tugas akhir - digilib.uns.ac.id... · dari hasil analisa ekonomi diperoleh roi (return on...

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

commit to user

i

TTUUGGAASS AAKKHHIIRR

PPRRAARRAANNCCAANNGGAANN PPAABBRRIIKK FFEENNOOLL FFOORRMMAALLDDEEHHIIDD

((RREESSIINN NNOOVVOOLLAAKK))

DDAARRII FFEENNOOLL DDAANN FFOORRMMAALLDDEEHHIIDD

KKAAPPAASSIITTAASS 2266..000000 TTOONN//TTAAHHUUNN

Oleh :

HARI PRABAWA I 1507027

TRI MURNIATI I 1507046

PPRROOGGRRAAMM SSTTUUDDII SS11 NNOONNRREEGGUULLEERR TTEEKKNNIIKK KKIIMMIIAA

JJUURRUUSSAANN TTEEKKNNIIKK KKIIMMIIAA FFAAKKUULLTTAASS TTEEKKNNIIKK

UUNNIIVVEERRSSIITTAASS SSEEBBEELLAASS MMAARREETT

SSUURRAAKKAARRTTAA

22001122


commit to user

LEMBAR PENGESAI{AN

TUGAS AKHIR

PRARANCAI\GAI\ PABRIK FENOL FORMALDEHID

(RESrN NOVOLAT0 DARr FENOL DAr\ FORMALDEHTn

KAPASITAS 26.000 TON/TAIIIJN

Oleh:

Pembimbing II

d

Hari Prabawa

Tri Murniati

Pembimbing I

-rilp/ztrz

Inavati. S.T.. M.T.. Ph.D.NIP. 19710829 t99903 2 00t

Dipertahankan di depan tim penguji :

1. Endang Kwartiningsih, S.T., M.T.

NIP. 19730306 199802 2 001

Ir. Endang Mastuti, M.T.

MP. 1950012s 197903 2 001

NIM:11507027

NIM: 11507046

Dr. Eng. Asus Purwanto. S.T.. M.T.NIP. 19750411 199903 I 001

2.

I

Studi Sl Non Reguler

126200003 z 001


commit to user

v

DAFTAR ISI

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

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

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

Motto Persembahan ......................................................................................... iv

Daftar Isi .......................................................................................................... v

Daftar Tabel .................................................................................................... xi

Daftar Gambar ................................................................................................. xiii

Intisari ............................................................................................................. xiv

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

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

1.2. Penentuan Kapasitas Perancangan Pabrik ................................ 2

1.2.1 Prediksi Kebutuhan Resin Novolak Dalam Negeri ...... 2

1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku ............................................ 3

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik .......................................................... 4

1.4. Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6

1.4.1 Proses............................................................................ 6

1.4.2 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk ............ 7

1.4.2.1 Spesifikasi Bahan Baku................................ 7

1.4.2.2 Spesifikasi Bahan Pembantu ........................ 9

1.4.2.3 Spesifikasi Produk………………………….. 10

1.4.3 Tinjauan Proses Secara Umum..................................... 11


commit to user

vi

1.4.4 Kegunaan Produk……………………………………… 11

BAB II DISKRIPSI PROSES ........................................................................ 12

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................ 12

2.2 Konsep Reaksi ......................................................................... 14

2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................ 14

2.2.2 Kondisi Operasi ............................................................ 15

2.2.3 Mekanisme Reaksi........................................................ 15

2.2.4 Tinjauan Kinetika ......................................................... 16

2.2.5 TinjauanTermodinamika............................................... 20

2.3 Diagram Alir Kualitatif ............................................................ 23

2.4 Diagram Alir Kuantitatif .......................................................... 23

2.5 Diagram Alir Proses ................................................................. 23

2.6 Langkah Proses......................................................................... 23

a. Tahap Penyiapan Bahan Baku ............................. 23

b. Tahap Reaksi dalam Reaktor …... ........................ 23

c. Tahap Pemurnian Produk ............................. ....... 24

2.7 Neraca Massa dan Neraca Panas ............................................ 24

2.7.1 Neraca Massa................................................................ 25

2.7.1.1. Neraca Massa Total......................................... 25

2.7.1.2. Neraca Massa Tiap Alat .................................. 25

2.7.2 Neraca Panas ................................................................ 27

2.7.2.1. Neraca Panas Tiap Alat .................................. 28


commit to user

vii

2.8 Lay Out Pabrik dan Peralatan................................................... 33

2.8.1 Lay Out Pabrik ............................................................. 33

2.8.2 Lay Out Peralatan ........................................................ 35

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES ........................................... 39

3.1 Reaktor ..................................................................................... 39

3.2 Mixer ........................................................................................ 40

3.3 Netraliser .................................................................................. 41

3.4 Dekanter ................................................................................... 43

3.5 Menara Destilasi 01.................................................................. 44

3.6 Menara Destilasi 02.................................................................. 45

3.7 Reboiler 01 ............................................................................... 46

3.8 Reboiler 02 ............................................................................... 47

3.9 Kondensor 01............................................................................ 49

3.10 Kondensor 02............................................................................ 50

3.11 Accumulator 01 ........................................................................ 51

3.12 Accumulator 02 ........................................................................ 52

3.13 Heat Exchanger 01 ................................................................... 53

3.14 Heat Exchanger 02 ................................................................... 55

3.15 Heat Exchanger 03 ................................................................... 56

3.16 Tangki Formaldehid ................................................................. 58

3.17 Tangki Fenol............................................................................. 58

3.18 Tangki Asam Sulfat .................................................................. 59


commit to user

viii

3.19 Tangki NaOH ........................................................................... 60

3.20 Tangki Resin Novolak.............................................................. 61

3.21 Pompa - 01................................................................................ 62

3.22 Pompa - 02................................................................................ 62

3.23 Pompa - 03................................................................................ 63

3.24 Pompa - 04................................................................................ 64

3.25 Pompa - 05................................................................................ 64

3.26 Pompa - 06................................................................................ 65

3.27 Pompa - 07................................................................................ 66

3.28 Pompa - 08................................................................................ 66

3.29 Pompa - 09................................................................................ 67

3.30 Pompa - 10................................................................................ 68

3.31 Pompa - 11................................................................................ 69

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............. 70

4.1 Unit Pendukung Proses ............................................................ 70

4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air .......................... 70

4.1.1.1 Air Pendingin dan Proses ............................... 70

4.1.1.2 Air Umpan Boiler ........................................... 73

4.1.1.3 Air Konsumsi dan Sanitasi ............................. 76

4.1.2 Unit Pengadaan Steam ................................................. 77

4.1.3 Unit Pengadaan Tenaga Listrik ................................... 78

4.1.4 Unit Pengadaan Bahan Bakar ...................................... 79


commit to user

ix

4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan ...................................... 79

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah .............................................. 80

4.2 Laboratorium ........................................................................... 82

4.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik ................................. 83

4.2.2 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan .............. 83

4.2.3 Metode Analisa............................................................. 84

4.2.4 Alat Analisa .................................................................. 84

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN ....................................................... 85

5.1 Bentuk Perusahaan .................................................................. 85

5.2 Struktur Organisasi .................................................................. 85

5.3 Tugas dan Wewenang .............................................................. 87

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 88

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 90

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................ 91

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 92

BAB VI ANALISA EKONOMI ..................................................................... 94

6.1 Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 99

6.2 Dasar Perhitungan ................................................................... 102

6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................. 103

6.4 Penentuan Total Manufacturing Cost (TMC) ......................... 104

6.4.1 Direct Manufacturing Cost (DMC) ............................. 104


commit to user

x

6.4.2 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ............................ 105

6.4.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ............................... 105

6.5 Penentuan Total Production Cost (TPC) ................................. 106

6.5.1 General Expense (GE).................................................. 106

6.5.2 Total Production Cost (TPC) ....................................... 107

6.6 Profitability............................................................................... 107

6.7 Analisis Kelayakan................................................................... 107

6.7.1 Return on Investment (ROI)………………………….. 107

6.7.2 Pay Out Time (POT)………………………………….. 108

6.7.3 Break Event Point (BEP)……………………………... 108

6.7.4 Shut Down Point (SDP)………………………………. 109

6.7.5 Discaunted Cash Flow (DCF)……………………….... 109

Daftar Pustaka ................................................................................................. 112

Lampiran


commit to user

iii

KATA PENGANTAR

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

penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir dengan judul

”Prarancangan Pabrik Fenol Formaldehid (Resin Novolak) dari Fenol dan

Formaldehid Kapasitas 26.000 Ton/Tahun”.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan baik

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

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Inayati, S.T., M.T., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I dan Dr. Eng. Agus

Purwanto., S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II, atas bimbingan dan

bantuannya dalam penulisan tugas akhir.

2. Enny Kriswiyanti A., S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Non-reguler.

3. Kedua Orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat yang

senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.

4. Teman - teman mahasiswa Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret khususnya angkatan 2007 atas dukungan dan doanya.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun. Semoga laporan

tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, September 2012

Penulis


commit to user

iii


commit to user

xiv

INTISARI

Hari Prabawa dan Tri Murniati, 2012, Prarancangan Pabrik FenolFormaldehid (Resin Novolak) dari Fenol dan Formaldehid Kapasitas 26.000ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas SebelasMaret Surakarta.

Resin Novolak banyak digunakan dalam industri kimia sebagai pelarutdalam industri cat, lem, vernis, bahan tambahan dalam industri plastik, serta untukbahan perekat khususnya pada kayu lapis dan particle board. Untuk memenuhikebutuhan dalam negeri, maka dirancang pabrik Resin Novolak dengan kapasitas26.000 ton/tahun dengan bahan baku fenol 71.456,7 ton/tahun dan formaldehid20.291,62 ton/tahun. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspekpenyediaan bahan baku, transportasi, pemasaran, tenaga kerja, serta utilitas makalokasi pabrik yang cukup strategis di kawasan industri Gresik (KIG), Jawa Timurpada tahun 2016.

