ta metil klorida - digilib.uns.ac.id... · dan klorin dalam reaktor alir pipa (rap) ... produk gas...

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

commit to user

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK METIL KLORIDA

DARI METANA DAN KLORIN DENGAN PROSES

THERMAL CHLORINATION KAPASITAS 42.500 TON/TAHUN

Disusun Oleh :

Hayyu Henfiana I 0507041

Mochammad Agung Indra Iswara I 0507068

PROGRAM STUDI S1 REGULER TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user


commit to user

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan

Prarancangan Pabrik Metil Klorida dari Metana dan Klorin dengan Proses Thermal Chlorination Kapasitas 42.500 ton/tahun ini.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan, doa, materi dan semangat yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.

2. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Muljadi, M.Si selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir.

3. Ir. Endah Retno D., M.T. dan Y.C. Danarto S.T., M.T. selaku Dosen Penguji dalam ujian pendadaran tugas akhir.

4. Ir. Paryanto M.S. dan Bregas Siswahyono T.S., S.T., M.T. selaku Pembimbing Akademik.

5. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS. 6. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya. 7. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS khususnya Angkatan

2007.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, Januari 2012

Penulis


commit to user iii

DAFTAR ISI

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

Kata Pengantar ................................................................................................ ii

Daftar Isi ........................................................................................................ iii

Daftar Tabel ................................................................................................... ix

Daftar Gambar ............................................................................................... xii

Intisari ........................................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik .............................................. 1

I.2 Penentuan Kapasitas Produksi ................................................. 3

I.2.1 Kebutuhan Metil Klorida ............................................. 3

I.2.2 Ketersediaan Bahan Baku ............................................. 4

I.2.3 Kapasitas Rancang Minimum ...................................... 5

I.3 Pemilihan Lokasi Pabrik .......................................................... 5

I.4 Tinjauan Pustaka ..................................................................... 7

I.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Metil Klorida ......... 7

I.4.2 Kegunaan Produk ......................................................... 10

I.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............. 10

1.4.3.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku ................... 10

1.4.3.2 Sifat Fisis dan Kimia Produk ............................ 12

I.4.4 Tinjauan Proses secara umum ...................................... 16


commit to user iv

BAB II DESKRIPSI PROSES

II.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................ 18

II.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ............................................... 18

II.1.2 Spesifikasi Produk ....................................................... 19

II.2 Konsep Proses ......................................................................... 21

II.2.1 Dasar Reaksi ................................................................ 21

II.2.2 Mekanisme Reaksi ........................................................ 22

II.2.3 Kondisi Operasi ........................................................... 23

II.2.4 Tinjauan Kinetika ........................................................ 24

II.2.5 Tinjauan Termodinamika ............................................. 25

II.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ................................ 27

II.3.1 Diagram Alir Proses ..................................................... 27

II.3.2 Uraian Proses ............................................................... 31

II.3.2.1 Penyiapan Bahan Baku .................................... 31

II.3.2.2 Reaksi Pembentukan Metil Klorida ................. 32

II.3.2.3 Tahap Pemurnian Produk ................................. 32

II.4 Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 35

II.4.1 Neraca Massa Total ..................................................... 35

II.4.2 Neraca Massa Alat ....................................................... 36

II.4.3 Neraca Panas Total ...................................................... 40

II.4.4 Neraca Panas Alat ........................................................ 41

II.5 Tata Letak Pabrik dan Peralatan Proses .................................... 44

II.5.1 Tata Letak Pabrik .......................................................... 44


commit to user v

II.5.2 Tata Letak Peralatan Proses .......................................... 47

BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES

III.1 Tangki Penyimpanan Bahan Baku ............................................. 49

III.2 Tangki Penyimpanan Produk ...................................................... 50

III.3 Reaktor ...................................................................................... 53

III.4 Absorber ..................................................................................... 54

III.5 Neutralizer ................................................................................. 55

III.6 Separator ................................................................................... 56

III.7 Menara Destilasi ......................................................................... 58

III.8 Kondensor .................................................................................. 59

III.9 Reboiler ...................................................................................... 62

III.10 Akumulator ............................................................................... 65

III.11 Penukar Panas ............................................................................ 66

III.12 Pompa ....................................................................................... 70

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

IV.1 Unit Pendukung Proses ........................................................... 74

IV.1.1 Unit Pengadaan Air dan Pendingin Reaktor ................. 75

IV.1.1.1 Air Pendingin ................................................. 75

IV.1.1.2 Air Proses ...................................................... 77

IV.1.1.3 Air Konsumsi dan Sanitasi ............................. 78

IV.1.1.4 Air Umpan Boiler ............................................ 79

IV.1.1.5 Pendingin Reaktor ........................................... 84

IV.1.2 Unit Pengadaan Udara Tekan ....................................... 85


commit to user vi

IV.1.3 Unit Pengadaan Steam ................................................. 85

IV.1.4 Unit Pengadaan Listrik ................................................. 88

IV.1.4.1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas ...... 88

IV.1.4.2 Listrik untuk penerangan ................................ 90

IV.1.4.3 Listrik untuk AC ............................................ 92

IV.1.4.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi.. 92

IV.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ....................................... 93

IV.1.6 Unit Pengolah Limbah ................................................... 94

IV.1.7 Unit Refrigerasi ................................................... ......... 97

IV.2 Laboratorium .......................................................................... 97

IV.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik ................................ 99

IV.2.2 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan .............. 99

IV.2.3 Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk Utama .... 99

IV.2.4 Prosedur Analisa Proses dan Produk Samping ............ 100

IV.2.5 Prosedur Analisa Air .................................................. 101

IV.3 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ........................................... 102

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

V.1 Bentuk Perusahaan .................................................................. 103

V.2 Struktur Organisasi .................................................................. 104

V.3 Tugas dan Wewenang ............................................................. 109

V.3.1 Pemegang Saham ........................................................ 109

V.3.2 Dewan Komisaris ......................................................... 109

V.3.3 Dewan Direksi ............................................................. 110


commit to user vii

V.3.4 Staf Ahli ...................................................................... 111

V.3.5 Kepala Bagian .............................................................. 111

V.3.6 Kepala Seksi ................................................................. 115

V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 115

V.4.1 Karyawan Non Shift ..................................................... 116

V.4.2 Karyawan Shift ............................................................. 116

V.5 Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 118

V.5.1 Karyawan Tetap ........................................................... 118

V.5.2 Karyawan Harian .......................................................... 118

V.5.3 Karyawan Borongan ..................................................... 118

V.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................. 118

V.6.1 Penggolongan Jabatan .................................................. 118

V.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 119

V.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................... 120

BAB VI ANALISA EKONOMI

VI.1 Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 123

VI.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI) .............................. 125

VI.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Investment) ....................... 127

VI.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment) .................. 128

VI.3 Biaya Produksi Total (Total Poduction Cost) .......................... 129

VI.3.1 Manufacturing Cost ..................................................... 129

VI.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) .............. 129

VI.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) .............. 129


commit to user viii

VI.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ................ 130

VI.3.2 General Expense (GE) ................................................ 130

VI.4 Keuntungan Produksi ............................................................... 131

VI.5 Analisa Kelayakan ................................................................... 131

Daftar Pustaka ................................................................................................ xiv

Lampiran


commit to user ix

DAFTAR TABEL

Tabel I.1 Data Impor Metil Klorida Dalam Negeri ...................................... 3

Tabel I.2 Data Produsen Metil Klorida di Amerika Serikat ......................... 5

Tabel II.1 Harga Gfo masing-masing komponen .......................................... 25

Tabel II.2 Harga Hfo masing-masing komponen .......................................... 26

Tabel II.3 Neraca Massa Total .................................................................... 35

Tabel II.4 Neraca Massa di TEE 1 ................................................................ 36

Tabel II.5 Neraca Massa di TEE 2 ................................................................ 36

Tabel II.6 Neraca Massa Reaktor ................................................................. 37

Tabel II.7 Neraca Massa Absorber ............................................................... 37

Tabel II.8 Neraca Massa Neutralizer ............................................................ 38

Tabel II.9 Neraca Massa Separator 2 ............................................................ 38

Tabel II.10 Neraca Massa Arus Purging ......................................................... 39

Tabel II.11 Neraca Massa Menara Distilasi 1 (MD-01) ................................... 39



Tabel II.14 Neraca Panas Total ...................................................................... 40

Tabel II.15 Neraca Panas di TEE 1 ................................................................. 41

Tabel II.16 Neraca Panas Reaktor ................................................................... 41

Tabel II.17 Neraca Panas Absorber ................................................................. 41

Tabel II.18 Neraca Panas Neutralizer .............................................................. 42

Tabel II.19 Neraca Panas Separator 2 ............................................................. 42


commit to user x

Tabel II.20 Neraca Panas Menara Distilasi 1 (MD-01) .................................... 42

Tabel II.21 Neraca Panas Menara Destilasi 2 (MD-02) ................................... 43

Tabel II.22 Neraca Panas Menara Destilasi 3 (MD-03) ................................... 43

Tabel II.23 Neraca Panas Separator 1 (SP-01) ............................................... 43

Tabel III.1 Spesifikasi Tangki Penyimpan Bahan Baku ................................ 49

Tabel III.2 Spesifikasi Tangki Penyimpan Produk ......................................... 50

Tabel III.3 Spesifikasi Reaktor ...................................................................... 53

Tabel III.4 Spesifikasi Absorber .................................................................... 54

Tabel III.5 Spesifikasi Neutralizer ................................................................. 55

Tabel III.6 Spesifikasi Separator 1 ................................................................. 56

Tabel III.7 Spesifikasi Separator 2 ................................................................. 57

Tabel III.8 Spesifikasi Menara Distilasi ......................................................... 58

Tabel III.9 Spesifikasi Kondensor ................................................................. 59

Tabel III.10 Spesifikasi Reboiler ................................................................... 62

Tabel III.11 Spesifikasi Akumulator ............................................................... 65

Tabel III.12 Spesifikasi Penukar Panas ........................................................... 66

Tabel III.13 Spesifikasi Pompa ................................................................. 70

Tabel IV.1 Kebutuhan air pendingin .............................................................. 76

Tabel IV.2 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi .................................. 78

Tabel IV.3 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas .................... 89

Tabel IV.4 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan .................................... 90

Tabel IV.5 Total kebutuhan listrik pabrik ....................................................... 92

Tabel V.1 Jadwal pembagian kelompok shift ................................................ 117


commit to user xi

Tabel V.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah ..................... 119

Tabel VI.1 Indeks Harga Alat ........................................................................ 124

Tabel VI.2 Modal Tetap ................................................................................ 127

Tabel VI.3 Modal Kerja ................................................................................. 128

Tabel VI.4 Direct Manufacturing Cost .......................................................... 129

Tabel VI.5 Indirect Manufacturing Cost ........................................................ 129

Tabel VI.6 Fixed Manufacturing Cost ........................................................... 130

Tabel VI.7 General Expense .......................................................................... 130

Tabel VI.8 Analisa Kelayakan ....................................................................... 133


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Grafik Data Impor Metil Klorida ............................................ 4

Gambar I.2 Lokasi Pendirian Pabrik Metil Klorida ...................................... 7

Gambar II.1 Grafik Konstanta Kecepatan Reaksi Klorinasi Metana ............. 24

Gambar II.2 Diagram Alir Kualitatif ............................................................ 28

Gambar II.3 Diagram Alir Kuantitatif ......................................................... 29

Gambar II.4 Diagram Alir Proses ................................................................ 30

Gambar II.5 Tata Letak Pabrik ..................................................................... 46

Gambar II.6 Tata Letak Peralatan Proses ..................................................... 48

Gambar IV.1 Skema Pengolahan Air Tanah .................................................. 84

Gambar IV.2 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) ...................... 95

Gambar V.1 Struktur Organisasi Pabrik Metil Klorida ................................. 108

Gambar VI.1 Chemical Engineering Cost Index ........................................... 124

Gambar VI.2 Grafik Analisis Kelayakan ....................................................... 134


commit to user

xiii

INTISARI Hayyu Henfiana dan Mochammad Agung Indra Iswara, 2012, Prarancangan Pabrik Metil Klorida dari Metana dan Klorin Kapasitas dengan Proses Thermal Chlorination 42.500 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta Metil klorida banyak digunakan sebagai bahan intermediate untuk produksi fluida silikon, elastomer, dan resin. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan luar negeri, maka dirancang pabrik metil klorida berkapasitas 42.500 ton/tahun dengan bahan baku metana 72.412,82 ton/tahun dan klorin 187.216,80 ton/tahun. Selain itu dihasilkan produk samping berupa metilen klorida sebesar 47.337,69 ton/tahun, kloroform sebesar 14.903,86 ton/tahun, karbon tetraklorida sebesar 11.264,94 ton/tahun dan asam klorida sebesar 278.633,34 ton/tahun. Dengan memerhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, dan utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Bontang, Kalimantan Timur. Reaksi pembuatan metil klorida dilakukan dengan mereaksikan metana dan klorin dalam Reaktor Alir Pipa (RAP) Multitube pada suhu 2750C-4500C dan tekanan 3 atm. Panas yang timbul dari reaksi diambil dengan Dowtherm A yang dialirkan di shell reaktor. Produk gas keluar reaktor masuk ke absorber untuk mengurangi kandungan asam klorida. Produk absorber berupa asam klorida 35% berat dijual sebagai produk samping dan produk atas masuk neutralizer untuk menghilangkan sisa HCl dengan mereaksikan dengan NaOH membentuk NaCl yang dijual sebagai produk samping. Hasil atas neutralizer masuk separator 2 untuk memisahkan metana dan klorometan. Metana direcycle ke reaktor dan klorometan dipisahkan dengan menara destilasi. Gas hasil atas Menara Destilasi 1 yaitu metil klorida 99,98% berat sebagai produk utama sedangkan hasil bawah sebagai produk samping diumpankan ke Menara Distilasi 2. Hasil atas berupa metilen klorida 99,99% berat dan hasil bawah diumpankan ke Menara Distilasi 3 untuk dimurnikan. Hasil atas berupa kloroform 99,93% berat sebagai hasil atas dan hasil bawah berupa karbon tetraklorida 99,86% berat. Peralatan proses yang ada antara lain separator, reaktor, absorber, neutralizer, menara distilasi,dan pompa. Unit pendukung proses didirikan untuk menunjang proses produksi yang terdiri dari unit pendingin reaktor penyediaan air pendingin, listrik, bahan bakar, dan unit pengolahan limbah. Laboratorium berfungsi menjaga mutu bahan baku dan kualitas produk sesuai spesifikasi. Dalam pabrik tersebut terdapat tiga buah laboratorium, yaitu laboratorium fisik; analitik; dan penelitian dan pengembangan. Bentuk perusahaan adalah PT (Perseroan Terbatas) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift . Hasil analisa ekonomi terhadap prarancangan pabrik metil klorida diperoleh bahwa total investasi (TCI) sebesar Rp 941.161.207.301,- dan total biaya produksi (Production Cost) Rp 1.020.912.890.170,-. Dari analisa kelayakan diperoleh hasil ROI sebelum pajak 43,06% dan setelah pajak 32,31%. POT sebelum pajak 1 tahun sebesar 1,7 tahun dan setelah pajak 2,1 tahun, BEP 42,24%, SDP 17,02% dan DCF sebesar 29,18%. Dari analisa ekonomi tersebut, dapat diambil kesimpulan bahwa pendirian pabrik metil klorida dengan kapasitas 42.500 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.


commit to user

Prarancangan Pabrik Metil Klorida dari Metana dan Klorin dengan Proses Thermal Chlorination

Kapasitas 42.500 Ton/Tahun

Bab I Pendahuluan 1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Metil klorida merupakan senyawa chloromethane selain metilen klorida,

kloroform dan karbon tetraklorida. Senyawa chloromethane terbentuk ketika atom

hidrogen dari metana tersubtitusi oleh klorin (klorinasi metana). Apabila satu

atom hidrogen terganti oleh klorin disebut senyawa metil klorida (CH3Cl), jika

dua, metilen klorida (CH2Cl2); tiga, kloroform (CHCl3); empat, karbon

tetraklorida (CCl4) (Mc. Ketta, 1979). Oleh karena itu klorin yang diproduksi

dunia dimana 36% digunakan untuk membuat monomer vinyl chloride juga akan

lebih menguntungkan jika sebagian dijadikan bahan baku untuk membuat

senyawa chloromethane, karena chloromethane lebih mempunyai harga daripada

klorin. Selain itu, Indonesia adalah salah satu negara penghasil klorin, maka

senyawa chloromethane seperti metil klorida layak diproduksi di dalam negeri.

Metil klorida yang dihasilkan di Amerika Serikat sebanyak 92%

digunakan sebagai feedstock dalam pembuatan bahan lanjutan metil klorosilane.