Reaksi pembuatan Resin Novolak dilakukan dengan mereaksikan fenoldengan formaldehid dengan katalis H2SO4 dalam reaktor alir tangki berpengaduk(RATB) pada kondisi tekanan 3 atm dan suhu 95 °C. Konversi reaksi yangdihasilkan adalah 98,45%. Reaksi pembentukan Resin Novolak berlangsungsecara eksotermis dengan panas reaksi yang besar sehingga diperlukan pendingin.Tahap proses meliputi tahap penyimpanan bahan baku, tahap penyiapan bahanbaku, tahap reaksi, dan tahap pemurnian produk. Kemurnian produk dilakukandengan distilasi. Produk yang dihasilkan adalah Resin Novolak dengan kemurnian99,08 %.

Unit pendukung proses terdiri dari unit pengadaan air (air dari SungaiBengawan Solo sebanyak 434.163,22 kg/jam) , unit pengadaan steam sebanyak3981,27 lb/jam, unit pengadaan listrik sebesar 1000 kW, unit pengadaan udaratekan sebesar 35,75 m3/jam dan unit pengadaan bahan bakar sebanyak 0,247m3/jam. Pabrik juga dilengkapi laboratorium untuk menjaga mutu dan kualitasproduk agar sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.

Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT), denganstruktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagianjam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non-shift.

Dari hasil analisa ekonomi diperoleh ROI (Return on Investment) sebelumdan sesudah pajak sebesar 49,17% dan 36,88%, POT (Pay Out Time) sebelum dansesudah pajak selama 1,69 tahun dan 2,13 tahun, BEP (Break Event Point)40,49% dan SDP 24,75%. Sedangkan DCF (Discount Cash Flow) sebesar25,40%. Jadi dari segi ekonomi pabrik tersebut layak untuk didirikan.


commit to user

1Prarancangan Pabrik ResinNovolakdari Fenol dan FormaldehidKapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab 1 Pendahuluan

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang menunjukkan

peningkatan pada sektor industri telah menuntut bangsa Indonesia berbelok arah

dari negara agraris ke negara industri. Untuk mencapai kemajuan di bidang

industri terfokus pada bidang industri kimia, maka kebutuhan bahan-bahan dasar

kimia di dalam negeri perlu ditumbuhkan dan dikembangkan. Sejalan dengan

tujuan pembangunan industri yaitu sebagai upaya untuk meningkatkan nilai

tambah bagi negara, maka pendirian pabrik resin novolak dengan bahan baku

fenol dan formaldehid mempunyai nilai yang baik dalam perkembangan dunia

industri yang menggunakan Resin Novolak sebagai bahan baku atau sebagai

bahan tambahan.

Proyeksi kebutuhan Resin Novolak dalam negeri semakin meningkat

seiring dengan peningkatan industri yang memakainya. Sebenarnya produksi di

Indonesia dari tahun ke tahun terus mengalami peningkatan, tetapi dibandingkan

dengan jumlah yang diproduksi, kebutuhan Resin Novolak lebih besar, oleh sebab

itu pendirian pabrik ini dirasakan sangat perlu, karena pada saat ini hanya terdapat

satu pabrik yang memproduksi Resin Novolak di Indonesia, sehingga pendirian

pabrik Resin Novolak ini diharapkan dapat mengantisipasi permintaan dalam dan

luar negeri serta mengurangi ketergantungan Resin Novolak dari negara-negara

importir seperti Jepang, Cina, Jerman, dan India.

1


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

Selain alasan-alasan diatas, pendirian pabrik ini juga didasarkan pada hal-

hal sebagai berikut :

1. Terciptanya lapangan pekerjaan yang berarti turut serta dalam usaha

pemerintah untuk mengurangi pengangguran.

2. Memacu pertumbuhan industri-industri baru yang menggunakan bahan

baku Resin Novolak.

3. Meningkatkan pendapatan negara dari sektor industri, serta mengurangi

impor Resin Novolak dari negara lain.

1.2 Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik

Penentuan kapasitas produksi perancangan pabrik Resin Novolak didasarkan

pada pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :

1. Prediksi kebutuhan Resin Novolak di Indonesia

2. Ketersediaan bahan baku

3. Pabrik yang sudah ada

1.2.1. Prediksi kebutuhan resin novolak di Indonesia

Berdasarkan data yang diperoleh dari undata, prediksi kebutuhan resin

novolak mengalami peningkatan. Dengan mengacu pada hal tersebut, jika

direncanakan pabrik Resin Novolak didirikan pada tahun 2016, maka diperkirakan

kebutuhan cukup besar, yaitu 26.000 ton/tahun.


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

1.2.2. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku pembuatan Resin adalah phenol dan formaldehid. Bahan baku

phenol di dapat dari Shenyang Xing Guang Chemical Factory, Liaoning, China

dengan kapasitas produksi 120.000 ton per tahun. Formaldehid diperoleh dari

Jinan Shijitongda Chemical, Shahdong, China dengan kapasitas 36.000 ton per

tahun. Bahan pembantu seperti katalis Asam sulfat (H2SO4) dan Natrium

hidroksida (NaOH) dibeli dari PT Toya Indo Manunggal Chemical, Jawa Timur.

Tabel 1.1 Kebutuhan Resin Novolak di Indonesia berdasarkan Data Impor

Tahun Jumlah (Ton)2006 11057.292007 14043.442008 15057.462009 15036.722010 17328.49

(www.data.un.org )

Gambar 1.1 Hubungan antara tahun dengan jumlah impor Resin Novolak


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

Menurut perhitungan dengan menggunakan linierisasi didapatkan

kebutuhan pada tahun 2016 sebesar 25.327 ton. Jadi pada tahun 2016 dapat

diperkirakan dibutuhkan Resin Novolak sebanyak 26.000 ton.

Berdasarkan pertimbangan di atas maka kapasitas pabrik dipilih sebesar

26.000 ton/tahun, yang diharapkan produksinya dapat memenuhi kebutuhan

dalam negeri.

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik

Lokasi pabrik merupakan salah satu faktor penting dalam pendirian pabrik

untuk kelangsungan operasi pabrik. Banyak pertimbangan yang menjadi dasar

dalam menentukan lokasi pabrik, antara lain : dengan sumber bahan baku, letak

pabrik dengan pemasaran produk, transportasi, tenaga kerja, kondisi sosial politik,

dan kemungkinan pengembangan di masa mendatang.

Pabrik Resin Novolak direncanakan akan didirikan di daerah Kawasan

Industri Gresik, Jalan Prof. Muhammad Yamin Jawa Timur. Pemilihan ini

dimaksudkan untuk mendapatkan keuntungan secara teknis dan ekonomis,

berdasarkan pertimbangan :

a. Penyediaan Bahan Baku

Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik

sehingga bahan baku sangat diprioritaskan. Bahan pembantu seperti katalis

Asam sulfat (H2SO4) dibeli dari PT Aneka Kimia Inti,Jawa Timur dan

Natrium hidroksida (NaOH) dibeli dari PT Delphia Prima Jaya, Jawa Timur.


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

Dengan dekatnya sumber bahan pembantu diharapkan proses produksi dapat

berjalan dengan lancar dan berkesinambungan.

b. Letak Pabrik dengan Daerah Pemasaran

Pulau Jawa dan Kalimantan merupakan daerah pemasaran paling banyak

membutuhkan Resin Novolak. Dengan di bangunnya pabrik Resin Novolak di

Gresik diharapkan mampu menjangkau Indonesia bagian tengah dan timur.

c. Sarana Transportasi

Gresik memiliki sarana transportasi darat dan laut yang sangat memadai

karena merupakan jalur utama transportasi di Pulau Jawa dan dekat dengan

pelabuhan Petrokimia.

d. Tenaga kerja

Daerah Gresik berada di propinsi Jawa Timur merupakan daerah sentra

industri, sehingga kepadatan penduduk yang letaknya di daerah industri

biasanya tinggi, sehingga masalah penyediaan tenaga kerja, baik tenaga kerja

terdidik maupun tidak terdidik tidak menjadi masalah.

e. Utilitas

Untuk kebutuhan sarana penunjang seperti listrik dapat dipenuhi dengan

adanya jaringan PLN dan generator, kebutuhan bahan bakar yaitu solar yang

dipakai untuk menjalankan generator diperoleh dari pertamina sedangkan

untuk kebutuhan air diambil dari aliran Sungai Bengawan Solo.

f. Kondisi tanah dan daerah

Kondisi tanah yang relatif masih luas dan merupakan tanah datar dengan

kondisi iklim yang relatif stabil sepanjang tahun sangat menguntungkan untuk


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

pendirian pabrik. Selain itu keadaan tanah di Gresik tidak subur untuk

pertanian sehingga tidak mengurangi areal tanah pertanian

Gambar 1.2 Peta Lokasi Pabrik Resin Novolak

1.4.Tinjauan Pustaka

Polimer sintesis yang pertama digunakan dalam skala komersial adalah

resin fenol formaldehid atau resin novolak. Dikembangkan pada permulaan tahun

1900-an oleh kimiawan kelahiran Belgia, Leo Backeland. (Kirk & Othmer, 1999)

1.4.1 Proses

Resin novolak biasanya dibuat melalui metode yang berbeda. Yang

pertama melibatkan katalis asam dengan menggunakan fenol berlebih

terhadap formaldehid. Dalam hal ini produk awalnya disebut novolak, dan

yang kedua melibatkan katalis basa dengan formaldehid yang berlebih

terhadap fenol. Produk yang terbentuk disebut dengan resol. Reaksi yang

terjadi sebagai berikut (Stevens, 2001) :


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

C6H5OH + CH2O 1/8 (C7H6O)8 + H2O (1-1)

fenol formaldehid resin novolak air

Pembuatan Resin Novolak merupakan reaksi antara fenol dan

formaldehid dengan menggunakan bantuan katalis asam sulfat (H2SO4).

Reaksi tersebut merupakan reaksi fase cair. Fenol direaksikan dalam fase cair

bersama-sama dengan formaldehid dengan katalis asam sulfat dengan

komposisi 0,001 dari berat fenol. Katalis asam dengan fenol berlebih

menghasilkan suatu produk kondensasi fenol formaldehid yang sangat berbeda

dengan produk yang diperoleh melalui katalis basa.

Reaksi dijalankan dalam batas yang telah ditentukan yaitu pada suhu

95 ºC dengan tekanan konstan 3 atm. Dengan perbandingan antara fenol dan

formaldehid 10 : 8, kondisi operasi perlu benar-benar dijaga untuk menekan

terbentuknya novolak dengan berat molekul rendah, reaksi berjalan eksotermis

yang berarti reaksi menghasilkan panas yang besar (Odian, 2004).

1.4.2. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk

1.4.2.1 Spesifikasi Bahan Baku

1. Fenol

a. Sifat fisika

Rumus molekul : ( C6H5OH )

Berat molekul : 94,108 kg/mol

H2SO4

95 ºC, 3 atm


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

Densitas : 1,07 gr/cm3

Bentuk : cair

Titik didih : 181,9 °C

Δ G298 : -32,89 kj/mol

Δ H298 : -96,36 kj/mol

(Kirk & Othmer, 1999)

b. Sifat kimia

1. Reaksi antara dimetil eter/dietil sulfat dalam keadaan netral

atau alkali lemah akan membentuk Sulfat Eter yaitu Anisol

(C6C5OCH3).

2. Nitrasi phenol dengan HNO3 encer menghasilkan isomer orto

para.

(Perry, 1997)

2. Formaldehid

a. Sifat-sifat fisis

Rumus molekul : CH2O


Bentuk : cair, jernih

Titik didih : -21 ºC

Densitas pada 18 °C : 1,11 gr/cm3

Viskositas pada 30 °C : 2 cP

Panas jenis : 0,8 kal/gr.°C

(Mc. Ketta, 1976)


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

b. Sifat kimia

- Bereaksi dengan air dapat membentuk metilen gliko

CH2O + H2O HO + CH2-OH (1-2)

- Reaksi dengan asetaldehid dalam lrutan NaOH dapat membentuk

pentaerethytritol dan sodium format.

CH2O + CH3-COH + NaOH C(CH2OH) 2 + HCOONa (1-3)


1.4.2.2 Spesifikasi Bahan Pembantu

1. Asam Sulfat

a. Sifat fisik

Rumus molekul : H2SO4


Bentuk : cairan tidak berwarna

Titik didih (1 atm) : 340 oC

Titik lebur (1 atm) : 10,49 oC

Temperatur kritis : 651,85 oC

Tekanan kritis : 63,16 oC

Densitas (25 oC) : 1,8361 gr/cm3

Kapasitas panas : 0,3404 kal/gr. oC

(Perry, 2005)

b. Sifat Kimia

1. Dengan basa membentuk garam dan air

H2SO4 dan NaOH Na2SO4 + 2H2O (1-4)

2. Dengan garam membentuk garam dan asam lain


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

H2SO4 dan 2NaCl Na2SO4 + 2HCl (1-5)

3. Dengan alkohol membentuk eter dan air

2C2H5OH + H2SO4 C2H5OC2H5 + H2O + H2SO4 (1-6)

(Perry, 1997)

3. Natrium Hidroksida

a. Sifat fisik

Rumus Molekul : NaOH

Fase : cair

Titik didih : 170 oC

Panas pembentukan (25oC) : -102,02 kkal/mol

Densitas (25oC) : 1400 kg/m3

Konduktivitas panas : 0,881 Btu/j ft2 oF

(Perry,2005)

b. Sifat Kimia

1. Dengan asam membentuk garam dan air

H2SO4 dan NaOH Na2SO4 + 2H2O (1-7)

2. Dengan etanol akan menghasilkan natrium etanoat

C2H5OH + NaOH NaOC2H5 + H2O (1-8)

1.4.2.3 Spesifikasi Produk

Resin novolak

a. Rumus molekul : (C7H6O)8

Berat molekul : 848 kg/mol

Bentuk : cair


commit to user


Bab 1 Pendahuluan

Kemurnian : 99%

Impuritas : 1% C6H5OH dan H2O

Δ G298 : 22,40 kj/mol

Δ H298 : - 80 kj/mol


b. Sifat Kimia

1. Tahan terhadap zat kimia

2. Terurai terhadap asam kuat

1.4.3 Tinjauan Proses secara Umum

Pembentukan Resin Novolak dari fenol dan formaldehid merupakan reaksi

polimerisasi fase cair. Reaksi tersebut merupakan reaksi polimerisasi kondensasi

yaitu reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer fenol. Reaksi ini

merupakan reaksi eksotermis. Reaksi berlangsung di dalam Reaktor Alir Tangki

Berpengaduk (RATB), menggunakan bantuan katalis asam sulfat (H2SO4) pada

suhu 95 ºC dan tekanan 3 atm.

1.4.4 Kegunaan Produk

Resin novolak paling banyak digunakan untuk :

o pelarut dalam industri cat, lem dan vernis.

o bahan tambahan dalam industri plastik.

o bahan perekat, khususnya untuk kayu lapis dan particle board.


commit to user


Bab II Deskripsi proses

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

a. Fenol

Rumus molekul : C6H5OH

Berat molekul : 94, 11 gr/grmol

Titik lebur : 40 – 42 ºC

Titik didih : 182 ºC

Densitas : 1,07 kg/L

Tekanan uap : 0,35 mm Hg pada 20 ºC

Titik nyala : 79 ºC

Kenampakan : tidak berwarna, berbau

Kemurnian : 89% C6H5OH

Impuritas : 11% H2O

Fase : Cair

(Shenyang Xin Guang Chemical Factory)

b. Formaldehid

Rumus molekul : CH2O

Berat molekul : 30,03 gr/grmol

pH : 2,8 – 4,0

Densitas : 1,081 – 1,085

Titik lebur : -118 ºC

12


commit to user



Titik didih : -19,5 ºC

Titik nyala : 60 ºC

Kenampakan : tidak berwarna, berbau menyengat

Kemurnian : 99% CH2O

Impuritas : 1% H2O

Fase : Cair

(Jinan Shijitongda Chemical)

c. Asam Sulfat ( sebagai katalis )

Rumus molekul : H2SO4


Kenampakan : jernih kekuningan

Kemurnian : 98% H2SO4

Impuritas : 2% H2O

Fase : Cair

Spesifik gravity : 1,4812

(Aneka Kimia Inti)

d. Natrium Hidroksida

Rumus molekul : NaOH teknis


Fase : Padat

(Delphia Prima Jaya)


commit to user



e. Resin Novolak

Rumus molekul : ( C7H6O)n

Berat molekul : 800 – 1000 gr/grmol

Spesifik gravity : 1,041

Komposisi kandungan produk Novolak Resin :

Kemurnian : 99%

Impuritas : 1% C6H5OH dan H2O

Fase : Cair

2.2. Konsep Proses

2.2.1. Dasar Reaksi

Pembuatan resin novolak (C7H6O)n merupakan reaksi antara

phenol dan formaldehid dengan reaksi polimerisasi yang dapat

digambarkan sebagai berikut :

C6H5OH + CH2O 1/8 (C7H6O)8 + H2O (2-1)

Reaksi berlangsung dalam fase cair – cair, oleh karena itu

reaktor yang dipilih adalah reaktor alir tangki berpengaduk. Reaksi

yang terjadi bersifat eksotermis sehingga untuk mempertahankan suhu

reaktor digunakan pendingin. (Kirk & Othmer, 1999)

95 ºC, 3 atm

H2SO4


commit to user



2.2.2 Kondisi Operasi

Reaksi pembuatan Resin Novolak ini berlangsung pada kondisi

operasi:

Temperatur : 95 ºC

Tekanan : 3 atm

Fase : cair – cair

Sifat reaksi : reaksi searah kekanan, eksotermis

Katalis : H2SO4 0,1% berat fenol


2.2.3 Mekanisme Reaksi

Reaksi pembuatan Resin Novolak dari fenol dan formaldehid

dengan katalis asam sulfat merupakan reaksi polimerisasi.

Mekanisme reaksinya adalah :

1. Protonasi dari formaldehid

2. Substitusi aromatik elektrofilik

Novolak dengan posisi orto dan para

CH2- OH + and + H2OH+ CH2-OH2

cepat

OHOH OH

O

CH2-OH2

H

H+

H

C CH2-O+H


commit to user



Hasil dari posisi orto dan posisi para adalah :

CH2

Novolak

(Stevens, 2001)

2.2.4. Tinjauan Kinetika

Ditinjau dari kinetika reaksi antara fenol dengan formaldehid termasuk

reaksi orde 2, searah (irreversibel).

Reaksi :

CH2O + C6H5OH 42SOH 1/8 ( C7H6O)8 + H2O (2-2)

Dengan perbandingan mol umpan formaldehid terhadap fenol

adalah 8 : 10, maka didapatkan berat molekul rata –rata untuk resin

novolak adalah 850 kg/kmol.

CH2

OH

OHCH2

OHCH2OH

CH2

OH


commit to user



Tabel 2.1 Efek rasio reaktan terhadap berat molekul polimer

Mol fomaldehid/10mol fenol

Berat molekulrata-rata

Jenis resin

1 229 Dihidroksidifenilmetana2 256 Novolak3 291 Novolak4 334 Novolak5 371 Novolak6 437 Novolak7 638 Novolak8 850 Novolak9 1000 Novolak12 - Resit

(Stevens, 2001)

Penentuan jumlah monomer, derajad polimerisasi ( DP ):

DP =monomergugusBM

rerataBM(2-3)

=kmolkg

kmolkg

/118,106

/850

DP = 8,009

Jadi untuk membentuk polimer dengan berat molekul 850 kg/kgmol

diperlukan 8,009 grek C6H5OH. Persamaan derajad polimerisasi:

DP =rpr

r

..21

1

(2-4)

8,009 =)8,02(8,01

8,01

p

p = 0,9845 terhadap formaldehid


commit to user



Keterangan:

DP : derajad polimerisasi

r : rasio formaldehid dan fenol

p : konversi

(Stevens, 2001)

Didapat harga konversi dari formaldehid ( xA ) adalah 98,45%.