Metil klorosilane digunakan dalam produksi fluida silikon, elastomer, dan resin,

namun paling besar digunakan sebagai fluida silikon, yaitu sebagai bahan

pembantu seperti agent antifoaming, agent pelepasan, dan pelumas ringan. Metil

klorida juga digunakan dalam bidang kimia untuk produk konsumsi seperti

kosmetik, auto polishes, pelitur furniture, dan lapisan kertas (OxyChem Technical

Information, 2009). Metil klorida juga digunakan dalam sintesis berbagai

senyawa, dan sebagai pengekstraks untuk lemak, minyak, dan resin. Metil klorida


commit to user

2 Prarancangan Pabrik Metil Klorida dari Metana dan Klorin dengan Proses Thermal Chlorination Kapasitas 42.500 Ton/Tahun

Bab I Pendahuluan

juga telah digunakan sebagai bahan pembakar dalam aerosol dan sebagai

refrigerant (Spevak et al, 1976).

Pabrik metil klorida dengan proses klorinasi juga layak dirancang karena

termasuk minim dalam pencemaran lingkungan. Hal ini disebabkan dalam

produksinya tidak ada bahan samping atau limbah yang secara langsung

dihasilkan dan dibuang. Selain metil klorida akan dihasilkan juga bahan kimia

lainnya seperti metilen klorida, kloroform, karbon tetraklorida, dan asam klorida

yang semuanya dapat dijual. Oleh karenanya dengan mencegah kebocoran selama

proses dan menjaga suhu klorinasi yang aman, maka efek buruk terhadap

lingkungan dan makhluk hidup sekitar dapat dicegah.

Indonesia sebagai negara berkembang, terlebih lagi memasuki era

perdagangan bebas, dituntut untuk mampu bersaing dengan negara-negara lain

dalam bidang industri dan sektor industri kimia memegang peranan penting untuk

memajukan perindustrian di Indonesia. Perkembangan industri sangat

berpengaruh pada pertumbuhan ekonomi Indonesia dalam menghadapi pasar

bebas. Inovasi proses produksi maupun pembangunan pabrik baru yang

menghasilkan produk bernilai ekonomis lebih tinggi semisal metil klorida sangat

diperlukan untuk menambah devisa negara. Disamping itu pendirian pabrik metil

klorida dapat mendorong pertumbuhan dan perkembangan industri-industri kimia

lain dan akan menyerap sebagian tenaga kerja dalam negeri.

Pendirian pabrik metil klorida ini dapat dirancang untuk berproduksi

dengan kapasitas kurang lebih 42.500 ton per tahun dan diorientasikan untuk

ekspor ke luar negeri.


commit to user


Bab I Pendahuluan

I.2. Penentuan Kapasitas Produksi

Kapasitas produksi dapat diartikan sebagai jumlah maksimal output yang

dapat diproduksi dalam satuan waktu tertentu. Pabrik yang didirikan harus

mempunyai kapasitas produksi yang optimal yaitu jumlah dan jenis produk yang

dihasilkan harus dapat menghasilkan laba maksimal dengan biaya yang minimal.

Kapasitas produksi dirancang dengan pertimbangan-pertimbangan :

1. Kebutuhan metil klorida

Untuk memenuhi kebutuhan metil klorida di dalam negeri, Indonesia

masih mengimpor negara lain. Data impor metil klorida dalam negeri

ditunjukkan pada tabel I.1.

Tabel I.1 Data Impor Metil Klorida Dalam Negeri

Tahun Kapasitas (kg) 2004 333.741 2005 363.839 2006 568.262 2007 603.262 2008 772.629

(BPS Indonesia, 2010)


commit to user


Bab I Pendahuluan

Gambar I.1 Data Impor Metil Klorida

Dari gambar I.1, kebutuhan impor metil klorida di Indonesia pada tahun

2017 sebesar 1.697.777 kg atau 1.698 ton/tahun.

2. Ketersediaan bahan baku

Adanya industri yang mendukung pabrik metil klorida, terutama dalam hal

penyediaan bahan baku merupakan salah satu faktor yang cukup penting.

Bahan baku utama yaitu klorin (Cl2) tersedia di dalam negeri yaitu dapat

diperoleh dari PT. Assahimas, Cilegon yang berkapasitas 335.000 ton/tahun

sedangkan metana (CH4) diperoleh dari PT. Badak NGL, Bontang, Kalimantan

Timur yang berkapasitas 18,5 juta ton/tahun.

y = 111.720x - 223.581.773

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Kap

asita

s (k

g)

Tahun


commit to user


Bab I Pendahuluan

3. Kapasitas rancang minimum

Tabel I.2 Data Produsen Metil Klorida di Amerika Serikat

Pabrik Kapasitas (ton/tahun)

Dow Chemical, Freeport, Tex. 42.500 Dow Chemical, Plaquemine, La. 130.000 Dow Corning, Carrollton, Ky. 225.000 Dow Corning, Midland, Mich. 100.000 GE Plastics, Waterford, N.Y. 82.500 Vulcan Chemicals, Geismar, La. 85.000 Vulcan Chemicals, Wichita, Kan. 45.000

(ICB Americas, 2004)

Beberapa pabrik di Amerika Serikat yang memproduksi metil klorida

dengan kapasitas 42.500 225.000 ton/tahun ditunjukkan pada tabel I.2.

Dalam perancangan pabrik metil klorida ini diambil kapasitas produksi sebesar

42.500 ton /tahun yang merupakan kapasitas minimum di dunia dengan tujuan

untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri sebanyak 4% dan 96% diekspor ke

luar negeri.

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik

Lokasi geografis dari suatu pabrik akan berpengaruh pada kegiatan pabrik

baik proses produksi maupun distribusi produk yang semuanya itu akan

berpengaruh pada perkembangan dan kelangsungan hidup dari pabrik. Banyak

faktor yang harus diperhatikan dan dipertimbangkan dalam menentukan lokasi

suatu pabrik. Lokasi pabrik pada umumnya ditetapkan atas dasar orientasi bahan

baku dan orientasi pasar, karena hal ini bersifat ekonomis.


commit to user


Bab I Pendahuluan

Lokasi pabrik ditetapkan di Bontang, Kalimantan Timur dengan

pertimbangan sebagai berikut :

1. Sumber bahan baku

Bahan baku klorin dapat diperoleh dari PT. Assahimas, Cilegon sedangkan

metana dari PT. Badak NGL, Bontang, Kalimantan Timur.

2. Pemasaran produk

Daerah tersebut merupakan area industri yang potensial sebagai daerah

pemasaran. Selain itu juga dekat dengan pelabuhan Bontang, Balikpapan dan

Samarinda untuk memudahkan dalam pemasaran keluar Kalimantan maupun

keluar negeri.

3. Sarana transportasi

Daerah tersebut dekat dengan pelabuhan dan jalan raya yang memudahkan

pengangkutan bahan baku dan produk.

4. Tersedianya sarana pendukung

Bontang merupakan salah satu kawasan industri di Indonesia, sehingga

penyediaan utilitas terutama air proses dan pendingin tidak mengalami

kesulitan, karena ketersediaan air tanah yang masih mencukupi.

5. Tenaga kerja

Tenaga kerja untuk pabrik dapat direkrut dari daerah Bontang dan

sekitarnya, yang merupakan sumber tenaga kerja yang profesional.

6. Kemasyarakatan

Keadaan sosial kemasyarakatan sudah terbiasa dengan lingkungan industri

sehingga pendirian pabrik baru dapat diterima dan dapat beradaptasi dengan

mudah dan cepat.


commit to user


Bab I Pendahuluan

Gambar I.2 Lokasi Pendirian Pabrik Metil Klorida

I.4. Tinjauan Pustaka

I.4.1. Macam-macam Proses

Dalam Mc. Ketta (1979), secara umum metil klorida dapat dibuat

dengan beberapa cara, antara lain :

1. Proses thermal chlorination

2. Proses photochlorination

3. Proses klorinasi metana dengan katalis alumina

1. Proses thermal chlorination

Proses ini didasarkan pada reaksi klorinasi langsung terhadap

metana pada suhu yang tinggi. Temperatur reaksi antara 275 °C - 450 °C.

Reaksi yang terjadi:

CH4 + Cl2 3Cl + HCl .................................................... (1)


commit to user


Bab I Pendahuluan

CH3Cl + Cl2 2Cl2+ HCl .................................................... (2)

CH2Cl2+ Cl2 3 + HCl .................................................... (3)

CHCl3 + Cl2 4 + HCl .................................................... (4)

( Mc.Ketta, 1979)

Keuntungan :

a. Dengan proses termal ini temperatur yang tinggi dapat membuat

molekul klorin (Cl2) menjadi radikal Cl+ sehingga dapat terjadi reaksi,

dengan demikian tidak memerlukan katalis.

b. Impuritas sedikit.

c. Selektivitas metil klorida tinggi yaitu 56% terhadap metana.

2. Proses photochlorination

Proses ini didasarkan pada reaksi klorinasi metana oleh aktivasi

dari reaksi massa dengan radiasi sinar. Adapun pemisahan molekul klorin

(Cl2) menjadi radikal Cl+ adalah dengan meradiasikan reaksi massa

dengan sumber sinar yang mempunyai radiasi sebesar 3000 Å - 5000 Å.

Bahan baku yang digunakan adalah metana dengan kemurnian tinggi.

Reaktor yang digunakan adalah reaktor photochemical. Keuntungan dari

proses ini adalah dapat mengurangi impuritas yang ada pada klorometana

yang dihasilkan.

Kekurangan :

a. Penggunaan reaktor photochemical harus terbuat dari permukaan kaca

yang tahan terhadap pembebasan panas mengingat reaksi klorinasi

adalah reaksi eksotermis.


commit to user


Bab I Pendahuluan

b. Reaksi photochlorination terjadi pada suhu rendah sehingga

menaikkan biaya kontrol proses dan mempertahankan panas reaksi.

c. Lebih sensitif terhadap impuritas pada umpan, karena dapat

menyebabkan terminasi pada reaksi rantai.

d. Biaya pembuatan dan perawatan bahan konstruksi mahal karena

terbuat dari kaca.

e. Reaktor membutuhkan energi yang cukup besar untuk menghasilkan

radiasi sinar dengan kekuatan 3000 Å - 5000 Å.

f. Kapasitas per reaktor rendah.

g. Sering terjadi akumulasi klorin dibawah reaktor sehingga dapat

mengakibatkan ledakan.

3. Proses klorinasi metana dengan katalis alumina

Proses klorinasi ini didasarkan pada reaksi klorinasi metana dengan

bantuan katalis alumina. Bahan baku yang digunakan adalah metana

dengan kemurnian tinggi. Konversi dari proses ini adalah 95%. Adapun

reaktor yang digunakan adalah fixed bed katalitik. Keuntungan dari

proses ini adalah konversi yang dihasilkan cukup tinggi.

Kekurangan :

a. Penggunaan fixed bed reactor harus mempunyai konstruksi

penyangga yang kuat untuk menyangga katalis. Reaktor harus terbuat

dari bahan yang tahan terhadap pembebasan panas mengingat reaksi

klorinasi adalah reaksi eksotermis, sehingga reaktor lebih berat dan

biayanya juga mahal.


commit to user


Bab I Pendahuluan

b. Perlu adanya regenerasi katalis pada waktu-waktu tertentu.

c. Proses ini sensitif terhadap adanya impuritas.

Ketiga proses tersebut merupakan reaksi klorinasi dimana

perbedaannya adalah pada cara pemecahan molekul klorinnya. Proses

yang dipilih adalah proses thermal chlorination dengan alasan :

- Proses ini dilakukan pada temperatur tinggi yang dapat membuat

molekul klorin (Cl2) menjadi radikal Cl+ sehingga dapat terjadi reaksi,

dengan demikian tidak memerlukan katalis.

- Impuritas sedikit

- Selektivitas metil klorida tinggi yaitu 56% terhadap metana.

I.4.2. Kegunaan Produk

Penggunaan metil klorida dewasa ini adalah untuk antara lain :

a. Bahan intermediate untuk produksi fluida silikon, elastomer, dan resin

b. Pembawa katalis untuk reaksi polimerisasi seperti pembuatan butyl

rubber

c. Produk konsumsi seperti kosmetik, auto polishes dan pelitur furniture

d. Sintesis berbagai senyawa, dan sebagai pengekstraks untuk lemak,

minyak, dan resin

e. Bahan pembakar dalam aerosol


commit to user


Bab I Pendahuluan

I.4.3. Sifat Fisis dan Kimia

1. Bahan Baku

Metana

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : CH4

- Berat molekul : 16,04 g/mol

- Fase : gas

- Titik beku (1 atm) : 90,67 K

- Titik didih (1 atm) : 111,66 K

- Densitas (30 oC) : 0,1616 g/cm3

- Temperatur kritis : 190,6 K

(Yaws, 1999)

Sifat-sifat kimia :

a. Oksidasi

2 CH4 + 2 O2 2 + 2H2O ......................................... (5)

2 CH4 +2 O2 2 ......................................... (6)

b. Halogenasi

CH4 H3 3X2 3 + HX ........... (7)

c. Klorinasi terhadap CH4 akan menghasilkan metil klorida dan HCl.

Klorin

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : Cl2


- Fase : gas


commit to user


Bab I Pendahuluan



- Densitas (0 oC) : 3,2 g/L

(Perry, 2008)

Sifat-sifat kimia :

a. Cl2 bereaksi dengan alkali dan alkali tanah membentuk bleaching

agent

Cl2 + 2 NaOCl NaOCl + H2O ......................................... (8)

b. Reaksi dengan amonia membentuk hidrazin

2 NH3 + NaOCl N2H4 + NaCl +H2O .................................... (9)

c. Cl2 bereaksi dengan hidrokarbon jenuh menghasilkan hidrokarbon

terklorinasi dan HCl

2. Produk

Metil klorida

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : CH3Cl


- Fase : gas

- Densitas (25oC) : 0,913 g/cm3



(Yaws, 1999)


commit to user


Bab I Pendahuluan

Sifat-sifat kimia :

a. Dalam larutan eter, CH3Cl bereaksi dengan sodium membentuk etana

(proses sintesa Wurtz).

2 CH3Cl +2 Na CH3CH3 + 2 NaCl ....................................... (10)

b. Metil klorida digunakan pada reaksi Fridel Craft membentuk toluen

dengan menggunakan katalisator AlCl3

CH3Cl + C6H6 C6H5CH3 + HCl ....................................... (11)

c. Bila dipanaskan pada temperatur yang sangat tinggi, metil klorida

akan berpasangan membentuk etilen.

2 CH3Cl CH2 = CH2 +2 HCl ........................................ (12)

d. Klorinasi terhadap CH3Cl akan menghasilkan metilen klorida dan

HCl

(Mc.Ketta,1979)

Metilen klorida

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : CH2Cl2


- Fase : cair

- Densitas ( 25 oC) : 1,33 g/cm3


- Titik leleh (1 atm) : 176,45 K

(Perry, 2008)


commit to user


Bab I Pendahuluan

Sifat-sifat kimia

a. Bila kontak dengan air dalam waktu yang lama, metilen klorida akan

terhidrolisa secara perlahan membentuk HCl sebagai produk primer.

b. Bila metilen klorida dipanaskan dengan air dalam waktu yang lama

dalam tangki tertutup pada suhu 140 °C-170 °C, maka akan

terbentuk formaldehid dan HCl.

CH2Cl2 + H2O HCHO + 2 HCl ....................................... (13)

c. Klorinasi terhadap metilen klorida akan menghasilkan kloroform dan

HCl.

(Mc.Ketta,1979)

Kloroform

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : CHCl3


- Fase : cair

- Densitas (25 oC) : 1,48 g/cm3



(Yaws, 1999)

Sifat-sifat kimia

a. Klorinasi terhadap kloroform membentuk karbon tetraklorida dan

HCl.

b. Bila kontak dengan besi dan air akan membentuk hidrogen peroksida.

CHCl3 + O2 Cl3COOH Cl3OH + H2O2 ............................. (14)


commit to user


Bab I Pendahuluan

c. Dengan basa akan mengalami hidrolisa.

CHCl3 + 3 NaOH CO + 3NaCl + 2 H2O ............................... (15)

d. Kloroform bila kontak dengan potasium amalgam akan membentuk

asetilen.

2 CHCl3 + 6 KHg HC = CH + 6 KCl(KHg) ......................... (16)

(Mc.Ketta,1979)

Karbon tetraklorida

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : CCl4


- Fase : cair




(Yaws, 1999)

Sifat-sifat kimia :

a. CCl4 kering tidak bereaksi dengan logam seperti besi dan nikel tetapi

bereaksi secara perlahan dengan tembaga dan timah hitam.

b. Dengan katalis platinum atau Zn dan asam, CCl4 akan membentuk

kembali menjadi kloroform.

c. Dengan potasium amalgam dan air, CCl4 akan terbentuk kembali

menjadi metana.

(Mc.Ketta,1979)


commit to user


Bab I Pendahuluan

Asam klorida

Sifat-sifat fisis :

- Rumus molekul : HCl


- Fase : cair



- Titik leleh (1 atm) : 245,83 K

(Perry, 2008)

Sifat-sifat kimia :

a. Reaksi dengan oksidator membentuk Cl2

4 HCl + O2 2 Cl2 + 2 H2O ....................................... (17)

b. Reaksi dengan sulfur trioksida membentuk asam klorosulfat.