Perhitungan konstanta kecepatan reaksi:

A + P N + W

Perrsamaan kecepatan reaksi untuk orde 2 :

( -rA ) = k1.CA.CP (2-5)

(Levenspiel,hal 103)

= V/Fv =)(

.

A

AAO

r

xC

(2-6)

Apabila CA = CA O ( 1- xA )

Cp = Cpo - (CAO xA) dan CN = CW = CA O.xA

Dalam ini :

CAO = konsentrasi formaldehid mula- mula ( Kmol/L )

Cpo = konsentrasi fenol mula – mula ( Kmol/L )

= waktu tinggal (Jam)

V = volume reaktor ( L )

Fv = laju alir ( kmol/jam )

xA = konversi formaldehid


commit to user



Persamaaan kinetika reaksi :

-rA = k CA CP

-rA = kecepatan reaksi

k = konstanta kecepatan reaksi = 2,29×10-2 L/mol.detik

= 1,3768 L/mol.menit

(Martin, 1956)

jika,

CA = CAo (1 – xA)

CP = CPo – CAo.xAt

CAo = 5,415L

Kmol

CPo = 6,768L

Kmol

xA = 98,45%

M =AO

PO

C

C

=415,5

768,6= 1,25

Maka,

-rA = k [CAo (1 – xA)] [CPo – CAo xA] (2-7)

= k CAo2 (1 – xA) (

AO

PO

C

C– xA)

= k CAo2 (1 – xA) (1,25 – xA)

Steady state,

FAO = VO.CAO


commit to user



τ =Vo

V

FAO.xA = (-rA).V

Fao

V=

)( Ar

xA

CaoVo

V

.=

)( A

A

r

x

oCA

=

)( A

A

r

x

τ =)).(1.(2^.

.

AAAO

AAO

xMxCk

xC

(2-8)

τ =%)45,9825,1(%)45,981(415,5377,1

%45,98415,5

τ = 32,0904 menit

τ = 0,535 jam

2.2.5. Tinjauan Termodinamika

Perhitungan harga tetapan konstanta kesetimbangan (K) dapat ditinjau

dari persamaan :

∆ G° = -RT ln K

Dengan : ∆G° : tenaga Gibbs standart (KJ/mol)

R : tetapan gas ideal

K : konstanta kesetimbangan

(J Smith Vannes,1985)

CH2O + C6H5OH 42SOH 1/8 (C7H6O)8 + H2O (2-9)


commit to user



Data energi Gibbs Δ G298 :

Fenol -32,89 kj/mol

Formaldehid -109,91 kj/mol

Novolak Resin 22,40 kj/mol

Air -228,60 kj/mol

(Yaws,1999)

∆ Gf° = ∆ G f° produk - ∆ Gf° reaktan

= (22,40 + (-228,60)) – ((-32,89) + (-109,91)) kj/mol

= -63,40 kj/mol

= -63400 j/mol

∆ Gf° = - RT ln K

-63400 j/mol = - 8,314 J/mol. K x 298 K x ln K

ln K = 25,5896

K = 1,2984 x 10 11

Phenol -96,36 kj/mol

Formaldehid -115,90 kj/mol

Novolak Resin -36,80 kj/mol

Air -241,80 kj/mol

(Yaws, 1999)


commit to user



Maka panas pembentukan standar (Δ H298 ) :

Δ Hr = Δ Hproduk - Δ Hreaktan (2-10)

= (-36,80 + (-241,80)) – ((-96,36) + (-115,90))

= -66,34 KJ/mol

= -66340 J/mol

Tanda negatif berarti, reaksi tersebut bersifat eksotermis.

Besarnya konstanta kesetimbangan reaksi dapat dicari dengan rumus :

Dari Smith Van Ness Equation (15.17)

298

298

298

368 11ln

TTrx

R

H

K

K(2-11)

dengan :

K368 = Konstanta kesetimbangan pada suhu 368 K

K298 = Konstanta kesetimbangan pada suhu 298 K

Tr = Suhu reaksi, 368 K

R = Tetapan gas ideal = 8,314 kJ/mol.K

KH 298 = Panas reaksi standar pada 298 K

(Smith & VanNess,1985)

ln11

368

102984,1 x

K=

298

1

368

1

/314,8

/66340

molKj

molj

ln11

368

102984,1 x

K= -5,0933

11368

102984,1 x

K= 6,1377 x 10-3

K368 = 7,9692 x 108


commit to user



Karena harga konstanta kesetimbangan sangat besar maka reaksi termasuk

irreversible ke kanan.

2.3 Diagram alir kualitatif

Dapat dilihat pada gambar 2.1

2.4 Diagram alir kuantitatif


2.5 Diagram alir proses


2.6 Langkah proses

Proses pembuatan Resin Novolak dari bahan baku fenol dan formaldehid

dapat dibagi dalam 3 tahap, yaitu :

a. Tahap penyiapan bahan baku

Formaldehid dengan kemurnian 99% dan fenol dengan kemurnian

89% serta H2SO4 dari tangki penyimpanan dialirkan menuju ke reaktor

dan disaat yang bersamaan melarutkan NaOH padat dengan air dalam

Mixer (M-01).

b. Tahap Reaksi Dalam Reaktor

Reaksi antara fenol dan formaldehid merupakan reaksi orde 2

yang bersifat eksotermis yang terjadi dalam Reaktor Alir Tangki

Berpengaduk (RATB) , menggunakan katalis asam sulfat.

Larutan umpan reaktor terdiri dari larutan fresh feed fenol,

larutan formaldehid, dan larutan asam sulfat (sebagai katalis) serta


commit to user



larutan recycle dari produk atas Menara Destilasi 1 (MD-01) dan

Menara Destilasi 2 (MD-02)

Larutan produk reaktor dengan suhu 95 ºC, 3 atm kemudian

dilakukan proses netralisasi asam sulfat (H2SO4) dengan menggunakan

larutan natrium hidroksida (NaOH) 40% dari Mixer (M-01) kedalam

tangki Netraliser (N-01).

c. Tahap Pemurnian Hasil

Produk Netraliser (N-01) kemudian dialirkan ke Dekanter (D-

01) untuk mendapatkan Resin Novolak sesuai dengan spesifikasi pasar,

sedang produk yang lain dimurnikan kembali ke Menara Destilasi 1

(MD-01) kemudian produk bawah Menara Destilasi 1 (MD-01)

dialirkan ke Menara Destilasi 2 (MD-02)

2.7 Neraca Massa dan Neraca Panas

Produk : Resin Novolak 99%

Kapasitas perancangan : 26.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun : 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam


commit to user



2.7.1 Neraca Massa

2.7.1.1 Neraca Massa Total

Tabel 2.1 Neraca Massa Total

2.7.1.2 Neraca Massa Tiap Alat

a. Neraca massa di Reaktor

Tabel 2.2 Neraca Massa di sekitar Reaktor

Komponen

Masuk Keluar

Arus 1,2,3Recycle MD 1(arus 11),Recycle MD 2(arus13)

Arus 4

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jamCH2O 84,5484 2.536,4519 1,3311 39,9340 1,3311 39,9340C6H5OH 85,4240 8.029,8519 21,9255 2.060,9929 22,8010 2.143,2954H2O 56,5717 1.018,2899 14,3768 258,7818 155,4968 2.798,9429H2SO4 0,1073 10, 5202 0,0000 0,0000 0,1073 10,5202C7H6O 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 10,5685 8962,1302Jumlah 226,6514 11595,1141 37,6334 2.359,7087 190,3049 13.954,8228Total 13.954,8228 kg/jam 13.954,8228 kg/jam

Komponenkg/jam

Arus 1 Arus 2 Arus 3 Arus 7 Arus 9 Arus 15CH2O 2.536,4519H2O 25,6207 992,4536 0,2147 12,8819 2.556,2590 0,6486C6H5OH 8.029,8519 82,3025H2SO4 10,5202C7H6O 8.962,1293Na2SO4 15,2436NaOH 8,5880jumlah 2.562,0727 9.022,3056 10,7349 21,4699 2.571,5026 9.045,0804Total 11.616,5830 kg/jam 11.616,5830 kg/jam


commit to user



b. Neraca massa di Mixer

Tabel 2.3 Neraca Massa di sekitar Mixer

KomponenMasuk Keluar

Arus 5+6(kg/jam)

Arus 7(kg/jam)

NaOH 0,6235 8,5880H2O 20,8464 12,8819Total 21,4699 21,4699

c. Neraca massa di netralizer

Tabel 2.4 Neraca Massa di sekitar Netralizer

KomponenMasuk Keluar

arus 4 + arus 7 arus 8kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam

CH2O 1,3311 39,9340 1,3311 39,9340H2O 156,2125 2.811,8248 156,4272 2.815,6894C6H5OH 22,8010 2143,2954 22,8010 2.143,2954H2SO4 0,1073 10,5202 0,0000 0,0000C7H6O 10,5685 8.962,1302 10,5685 8.962,1302Na2SO4 0,0000 0,0000 0,1073 15,2436NaOH 0,2150 8,5880 0,0000 0,0000Jumlah 191,2352 13.976,2926 191,2352 13.976,29264

d. Neraca massa di Dekanter

Tabel 2.5 Neraca Massa di sekitar Dekanter

KomponenMasuk Keluararus 8 arus 9 arus 10

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jamCH2O 1,3311 39,9340 0,0000 0,0000 1,3311 39,9340H2O 156,4272 2815,6894 142,0144 2556,2590 14,4128 259,4304C6H5OH 22,8010 2143,2954 0,0000 0,0000 22,8010 2143,2954H2SO4 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000C7H6O 10,5685 8962,1302 0,0000 0,0000 10,5685 8962,1302Na2SO4 0,1073 15,2436 0,1073 15,2436 0,0000 0,0000NaOH 0,0000 0,0000 0,0000 0,00000 0,0000 0,0000Jumlah 191,2353 13976,2926 142,1217 2571,5026 49,1135 11404,7900Total 13976,2926 kg/jam 13976,2926 kg/jam


commit to user



d. Neraca massa di menara destilasi 1

Tabel 2.6 Neraca Massa di sekitar Menara Destilasi-01

KomponenMasuk KeluarArus 10 Arus 11 Arus 12

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jamCH2O 1,3311 39,9340 1,3311 39,9340 0,0000 0,000H2O 14,4128 259,4304 13,6922 246,4589 0,7206 12,9715C6H5OH 22,8010 2.143,2954 0,9120 85,7318 21,8890 2.057,5636C7H6O 10,5685 8.962, 1302 0,0000 0,0000 10,5685 8.962,1302Jumlah 49,1135 11.404,7900 15,9354 372,1247 33,1782 11.032,6653Total 11.404,7900 kg/jam 11.404,7900 kg/jam

e. Neraca massa di menara destilasi 2

Tabel 2.7 Neraca Massa di sekitar Menara Destilasi-02

KomponenMasuk KeluarArus 12 Arus 13 Arus 14

kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jam kmol/jam kg/jamH2O 0,7206 12,9715 0,6846 12,3229 0,0360 0,6486C6H5OH 21,8890 2.057,5636 21,0134 1.975,2611 0,8756 82,3025C7H6O 10,5685 8.962,1302 0,0000 0,0009 10,5685 8.962,1293Jumlah 33,1782 11.032,6653 21,6980 1.987,5849 11,4801 9.045,0804Total 11.032,6653 kg/jam 11.032,6653 kg/jam

2.7.2 Neraca Panas

Tabel 2.8 Kapasitas panas (kJ/kmol)

Cp=A+BT+CT2+DT3

Komponen A B C D

CH2O 1 -0,005 4,0E-03 1,0E-05

H2O 92,053 -0,040 -2,1E-04 5,3E-07

C6H5OH 38,622 0,001 -2,5E-03 2,3E-06

H2SO4 26,004 0,703 -1,4E-03 1,0E-06

C7H6O 26,00 0,70 -0,0013856 1,0342E-06

Na2SO4 233,515 -0,0095 -3,4665E-05 1,5771E-08

NaOH 87,639 -4,8368E-04 -4,5423E-06 1,1863E-09


commit to user



2.7.2.1 Neraca Panas Tiap Alat

a. Neraca panas di reaktor

Tabel 2.9 Neraca Panas di sekitar Reaktor

Keterangan Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)Panas yang dibawa umpan 233.566,8185Panas yang dibawa produk 787.473,4056Panas reaksi -3.512.140,4475Panas diserap pendingin -4.066.047,0347

-3.278.573,6290 -3.278.573,6290

b. Neraca panas di Mixer

Tabel 2.10 Neraca Panas di sekitar Mixer

Keterangan Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)Panas yang dibawa umpan -8.141,1499Panas yang dibawa produk 363,6829Panas reaksi 26,4356Panas diserap pendingin -8.478,3971

-8.114,7142 -8.114,7142

c. Neraca panas di Netralizer

Tabel 2.11 Neraca Panas di sekitar Netralizer

Keterangan Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)Panas yang dibawa umpan -1.576.277,1273Panas yang dibawa produk 1.026.562,3081Panas reaksi -26.991,9365Panas diserap pendingin -2.629.831.3719total -1.603.269,0638 -1.603.269,0638


commit to user



d. Neraca panas di Dekanter

Tabel 2.12 Neraca Panas di sekitar Dekanter

Keterangan Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)

Panas yang dibawa umpan -1.300.008,5043

Panas pelarut 0,1234

Panas yang dibawa produk -1.300.008,5043

Panas yang ditambahkan 0,1234

-1.300.008,3809 -1.300.008,3809

e. Neraca panas di Menara Destilasi 1

Tabel 2.13 Neraca Panas di sekitar Menara Destilasi 1

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)panas yang dibawa umpan -20.927,5718panas pada reboiler 2.385.035,2848panas yang dibawa destilat 45.898,2992panas yang dibawa bottom 191.113,6248panas pada kondensor 2.127.095,7889jumlah 2.364.107,7129 2.364.107,7129

f. Neraca panas di Menara Destilasi 2

Tabel 2.14 Neraca Panas di sekitar Menara Destilasi 2

Komponen Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)panas yang dibawa umpan 23.069,1485panas pada reboiler 1.423.123,2422panas yang dibawa destilat -512.709,0500panas yang dibawa bottom 165.289,1098panas pada kondensor 1.793.612,3310jumlah 1.446.192,3908 1.446.192,3908


commit to user



Gam

bar 2

.1D

iagr

am A

lir K

ualit

atif


commit to user



Gam

bar 2

.2D

iagr

am A

lir K

uant

itatif


commit to user




commit to user



2.8 Lay Out Pabrik dan Peralatan

2.8.1 Lay Out Pabrik

Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal

dari seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat

sangat penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan

kelancaran kerja para pekerja serta keselamatan proses.

Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang

harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah :

1. Pabrik resin novolak ini merupakan pengembangan, sehingga

penentuan lay out dibatasi oleh bangunan yang ada.

2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di

masa depan.

3. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan

ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari

sumber api, bahan panas, dan dari bahan yang mudah meledak,

juga jauh dari asap atau gas beracun.

4. Sistem kontruksi yang direncanakan adalah outdoor untuk

menekan biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim

Indonesia memungkinkan konstruksi secara outdoor.

5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian

dan pengaturan ruangan / lahan.

(Vilbrant, 1959)


commit to user



Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian

utama, yaitu :

a. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol

merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur

kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai

pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang

akan diproses serta produk yang dijual

b. Daerah proses

Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses

berlangsung.

c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk.

Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

d. Daerah gudang, bengkel dan garasi.

Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang

diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan

proses.

e. Daerah utilitas

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan

pendukung proses berlangsung dipusatkan.

(Vilbrant, 1959)


commit to user



2.8.2 Lay Out Peralatan

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay

out peralatan proses pada pabrik resin novolak, antara lain :

1. Aliran bahan baku dan produk

Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan

keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan

keamanan produksi.

2. Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu

diperhatikan kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari

terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga

mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam

keselamatan pekerja.

3. Cahaya

Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-

tempat proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya

penerangan tambahan.

4. Lalu lintas manusia

Dalam perancangan lay out pabrik perlu diperhatikan agar

pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan

mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat

proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama

menjalani tugasnya juga diprioritaskan.


commit to user



5. Pertimbangan ekonomi

Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan

biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi

pabrik.

6. Jarak antar alat proses

Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi

tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga

apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka

kerusakan dapat diminimalkan.

(Vilbrant, 1959)

Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga :

- Kelancaran proses produksi dapat terjamin

- Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia

- Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan

produktifitas kerja disamping keamanan yang kerja


commit to user



Gambar 2.4 Lay out Pabrik


commit to user



Gambar 2.5 Lay Out Peralatan

Keterangan :

T-01 : Tangki Formaldehid

T-02 : Tangki Fenol

T-03 : Tangki Asam Sulfat

T-04 : Tangki NaOH

R : Reaktor

M : Mixer

N : Netraliser

D : Dekanter

Md 1 : Menara Destilasi I

Md 1I : Menara Destilasi II

T-05 : Tangki Resin Novolak


commit to user


Bab III Spesifikasi Peralatan Proses

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1. Reaktor

Kode : R-01

Fungsi : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara

reaktan fenol dan formaldehid yang menghasilkan

produk Resin Novolak dengan hasil samping

berupa air.

Tipe : RATB ( Reaktor Alir Tangki Berpengaduk )