HCl + SO3 ClSO3H ....................................... (18)

c. Reaksi HCl dan asetilen akan menghasilkan kloroprena.

1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum

Klorinasi didefinisikan sebagai suatu proses dimana satu atau lebih

atom klorin dibentuk menjadi suatu senyawa kimia. Ketika atom hidrogen

dari molekul metana disubstitusi oleh klorin, senyawa kimia yang terbentuk

dikenal sebagai klorometan. Apabila satu atom hidrogen yang disubstitusi

disebut metil klorida, CH3Cl ; jika dua disebut metilen klorida, CH2Cl2; tiga

disebut kloroform, CHCl3; jika seluruhnya disebut karbon tetraklorida,

CCl4. Proses thermal chlorination terhadap metana dan klorin banyak


commit to user


Bab I Pendahuluan

digunakan karena ekonomis dan prosesnya bisa berjalan secara langsung.

Proses ini terjadi pada suhu yang tinggi antara 275 °C sampai 450 °C.

Apabila suhu lebih rendah, akan terbentuk impuritas oksigen yang

mengganggu reaksi dan jika suhu lebih tinggi dari 450 °C maka akan

terbentuk impuritas di umpan (Mc. Ketta, 1979).

Metana dan klorin dalam fase gas dengan perbandingan mol 1,7:1

dipanaskan sampai suhu 300 °C dimana pada suhu tersebut klorin akan

mengalami disosiasi dan akan mulai terjadi reaksi terklorinasi terhadap

metana, sedangkan tekanan dipertahankan 3 atm. Di dalam plugflow reactor

suhu dipertahankan jangan sampai melebihi 450 °C. Bila reaksi berlangsung

di atas suhu tersebut maka dapat terjadi reaksi pirolisis terhadap CH3Cl

membentuk karbon bebas yang merupakan impuritas, sedangkan klorin dan

hidrogen membentuk asam hidroklorida. Produk reaksi kemudian masuk ke

absorber untuk mengambil HCl dengan pelarut air. Produk atas absorber

masuk ke neutralizer untuk menghilangkan sisa HCl dengan direaksikan

dengan alkali (NaOH). Selanjutnya masuk ke separator untuk memisahkan

metana dan produk klorometannya. Metana direcycle ke reaktor dan

klorometan masuk ke kolom distilasi untuk dipisahkan antara metil klorida,

metilen klorida, kloroform dan karbon tetra klorida.


commit to user



Bab II Deskripsi Proses 18

BAB II

DESKRIPSI PROSES

II.1. Spesifikasi bahan baku dan produk

II.1.1. Spesifikasi bahan baku

1. Metana

- Rumus molekul : CH4

- Berat molekul : 17 g/mol

- Fase : gas


- Titik didih ( 1 atm) : 113,15K

- Temperatur kritis : 190,73 K

- Densitas (113,15 K) : 0,435 kg/m3

- Kemurnian : min99% mol

- Impuritas : C2H6 dan C3H8 1% mol

(PT. Badak NGL)

2. Klorin

- Rumus molekul : Cl2


- Fase : gas



- Densitas (273,15 K) : 3,213 g/cm3

- Kemurnian : min 98% vol


commit to user

19 Prarancangan Pabrik Metil Klorida dari Metana dan Klorin dengan Proses Thermal Chlorination


Bab II Deskripsi Proses

- Impuritas : HCl 2% vol

(PT. Assahimas)

II.1.2. Spesifikasi produk

1. Metil klorida

Sifat fisis

- Rumus molekul : CH3Cl


- Fase : cair


- Titik didih (1atm) : 250,15 K

- Titik beku (1atm) : 177,15 K

- Kemurnian : min 99,95% berat

- Impuritas : CH2Cl2

(www.c-f-c.com)

2. Metilen klorida

Sifat fisis

- Rumus molekul : CH2Cl2


- Fase : cair

- Densitas (25oC) : 2,93 kg/m3


- Titik leleh (1atm) : 176,45 K



commit to user




- Impuritas : CH3Cl, CHCl3

(www.c-f-c.com)

3. Kloroform

Sifat fisis

- Rumus molekul : CHCl3


- Fase : cair




- Kemurnian : 99,9% berat

- Impuritas : CH2Cl2, CCl4

(www.c-f-c.com)

4. Karbon tetraklorida

Sifat fisis

- Rumus molekul : CCl4


- Fase : cair






commit to user




- Impuritas : CHCl3

(www.c-f-c.com)

5. Asam klorida

Sifat fisis

- Rumus molekul : HCl


- Fase : cair



- Titik leleh (1atm) : 245,83 K

- Kemurnian : min 35% berat

(www.c-f-c.com)

II.2. Konsep Proses

II.2.1. Dasar Reaksi

Reaksi antara metil klorida dengan klorin merupakan reaksi seri-

multistep dan berlangsung secara eksotermis irreversible.

Reaksinya sebagai berikut :

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl ....................................... (19)

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl ....................................... (20)

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl ....................................... (21)

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl ....................................... (22)

Reaktan dengan perbandingan metana : klorin adalah 1,7 : 1

dipanaskan sampai suhu 300oC dan tekanan 3 atm dimana pada suhu


commit to user




tersebut klorin akan mengalami disosiasi dan mulai terjadi reaksi

termoklorinasi terhadap metil klorida. Di dalam multi tube plug flow

reactor, suhu dipertahankan pada kisaran 275oC 450oC. Bila reaksi

berlangsung di atas suhu tersebut, maka akan terjadi pirolisis terhadap

klorometana membentuk karbon bebas, sedangkan klorin dan hidrogen

membentuk asam klorida (Mc. Ketta, 1979 ).

II.2.2. Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi yang terjadi pada proses klorinasi terhadap

metana atau klorometana adalah free-radical substitutions dan terjadi

melalui 3 tahap yaitu inisiasi, propagasi dan terminasi.

Inisiasi

Inisiasi adalah proses menghasilkan spesies radikal. Dalam tahap ini

radikal klorin dengan pemanasan pada suhu tinggi sehingga dapat

memecah ikatan antar atom klorin. Radikal klorin kemudian bereaksi

dengan metil klorida menghasilkan radikal metil klorida.

Cl2 2Cl- ........................................ (23)

Cl- + CH4 HCl + CH3- ........................................ (24)

Propagasi

Pada tahap ini radikal metil klorida bereaksi dengan klorin

menghasilkan klorometana dan radikal klorin. Radikal ini kemudian

bereaksi dengan metana dan juga produk klorometana menghasilkan

radikal klorometana yang lain.


commit to user




CH3- + Cl2 CH3Cl + Cl- ...................................... (25)

Cl- + CH3Cl HCl + CH2Cl- ...................................... (26)

CH2Cl- + Cl2 CH2Cl2 + Cl- ...................................... (27)

Cl- + CH2Cl2 HCl + CHCl2- ......................................(28)

CHCl2- + Cl2 CHCl3 + Cl- ...................................... (29)

Cl- + CHCl3 HCl + CCl3- ...................................... (30)

CCl3- + Cl2 CCl4 + Cl- ...................................... (31)

Terminasi

Tahap ini terjadi apabila dua radikal bereaksi baik dengan radikal yang

sama ataupun dengan radikal yang berbeda.

Cl- + Cl- Cl2 ....................................... (32)

Cl- + CH2Cl- CH2Cl2 ....................................... (33)

II.2.3. Kondisi Operasi

Kondisi operasi pada perancangan pabrik metil klorida ini adalah

sebagai berikut :

Tekanan : 3 atm

(Keyes, 1961)

Temperatur reaktan : 300oC

Temperatur reaksi : 275oC -450oC

Cl2 : CH4 : 1 : 1,7 (perbandingan mol)

Konversi metana : 36 % mol

Selektivitas metil klorida terhadap metana : 56%

Selektivitas metilen klorida terhadap metana : 35%

Selektivitas kloroform terhadap metana : 8%

Selektivitas karbon tetraklorida terhadap metana : 1%

(Mc. Ketta,1979 )


commit to user




II.2.4. Tinjauan Kinetika

Reaksi yang terjadi adalah reaksi seri-multistep dan berjalan cepat.

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl ....................................... (34)

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl ....................................... (35)

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl ....................................... (36)

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl ....................................... (37)

Dari figure 15 Mc Ketta, diketahui satuan konstanta kecepatan reaksi

tersebut (detik-1), maka reaksi tersebut mempunyai orde satu. Kecepatan

reaksi klorin adalah :

- rk=k1.Ck1 + k2.Ck2 +k3.Ck3+ k4.Ck4 ....................................... (38)

Gambar I.1 Grafik Kecepatan Reaksi Klorinasi Metana

Konstanta kecepatan reaksi masing-masing diketahui dari figure 15

Mc.Ketta dan dapat dibuat persamaan sesuai hukum Arhenius :

k1 = 3,076 x 106 exp (-10789/T) , /s ....................................... (39)


commit to user




k2 = 8,853 x 106 exp (-10878/T) , /s ....................................... (40)

k3 = 1,776 x 106 exp (-10266/T) , /s ....................................... (41)

k4 = 1,211 x 106 exp (-10784/T) , /s ....................................... (42)

(Mc. Ketta vol.8, 1979)

II.2.4 Tinjauan Termodinamika

Jika ditinjau dari segi termodinamika, harga f0 masing-masing

komponen pada suhu 298 K dapat dilihat pada tabelII.1 sebagai berikut :

................................................................ (43)

(Smith, 1987)

Tabel II f0 masing-masing komponen

Komponen Gf0 (kJ/mol)

HCl -95,33 Cl2 0 CH4 -50,87 CH3Cl -62,93 CH2Cl2 -68,91 CHCl3 -68,52 CCl4 -58,28

(Carl L., Yaws, 1999)

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 0 = -107,39 kJ/mol

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl 0 = -101,31 kJ/mol

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl 0 = -94,94 kJ/mol

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl 0 = -85,09 kJ/mol

f0 total = -388,730 kJ/mol = -388730 J/mol


commit to user




K298 = 1,382 x 1068

Suhu reaksi, T = 573,15 K.

............................................................... (44)

K = 8,52 x 1034

Harga konstanta kesetimbangan reaksi (K) termasuk besar sehingga

reaksi dianggap berjalan searah / irreversible.

Untuk menentukan apakah reaksi bersifat eksotermis atau endotermis,

f.

Tabel II f0 masing-masing komponen

Komponen f0 (kJ/mol)

HCl -92,36 Cl2 0 CH4 -74,86 CH3Cl -86,37 CH2Cl2 -95,46 CHCl3 -101,32 CCl4 -100,48

(Carl.L. Yaws, 1999)

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl r0 = -103,39 kJ/mol

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl r0 = -101,45 kJ/mol

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl r0 = -98,22 kJ/mol

CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl r0 = -91,52 kJ/mol

Hr0 total = -395,06 kJ/mol = -395060 J/mol

Reaksi di atas bersifat ekso r0 negatif.


commit to user




II.3. Langkah Proses

II.3.1.Diagram Alir Proses

1. Diagram alir kualitatif dapat dilihat pada gambar II.2

2. Diagram alir kuantitatif dapat dilihat pada gambar II.3

3. Diagram alir lengkap dapat dilihat pada gambar II.4


commit to user

28

Prar

anca

ngan

Pab

rik M

etil

Klo

rida

dari

Met

ana

dan

Klo

rin

deng

an P

rose

s Th

erm

al C

hlor

inat

ion

K

apas

itas 4

2.50

0 To

n/Ta

hun

Bab

II D

eskr

ipsi

Pros

es

Gam

bar

II.2

Dia

gram

Alir

Kua

litat

if


commit to user

29

Prar

anca

ngan

Pab

rik M

etil

Klo

rida

dari

Met

ana

dan

Klo

rin

deng

an P

rose

s Th

erm

al C

hlor

inat

ion

K

apas

itas 4

2.50

0 To

n/Ta

hun

Bab

II D

eskr

ipsi

Pros

es

Gam

bar

II.3

Dia

gram

Alir

Kua

ntita

tif


commit to user

30

Prar

anca

ngan

Pab

rik M

etil

Klo

rida

dari

Met

ana

dan

Klo

rin

deng

an P

rose

s Th

erm

al C

hlor

inat

ion

K

apas

itas 4

2.50

0 To

n/Ta

hun

Bab

II D

eskr

ipsi

Pros

es

Gam

bar

II.4

Dia

gram

Alir

Len

gkap


commit to user




II.3.2.Uraian Proses

Secara umum proses pembuatan metil klorida dengan klorinasi metana

dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu :

- Penyiapan bahan baku

- Reaksi pembentukan metil klorida

- Pemurnian produk

Penjabaran dan uraian tiap tahap adalah sebagai berikut :

1. Penyiapan bahan baku

a. Metana

Metana dari tangki penyimpan dengan suhu -146,3oC dan

tekanan 3 atm dicampur dengan arus atas separator 2 (SP-02)

dengan suhu 7,86 oC sehingga suhunya menjadi 3,63 oC. Setelah itu

dipanaskan dalam HE-02 dengan pemanasnya adalah Dowtherm A

keluar HE-01 sehingga suhunya menjadi 300oC sebagai umpan

reaktor.

b. Klorin

Klorin dari tangki penyimpan (T-01) pada suhu 30oC

dan tekanan 9,2 atm dicampur dengan arus bawah separator (SP-

01) kemudian divalve untuk menurunkan tekanannya menjadi 3

atm. Setelah divalve, klorin akan menguap sebagian. Fase uap dan

cair klorin dipisahkan dalam SP-01, arus atas yang berupa uap

klorin yang bersuhu -5,77oC dipakai untuk mengkondensasi hasil

atas MD-01, MD-02, MD-03 di dalam kondensor (CD-01, CD-02,

CD-03) sehingga suhu klorin menjadi 36,74oC. Gas klorin


commit to user




kemudian dipanaskan dalam HE-01 dengan pemanasnya adalah

Dowtherm A keluar reaktor sehingga suhunya menjadi 300oC

kemudian diumpankan ke reaktor.

2. Reaksi pembentukan metil klorida

Reaksi pembentukan metil klorida dilakukan dalam reaktor

jenis plug flow multi tube. Gas klorin yang sudah aktif direaksikan

dengan gas metana dan recycle dengan perbandingan mol metana :

klorin yaitu 1,7 : 1 dan kecepatan alir tertentu. Suhu di dalam reaktor

akan naik karena reaksi bersifat eksotermis, maka untuk menjaga agar

suhu tidak melebihi 450oC dialirkan pendingin berupa cairan

Dowtherm A. Konversi metana sebesar 36% mol, selektivitas metil

klorida terhadap metana sebesar 56%, selektivitas metilen klorida

sebesar 35%, selektivitas kloroform 8% dan selektivitas karbon

tetraklorida sebesar 1%. Hasil reaksi berupa produk utama metil

klorida dan produk lainnya berupa metilen klorida, kloroform, karbon

tetraklorida dan hidrogen klorida, sedangkan gas klorin habis bereaksi.

Suhu gas keluar reaktor dan pendingin tinggi, maka panas keduanya

dimanfaatkan memanaskan arus lain.

3. Pemurnian produk

Gas produk keluar reaktor digunakan untuk pemanas pada

reboiler (RB-01) sehingga suhu gas keluar reaktor turun dari 418,34oC

menjadi 293,76oC. Kemudian campuran gas ini digunakan untuk

pemanas lagi pada RB-02 hingga suhu gas keluar reaktor menjadi

286,02oC. Selanjutnya digunakan lagi sebagai pemanas untuk RB-03


commit to user




sehingga suhunya menjadi 136,78oC. Gas produk dari reaktor

diturunkan suhunya menjadi 80oC di dalam HE-08 dan didinginkan

lagi di dalam HE-04 hingga suhunya menjadi 20,75oC, kemudian

dimasukkan ke absorber (AB) untuk dipisahkan HCl-nya. HCl diserap

dengan air dari unit utilitas menjadi asam klorida 35% yang kemudian

disimpan dalam tangki (T-07).

Gas hasil atas absorber masih mengandung sisa HCl sehingga

dialirkan ke neutralizer (N) untuk dihilangkan sisa HCl dengan

menggunakan NaOH dari unit utilitas. NaCl hasil reaksi disimpan

dalam tangki (T-08) dan gas hasil atas menuju separator 2 (SP-02)

untuk memisahkan klorometan dengan metananya. Gas hasil atas

neutralizer dialirkan ke kompresor (C-01) untuk menaikkan

tekanannya dari 3 atm menjadi 17 atm, kemudian didinginkan pada

HE-03 dengan pemanas arus bawah SP-02. Arus atas SP-02 yang

berupa metana dan sedikit klorometana direcycle dengan umpan

metana. Arus bawah SP-02 menuju kolom distilasi untuk memurnikan

metil klorida dari produk klorometana yang lainnya. Kolom destilasi

(MD-01)beroperasi pada tekanan 4 atm bertujuan untuk memisahkan

metil klorida dengan produk klorometana lainnya. Metil klorida keluar

sebagai hasil atas kemudian disimpan dalam tangki penyimpan (T-03)

pada suhu 30oC dan tekanan 6,2 atm. Sedangkan hasil bawah berupa

campuran klorometana dimasukkan ke dalam kolom destilasi (MD-02)

berfungsi untuk mengambil produk utama. Pada MD-02 produk atas

adalah metilen klorida yang kemudian dikirim ke tangki penyimpanan


commit to user




(T-04) sedang produk bawah campuran CHCl3 dan CCl4. Hasil bawah

tersebut lalu dipisahkan di kolom destilasi (MD-03), sebagai produk

atas adalah CHCl3 untuk disimpan di tangki penyimpanan (T-05) dan

produk bawah adalah CCl4 disimpan di tangki penyimpan (T-06).


commit to user

35

Prar

anca

ngan

Pab

rik M

etil

Klo

rida

dari

Met

ana

dan

Klo

rin

deng

an P

rose

s Th

erm

al C

hlor

inat

ion

K

apas

itas 4

2.50

0 To

n/Ta

hun

Bab

II D

eskr

ipsi

Pros

es

II.4

. Ner

aca

Mas

sa d

an N

erac

a P

anas

II.4

.1. N

erac

a M

assa

Tot

al

Satu

an

: kg/

jam

Tab

el II

.3 N

erac

a M

assa

Tot

al

Kom

pone

n In

put

Out

put

Aru

s 4

Aru

s 5

Aru

s 9

Aru

s 12

A

rus

11

Aru

s 14

A

rus

17

Aru

s 19

A

rus

21

Aru

s 22

pu

rge

CH

4

3423

,059

1

17

0,30

46

C2H

6

2,49

46

2,48

65

C3H

8

2,18

90

2,18

83

Cl 2

23

719,

5291

C

H3C

l

53

65,6

250

0,92

81

49,5

436

CH

2Cl 2

0,

5366

59

75,4

557

0,33

05

36

,712

7 C

HC

l 3

0,

5976

18

79,5

880

1,42

27

15,9

418

CC

l 4

1,88

15

1420

,918

0 28

,958

7 H

Cl

243,

8768

2286

7,63

53

12

313,

3421

H

2O

12

2,67

34

2286

7,63

53

184,

0101

NaO

H

13

6,30

38

N

aCl

19

9,34

43

Ju

mla

h 50

517,

76

5051

7,76


commit to user




II.4.2. Neraca Massa Alat

1. Neraca massa di TEE 1

Tabel II.4 Neraca Massa di TEE 1

Komponen Input Output

Arus 1 Arus 2 Arus 3

HCl 243,8768 566,2360 810,1128

Cl2 23719,5291 55052,1450 78771,6741

Total 23963,4059 55618,3810

79581,79 79581,79

2. Neraca massa di TEE 2

Tabel II.5 Neraca Massa di TEE 2



CH4 3423,0591 5663,8592 9086,9184

C2H6 2,4946 82,6952 85,1899

C3H8 2,1890 72,7781 74,9671

CH3Cl 0,0000 333,1457 333,1457

CH2Cl2 0,0000 35,0537 35,0537

CHCl3 0,0000 45,9703 45,9703

Total 3427,7428 6233,5023

9661,2450 9661,2450


commit to user




3. Neraca massa di sekitar reaktor

Tabel II.6 Neraca Massa Reaktor


Arus 4 Arus 7 Arus 8 CH4 0,0000 9086,9182 5834,1643 C2H6 0,0000 85,1899 85,1899 C3H8 0,0000 74,9671 74,9671

Cl2 23719,5291 0,0000 0,0000

CH3Cl 0,0000 333,1457 5749,2424

CH2Cl2 0,0000 35,0537 6048,0892

CHCl3 0,0000 45,9703 1943,5204

CCl4 0,0000 0,0000 1451,7582

HCl 243,8768 0,0000 12437,7193

Total 23963,4059 9661,24

33624,65 33624,65

4. Neraca massa di sekitar absorber

Tabel II.7 Neraca Massa Absorber


Arus 8 Arus 9 Arus 10 Arus 11 CH4 5834,1643 0,0000 5834,1643 0,0000 C2H6 85,1899 0,0000 85,1899 0,0000 C3H8 74,9671 0,0000 74,9671 0,0000

CH3Cl 5749,2424 0,0000 5749,2424 0,0000

CH2Cl2 6048,0892 0,0000 6048,0892 0,0000

CHCl3 1943,5204 0,0000 1943,5204 0,0000

CCl4 1451,7582 0,0000 1451,7582 0,0000

HCl 12437,7193 0,0000 124,3772 12313,3421

H2O 0,0000 22867,6353 0,0000 22867,6353

Total 33624,6508 22867,6353 21311,31 35180,98

56492,29 56492,29


commit to user




5. Neraca massa di sekitar neutralizer

Tabel II.8 Neraca Massa Neutralizer


Arus 10 Arus 12 Arus 13 Arus 14 CH4 5834,1643 0,0000 5834,1643 0,0000 C2H6 85,1899 0,0000 85,1899 0,0000 C3H8 74,9671 0,0000 74,9671 0,0000

CH3Cl 5749,2424 0,0000 5749,2424 0,0000

CH2Cl2 6048,0892 0,0000 6048,0892 0,0000

CHCl3 1943,5204 0,0000 1943,5204 0,0000

CCl4 1451,7582 0,0000 1451,7582 0,0000

HCl 124,3772 0,0000 0,0000 0,0000

NaOH 0,0000 136,3038 0,0000 0,0000

H2O 0,0000 122,6734 0,0000 184,0101

NaCl 0,0000 0,0000 0,0000 199,3443

Total 21311,31 258,98 21186,93 383,35

21570,29 21570,29

6. Neraca massa di sekitar separator 2

Tabel II.9 Neraca Massa Separator 2


Arus 13 Arus 16 Arus 15 CH4 5834,164 5834,164 0,0000 C2H6 85,190 85,182 0,0000 C3H8 74,967 74,966 0,0000

CH3Cl 5749,242 382,689 5366,553

CH2Cl2 6048,089 71,766 5976,323

CHCl3 1943,520 61,912 1881,608

CCl4 1451,758 28,959 1422,800

Total 21186,93 6539,639 14647,284

21186,93


commit to user




7. Neraca massa arus purging Tabel II.10 Neraca Massa Arus Purging


Arus 16 Arus purge Arus 6 CH4 5834,164 170,3046 5663,8592 C2H6 85,182 2,4865 82,6952 C3H8 74,966 2,1883 72,7781

CH3Cl 382,689 49,5436 333,1457

CH2Cl2 71,766 36,7127 35,0537

CHCl3 61,912 15,9418 45,9703

CCl4 28,959 28,9587 0,0000

Total 6539,64 306,14 6233,50

6539,64 8. Neraca massa di sekitar menara distilasi 1

Tabel II.11 Neraca Massa Menara Distilasi 1



CH3Cl 5366,5531 5365,6250 0,9281

CH2Cl2 5976,3228 0,5366 5975,7862

CHCl3 1881,6083 0,0000 1881,6083

CCl4 1422,7995 0,0000 1422,7995

Total 14647,28 5366,1616 9281,1221

14647,28 9. Neraca massa di sekitar menara distilasi 2




CH3Cl 0,9281 0,9281 0,0000

CH2Cl2 5975,7862 5975,4557 0,3305 CHCl3 1881,6083 0,5976 1881,0107 CCl4 1422,7995 0,0000 1422,7995

Total 9281,12 5976,9814 3304,1407 9281,12


commit to user




10. Neraca massa di sekitar menara distilasi 3




CH2Cl2 0,3305 0,3305 0,0000

CHCl3 1881,0107 1879,5880 1,4227

CCl4 1422,7995 1,8815 1420,9180

Total 3304,14 1881,80 1422,34

3304,14

II.4.3. Neraca Panas Total

Satuan : kJ/jam

Tabel II.14 Neraca Panas Total


Q4 5.135.969,0650

Q7 1.736.288,7483

Q9 146.652,6371

Q11 1.216.357,8528

Q12 162.530,7481

Q17 412,1147

Q19 53.901,7964

Q22 145.918,2775

Qpemanas 3.430.691,5840

Qpendingin 9.195.542,7412

Total 10.612.132,7825 10.612.132,7825


commit to user




II.4.4. Neraca Panas Alat

1. Neraca panas di TEE 1

Tabel II.15 Neraca Panas Di TEE 1


Q1 48.178,8138

Q2 406.749,0462

Q3 454.927,8600

Total 454.927,8600 454.927,8600

2. Neraca panas reaktor

Tabel II.16 Neraca Panas Reaktor


Q4 2.044.977.284,1016

Q8 37.585.235,8829

Q reaksi -395,06

Qpendingin -9.276.400

Total 37.585.235,8829 37.585.235,8829

3. Neraca panas absorber

Tabel II.17 Neraca Panas Absorber


Q8 -142.232,7437

Q9 146.652,6371

Q10 161.092,6314

Q11 624.438,9847

Qpelarutan 1.211.900,000

Qpenguapan 430.826,2368

Total 1.216.357,8528 1.216.357,8528


commit to user




4. Neraca panas neutralizer

Tabel II.18 Neraca Panas Neutralizer


Q10 161.051,5526

Q12 1.479,1955

Q13 153.505,5340

Q14 5.242,9383

Qreaksi 1.215,4000

Q penguapan 4.997,6877

Total 163.746,1600 163.746,1600

5. Neraca panas separator 2

Tabel II.19 Neraca Panas Separator 2


Q13 7.982.793,198

Q15 94.803,836

Q16 69.440,005

Q penguapan 7.818.549,356

Total 7.982.793,198 7.982.793,198

6. Neraca panas menara distilasi 1

Tabel II.20 Neraca Panas Menara Distilasi 1


Q15 6.065,5108

Q17 412,1147

Q18 4.128,8237

Qcondensor 5.057.501,2051

Qreboiler 5.055.976,6327

Total 5.062.042,1435 5.062.042,1435


commit to user







Q18 216.959,8319

Q19 53.901,7964

Q20 111.097,1534

Qcondensor 11.751.202,9141

Qreboiler 11.699.242,0320

Total 11.916.201,8639 11.916.201,8639




Q20 858.975,8319

Q21 507.005,9000

Q22 145.918,2775

Qcondensor 3.431.321,6891

Qreboiler 3.225.270,0348

Total 4.084.245,8666 4.084.245,8666

9. Neraca panas separator 1

Tabel II.23 Neraca Panas Separator 1


Q2 5.573.733,7048

Q3 5.166.984,6253

Q4 406.749,0795

Total 5.573.733,7048 5.573.733,7048


commit to user




II.5. Tata Letak Pabrik dan Peralatan

II.5.1. Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik merupakan tempat kedudukan keseluruhan bagian

yang ada dalam pabrik meliputi tempat perkantoran (office), tempat

peralatan proses, tempat penyimpanan bahan baku dan produk, tempat unit

pendukungdan tambahan-tambahan yang lain yang dirancang terutama

untuk mendukung kelancaran pelaksanaan proses produksi. Beberapa

tujuan dari pengaturan tata letak pabrik antara lain : penghematan waktu

transportasi bahan baku, produk, alat maupun karyawan dalam areal

pabrik, sehingga waktu proses produksi dapat optimal. Tujuan lainnya,

memanfaatkan areal pabrik secara efektif dan efisien sehingga diharapkan

tidak ada area kosong yang dibiarkan begitu saja dan dapat menghemat

lahan yang berarti pula dapat menghemat biaya investasi dan pajak,

pencegahan kecelakaan kerja, serta tujuan-tujuan lain.

Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada

Gambar II.4. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan tata letak

pabrik adalah :

1. Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan

Perluasan pabrik ini harus sudah masuk dalam perhitungan sejak awal,

supaya masalah kebutuhan tempat tidak timbul di masa yang akan datang.

Sejumlah area khusus harus disiapkan untuk dipakai sebagai perluasan

pabrik, penambahan peralatan untuk menambah kapasitas pabrik ataupun

mengolah produknya sendiri ke produk lain.


commit to user




2. Keamanan

Keamanan terhadap kemungkinan adanya bahaya kebakaran, ledakan,

asap atau gas beracun harus benar-benar diperhatikan di dalam penentuan

tata letak pabrik. Untuk itu diperlukan peralatan-peralatan pemadam

kebakaran di sekitar lokasi berbahaya tadi. Tangki penyimpan produk atau

unit-unit yang mudah meledak harus diletakkan di areal khusus serta perlu

adanya jarak antara bangunan satu dengan bangunan yang lain.

3. Utilitas

Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, udara, steam, dan listrik

akan membantu kemudahan kerja dan perawatannya. Penempatan alat

proses sedemikian rupa sehingga petugas dapat dengan mudah

mencapainya dan dapat menjamin kelancaran operasi serta memudahkan

perawatannya.


commit to user

46

Prar

anca

ngan

Pab

rik M

etil

Klo

rida

dari

Met

ana

dan

Klo

rin

deng

an P

rose

s Th

erm

al C

hlor

inat

ion

K

apas

itas 4

2.50

0 To

n/Ta

hun

Bab

II D

eskr

ipsi

Pros

es

Skal

a 1

: 100

0 G

amba

r II

.5

Tat

a L

etak

Pab

rik M

etil

Klo

rida


commit to user




II.5.2. Tata Letak Peralatan

Tata letak alat proses merupakan tempat kedudukan alat-alat yang

digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan

pabrik ini dapat dilihat pada Gambar II.5. Tata letak alat-alat proses harus

dirancang sedemikian rupa sehingga :

1. Kelancaran proses produksi dapat terjamin.

2. Dapat mengefektifkan penggunaan lahan.

3. Biaya penanganan material menjadi rendah dan menyebabkan terhindarnya

kapital yang tidak penting. Jika lay out peralatan proses dan urut-urutan

proses produksi lancar, maka perusahan tidak perlu membeli alat

transportasi yang menambah biaya investasi.

4. Karyawan mendapatkan kepuasan kerja. Jika karyawan mendapatkan

kepuasan kerja, maka akan meningkatkan semangat dan produktivitas kerja.


commit to user




T-0314,42 m

T-0424,38 m

T-0512,19 m

T-067,62 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-089,14 m

SP-01

R

N

CP6,5m

200 m

300 m

2m

1 m 1 m

1m

6m

6m

17m

8,5 m

8,5m6m

8,5m

10m4 m

T-0217,67 m

T-0727,43 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0116,88 m

T-0314,42 m

T-0727,43 m

T-0727,43 m

T-0727,43 m

T-0727,43 m

SKALA 1 : 280

HE-02

HE-01

HE-05

HE-04

HE-03 CD-01MD-01

RB-01

RB-02

MD-02

CD-02

ACC-03CD-03

RB-03

MD-03

VP-01

LAYOUT ALAT

2,5 m

5 m

AB ACC-01 ACC-02

Keterangan :

AB = absorber

ACC = akumulator T-01 = tangki klorin

CD = kondenser T-02 = tangki metana

CP = kondenser parsial T-03 = tangki metil klorida

HE = heat exchanger T-04 = tangki metilen klorida

MD = menara destilasi T-05 = tangki kloroform

N = neutralizer T-06 = tangki karbon tetraklorida

R = reaktor T-07 = tangki asam klorida

RB = reboiler T-08 = tangki natrium klorida

Gambar II.6 Tata Letak Peralatan Proses


commit to user



Bab III Spesifikasi Peralatan Proses 49

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

III.1. Tangki Penyimpanan Bahan Baku

Tabel III.1 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Bahan Baku

Spesifikasi Alat T-01 T-02

Fungsi Menyimpan klorin cair

selama 30 hari

Menyimpan metana selama 7

hari

Tipe Tangki bola (spherical tank) Tangki bola (spherical tank)

Jumlah 3 buah 1 buah

Suhu 300C -146,270C

Tekanan 9,18 atm 3 atm

Kapasitas 47586,80 ft3 (4179,19m3) 60283,07 ft3 (1722,31m3)

Diameter 687,45 in (17,46 m) 585,61 in (14,87m)

Tebal 0,67 in (0,02 m) 1 in (0,03m)

Tebal isolasi - 20,3 in (0,52 m)

Bahan konstruksi Stainless steel SS 304 Carbon steel SA-283 grade C


commit to user



Bab III Spesifikasi Peralatan Proses

III.2. Tangki Penyimpanan Produk

Tabel III.2 Spesifikasi Tangki Penyimpanan Produk

Spesifikasi

Alat T-03 T-04

Fungsi menyimpan metil klorida cair

selama 30 hari

menyimpan metilen klorida

cair selama 30 hari

Tipe Tangki bola (spherical tank) silinder tegak, flat bottom,

conical roof


Suhu 300C 300C

Tekanan 6,5 atm 1 atm

Diameter 567,69 ft (14,42m) 80 ft (24,38 m)

Tinggi - 46,035ft (14,0315 m)