Jumlah : 1

Volume : 8,4890 m3

Kondisi Operasi : T = 95 ºC

P = 3 atm

Waktu Tinggal : 0,535 jam

Material : Low-alloy steel SA-204 grade C

Diameter : 2,349 m

Tinggi : 2,349 m

Tebal shell : 0,0095 m

Jenis head : elliptical dished head

Tebal head : 0,0098 m

Tinggi head : 0,493 m

Tinggi Total : 3,336 m

39


commit to user



Pendingin

Tipe : jaket

Bahan Pendingin : air sungai

Lebar jaket : 0,178 m

Diameter jaket : 2,527 m

Tinggi jaket : 1,945 m

Pengaduk

Jenis : Flat Blade Turbine dengan baffle

Jumlah : 1 buah

Diameter : 0,783 m

Kecepatan putar : 75 rpm

Motor : 5 hp

3.2. MIXER

Kode : M-01

Fungsi : Membuat larutan NaOH 40%

Tipe : Tangki berpengaduk

Kondisi opersi

Tekanan :1 atm

Suhu : 30 ºC

Waktu tinggal : 0,5 jam


commit to user



Spesifikasi

Diameter : 0,2146 m

Tinggi : 0,3016 m

Volume : 0,0094 m3


Jenis head : Bottom torispherical dished head


Material :Stainless stell SA 333 Grade 3

Pengaduk

Jenis : Turbin dengan 6 blade

Jumlah : 1 buah

Diameter : 0,0715 m

Kecepatan putar : 804,5113 rpm

Motor : 0,75 hp

3.3. NETRALISER

Kode : N-01

Fungsi : Sebagai tempat menetralkan H2SO4 produk dari

reaktor

Tipe : Tangki berpengaduk

Kondisi opersi

Tekanan :1 atm


commit to user



Suhu : 70 ºC

Waktu tinggal : 0,5 jam

Spesifikasi

Diameter : 2,219 m

Tinggi : 3,265 m

Volume : 7,1477 m3


Jenis head : Torisperical dished head


Material :Carbon stell SA 283 Grade C

Pendingin

Tipe : jaket

Bahan Pendingin : air sungai

Lebar jaket : 0,1778 m

Diameter jaket : 2,3963 m

Tinggi jaket : 1,569 m

Pengaduk

Jenis : Flat Blade Turbine dengan baffle

Jumlah : 1 buah

Diameter : 0,7395 m

Kecepatan putar : 81 rpm

Motor : 150 hp


commit to user



3.4. DEKANTER

Kode : D-01

Fungsi : Sebagai tempat pemisahan produk (Resin

Novolak) dengan Na2SO4 dan air

Tipe : Horisontal drum

Kondisi opersi

Suhu : 70 ºC

Tekanan :1 atm

Waktu tinggal : 0,798 menit

Spesifikasi

Diameter : 1,535 m

Panjang : 4,606 m

Volume : 7,589 m3


Jenis head : Torisperical dished head


Material : Carbon stell SA 283


commit to user



3.5. Menara Destilasi-01

Kode : MD-01

Fungsi : Memisahkan produk dari impuritas yang tidak

menguntungkan

Tipe : Sieve plate tower

Material : Carbon Steel SA 283 garde C

P : 1 atm

Kondisi operasi

Puncak : T = 117,15 ºC

Umpan : T = 169,35 °C

Bawah : T = 174,49 ºC

Shell /Kolom

Diameter : 1,19 m

Tinggi total : 11,95 m

Tebal shell atas : 0,0047 m

Tebal shell bawah : 0,0084 m

Head

Tipe : Torispherical head

Tebal head atas : 0,0047 m

Tebal head bawah: 0,0047 m

Plate

Tipe : Sieve tray

Jumlah plate : 11


commit to user



Plate spacing : 0,45 m

Plate umpan : diantara plate ke 5 dan ke 6 dari bawah

3.6. Menara Destilasi-02

Kode : MD-02

Fungsi : Memisahkan produk dari impuritas yang tidak

menguntungkan

Tipe : Sieve plate tower

Material : Carbon Steel SA 283 garde C

P : 1 atm

Kondisi operasi

Puncak : T = 161,65 ºC

Umpan : T = 180,83 °C

Bawah : T = 218,84 ºC

Shell /Kolom

Diameter : 1,25 m


Tebal shell atas : 0,0047 m

Tebal shell bawah : 0,0064 m

Head

Tipe : Torispherical head

Tebal head atas : 0,0047 m

Tebal head bawah: 0,0064 m


commit to user



Plate

Tipe : Sieve tray

Jumlah plate : 38

Plate spacing : 0,5 m

Plate umpan : diantara plate ke 5 dan ke 6 dari bawah

3.7. Reboiler-01

Kode : RB-01

Fungsi : Memanaskan produk bawah Menara Distilasi 01

Tipe : Kettle boiler

Beban panas : 872.892,11 Btu/jam

Luas transfer panas : 3,045 m2

Pipa dalam

Fluida : hasil bawah Menara Distilasi

Kapasitas : 11.404,7 kg/jam

Material : Carbon Steel SA 283 grade C

Suhu : T in = 174,34 ºC

T out = 174,75 ºC

OD : 0,0605 m

SN : 40

ID : 0,0221 m

Panjang : 4,8768 m

Jumlah tube : 16


commit to user



Pipa luar

Fluida : saturated steam

Kapasitas : 1.383,16 lb/jam

Material : Carbon Steel SA 283 grade D

Suhu : T in = 250 ºC

T out = 250 ºC

IPS : 0,0508 m

OD : 0,0254 m

SN : 40

ID : 0,0221 m

Uc : 807,69 Btu/j.F.ft2

Ud : 196,00 Btu/j.F.ft2

Rd required : 0,00387 j.F.ft2/Btu

Rd : 0,003 j.F.ft2/Btu

3.8. Reboiler-02

Kode : RB-02

Fungsi : Memanaskan produk bawah Menara Distilasi 02

Tipe : Kettle boiler

Beban panas : 1.333.853,12 Btu/jam


Pipa dalam

Fluida : hasil bawah Menara Distilasi


commit to user





Suhu : T in = 174,34 ºC

T out = 205,39 ºC

OD : 0,0254 m

SN : 40

ID : 0,0221 m

Panjang : 4,8768 m

Jumlah tube : 21

Pipa luar

Fluida : saturated steam

Kapasitas : 958,704 kg/jam



T out = 250 ºC

IPS : 0,0317 m

OD : 0,4889 m

SN : 40

ID : 0,3667 m

Uc : 807,70 Btu/j.F.ft2

Ud : 192 Btu/j.F.ft2




commit to user



3.9. Kondensor-01

Kode : CD-01

Fungsi : Mengembunkan hasil atas menara distilasi 01

sebagai refluk

Tipe : Double Pipe Heat Exchanger



Pipa dalam

Fluida : air sungai



T out = 45 ºC

IPS : 0,0508 m

OD : 0,0605 m

SN : 80

Pipa luar

Fluida : produk atas Menara Distilasi



Suhu : T in = 116,74 ºC

T out = 50,17 ºC

IPS : 0,0762 m

OD : 0,0889 m


commit to user



SN : 40

Panjang hair pin : 0,096 m

Jumlah hair pin : 46

Uc : 160,65 Btu/j.F.ft2

Ud : 85 Btu/j.F.ft2



3.10. Kondensor-02

Kode : CD-02

Fungsi : Mengembunkan hasil atas menara distilasi sebagai

refluk

Tipe : Double Pipe Heat Exchanger

Beban panas : 1.712.328,66 BTU/jam


Pipa dalam

Fluida : air sungai



T out = 70 ºC

IPS : 0,0508 m

OD : 0,0604 m

SN : 40


commit to user



Pipa luar

Fluida : produk atas Menara Distilasi



Suhu : T in = 184,95 ºC

T out = 176,18 ºC

IPS : 0,0762 m

OD : 0,0889 m

SN : 40


Jumlah hair pin : 46

Uc : 212.223,01 Btu/j.F.ft2

Ud : 85,00 Btu/j.F.ft2



3.11. Accumulator 01

Kode : ACC-01

Tugas : Menampung cairan setelah keluar dari CD-01

Jenis : Horisontal drum dengan torispherical head

Jumlah : 1 buah


commit to user



Volume : 0,0386 m3

Bahan : Alloysteel SA 240 Grade C

Kondisi : Tekanan : 0,99 atm

Suhu : 50,17 ˚C

Dimensi

Diameter tangki : 0,251 m

Panjang tangki : 0,754 m

Tebal shell : 3/16 in = 0,0048 m

Dimensi head

Tebal head : 3/16 in = 0,0048 m

Panjang head : 0,093 m

3.12. Accumulator 02

Kode : ACC-02

Tugas : Menampung cairan setelah keluar dari CD-02

Jenis : Horisontal drum dengan torispherical head

Jumlah : 1 buah

Volume : 0,2012 m3

Bahan : Alloysteel SA 240 Grade C


commit to user



Kondisi : Tekanan : 0,75 atm

Suhu : 162,79 ˚C

Dimensi

Diameter tangki : 0,436 m

Panjang tangki : 1,307 m

Tebal shell : 3/16 in = 0,0048 m

Dimensi head

Tebal head : 3/16 in = 0,0048 m

Panjang head : 0,1122 m

3.13. Heat Exchanger-01

Kode : HE-01

Fungsi : Memanaskan produk keluaran D-01 ke MD-01

Tipe : Double pipe heat exchanger

Jumlah : 1 buah

Beban panas : 2.784.132,0497 kJ/jam


Pipa dalam

Fluida : fluida panas





commit to user



T out = 232 ºC

IPS : 0,0762 m

OD : 0,0889 m

SN : 40

ID : 0,0779 m


Jumlah hair pin : 4

Pipa luar

Fluida : fluida dingin




T out = 169 ºC

IPS : 0,0508 m

OD : 0,0604 m

SN : 40

ID : 0,0525 m

Uc : 1240,21 BTU / hr . Ft2 . F

Ud : 209,76 BTU / hr . Ft2 . F

Rd required : 0,003 hr. ft2 . F / BTU

Rd : 0,004 hr. ft2 . F / BTU


commit to user




Kode : HE-02

Fungsi : Memanaskan produk keluaran MD-01 ke MD-02


Jumlah : 1 buah

Beban panas : 1.530.725,95 kJ/jam


Pipa dalam

Fluida : fluida panas




T out = 232 ºC

IPS : 0,0762 m

OD : 0,0889 m

SN : 40

ID : 0,0779 m

Panjang hair pin: 3,6576 m

Jumlah hair pin : 4

Pipa luar

Fluida : fluida dingin




commit to user



Suhu : T in = 174,75 ºC

T out = 180,83 ºC

IPS : 0,0508 m

OD : 0,0604 m

SN : 40

ID : 0,0525 m

Uc : 1181,71 BTU / hr . Ft2 . F

Ud : 248,25 BTU / hr . Ft2 . F


Rd : 0,0032 hr. ft2 . F / BTU


Kode : HE-03

Fungsi : Mendinginkan produk keluaran MD-02 ke tangki

Novolak


Jumlah : 1 buah



Pipa dalam

Fluida : air sungai




commit to user




T out = 40 ºC

IPS : 0,0762 m

OD : 0,0889 m

SN : 40

ID : 0,0779 m

Panjang hair pin: 3,6576 m

Jumlah hair pin : 1

Pipa luar

Fluida : produk MD-02



Suhu : T in = 205,39 ºC

T out = 35 ºC

IPS : 0,0508 m

OD : 0,0602 m

SN : 40

ID : 0,0525 m

Uc : 127,41 BTU / hr . Ft2 . F

Ud : 66,01 BTU / hr . Ft2 . F


Rd : 0,003 hr. ft2 . F / BTU


commit to user



3.16. Tangki Formaldehid

Kode : T-01

Fungsi : Menyimpan formaldehid fase cair selama 1 bulan

Tipe : Tangki silinder horizontal

Kondisi operasi : T = 30 ºC

P = 3,1 atm

Material : Carbon steel SA-283 grade C

Kapasitas : 2.664,60 m3

Diameter : 8,91 m

Panjang : 53,46 m



3.17. Tangki Fenol

Kode : T-02

Fungsi : Menyimpan fenol fase cair selama 1 bulan

Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar (flat

bottom) dan bagian atas berbentuk kerucut

(conical)