Jumlah course - 5 buah

Tebal course -

Course 1 = 0,50 in (1,27 cm)

Course 2 = 0,44 in (1,11 cm)

Course 3 = 0,44 in (1,11 cm)

Course 4 = 0,38 in ( 0,95 in)

Course 5 = 0,38 in ( 0,95 in)

Tebal head - 0,1875 in (0,48 cm)

Tinggi head - 16,035 ft (4,89 m)

- 21,860

Tebal 0,45in (0,01 m) -

Bahan

konstruksi Carbon steel SA-283 grade C Carbon steel SA-283 grade C


commit to user




Spesifikasi

Alat T-05 T-06

Fungsi menyimpan kloroform cair

selama 30 hari

menyimpan karbon tetraklorida

cair selama 30 hari

Tipe silinder tegak, flat bottom,

conical roof

silinder tegak, flat bottom,

conical roof


Suhu 300C 300C

Tekanan 1 atm 1 atm

Diameter 40 ft (12,19 m) 25 ft (7,62 m)

Tinggi 36,24 ft (11,05 m) 18 ft (5,49 m)

Jumlah course 5 buah 3 buah

Tebal course

Course 1 = 0,31 in (0,79 cm)

Course 2 = 0,31 in (0,79 cm)

Course 2 = 0,31 in (0,79 cm)

Course 4 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 5 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 1 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 3 = 0,19 in (0,48 cm)

Tebal head 0,13 in (0,32 cm) 0,19 in (0,48 cm)

Tinggi head 6,24 ft (1,90 m) 4,36 ft (1,33 m)

17,330 13,450

Bahan

konstruksi Carbon steel SA-283 grade C Carbon steel SA-283 grade C


commit to user




Spesifikasi

Alat T-07 T-08

Fungsi menyimpan asam klorida cair

selama 30 hari

Menyimpan natrium klorida

selama 30 hari

Tipe silinder tegak, flat bottom,

conical roof

Silinder tegak, flat bottom,

conical roof


Suhu 300C 300C

Tekanan 1 atm 1 atm

Diameter 90 ft (27,43 m) 30 ft (9,14 m)

Tinggi 56,74 ft (17,29 m) 12,07 ft (3,68 m)

Jumlah course 6 buah 2 buah

Tebal course

Course 1 = 0, 5 in (1,27 cm)

Course2 = 0, 5 in (1,27 cm)

Course 3 = 0,44 in (1,11cm)

Course 4 = 0,44 in (1,11cm)

Course 5 = 0,38 in (0,95 cm)

Course 6 = 0,38 in (0,95cm)

Course 1 = 0,25 in (0,63 cm)

Course 2 = 0,25 in (0,63 cm)

Tebal head 0,13 in (0,32 cm) 0,13 in (0,32 cm)

Tinggi head 20,74 ft (6,32 m) 0,07 ft (0,02 m)

24,760 0,280

Bahan

konstruksi Stainless steel SS 304 Carbon Steel SA-283grade C


commit to user




III.3. Reaktor

Tabel III.3 Spesifikasi Reaktor

Spesifikasi Alat R

Fungsi Mereaksikan klorin dengan metana untuk

membentuk klorometana

Tipe Non adiabatis non isotermal multitube plugflow

reactor

Design 1-1 Shell and Tube

Jumlah 1 buah

Suhu 300 4500C

Tekanan 3 atm

Waktu tinggal 0,3528 detik

Panjang 6 m

Tube Side Shell Side

Diameter dalam 0,91 in (0,02 m) 27 in (0,69 m)

Diameter luar 1 in (0,03 m) 27,06 in (0,69 m)

Jumlah tube = 614 Jumlah baffle = 26

Pitch =

1,25 in (0,03 m)

Jarak antar baffle =

15 in (0,38 m)

Jumlah pass 1 1

Bahan konstruksi SA 213 TP 304 SA 213 TP 304

Ukuran pipa umpan klorin 14 in SN 40

Ukuran pipa umpan metana 14 in SN 40

Ukuran pipa produk 14 in SN 20

Ukuran pipa pendingin 22 in SN 40


commit to user




III.4. Absorber

Tabel III.4 Spesifikasi Absorber

Spesifikasi Alat AB

Fungsi Menyerap HCl dari gas produk reaktor

Tipe Menara bahan isian dengan bentuk shell silinder tegak, top

& bottom torispherical head

Suhu 20,750C 55,850C

Tekanan 3 atm

Diameter 1,82 m

Tinggi menara 15,08 m

Tinggi packing 8,39 m

Tebal shell 0,38 in (0,95cm)

Tebal head 0,5 in (1,27cm)

Jenis packing Ceramic raschig rings

Diameter packing 2 in

Bahan konstruksi Stainless steel SS 304


commit to user




III.5. Neutralizer

Tabel III.5 Spesifikasi Neutralizer

Spesifikasi Alat N

Fungsi Menghilangkan sisa HCl dengan mereaksikan dengan

NaOH

Tipe Menara bahan isian dengan bentuk shell silinder tegak, top

& bottom torispherical head

Suhu 31,5 0C 31,59 0C

Tekanan 3 atm

Diameter 1,35 m

Tinggi menara 12,25 m

Tinggi packing 7,53 m

Tebal shell 0,25 in (0,63cm)

Tebal head 0,25 in (0,63cm)

Jenis packing Ceramic raschig rings

Diameter packing 2 in



commit to user




III.6. Separator

Tabel III.6 Spesifikasi Separator 1

Spesifikasi Alat SP-01

Fungsi

Memisahkan fase uap dan

cair klorin untuk umpan

reaktor

Tipe Drum horizontal,

torispherical head

Suhu -5,64 0C

Tekanan 3 atm

Kapasitas 17,02 m3

Diameter shell 2,03 m

Panjangshell 7,23 m

Tebal shell 0,0048 m

Tebal head 0,0048 m

Tinggi head 0,0095 m

Tebal isolasi 0,1633 m



commit to user




Tabel III.7 Spesifikasi Separator 2

Spesifikasi Alat SP-02

Fungsi Memisahkan metana dari klorometan untuk

direcycle ke reaktor

Tipe Drum vertikal, elliptical dished head

Suhu 30 0C

Tekanan 17 atm

Diameter 1,35 m

Volume drum 2,61 m3

Diameter dalam 1,07 m

Diameter luar 1,12 m

Tinggi drum 4,19 m

Tebal drum 0,005 m


Tebal head 0,005 m

Lebar head 0,35 m

Pipa umpan ke throttle valve 0,11 m

Pipa umpan ke flash drum 0,11 m

Pipa keluar atas flash drum 0,08 m

Pipa keluar bawah flash drum 0,07 m


commit to user




III.7. Menara Distilasi

Tabel III.8 Spesifikasi Menara Distilasi

Spesifikasi Alat MD-01 MD-02 MD-03

Fungsi

Memisahkan metil

klorid dari metilen

klorida,

kloroform, karbon

tetraklorida

Memisahkan

metilen klorid dari

kloroform, karbon

tetraklorida

Memisahkan

kloroform dan

karbon tetraklorida

dari produk bawah

MD-02

Tipe

Menara dengan

plate,

torispherical head

Menara dengan

plate,

torispherical head

Menara dengan

plate, torispherical

head

Tekanan 3 atm 1 atm 1 atm

Diameter atas 36 in (0,92 m) 42 in 34 in (0,86 m)

Diameter bawah 50 in (1,27 m) 48 in 34 in (0,86 m)

Tinggi menara 12,13 m 40,45 m 47,96m

Tebal atas 0,25 in (0,64 cm) 0,25 in (0,64 cm) 9/16 in (1,43 cm)

Tebal bawah 0,38 in (0,95 cm) 0,69 in (1,75 cm) 1 8/16 in (3,81 cm)

Tebal head atas 0,25 in (0,64 cm) 0,19 in(0,5 cm) 0,19in (0,5 cm)

Tebal head bawah 0,38 in(0,95 cm) 0,25 in (0,64 cm) 0,19in (0,5 cm)

Tinggi head atas 9,14 in 12,36 in 7,18in (0,18 m)

Tinggi headbawah 10,79 in 14,18 in 7,01in (0,18 m)

Bahan konstruksi Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Tipe plate Sieve tray Sieve tray Sieve tray

Jumlah plate 11 67 65

Plate spacing 0,5 m 0,5 m 0,5 m

Feed plate Plate ke-7 dari

atas

Plate ke-30 dari

atas Plate ke-32 dari atas


commit to user




III.8. Kondensor

Tabel III.9 Spesifikasi Kondensor

Spesifikasi Alat CD-01

Fungsi Mengkondensasikan hasil atas MD-01

Tipe Shell and Tube 1-2

Jumlah 1 buah

Duty 5.057.501,21 kJ/jam

Luas area transfer 65,15m2

panjang 2,44 m


Fluida Dingin Fluida Panas

Fluida Klorin cair Top MD-01

Suhu -5,760C- 4,390C 13,480C

Tekanan 3 atm

Kapasitas (kg/jam) 5654,06 1341,54

Diameter luar 0,8 in

Diameter dalam 0,63 in 27 in

Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 488

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 27 in


commit to user







Jumlah 1 buah

Duty 11.916.201,86 kJ/jam


panjang 7,0 m



Fluida Klorin cair TopMD-02

Suhu 4,390C 22,220C 39,730C

Tekanan 1 atm



Diameter dalam 0,62 in 23,25 in

Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 506

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 23,25

in


commit to user







Jumlah 1 buah

Duty 3431321,69 kJ/jam


panjang 7,0 m



Fluida Klorin cair Top MD-03

Suhu 27,220C 36,740C 60,740C

Tekanan 1 atm




Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 1044



commit to user




III.9. Reboiler

Tabel III.10 Spesifikasi Reboiler

Spesifikasi Alat RB-01

Fungsi Menguapkan sebagian hasil bawah MD-01

Tipe Kettle reboiler

Jumlah 1 buah

Duty 5.527.000 kJ/jam

Luas area transfer 158,289 ft2

Panjang 3,9624 m

Jumlah hairpin 8

Inner Pipe Annulus

Fluida Panas Fluida Dingin

Fluida Gas produk reaktor Bottom MD-01

Suhu 417,30C 293,760C 87,730C 91,460C

Tekanan 3 atm

Kapasitas (kg/jam) 33488,67 kg/jam 9220,48 kg/jam

Diameter luar 6,63 in 8,63 in



commit to user







Jumlah 1 buah

Duty 11.989.730,43 kJ/jam


panjang 7,0 m



Fluida Gas produk reaktor Bottom MD-02

Suhu 293,760C 286,020C 63,960C 65,400C

Tekanan 3 atm 1 atm

Kapasitas (kg/jam) 33488,67 kg/jam 31678,78 kg/jam



Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 82



commit to user







Jumlah 1 buah

Duty 3.431.136,39 kJ/jam


panjang 1,83 m



Fluida Fluida Panas Bottom MD-02

Suhu Gas produk reaktor 85,84 0C - 85,91 0C

Tekanan 286,02 0C 136,78 0C 1 atm

Kapasitas (kg/jam) 3 atm 1341,64 kg/jam



Jumlah pass 2 1

Jumlah tube = 224

Pitch = 1 in Jarak antar baffle = 12,94 in


commit to user




III.10. Akumulator

Tabel III.11 Spesifikasi Akumulator

Spesifikasi Alat ACC-01 ACC-02 ACC-03

Fungsi Menampung

distilat dari CD-01

Menampung

distilat dari CD-02

Menampung

distilat dari CD-03

Tipe Drum horisontal,

Torispherical

head

Drum horisontal,

Torispherical

head

Drum horisontal,

Torispherical

head

Suhu 13,490C 39,730C 31,980C

Tekanan 3 atm 1 atm 1 atm

Kapasitas 5,46 m3 6,66 m3 0,06 m3

Diameter shell 1,39 m 1,40 m 0,31 m

Panjang shell 4,17 m 4,20 m 0,78 m

Tebal shell 0,31 in 0,19 in 0,19 in

Tebal head 0,5 in 0,19 in 0,19 in

Panjang head 0,28 m 0,27 m 0,14 m

Bahan konstruksi Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C

Carbon steel SA

283 grade C


commit to user




III.11. Penukar Panas

Tabel III.12 Spesifikasi Penukar Panas


Spesifikasi Alat HE-01 HE-02

Fungsi Memanaskan gas hasil atas

separator (SP-01)

Memanaskan umpan metana

sebelum masuk reaktor

Duty 9.489.819,50 kJ/jam 7.364.088,37 kJ/jam

Luas area transfer 336,87 ft2 376,24 ft2

Panjang 8 ft 6 ft

Shell(Fluida Panas)

Fluida Dowtherm A Dowtherm A

Suhu 416,700C 346,530C 346,530C 308,460C

Tekanan 3 atm 3 atm

Kapasitas 80.000 kg/jam 80.000 kg/jam

Material Carbon Steel SA 283 Carbon Steel SA 283

Tube(Fluida Dingin)

Fluida Klorin Metana

Suhu 36,740C - 3000C 3,630C - 3000C

Tekanan 3 atm 3 atm

Kapasitas 7304,16 kg/jam 9744,50 kg/jam

Material Stainless Steel SA 167 Carbon Steel SA 283


commit to user




Tipe Double Pipe Heat Exchanger


Fungsi Memanaskan gas hasil

bawah CP menuju MD-01

Mendinginkan suhu gas keluar

reaktor menuju absorber

Duty 784361,52 kJ/jam 34439,75 kJ/jam


Hairpin 4 x 3 in hairpin SN 40 4 x 3 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 10 1

Panjang hairpin 23 ft 23 ft

Pipa Dalam (Fluida Panas)

Fluida Hasil Bawah CP Gas reaktor dari RB-03

Suhu 108,780C - 300C 800C 20,750C

Tekanan 17 atm 3 atm


Annulus (Fluida Dingin)

Fluida Hasil Atas Netralizer Hasil Atas Separator-2

Suhu -2,960C 75,780C -18,85 0C 7,380C

Tekanan 17 atm 3 atm



commit to user





Fungsi Mendinginkan produk

samping CCl4 dari MD-03 ke

tangki penyimpan

Mendinginkan produk samping

CHCl3 dari MD-03 ke tangki

penyimpan

Duty 42.524,37 kJ/jam 47212,14 kJ/jam


Hairpin 3 x 2 in hairpin SN 40 4 x 3 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 8 1



Fluida CCl4 CHCl3

Suhu 85,91 0C - 350C 61 0C - 350C

Tekanan 1 atm 1 atm



Fluida Air Air

Suhu 30 oC 35 oC 30 oC -35 oC

Tekanan 1 atm 1 atm



commit to user





Fungsi Mendinginkan produk

samping CH2Cl2 dari MD-02

ke tangki penyimpan

Mendinginkan produk

keluaran reaktor dari RB-03

Duty 34887,99 kJ/jam 36305,55 kJ/jam


Hairpin 3 x 2 in hairpin SN 40 4x3 in hairpin SN 40

Jumlah hairpin 9 1



Fluida Produk CH2Cl2 dari top MD-

02

Gas produk keluar reaktor

Suhu 40 0C - 350C 136,780C 800C

Tekanan 1 atm 3 atm



Fluida Air Air

Suhu 300C - 350C 300C - 350C

Tekanan 1 atm 3 atm



commit to user




III.12. Pompa

Tabel III.13 Spesifikasi Pompa

Spesifikasi Alat P-01 P-02 P-03

Fungsi mengalirkan

campuran cairan

keluaran kondensor

1 (CD-01) ke

akumulator 1

(ACC-01)

- mengalirkan

refluks cairan

dari akumulator

1 (ACC-01) ke

menara distilasi

1 (MD-01)

- mengalirkan

produk samping

CHCl3 dari

ACC-03 ke

tangki

penyimpan (T-

03)

mengalirkan

campuran cairan

dari reboiler 1

(RB-01) ke

menara distilasi 2

(MD-02)

Tipe Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal Pompa sentrifugal

Jumlah 2 2 2

Kapasitas 27,76 gpm 73,99 gpm 35,94 gpm

Power pompa 1,5 HP 10 HP 1,5 HP

Power motor 2 HP 10 HP 2 HP

Efisiensi pompa 30% 35% 30%

Efisiensi motor 77% 85% 88%

Nominal 2 in 2 in 2,5 in

ID pipa 1,94 in 1,88 in 2,12 in

OD pipa 2,38 in 2,38 in 2,88 in

A inside 60,62 in2 54,43 in2 70,70 in2


commit to user





Fungsi mengalirkan

campuran cairan

dari kondensor 2

(CD-02) ke

akumulator 2

(ACC-02)

- mengalirkan

refluks cairan

dari akumulator

2 (ACC-02) ke

menara distilasi

2 (MD-02)

- mengalirkan

produk samping

CHCl3 dari

ACC-03 ke

tangki

penyimpan (T-

04)

mengalirkan

campuran cairan

dari reboiler 2

(RB-02) ke

menara distilasi 3

(MD-03)


Jumlah 2 2 2


Power pompa 1,5 HP 10 HP 2 HP

Power motor 2 HP 15 HP 2,5 HP



Nominal 2 in 1,5 in 1,25 in

ID pipa 1,88 in 1,77 in 1,44 in

OD pipa 2,38 in 1,90 in 1,66 in

A inside 57,74 in2 54,43 in2 54,43 in2


commit to user





Fungsi mengalirkan

campuran cairan

dari kondensor 3

(CD-03) ke

akumulator 3

(ACC-03)

- Mengalirkan

refluks cairan

dari akumulator

3 (ACC-03) ke

menara distilasi

3 (MD-03).