P = 1 atm




commit to user



Diameter : 30,48 m

Tinggi : 12,8016 m

Tebal shell :

course 1 = 0,0571 m

course 2 = 0,0539 m

course 3 = 0,0476 m

course 4 = 0,0444 m

course 5 = 0,0413 m

course 6 = 0,0381 m

course 7 = 0,0317 m




3.18. Tangki Asam Sulfat

Kode : T-03

Fungsi : Menyimpan asam sulfat selama 1 bulan

Tipe : Tangki silinder tegak dengan dasar datar ( falt

bottom ) dan bagian atas berbentuk kerucut

( conical )

Jumlah : 1 buah


P = 1 atm


Kapasitas : 5,1395 m3


commit to user



Diameter : 6,096 m

Tinggi : 1,8288 m

Tebal shell : Course 1 = 0,0095 m




3.19. Tangki NaOH

Kode : T-04

Fungsi : Menyimpan NaOH fase cair selama 1 bulan



(conical)


P = 1 atm


Kapasitas : 6,1147 m3

Diameter : 6,096 m

Tinggi : 1,8288 m

Tebal shell :

course 1 = 0,0111 m




commit to user




3.20. Tangki Resin Novolak

Kode : T-05

Fungsi : Menyimpan resin novolak selama 1 bulan



(conical)


P = 1 atm



Diameter : 36,576 m

Tinggi : 7,3152 m

Tebal shell :

course 1 = 0,0572 m

course 2 = 0,0476 m

course 3 = 0,0444 m

course 4 = 0,0381 m





commit to user



3.21. Pompa 1

Kode : P-01

Fungsi : Mengalirkan fenol ke reaktor

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1

Kapasitas (gpm) : 104,05

Tenaga pompa : 1 Hp

Tenaga motor : 2 Hp

NPSH required : 2,6758 m

NPSH available : 3,2696 m

Pipa

Nominal = 0,0889 m

SN = 40

OD pipa = 0,1016 m

ID pipa = 0,0901 m

A inside = 0,0064 m2

3.22. Pompa 2

Kode : P-02

Fungsi : Mengalirkan H2SO4 ke reaktor

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1


Tenaga pompa : 0,05 Hp


commit to user



Tenaga motor : 0,05 Hp



Pipa

Nominal = 0,0064 m

SN = 40

OD pipa = 0,0137 m

ID pipa = 0,0092 m

A inside = 0,0007 ft2

3.23. Pompa 3

Kode : P-03

Fungsi : Mengalirkan NaOH padat ke T-04 ke M-01

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

Nominal = 0,25 in

SN = 40

OD pipa = 0,0137 m

ID pipa = 0,0092 m


commit to user




3.24. Pompa 4

Kode : P-04

Fungsi : Mengalirkan NaOH 40% dari M-01 ke netralizer

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

Nominal = 0,25 in

SN = 40

OD pipa = 0,0137 m

ID pipa = 0,0092 m


3.25. Pompa 5

Kode : P-05

Fungsi : Mengalirkan produk dari nrtralizer ke dekanter

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1



commit to user



Tenaga pompa : 5 Hp

Tenaga motor : 5 Hp



Pipa

Nominal = 0,1016 m

SN = 40

OD pipa = 0,1143 m

ID pipa = 0,1023 m


3.26. Pompa 6

Kode : P-06

Fungsi : Mengalirkan produk bawah dekanter ke bak

penampung

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

Nominal = 0,0508 m


commit to user



SN = 40

OD pipa = 0,0603 m

ID pipa = 0,0525 m


3.27. Pompa 7

Kode : P-07

Fungsi : Mengalirkan produk dari dekanter ke MD-01

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

Nominal = 0,0889 m

SN = 40

OD pipa = 0,1016 m

ID pipa = 0,0901 m


3.28. Pompa 8

Kode : P-08

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-01 ke reaktor


commit to user



Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1






Pipa

Nominal = 0,0191 m

SN = 40

OD pipa = 0,0267 m

ID pipa = 0,0209 m


3.29. Pompa 9

Kode : P-09

Fungsi : Mengalirkan produk MD-01 ke MD-02

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1







commit to user



Pipa

Nominal = 0,0889 m

SN = 40

OD pipa = 0,1016 m

ID pipa = 0,0901 m


3.30. Pompa 10

Kode : P-10

Fungsi : Mengalirkan hasil atas MD-02 ke reaktor

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1


Tenaga pompa : 20 Hp

Tenaga motor : 25 Hp



Pipa

Nominal = 0,0508 m

SN = 40

OD pipa = 0,0603 m

ID pipa = 0,0525 m



commit to user



3.31. Pompa 11

Kode : P-11

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah MD-02 ka tangki

Novolak

Tipe : sentrifugal

Jumlah : 1



Tenaga motor : 3 Hp



Pipa

Nominal = 0,0889 m

SN = 40

OD pipa = 0,1016 m

ID pipa = 0,0901 m



commit to user

70Prarancangan Pabrik Resin Novolakdari Fenol dan FormaldehidKapasitas Produksi 26.000 ton/tahun

Bab IVUnit Pendukung Proses dan Laboratorium

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau utilitas merupakan bagian penting untuk

penunjang proses produksi dalam pabrik. Utilitas di pabrik Resin Novolak

meliputi unit penyediaan dan pengolahan air, unit penyediaan steam dan bahan

bakar, unit penyediaan udara instrument, unit pembangkit dan pendistribusian

listrik dan unit pengolahan limbah.

4.1.1 Unit Penyediaan dan Pengolahan Air

Dalam perencanaan pabrik Resin Novolak ini, sumber air yang

digunakan berasal dari air sungai Bengawan Solo, Jawa Tengah. Pertimbangan

penggunaan air sungai sebagai sumber untuk mendapatkan air karena air

sungai adalah sumber air yang kontinuitasnya relatif tinggi, sehingga kendala

kekurangan air dapat dihindari, pengolahan air sungai relatif lebih mudah,

sederhana, dan biaya pengolahan relatif murah dibandingkan dengan proses

pengolahan air laut (lebih rumit dan biaya pengolahannya lebih besar). Unit

penyediaan dan pengolahan air berfungsi untuk penyediaan dan pengolahan air

meliputi air pendingin, air proses, air umpan boiler, air konsumsi umum dan

sanitasi.

4.1.1.1 Air Pendingin dan Air Proses

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai

pendingin adalah partikel-partikel yang terdapat dalam air sungai yang dapat

70


commit to user



menyebabkan fouling pada alat-alat proses, kesadahan (hardness) yang dapat

menyebabkan kerak, sifat dari alat proses mengandung besi yang dapat

menimbulkan korosi.

Air yang digunakan pada suatu pabrik dapat digunakan setelah mengolah

air terlebih dahulu agar memenuhi syarat untuk digunakan. Tahapan-tahapan

pengolahan air meliputi penyaringan, pengendapan secara fisis, pengendapan

secara kimia, unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran, serta unit

pengolahan air untuk umpan boiler.

Penyaringan air difungsikan untuk mencegah terikutnya kotoran

berukuran besar yang masuk kedalan bak pengendapan awal. Pengendapan secara

fisis dilakukan setelah penyaringan. Air dari sungai setelah disaring menggunakan

filter kemudiaan dialirkan ke bak penampungan atau pengendapan awal. Level

control system yang terdapat di bak penampung berfungsi untuk mengatur aliran

masuk sehingga sesuai dengan keperluan pabrik. Dalam bak pengendapan awal

kotoran-kotoran akan mengendap karena gaya berat. Waktu tinggal dalam bak ini

berkisar 4-8 jam. Selanjutnya dilakukan pengendapan secara kimia. Kotoran-

kotoran yang tersuspensi dalam air digumpalkan dan diendapkan dalam bak

penggumpal dengan menambahkan bahan-bahan kimia, alumunium sulphat atau

natrium karbonat. Dalam pembentukan koagulan waktu yang diperlukan antara 3-

4 jam. Kotoran yang telah mengendap di blow down, sedangkan air yang keluar

dari bagian atas dialirkan ke sand filter atau bak saringan pasir. Air dari tangki

penyaring air ini digunakan langsung untuk make up air pendingin. Sedangkan air

untuk perkantoran, pabrik dan air umpan boiler perlu diolah lebih dahulu. Air dari


commit to user



unit pengolahan air untuk perumahan dan perkantoran digunakan untuk keperluan

sehari-hari. Air dari tangki penyaring dialirkan ke tangki penampung. Selanjutnya

air disuntikkan gas klorin dengan tujuan membunuh kuman sebelum ditampung

dalam bak penampung air bersih dan dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari

di kantor dan pabrik.

Air proses digunakan sebagai media pengenceran dan filter untuk

kebutuhan proses tetapi dalam proses Resin Novolak ini tidak ada penggunaan air

proses. Sedangkan air pendingin digunakan sebagai fluida dingin pada heat

exchanger dan cooling tower dapat dilihat dari tabel 4.1

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin

No. Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 CD-01 2.201,16

2 CD-02 1.088,67

3 HE-03 2.012,46

4 jaket-01 166.663,60

5 jaket-02 145.792,54

6 CT 6 .176,22

Total 323.934,65

Diperkirakan air yang hilang sebesar 10% sehingga kebutuhan make-up air

untuk pendingin adalah 32.393,46 kg/jam.


commit to user



4.1.1.2 Air Umpan Boiler

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan

boiler adalah kandungan yang dapat menyebabkan korosi di dalam boiler

disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang

terlarut seperti O2, CO2, H2S, pembentukan kerak (scale forming) disebabkan

karena adanya kesadahan dan suhu tinggi dan kandungan yang dapat

menyebabkan pembusaan (foaming) karena adanya zat-zat organik, anargonik,

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

alkalinitas tinggi.

Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler

meliputi:

1. Tahap pengolahan air sungai

Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana pengolahan

awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air sungai.