- Mengalirkan

produk samping

CHCl3 dari

ACC-03 ke

tangki

penyimpan (T-

05)

mengalirkan

produk samping

CCl4 dari reboiler

3 (RB-03) ke

tangki penyimpan

(T-06)


Jumlah 2 2 2


Power pompa 0,17 HP 5 HP 0,25 HP

Power motor 0,25 HP 10 HP 0,5 HP



Nominal 1,5 in 0,25 in 0,25 in

ID pipa 1,50 in 0,30 in 0,30 in

OD pipa 1,90 in 0,54 in 0,54 in

A inside 50,40 in2 48,10 in2 20,61 in2


commit to user





Fungsi Mengalirkan

klorin dari tangki

penyimpan (T-

01) ke vaporizer

(V-01)

Mengalirkan

klorin dari

separator (SP-01)

ke vaporizer (V-

01)

Mengalirkan

dowtherm A dari

HE-05 ke reaktor


Jumlah 2 2 2


Power pompa 2 HP 20 HP 1 HP

Power motor 5 HP 50 HP 2 HP



Nominal 8 in 5 in 6 in

ID pipa 7,37 in 5,5 in 6,29 in

OD pipa 8,63 in 5,62 in 6,62 in

A inside 22,61 in2 5,04 in2 9,82 in2


commit to user



Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

74

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

IV.1. Unit Pendukung Proses

Utilitas merupakan unit penunjang proses produksi untuk menjamin

kelangsungan proses dalam suatu pabrik.

Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik metil klorida

adalah :

1. Unit Pengadaan Air dan Pendingin Reaktor

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air dan pendingin untuk

memenuhi kebutuhan sebagai berikut :

a. Air pendingin

b. Air proses

c. Air konsumsi minum dan sanitasi

d. Pendingin reaktor

2. Unit Pengadaan Udara Tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan

instrumentasi pneumatic dan untuk penyediaan udara tekan di bengkel.

3. Unit Pengadaan Steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media

pemanas untuk reboiler.


commit to user

75




4. 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.

5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk generator.

6. Unit Pengolahan Limbah

Unit ini bertugas mengolah limbah gas dari proses produksi.

7. Unit Refrigerasi

Unit ini bertugas menyimpan Nitrogen cair yang diperoleh dari PT.

Kaltim Daya Mandiri sebagai pendingin untuk tangki Metana.

IV.1.1. Unit Pengadaan Air dan Pendingin Reaktor

IV.1.1.1. Air Pendingin

Sumber air diambil dari air tanah zone 2. Alasan digunakannya air

sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut :

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

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

c. Dapat menyerap panas per satuan volume yang tinggi.

d. Tidak terdekomposisi.


commit to user

76




Air pendingin digunakan sebagai pendingin pada kondenser

dan heat exchanger. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan

air pendingin :

a. Kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak

b. Adanya zat besi yang dapat menimbulkan korosi

Penggunaan air pendingin akan melibatkan penggunaan

cooling tower yang berfungsi untuk mendinginkan kembali air pendingin

yang telah digunakan sebagai media pendingin.

Jumlah air tanah yang digunakan

Tabel IV.1 Kebutuhan air pendingin

No Kode Alat Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1. HE-05 Cooler CCl4 ke storage 2032,8045

2. HE-06 Cooler CHCl3 ke storage 2256,8954 3. HE-07 Cooler CH2Cl2 ke storage 1669,2432 4. HE-08 Cooler gas keluar reaktor 1443,4015 Total kebutuhan air pendingin = 7402,3446 kg /jam

Pengolahan air tanah

Air yang berasal dari tanah biasanya sudah memenuhi persyaratan.

Namun air tanah biasanya masih mengandung lumpur atau padatan

serta material penyebab foaming, mengandung oksigen bebas dan

asam sehingga harus melalui proses pengolahan terlebih dahulu.

Tahapan pengolahan air tanah menjadi air pendingin meliputi :

1. Pengendapan, merupakan proses mekanis untuk memisahkan

padatan atau lumpur yang terdapat dalam air dengan


commit to user

77




menggunakan gaya gravitasi. Pada bak pengendap dilengkapi

dengan penyekat yang berfungsi untuk memisahkan padtan

atau lumpur yang telah jatuh sehingga tidak terikut oleh aliran

air. Pada waktu penyedotan air ke bak pengendap, dilakukan

penginjeksian alum sebagai flokulan dan kalsium hipoklorit

sebagai disinfektan.

2. Penyaringan, air dilewatkan melalui sand filter (pada tangki

penyaring), untuk menyaring partikel-partikel kotoran halus

yang masih ada. Kemudian air tersebut ditampung dalam

tangki penampungan. Di bagian ini ditambahkan fosfat untuk

mencegah timbulnya kerak dan dispersant untuk mencegah

terjadinya penggumpalan/pengendapan fosfat.

IV.1.1.2. Air Proses

Pengolahan air proses

Untuk kebutuhan air proses berasal dari air tanah. Hal yang perlu

diperhatikan dalam pengolahan air proses adalah :

a. Kesadahan (hardness) yang dapat menyebabkan kerak

b. Adanya zat besi yang dapat menimbulkan korosi

Air proses ini digunakan untuk menyerap HCl pada absorber.

Jumlah air proses yang dibutuhkan

Jumlah air proses yang dibutuhkan adalah 22789,502 kg /jam atau

dengan laju alir sebesar 22,926 m3 /jam.


commit to user

78




IV.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari

sumber air dalam tanah. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan

air minum, laboratorium, kantor, dan perumahan. Air konsumsi dan

sanitasi harus memiliki beberapa syarat, meliputi syarat fisik, kimia dan

biologis sebagai berikut :

- Syarat fisik

a. Suhu di bawah suhu udara luar

b. Tak berwarna

c. Tidak berbau dan tidak berasa

- Syarat kimia

a. Tidak mengandung zat organik maupun anorganik

b. Tidak beracun

- Syarat biologis

Air tidak mengandung bakteri-bakteri terutama bakteri patogen.

Jumlah air konsumsi dan sanitasi yang dibutuhkan

Kebutuhan air konsumsi dan sanitasi dapat dilihat pada tabel IV.2

Tabel IV.2 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi

No Nama Unit Kebutuhan ( kg/hari) 1. Perkantoran 10.000 2. Laboratorium 2.400 3. Kantin 3.000 4. Hydrant/Taman 1.540 5. Poliklinik 800 Jumlah air 17.740


commit to user

79




Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = 17.740 kg/hari atau

739,1667 kg /jam atau dengan laju alir sebesar 0,7437 m3 /jam

IV.1.1.4 Air Umpan Boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler, sumber air yang digunakan sama

dengan air proses. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

penanganan air umpan boiler antara lain:

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung

larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut.

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

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu

tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat.

c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming)

Air dari proses pemanasan dapat menyebabkan pembusaan karena

adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat tidak larut dalam jumlah

besar.

Jumlah air yang dibutuhkan untuk umpan boiler sebesar 2.399,5883

kg/jam. Jumlah air ini hanya pada awal start up pabrik, untuk kebutuhan

selanjutnya hanya diperlukan air make up saja. Jumlah air untuk

keperluan make up sebesar 320,0272 kg/jam. Sebagai cadangan

ditambahkan sebanyak 20% dari kebutuhan.


commit to user

80




Pengolahan Air

Pengolahan air konsumsi dan sanitasi

Pengolahan air untuk kebutuhan konsumsi dan sanitasi merupakan

unit yang terangkai dengan unit air proses. Proses pengolahan yang

dilakukan meliputi proses pengendapan, flokulasi, penyaringan dan

klorinasi.

Pengendapan dilakukan untuk menghilangkan padatan dengan

menggunakan gaya gravitasi. Sedangkan flokulasi bertujuan untuk

menghilangkan kandungan karbonat dalam air dengan menambahkan

tawas dan kaporit. Flok yang terbentuk dibuang dengan cara blow down,

dan sisanya yang tidak terendapkan disaring. Ke dalam air produk

penyaringan selanjutnya diinjeksikan larutan kalsium hipoklorit untuk

mematikan kandungan biologis air. Konsentrasi kalsium hipoklorit

dijaga sekitar 0,8 - 1,0 ppm. Untuk menjaga pH air minum, ditambah

larutan Ca(OH)2 sehingga pH-nya sekitar 6,8 - 7,0.

Pemompaan air tanah

Untuk memompakan air tanah dengan jumlah di atas dan untuk

mengatasi perbedaaan tekanan karena beda elevasi dan penurunan

tekanan pada perpipaan, maka diperlukan jenis pompa dengan

spesifikasi :

Tipe : Single Stage Centrifugal Pump

Jumlah : 1

Kapasitas : 283,4096 gpm


commit to user

81




Power pompa : 0,78 HP

Power motor : 1 HP

Efisiensi pompa : 74 %

Efisiensi motor : 80 %

Bahan konstruksi : Commercial steel

Pipa nominal : 6 in

ID pipa : 6,187 in

OD pipa : 6,625 in

Luas area inside : 1,62 ft2

Schedule number : 10

Pengolahan air umpan boiler

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan

boiler meliputi :

1. Kation Exchanger

Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang

terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi

tumpukan butir-butir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah

jenis C-300 dengan notasi RH2. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation

exchanger adalah:

2NaCl + RH2 RNa2 + 2 HCl ............................................ (45)

CaCO3 + RH2 RCa + H2CO3 ............................................ (46)

BaCl2 + RH2 RBa + 2 HCl ........................................... (47)


commit to user

82




Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan

menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu

regenerasi adalah:

RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4 ......................................... (48)

RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4 ......................................... (49)

RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4 ....................................... (50)

2. Anion Exchanger

Alat ini berfungsi untuk mengikat ion-ion negatif yang ada dalam

air lunak. Dan resin yang digunakan adalah jenis C - 500P dengan notasi

R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah:

R(OH)2 + 2HCl RCl2 + 2 H2O ..................... (51)

R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2 H2O ..................... (52)

R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2 H2O ..................... (53)

Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%.

Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah:

RCl2 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 NaCl .................. (54)

RSO4 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2SO4 ................ (55)

RCO3 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2CO3 ................ (56)

3. Deaerasi

Deaerasi merupakan proses penghilangan gas - gas terlarut,

terutama oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan

menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat merusak baja. Gas gas ini

kemudian dibuang ke atmosfer.


commit to user

83




4. Tangki Umpan Boiler

Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu

tinggal 24 jam. Ke dalam tangki ini ditambahkan bahan-bahan yang

dapat mencegah korosi dan kerak, antara lain:

a. Hidrazin (N2H4)

Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut

terutama gas oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler.

Adapun reaksi yang terjadi adalah:

N2H4 (aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (l) ........................... (57)

b. NaH2PO4

Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksinya :

2 NaH2PO4 + 4 NaOH + 3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O

(Powell,1954)

Skema pengolahan air yang digunakan di pabrik metil klorida dapat

dilihat pada gambar berikut :


commit to user

84




-

CLPWT - 05

PWT-10PWT-08

BU- 03

TU-05

Air Rumah tangga danKantor

SP

Tawas

KE AE

Blow Down

Chlorine

Tanah

Hidrazine

TF

PWT- 04

Kapur

gas buang

Lowpressuresteam

PWT-07

PWT-06

Air pendingin

TU-06 D TU-07

PWT-09

TU-04

Polyelektrolit

PWT - 01

BU- 01

PWT-02

BU-02 PWT-03

NaH2PO4

Gambar IV.1 Skema Pengolahan Air Tanah

IV.1.1.4. Pendingin Reaktor

Jenis pendingin yang digunakan pada reaktor klorinasi disini

adalah Dowtherm A yang dapat dipakai pada kisaran suhu 204 oC-399 oC

dengan tekanan 0-145 psig (Perry, ed.3). Kebutuhan Dowtherm A pada

pabrik metil klorida ini adalah 80.000 kg /jam dengan suhu masuk

reaktor 227oC. Setelah digunakan sebagai medium pemanas pada

beberapa HE suhu Dowtherm A turun sehingga sebelum dikirim ke

reaktor lagi Dowtherm A ini dipanaskan kembali dengan kondensat

steam dari reboiler.


commit to user

85




Untuk menjaga kemungkinan kebocoran Dowtherm A pada saat

distribusi, jumlah Dowtherm A dilebihkan sebanyak 10%. Jadi jumlah

Dowtherm A yang dibutuhkan adalah sebanyak 88.000 kg /jam.

IV.1.2. Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik metil klorida ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam dengan tekanan 59,7 psia dan suhu

30oC. 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 : 100 m3/jam

Tekanan suction : 14,7 psia

Tekanan discharge : 59,7 psia

Suhu udara : 30° C

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Efisiensi : 80%

Daya kompresor : 7,5 HP

Jumlah : 1

IV.1.3. Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada prarancangan pabrik metil klorida ini

digunakan sebagai media pemanas pada HE-08. Untuk memenuhi

kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari


commit to user

86




boiler ini adalah saturated steam yang mempunyai suhu 140oC dan

tekanan 3,6 atm.

Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 1443,40 kg/jam. Untuk

menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up

blowdown pada boiler maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20 %. Jadi

jumlah steam yang dibutuhkan adalah 1732,08 kg/jam.

Perancangan boiler :

Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam

Steam yang dihasilkan : T = 284 °F

P = 52,4 psia

Untuk tekanan < 200 psia, digunakan boiler jenis fire tube boiler.

Menentukan luas penampang perpindahan panas

Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung

dengan persamaan :

Dengan :

ms = massa steam yang dihasilkan (lb/jam)

h = entalpi steam pada P dan T tertentu (BTU/lbm)

hf = entalpi umpan (BTU/lbm)

dimana : ms = 4233,1918 lb/jam

h = 921,7549 BTU/lbm

Umpan air terdiri dari 20 % make up water dan 80 % kondensat. Make

up water adalah air pada suhu 35 °C dan kondensat pada suhu 140 °C.

5,343,970).(

xhfhms

Daya


commit to user

87




hf = 215,21995 BTU/lbm

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 89,35 HP

ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP

Total heating surface = 1.072,16 ft2

Perhitungan kapasitas boiler

Q = ms (h hf)

= 4.233,19 (921,7549 215,2195)

= 2.990.900,0730 BTU/jam

Kebutuhan bahan bakar

Bahan bakar yang digunakan adalah gas purging metana

Heating value (HV) = 1030 BTU /ft3

Densitas = 0,042 lb /ft3

Jumlah bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada

sebanyak 126,599 kg/jam.

Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam

Jenis : Fire tube boiler

Jumlah : 1 buah

Tekanan steam : 14,70 psia (1 atm)

Suhu steam : 284 oF (140 oC)

Efisiensi : 80%

Bahan bakar : Gas purging metana


commit to user

88




Kebutuhan bahan bakar : 126,599 kg/jam

IV.1.4. Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik metil klorida ini dipenuhi oleh

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

dapat berlangsung secara 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 :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk penerangan

3. Listrik untuk AC

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

IV.1.4.1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air

dapat dilihat pada Tabel IV.3


commit to user

89




Tabel IV.3 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas

Nama Alat Jumlah HP Total HP

P-01 1 1,5 1,5

P-02 1 10 10 P-03 1 1,5 1,5 P-04 1 1,50 1,50 P-05 1 10,00 10,00 P-06 1 2,00 2,00 P-07 1 0,1667 0,1667 P-08 1 5 5 P-09 1 0,25 0,25 P-10 1 2 2 P-11 1 20 20 P-12 1 1 1 PU-01 1 0,05 0,05 PU-02 1 0,43 0,43 PU-03 1 0,03 0,03 PU-04 1 0,03 0,03 PWT-01 1 0,78 0,78 PWT-02 1 0,6 0,6 PWT-03 1 0,2 0,2 PWT-04 1 0,04 0,04 PWT-05 1 0,2 0,2 PWT-06 1 0,16 0,16 PWT-07 1 0,98 0,98 PWT-08 1 0,01 0,01 PWT 09 1 0,01 0,01 PWT-10 1 1,50 1,50 KU-01 1 13,5 13,5 Jumlah 73,44

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas

sebesar 73,44 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak

terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total

kebutuhan listrik adalah 80,78 HP atau sebesar 59,41 kW.


commit to user

90




IV.1.4.2 Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

DUFa

L..

dengan :

L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : foot candle yang diperlukan (Tabel 13 Perry 6th ed)

U : Koefisien utilitas (Tabel 16 Perry 6th ed)

D : Efisiensi lampu (Tabel 16 Perry 6th ed)

Tabel IV.4 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan

Bangunan Luas,

m2 Luas, ft2 F U D Lumen

Pos keamanan 1 600 6458,35 10 0,42 0,75 205026,87

Pos keamanan 1 150 1614,59 10 0,42 0,75 51256,72

Parkir 1 10725 115442,94 10 0,49 0,75 3141304,47

Taman 4200 45208,42 5 0,55 0,75 547980,89

Gedung Pertemuan 2437,5 26237,03 5 0,55 0,75 318024,63

Masjid 2887,5 31080,79 20 0,55 0,75 1506947,46

Kantin 1925 20720,53 20 0,51 0,75 1083426,28

Perpustakaan &

Diklat 2600 27986,17 35 0,6 0,75 2176701,88


commit to user

91




Tabel IV.4 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan

Kantor 13750 148003,77 35 0,6 0,75 11511404,20

Poliklinik 2887,5 31080,79 20 0,56 0,75 1480037,68

Ruang kontrol 1200 12916,69 40 0,56 0,75 1230161,19

Laboratorium 2437,5 26237,03 40 0,56 0,75 2498764,92

Proses 3100 33368,12 30 0,59 0,75 2262245,58

Utilitas 2000 21527,82 10 0,59 0,75 486504,43

Area Tangki 38000 409028,60 10 0,51 0,75 10693558,06

Bengkel 1625 17491,35 40 0,51 0,75 1829161,25

Gudang 1625 17491,35 10 0,51 0,75 457290,31

Pemadam 1950 20989,63 10 0,51 0,75 548748,37

Pengolahan

Limbah 13950 150156,55 10 0,51 0,75 3925661,45

Jalan 95900 1032259,01 10 0,51 0,75 26987163,63

Area perluasan 32400 348750,70 5 0,57 0,75 4078955,53

Jumlah 18620 200424,01 77020325,78

Jumlah lumen :

untuk penerangan dalam ruangan = 4.540.6225,73 lumen

untuk penerangan bagian luar ruangan = 31.614.100,05 lumen

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu

fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40

W mempunyai 1.920 lumen (Tabel 18 Perry 6th ed.).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 4.540.6225,73 / 1.920

= 23.650 buah


commit to user

92




Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100

Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 3.000 lumen (Perry 6th ed.,

1994).

Jadi jumlah lampu luar ruangan = 31.614.100,05 / 3.000

= 10.539 buah

Total daya penerangan = ( 40 W x 23.650 + 100 W x 10.539 )

= 1.999.900 W

= 2.000 kW

IV.1.4.3 Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW

IV.1.4.4 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15kW.

Tabel IV.5 Total kebutuhan listrik pabrik

No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kW 1. 2. 3. 4.

Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Listrik untuk keperluan penerangan Listrik untuk AC Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

59,41 2000 15 15

Total 2089,31 Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik

mempunyai efisiensi 90%, sehingga generator yang disiapkan harus

mempunyai output sebesar 2110,41 kW.

Dipilih menggunakan generator dengan daya 2200 kW, sehingga

masih tersedia cadangan daya sebesar 89,59 kW.

Jumlah kebutuhan listrik sebesar ini disuplai oleh PLN. Jika

diasumsikan kapasitas generator 90% dari kapasitas total sehingga


commit to user

93




spesifikasi generator yang dibutuhkan untuk menyuplai kebutuhan listrik

di atas jika terjadi gangguan listrik dari PLN adalah sebagai berikut :

Tipe : AC Generator

Kapasitas : 2200 kW

Tegangan : 220 /360 volt

Efisiensi : 80 %

Jumlah : 1 buah

Bahan bakar : purge metana

IV.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar pada generator. Jenis bahan bakar yang

digunakan adalah purge metana yang diperoleh dari hasil atas separator-

02.

Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan :

1. Mudah didapat

2. Mengurangi polusi udara

3. Mudah dalam penyimpanan

Sifat fisik solar adalah sebagai berikut :

Heating value : 1030 BTU /ft3

Spesific gravity : 0,042 lb /ft3

Kebutuhan bahan bakar

Untuk generator = 216907,62 ft3


commit to user

94




IV.1.6. Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik metil klorida dapat

diklasifikasi :

1. Bahan buangan cair

2. Bahan buangan padatan

3. Bahan buangan gas

Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya :

1. Pengolahan bahan buangan cair

Limbah cair yang dihasilkan pada pabrik metil klorida hanya

berupa air sanitasi karena tidak dihasilkan limbah cair dari proses

produksi. Pada pengolahan limbah cair, semua limbah cair yang berasal

dari limbah domestik diolah di dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah

(IPAL) kecuali limbah oli bekas yang akan ditampung untuk dikirim ke

badan yang berwenang. Limbah cair sebelum masuk ke IPAL dilewatkan

melalui bak ekualisasi untuk menyamakan beban dalam pengolahan

dengan jalan melakukan pengadukan pada limbah sehingga menjadi

homogen, dari bak ekualisasi limbah masuk ke bak netralisasi untuk

menetralkan pH agar tidak mengganggu lingkungan dan mempermudah

proses pengendapan pada bak sedimentasi. Penetralan pH dilakukan

dengan jalan penambahan Na2CO3/H2SO4, setelah netral limbah dialirkan

ke bak sedimentasi untuk mengendapkan kandungan solid yang terdapat

di dalamnya dengan bantuan koagulan.


commit to user

95




Dari bak sedimentasi selanjutnya dilakukan penyaringan dengan

menggunakan media penyaring berbutir seperti kerikil, pasir, dan juga

ditambahkan karbon aktif untuk menghilangkan bau. Limbah kemudian

dimasukkan ke dalam bak Bio Control untuk menguji apakah limbah

tersebut sudah benar benar tidak mencemari lingkungan. Pengujian

dilakukan dengan memasukkan ikan ke dalam bak Bio Control, bila ikan

tersebut tetap hidup normal maka proses pengolahan air limbah dapat

dikatakan berhasil dan air yang dihasilkan selanjutnya akan dibuang ke

badan penerima air baik di selokan, ataupun di laut.

Gambar IV.2 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

Bak Ekualisasi

Bak Netralisasi

Bak Sedimentasi

Filtrasi

Bak Bio

Drying Bed

Badan Penerima Air

Air Buangan

cairan

padatan


commit to user

96




2. Pengolahan bahan buangan padatan

Limbah padat yang dihasilkan pada pabrik metil klorida

berasal dari limbah domestik dan IPAL. Limbah domestik berupa

sampah-sampah dari keperluan sehari-hari seperti kertas dan plastik,

sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya

dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari

IPAL dipendam di dalam tanah yang dindingnya dilapisi dengan clay

(tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak

menyebar ke lingkungan sekitarnya.

3. Pengolahan limbah gas

Limbah gas berasal dari hasil pembakaran bahan bakar boiler

berupa CO2 dan H2O, serta gas buang dari deaerator. Gas tersebut

dibuang ke udara melalui stack yang mempunyai tinggi minimal 4 kali

tinggi bangunan, banyaknya limbah gas yang dibuang dapat

diminimalisasi dengan jalan melakukan perawatan yang rutin terhadap

mesin mesin produksi sehingga pembakarannya sempurna dan dapat

meminimalisasi pencemaran udara. Unit ini bertugas mengolah limbah

yang dihasilkan dari proses produksi agar tidak membahayakan

lingkungan hidup.


commit to user

97




IV.1.7. Unit Refrigerasi

Kebutuhan refrigerasi untuk perancangan pabrik metil klorida ini

sebesar 1001,17 kg/jam. Refrigerant yang digunakan adalah Nitrogen

cair yang diperoleh dari PT. Kaltim Daya Mandiri.

Spesifikasi tangki penyimpan Nitrogen cair

Jenis : Spherical tank

Volume tangki : 3116,74 m3

Tekanan : 3 atm

Suhu : -248,4° C

Diameter tangki : 18,13 m

Tebal tangki : 0,0254 m

Jumlah : 1

IV.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 mutu produk akan selalu terjaga sesuai dengan

spesifikasi yang diharapkan. Di samping itu, laboratorium juga berperan

dalam pengendalian pencemaran lingkungan.

Laboratorium berada di bawah bidang produksi yang mempunyai

tugas pokok antara lain :

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


commit to user

98




2. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi dengan melakukan analisa

terhadap pencemaran lingkungan.

3. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, dan lain-lain yang

berkaitan dengan proses produksi.

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok

kerja shift dan non shift :

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa-analisa rutin

terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini

menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam

dengan dibagi menjadi 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 :


commit to user

99




a. Laboratorium fisik

b. Laboratorium analitik

c. Laboratorium penelitian dan pengembangan

IV.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 :

- Spesific gravity

- Viskositas

- Kandungan air

IV.2.2. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan mengadakan penelitian, contohnya

perlindungan terhadap lingkungan. Di samping mengadakan penelitian

rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak

biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain

terhadap penggunaan bahan baku.

IV.2.3 Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk Utama

Analisa bahan baku dan produk utama menggunakan Kromatografi

Gas yaitu dengan cara, mengambil sampel gas klorin, metana dan metil

klorida secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan

Kromatografi Gas. Prinsip kerja dari kromatografi gas yaitu :


commit to user

100




1. Gas pembawa dialirkan dari tangki bertekanan tinggi melalui alat

pengatur tekanan yang dapat menentukan kecepatan aliran gas

pembawa yang akan mengalir ke komponen yang lain.

2. Sampel yang berupa gas dialirkan ke dalam kolom.

3. Pada kolom, campuran zat penyusun mengalami pemisahan proses

partisi melalui detektor yang mengirimkan signal ke recorder

setelah mengalami amplifikasi.

4. Sampel yang berupa gas dimasukkan ke injektor melalui katup.

5. Di dalam injector, sampel mengalir dengan gas pembawa masuk

kedalam kolom.

Dengan alat ini dapat ditentukan komposisi produk di proses

maupun produk sebagai hasil samping, apakah sudah memenuhi kriteria

sebagai produk atau belum.

IV.2.4 Prosedur Analisa Proses dan Produk Samping

Analisa proses dan produk samping menggunakan menggunakan

Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (HPLC) yaitu dengan cara,

mengambil sampel bahan baku metilen klorida, kloroform, karbon

tetraklorida dan asam klorida secukupnya, kemudian dianalisa langsung

dengan menggunakan Kromatografi Cairan Kinerja Tinggi (HPLC).

Prinsip kerja dari HPLC yaitu :

1. Fasa gerak cair dipompa ke detektor melalui kolom.

2. Sampel bahan baku diinjeksi ke dalam aliran fasa gerak.


commit to user

101




3. Solut yang telah berinteraksi dengan fasa diam akan keluar

kolom dideteksi, kemudian direkam dalam bentuk kromatogram.

Komputer digunakan untuk mengontrol kerja sistem HPLC,

mengumpulkan dan mengolah data hasil pengukuran HPLC.

IV.2.5 Prosedur Analisa Air

Untuk mengukur kualitas air yang digunakan, baik sebagai air

minum, sanitasi ataupun Boiling Feed Water, digunakan analisa / alat-

alat sebagai berikut :

1. pH meter elektrommagnetik, digunakan untuk mengetahui tingkat

keasaman air.

2. Nephelometer, yaitu alat untuk mengetahui tingkat kekeruhan

dalam air.

3. Analisa Total Hardness, yaitu untuk mengetahui jumlah kesadahan

total (sementara dan tetap).

4. Analisa Chlorine, yaitu untuk mengetahui kandungan chlor dalam

air.

5. Analisa Total Solid (padatan total), yaitu untuk mengetahui adanya

kandungan padatan dalam air.


commit to user

102




IV.3. Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Bahan-bahan yang dipakai dalam pabrik cukup berbahaya, oleh

karena itu diperlukan disiplin kerja yang baik, kesalahan dapat

mengakibatkan kecelakaan bagi manusia dan pabrik. Untuk setiap karyawan

diberikan perlengkapan pakaian kerja seperti : safety clothes, safety helmet,

sarung tangan, masker, safety shoes dan lain-lain.


commit to user



Bab V Manajemen Perusahaan

103

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

V.1. Bentuk Perusahaan

Pabrik metil klorida yang akan didirikan direncanakan mempunyai :

Bentuk : Perseroan Terbatas

Lapangan Usaha : Industri Metil Klorida

Lokasi Perusahaan : Bontang, Kalimantan Timur

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan oleh beberapa

faktor, yaitu :

1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham

perusahaan.

2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran

produksi hanya dipegang pimpinan perusahaan.

3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain. Pemilik adalah

para pemegang saham sedangkan pengurus perusahaan adalah direksi

beserta stafnya yang diawasi oleh Dewan Komisaris.

4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh

dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya, 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.


commit to user




6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu perseroan terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga perseroan terbatas dapat memperluas usahanya.

(Widjaja, 2003)

Perseroan Terbatas (PT) didirikan dengan akta notaris berdasarkan

Kitab Undang-Undang Hukum Dagang. Besarnya modal ditentukan dalam

akta pendirian dan terdiri dari saham-saham. Pemilik PT adalah

pemegang saham yang dipimpin oleh suatu direksi yang dipilih dari

pemegang saham. Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada

direksi dengan memperhatikan hukum -hukum perburuhan.

V.2. Struktur Organisasi

Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat

menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan

dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya

kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi

yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan

pedoman, antara lain:

a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

b) Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi

c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi

d) Adanya kesatuan arah (unity of direction)

e) Adanya kesatuan perintah ( unity of command )

f) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab


commit to user




g) Adanya pembagian tugas (distribution of work)

h) Adanya koordinasi

i) Struktur organisasi disusun sederhana

j) Pola dasar organisasi harus relatif permanen

k) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure)

l) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan

jasanya

m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya

(Zamani, 1998)

Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur

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

kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas

kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga

seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja.

Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-

orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan

oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan.

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan

organisasi garis dan staf ini, yaitu:

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

organisasi dalam rangka mencapai tujuan.


commit to user




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

keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada

unit operasional.

(Zamani, 1998)

Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik

perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk

menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang

dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur

Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur

keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian

umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan

bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari

pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian

akan membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi

dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya.

Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang

dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan

bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi. (Widjaja, 2003)

Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :

a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung

jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya

b. Penempatan tenaga kerja yang tepat


commit to user




c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen

perusahaan yang lebih efisien.

d. Penyusunan program pengembangan manajemen

e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada

f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila

tebukti kurang lancar.

Struktur organisasi pabrik metil klorida disajikan pada Gambar V.1


commit to user





commit to user




V.3. Tugas dan Wewenang

V.3.1. Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan

Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS, para pemegang saham berwenang:

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur

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

tahunan dari perusahaan.

(Widjaja, 2003)

V.3.2. Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik

saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik

saham.

Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :

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

perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran

2. Mengawasi tugas - tugas direksi

3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting

(Widjaja, 2003)


commit to user




V.3.3. Dewan Direksi

Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan.

Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala

tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan.

Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan-umum.

Tugas direktur umum antara lain :

1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan

pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada

pemegang saham.

2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan

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

konsumen.

3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat

pemegang saham.

4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan

bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum).

Tugas dari direktur produksi antara lain :

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik,

dan rekayasa produksi.

2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-

kepala bagian yang menjadi bawahannya.


commit to user




Tugas dari direktur keuangan antara lain:

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran,

keuangan, dan pelayanan umum.

2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-

kepala bagian yang menjadi bawahannya.

V.3.4. Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu

direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik

maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama

sesuai dengan bidang keahlian masing - masing.

Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :

1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.

2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan

perusahaan.

3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.

V.3.5. Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur,

dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai

dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala

bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung

jawab kepada Direktur Utama.


commit to user




Kepala bagian terdiri dari:

1. Kepala Bagian Produksi

Kepala Bagian Produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi

dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-

kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi

membawahi seksi proses dan seksi utilitas.

Tugas seksi proses antara lain :

a. Mengawasi jalannya proses produksi

b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang

tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.

Tugas seksi utilitas, antara lain :

Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan

proses, air, steam, dan tenaga listrik.

2. Kepala Bagian Teknik

Tugas kepala bagian teknik, antara lain:

a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang

pemeliharan, quality contol dan HSE, serta LITBANG.

b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya

Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi quality

control dan HSE, serta seksi LITBANG.

Tugas seksi pemeliharaan, antara lain :

a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik

b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik


commit to user




Tugas seksi quality control bagian pengendalian & HSE :

Menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan

mengurangi potensi bahaya yang ada.

Tugas seksi quality control bagian laboratorium, antara lain:

a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu

b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi

c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik

d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi.

Tugas seksi LITBANG meliputi:

a. Memperbaiki mutu produksi

b. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi

c. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang

3. Kepala Bagian Keuangan

Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan

dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2

seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan.

Tugas seksi administrasi :

Menyelenggarakan pencatatan utang piutang, administrasi persediaan

kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan.

Tugas seksi keuangan antara lain :

a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan

membuat ramalan tentang keuangan masa depan

b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan


commit to user




4. Kepala Bagian Pemasaran

Kepala Bagian Pemasaran bertanggung jawab kepada direktur keuangan

dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta

membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran.

Tugas seksi pembelian, antara lain :

a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan

perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi

b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar

masuknya bahan dan alat dari gudang.

Tugas seksi pemasaran :

a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi

b. Mengatur distribusi hasil produksi

5. Kepala Bagian Umum

Kepala Bagian Umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan

umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan

serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya.

Kepala bagian umum membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi

keamanan.

Seksi personalia bertugas :

a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik

mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak

terjadi pemborosan waktu dan biaya.


commit to user




b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi

kerja yang tenang dan dinamis.

c. Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan

karyawan.

Seksi humas bertugas :

Mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar

lingkungan perusahaan.

Seksi Keamanan bertugas :

a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun

bukan karyawan di lingkungan pabrik.

b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan

c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern

perusahaan.

V.3.6. Kepala Seksi

Kepala seksi adalah 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 kepada kepala bagian

masing - masing sesuai dengan seksinya.

V.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik Metil Klorida ini direncakan beroperasi 330 hari dalam satu

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

hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown. Sedangkan


commit to user




pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu

karyawan shift dan non shift

V.4.1. Karyawan non shift

Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses

produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur,

staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor.

Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari

dengan pembagian kerja sebagai berikut :

Jam kerja :

Hari Senin Kamis : Jam 07.30 16.30

: Jam 07.30 17.00

Jam Istirahat :

Hari Senin Kamis : Jam 12.00 13.00

: Jam 11.00 13.00

V.4.2. 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 ini adalah operator produksi, sebagian dari

bagian teknik, bagian gedung dan bagian - bagian yang harus selalu siaga

untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.


commit to user




Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam

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 menjadi 4 regu (A / B / C / D) dimana

tiga regu bekerja dan satu regu istirahat serta dikenakan secara bergantian.

Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, regu yang

bertugas tetap harus masuk.

Tabel V.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift

Hari I II III IV V VI VII VIII

Regu A P P S S M M X X

Regu B S S M M X X P P

Regu C M M X X P P S S

Regu D X X P P S S M M

Jadwal untuk hari selanjutnya mengikuti urutan yang sudah ada.

Setelah masuk shift malam, diberikan istirahat 2 hari untuk penyesuaian

sebelum masuk shift pagi.

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi

kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan

perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh


commit to user




pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier

para karyawan di dalam perusahaan.

V.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Pada pabrik ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada

status, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan

dapat dibagi menjadi tiga golongan karyawan tetap, harian dan borongan.

V.5.1. Karyawan Tetap

Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan

dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan

kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.

V.5.2. Karyawan Harian

Karyawan harian yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan

direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir

pekan.

V.5.3. Karyawan Borongan

Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila

diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu

pekerjaan.

V.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji

V.6.1. Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Magister Ekonomi / Teknik

2. Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia


commit to user




3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi

4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Mesin

6. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi

7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi

8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Sosial

9. Kepala Seksi : Sarjana/Ahli Madya

10. Operator : Ahli Madya/STM/SLTA/SMU

11. Sekretaris : Sarjana/Akademi Sekretaris

12. Dokter : Sarjana Kedokteran

13. Perawat : Akademi Perawat

14. Lain-lain : SLTA

V.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua

pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien.

Tabel V.2 Perincian Jumlah Karyawan dan Gaji dalam Rupiah

No Jabatan Jumlah Gaji/bulan Gaji/tahun

1 Direktur utama 1 50.000.000 600.000.000

2

Direktur produksi dan

teknik

1

30.000.000

360.000.000

3

Direktur keuangan dan

umum

1

30.000.000

360.000.000

4 Staff ahli 2 20.000.000 480.000.000

5 Staff Litbang 2 15.000.000 360.000.000

6 Sekretaris 3 4.000.000 144.000.000


commit to user




No Jabatan Jumlah Gaji/bulan Gaji/tahun

7 Kepala Bagian 5 9.000.000 540.000.000

8 Kepala Seksi 12 6.000.000 864.000.000

9 Karyawan Proses 12 6.000.000 878.400.000

10 Karyawan Utilitas 24 6.000.000 1.728.000.000

11 Karyawan Pemeliharaan 5 3.500.000 336.000.000

12 Karyawan Pengendalian 8 4.000.000 384.000.000

13 Karyawan laboratorium 12 3.500.000 504.000.000

14 Karyawan pembelian 2 4.000.000 96.000.000

15

Karyawan safety dan

lingkungan 5 3.000.000 180.000.000

15 Karyawan Pemasaran 5 4.000.000 240.000.000

16 Karyawan Humas 4 4.000.000 192.000.000

17 Karyawan Penjualan 8 4.000.000 384.000.000

18 Karyawan Personalia 4 4.000.000 192.000.000

19 Karyawan Keamanan 12 3.000.000 432.000.000

20 Karyawan Administrasi 3 4.000.000 108.000.000

21 Medis 2 5.500.000 132.000.000

22 Paramedis 2 3.000.000 72.000.000

23 Sopir 4 2.000.000 96.000.000

24 Pesuruh 4 1.500.000 72.000.000

Total 159 9.752.400.000

V.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain:

1. Tunjangan

Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan

karyawan yang bersangkutan


commit to user




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 35 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

yang berlaku. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit

tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan

perusahaan.

5. Asuransi Tenaga Kerja

Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan

lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp.

1.500.000,00 per bulan.


commit to user



Bab VI Analisa Ekonomi 122

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada prarancangan pabrik metil klorida ini dilakukan evaluasi atau

penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang

dirancang ini menguntungkan dari segi ekonomi atau tidak. Bagian terpenting dari

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

sebagai dasar untuk estimasi analisis ekonomi, di mana analisis ekonomi dipakai

untuk mendapatkan perkiraan atau estimasi tentang kelayakan investasi modal

dalam kegiatan produksi suatu pabrik dengan meninjau kebutuhan modal

investasi, besarnya laba yang akan diperoleh, lamanya modal investasi dapat

dikembalikan dalam titik impas. Selain itu, analisis ekonomi juga dimaksudkan

untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau

tidak jika didirikan.

Untuk itu pada prarancangan pabrik metal klorida ini, kelayakan investasi

modal pada sebuah pabrik akan dianalisis meliputi :

a. Profitability

b. % Profit on Sales (POS)

c. % Return on Investment (ROI)

d. Pay Out Time (POT)

e. Break Event Point (BEP)

f. Shut Down Point (SDP)

g. Discounted Cash Flow (DCF)


commit to user

123



Bab VI Analisa Ekonomi

Untuk meninjau faktor-faktor tersebut perlu diadakan penaksiran terhadap

beberapa faktor, yaitu:

1. Penaksiran modal industri ( Total Capital Investment )

Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran pengeluaran yang

diperlukan untuk fasilitas fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi :

Modal Tetap (Fixed Capital Investment)

Modal Kerja (Working Capital)

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

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

b. Biaya pengeluaran umum (General Expense)

3. Total pendapatan penjualan produk

VI.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan pabrik dapat diperkirakan dengan metode yang

dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang ini. Penentuan harga peralatan

dilakukan dengan menggunakan data indeks harga.


commit to user

124

Tabel VI.1 Indeks Harga Alat

Cost Index, Tahun Chemical Engineering Plant Index

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

(Peters & Timmerhaus, 2003)

Gambar VI.1 Chemical Engineering Cost Index


commit to user

125




Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan least

square sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 3,6077 X - 6823,2

Dengan : Y = Indeks harga

X = Tahun pembelian

Dari persamaan tersebut diperoleh harga indeks di tahun 2015 adalah 446,34.

Harga alat dan lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2015) dan dilihat

dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa

sekarang digunakan persamaan :

Ex = Ey. (Aries & Newton, 1955)

Dengan :

Ex : Harga pembelian pada tahun 2015

Ey : Harga pembelian pada tahun referensi

Nx : Indeks harga pada tahun 2015

Ny : Indeks harga tahun referensi

VI.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam perhitungan analisis

ekonomi :

1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2017.

2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.

3. Kapasitas produksi adalah 42.500 ton/tahun.


commit to user

126




4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari/tahun

5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk

perbaikan alat-alat pabrik.

6. Umur alat - alat pabrik diperkirakan 10 tahun.

7. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol

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

beroperasi

9. Upah buruh asing US $ 17 per manhour (www.pajak.net)

10. Upah buruh lokal Rp. 19.700,00 per manhour

11. Perbandingan jumlah tenaga asing : Indonesia = 5% : 95%

12. Harga bahan baku Klorin US$ 0,2100 / kg

13. Harga bahan baku Metana US$ 0,3299 / kg

14. Harga bahan tambahan Natrium Hidroksida US$ 0,3150/kg

15. Harga produk Metil Klorida US$ 0,8564 / kg

16. Harga produk Metilen Klorida US$ 1,1573 / kg

17. Harga produk Kloroform US$ 0,8101/ kg

18. Harga produk Karbon Tetraklorida US$ 1,3652/ kg

19. Harga produk Asam Klorida US$ 0,0984/ kg

20. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 8.950,00 (Kurs pada 21 Oktober 2011,

(www.bni.co.id)


commit to user

127




VI.2.1. Modal Tetap (Fixed Capital Investment)

Tabel VI.2 Modal Tetap

No Keterangan US $ Rp. Total Harga(Rp)

1 Harga pembelian peralatan 17.305.361 - 154.882.978.438

2 Instalasi alat - alat 1.802.046 1.018.531 16.129.327.987

3 Pemipaan 7.007.956 1.239.660 62.722.445.804

4 Instrumentasi 3.475.374 190.975 31.104.789.124

5 Isolasi 429.059 167.522 3.840.241.367

6 Listrik 1.430.195 167.522 12.800.413.674

7 Bangunan 4.290.585 - 38.400.738.456

8 Tanah dan perbaikan 2.145.293 50.750.000.000 69.950.369.228

9 Utilitas 2.162.624 - 19.355.481.309

Physical Plant Cost 40.048.492 50.752.784.210 409.186.785.386

10. Engineering &

Construction 8.009.698 10.150.556.842 81.837.357.078

Direct Plant Cost 48.058.190 60.903.341.052 491.024.142.464

11. 3.364.073 4.263.233.874 34.371.689.972

12. Contingency 12.014.548 15.225.835.263 122.756.035.616

Fixed Capital Invesment 63.436.811 80.392.410.188 648.151.868.052


commit to user

128




VI.2.2 Modal Kerja (Working Capital Investment)

Tabel VI.3 Modal Kerja

No. Jenis US $ Rp. Total Rp.

1. Persediaan bahan baku 5.424.924 - 48.553.070.365

2. Persediaan bahan dalam proses 22.154 7.656.791 205.936.549

3. Persediaan Produk 7.310.874 2.526.741.137 67.959.061.301

4. Extended Credit 12.104.158 - 108.332.209.732

5. Available Cash 7.310.874 2.526.741.137 67.959.061.301

Working Capital Investment (WCI) 32.172.983 5.061.139.006 293.009.339.249

Total Capital Investment (TCI)

= FCI + WCI

= Rp 941.161.207.301


commit to user

129




VI.3. Biaya Produksi Total (Total Production Cost)

VI.3.1. Manufacturing Cost

VI.3.1.1 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel VI.4 Direct Manufacturing Cost


1. Harga Bahan Baku 19.733.366 - 176.613.627.744

2. Gaji Pegawai - 3.884.400.000 3.884.400.000

3. Supervisi - 1.404.000.000 1.404.000.000

4. Maintenance 4.440.577 4.823.544.611 44.566.706.662

5. Plant Supplies 666.087 723.531.692 6.685.005.999

6. Royalty & Patent 1.452.499 - 12.999.865.168

7. Utilitas - 8.606.137.763 8.606.137.763

Direct Manufacturing Cost (DMC) 26.292.528 19.441.614.066 254.759.743.335

VI.3.1.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel VI.5 Indirect Manufacturing Cost


1. Payroll Overhead - 582.660.000 582.660.000

2. Laboratory - 384.440.000 384.440.000

3. Plant Overhead - 582.660.000 582.660.000

4. Packaging 49.384.963 - 441.995.415.706

Indirect Manufacturing Cost (IMC) 49.384.963 1.553.760.000 443.549.175.706


commit to user

130




VI.3.1.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel VI.6 Fixed Manufacturing Cost


1. Depresiasi 10.149.890 7.235.316.917 98.076.830.175

2. Property Tax 1.268.736 1.607.848.204 12.963.037.361

3. Asuransi 634.368 482.354.461 6.159.949.040

Fixed Manufacturing Cost (FMC) 12.052.994 9.325.519.582 117.199.816.576

Total Manufacturing Cost (TMC)

= DMC + IMC + FMC

= Rp (254.759.743.335+ 443.549.175.706+ 117.199.816.576)

= Rp 815.508.735.617

VI.3.2. General Expense (GE)

Tabel VI.7 General Expense


1. Administrasi - 4.489.000.000 4.489.000.000

2. Sales 14.524.989 - 129.998.651.678

3. Research 4.066.997 - 36.399.622.470

4. Finance 3.596.732 2.326.131.446 34.516.880.404

General Expense

(GE) 22.188.718 6.815.131.446 205.404.154.553


commit to user

131




Biaya Produksi Total (TPC) = TMC + GE

= Rp 810.676.467.416+ Rp 205.404.154.553

= Rp 1.020.912.890.170

VI.4. Keuntungan Produksi

Penjualan selama 1 tahun :

Metil Klorida = US $ 36.392.213

Metilen Klorida = US $ 54.768.067

Kloroform = US $ 12.059.538

Karbon Tetraklorida = US $ 14.707.342

Asam Klorida = US $ 27.322.730

Total penjualan = US $ 145.249.890

= Rp. 1.299.986.516.782

Biaya produksi total = Rp. 1.015.661.258.406

Keuntungan sebelum pajak = Rp. 284.325.258.376

Pajak = 25 % dari keuntungan = Rp. 70.950.086.191 (www.pajak.go.id)

Keuntungan setelah pajak = Rp. 213.375.172.186

VI.5. Analisa Kelayakan

1. % Profit on Sales (POS)

POS adalah persen keuntungan penjualan produk terhadap harga jual

produk itu sendiri. Besarnya POS pabrik metil klorida ini adalah :

POS sebelum pajak = 21,47 %

POS setelah pajak = 16,11 %


commit to user

132




2. % Return on Investment (ROI)

ROI adalah tingkat pengembalian modal dari pabrik ini. dimana untuk

pabrik yang tergolong low risk. mempunyai batasan ROI minimum

sebelum pajak sebesar 11 %

ROI sebelum pajak = 43,06 %

ROI setelah pajak = 32,31 %

3. Pay Out Time POT

POT adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed

Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Besarnya POT

untuk pabrik yang beresiko rendah sebelum pajak adalah maksimal 5

tahun.

POT sebelum pajak = 1,7 tahun

POT setelah pajak = 2,1 tahun

4. Break Event Point (BEP)

BEP adalah titik impas. suatu keadaan dimana besarnya kapasitas

produksi dapat menutupi biaya keseluruhan.

Besarnya BEP untuk pabrik metil klorida ini adalah 42,24 %

5. Shut Down Point (SDP)

SDP adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed

Cost yang menyebabkan pabrik harus ditutup.

Besarnya SDP untuk pabrik metil klorida ini adalah 17,02 %


commit to user

133




6. Discounted Cash Flow (DCF)

DCF adalah perbandingan besarnya persentase keuntungan yang

diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan tingkat

bunga yang berlaku di bank. Tingkat bunga simpanan di Bank Mandiri

adalah 6,5 % (www.bankmandiri.co.id. 2011). dari perhitungan nilai

DCF yang diperoleh adalah 29,18 %.

Tabel VI.8 Analisa kelayakan

No. Keterangan Perhitungan Batasan

1.

2.

3.

4.

5.

Return On Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak

ROI setelah pajak

Pay Out Time (POT)

POT sebelum pajak

POT setelah pajak

Break Even Point (BEP)

Shut Down Point (SDP)

Discounted Cash Flow (DCF)

43,06 %

32,31 %

1,7 tahun

2,1 tahun

42,24 %

17,02 %

29,18 %

min 11 %

(resiko rendah)

maks. 5 tahun

(resiko rendah)

40 60 %

min. 6.5 % (Bunga

simpanan di Bank Mandiri)

min. 13 % (Bunga pinjaman

di Bank Mandiri)

Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan. dapat diambil kesimpulan bahwa

pendirian pabrik metil klorida dengan kapasitas 42.500 ton /tahun layak

dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.


commit to user

134

Keterangan gambar :

FC : Fixed manufacturing cost

Va : Variable cost

Ra : Regulated cost

Sa : Sales

SDP : Shut down point

BEP : Break even point

Gambar VI.2 Grafik Analisa Kelayakan

ta metil klorida - digilib.uns.ac.id... · dan klorin dalam reaktor alir pipa (rap) ... produk gas...

Documents