2. Kation Exchanger

Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut

dalam air lunak. Kemungkinan jenis kation yang ada adalah Ca2+, Mg2+,

Fe2+, Mn2+ dan Al3+. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan

butir-butir resin penukar ion.

3. Anion Exchanger

Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang

berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak.

Kemungkinan jenis anion yang ada adalah HCO3-, CO3

2-, Cl- dan SiO32-.


commit to user



4. Deaerasi

Unit deaerator berfungsi menghilangkan gas tersebut. Di dalam deaerator

diinjeksikan bahan-bahan kimia, bahan tersebut adalah Hidrazin berfungsi

mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut (IV-1). Nitrogen sebagai hasil

reaksi bersama-sama dengan gas lain seperti CO2 dihilangkan melalui

stripping dengan uap air bertekanan rendah.

N2H4 + O2 → 2H2O + N2 (IV-1)

Larutan ammonia berfungsi mengontrol pH air yang keluar dari deaerator,

pH-nya sekitar 8,5 - 9,5 keluar dari deaerator, ke dalam air umpan ketel

kemudian diinjeksikan larutan fosfat (Na3PO4H2O) untuk pencegahan

terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan tube boiler.

Unit pendingin, air pendingin yang digunakan dalam proses sehari-hari

berasal dari air pendingin yang telah digunakan dalam pabrik yang

kemudian didinginkan pada cooling tower. Kehilangan air karena

penguapan, terbawa tetesan oleh udara maupun dilakukannya blow down di

cooling tower diganti dengan air yang disediakan oleh tangki penyaring air.

Air pendingin harus mempunyai sifat-sifat yang tidak korosif, tidak

menimbulkan kerak dan tidak mengandung mikroorganisme yang dapat

menimbulkan lumut. Masalah-masalah tersebut diatasi dengan cara

menginjeksikan bahan-bahan kimia ke dalam air pendingin. Bahan kimia

yang diinjeksikan berupa hidrazin berguna mencegah timbulnya kerak dan

klorin berguna membunuh mikroorganisme. Skema gambar pengolahan air

sungai terlihat pada gambar 4.1.


commit to user



Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Sungai Bengawan Solo

Tabel 4.2 Kebutuhan Boiler

No. Kode Alat Kebutuhan (kg/jam)

1 RB 01 627,40

2 RB 02 958,71

3 HE-01 1545,46

4 HE 02 849,70

Total 3981,27

Diperkirakan steam yang hilang sebesar 20% sehingga kebutuhan make-up

steam boiler adalah 796,25 kg/jam.


commit to user



4.1.1.3. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium,

kantor, perumahan, dan pertamanan. Syarat air sanitasi meliputi syarat fisik

berupa suhu normal, warna jernih, tidak berasa dan tidak berbau, syarat kimia

berupa tidak mengandung zat organik maupun anorganik, tidak beracun, serta

syarat bakteriologi yaitu tidak mengandung bakteri, terutama bakteri pathogen.

Tabel 4.3 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi

No. Keterangan Kebutuhan (kg/hari)

1 Air untuk karyawan kantor 8.000

2 Air untuk laboratorium 2.000

3 Bengkel 1.200

4 Kantin 3.000

5 Air untuk kebersihan, taman, dll 1.420

6 Air Poliklinik 800

Total 16.420

Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi adalah 16.420 kg/hari

atau 684,17 kg/jam. Kebutuhan total air sungai dapat dilihat pada tabel berikut :


commit to user



Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air Sungai

Jumlah kebutuhan air keseluruhan adalah 361.802,69 kg/jam. Untuk

keperluan keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design sebasar 20%.

Maka Total Kebutuhan air sungai sebesar 434.163,22 kg/jam.

Tabel 4.5 Spesifikasi cooling tower

Spesifikasi Keterangan

Tipe Inducted draft cooling tower

Jumlah 1 buah

Cooling tower area 33,80 m2

Daya motor fan 15 Hp

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Air yang digunakan sebagai media pemanas alat-alat proses seperti heat

exchanger dan reboiler dicukupi oleh sebuah boiler. Jumlah steam yang

dibutuhkan adalah 3.981,27 kg/jam.

KomponenJumlah kebutuhan

kg/jam m3/jam

Air proses

Make up air pendingin

Air umpan boiler

Air konsumsi dan sanitasi

12,88

356.328,12

4777,53

684,17

0,013

32,59

0,80

0.69

Total 361.802,69 34,09


commit to user



Tabel 4.6 Spesifikasi boiler


Tipe fire tube boiler

Jumlah 1 buah

Heating surface 173,58 m2

Rate of steam 1.986,48 kg/jam

Tekanan setam 4,76 bar

Suhu steam 150 ºC

Bahan bakar Solar

Efisiensi 80%

4.1.3 Unit Pengadaan Tenaga Listrik

Tenaga listrik digunkan sebagai penggerak instrumen, motor-motor yang

terdapat pada alat proses dan alat-alat utilitas, penerangan, AC, kantor, dan rumah

tangga. Total kebutuhan listrik adalah 580,81 kW. Jumlah kebutuhan listrik

sebesar itu disuplai oleh PLN atau generator jika terjadi gangguan listrik dari

PLN.


commit to user



Tabel 4.7 Spesifikasi generator


Tipe AC generator

Jumlah 1 buah

Kapasitas 1000 kW

Tegangan 220/380 V

Efisiensi 80%

Bahan bakar IDO

4.1.4 Unit Penyediaan Bahan Bakar

Unit pengolahan bahan bakar bertujuan memenuhi kebutuhan bahan bakar

pada boiler dan generator. Bahan bakar yang digunakan adalah solar yang

diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Kebutuhan bahan bakar boiler dan

generator secara keseluruhan adalah 0,247 m3/jam.

4.1.5 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan diperkirakan 35,75 m3/jam. Alat penyedia udara

tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer berisi silika gel guna

menyerap kandungan air.


commit to user



Tabel 4.8 Spesifikasi kompresor


Kode C-01

Tipe Single stage reciprocating compressor

Jumlah 1

Kapasitas 35,75 m3/jam

Suhu udara 35ºC

Daya penggerak 0,75 HP

Efisiensi 80%

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik resin novolak dapat diklasifikasi :

1. Buangan cair

2. Buangan padatan

3. Buangan gas

4.1.6.1 Limbah cair

Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah

buangan sanitasi, air berminyak dari mesin proses, dan air sisa proses.

a. Unit Pengolahan Air Buangan dan Limbah Proses

Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik

dan air limbah proses dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi

dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan desinfektan Calsium

Hypoclorite.


commit to user



b. Air Berminyak dari Mesin Proses

Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lain.

Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak

dibagian atas dialirkan ke penampungan minyak dan pengolahannya

dengan pembakaran di dalam tungku pembakar, sedangkan air di

bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kemudian dibuang.

c. Air Sisa Proses

Limbah air sisa proses merupakan limbah cair yang dihasilkan dari

kegiatan proses produksi, seperti air sisa regenerasi. Air sisa regenerasi

dari unit penukar ion dan unit demineralisasi dinetralkan dalam kolam

penetralan. Penetralan dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4

jika pH buangannya lebih dari 7,0 dan dengan menggunakan larutan

NaOH jika pH buangannya kurang dari 7,0. Air yang netral dialirkan

ke kolam penampungan akhir bersama-sama dengan aliran air dari

pengolahan yang lain dan blow down dari cooling tower.

4.1.6.2 Limbah Padatan

Limbah padat yang dihasilkan 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 ditimbun di dalam tanah yang

dindingnya dilapisi dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang

dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya.


commit to user



4.1.6.3 Limbah gas

Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa

CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke udara bebas.

4.2 Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk

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

evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian

mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada

hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan

agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai

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

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku

dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan

pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau

menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan

maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang

mempunyai tugas pokok, antara lain :

a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi


commit to user



c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler dan lain-

lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi

Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium fisik dan analitik

2. Laboratorium penelitian dan pengembangan

4.2.1 Laboratorium Fisik dan Analitik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap

sifat – sifat bahan baku dan produk.

1. Analisa bahan baku

Pengukuran komposisi menggunakan Gas chromatography

2. Analisa produk

Analisa kemurnian menggunakan Gas chromatography

4.2.2 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

Diversifikasi produk

Perlindungan terhadap lingkungan

Di samping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga

mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian

terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian

guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.


commit to user



Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh

laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan

kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg2+, Ca2+.

4.2.3 Metode Analisa

Metode analisa dan instruksi kerja untuk analisa dikerjakan dengan

instruksi kerja yang disusun sedemikian rupa dengan acuan dari berbagai

standar analisa, antara lain: ASTM dan SII

4.2.4 Alat Analisa

Alat analisa yang digunakan :

Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS), untuk menganalisa

logam berat.

Gas Chromatography, untuk menganalisa kadar impuritas dalam

bahan baku.

Water Content Tester, untuk menganalisa kadar air dalam produk.

Hydrometer, untuk mengukur spesifik gravity.


commit to user


Bab V Manajemen Perusahaan

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1. Bentuk Perusahaan

Pabrik Resin Novolak yang akan didirikan direncanakan mempunyai

bentuk Perseroan Terbatas (PT) dan berlokasi di Gresik, Jawa Tengah. Alasan

pemilihan bentuk perusahaan ini adalah didasarkan atas beberapa faktor yaitu

penjualan saham perusahaan akan memudahkan untuk mendapatkan modal,

tanggung jawab pemegang saham terbatas sehingga kelancaran produksi hanya

dipegang oleh pemimpin perusahaan, pemilik dan pengurus perusahaan terpisah

satu sama lain.

Pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus

perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh Dewan Komisaris,

kelangsungan perusahan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan

berhentinya pemegang saham, direksi beserta (staff) pegawainya, dan karyawan

perusahaan, efisiensi dan manajemen. Para pemegang saham dapat memilih orang

yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan Direktur Utama yang cukup dan

berpengalaman, lapangan usaha lebih luas. Suatu Perseroan Terbatas (P.T.) dapat

menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini

P.T. dapat memperluas usahanya.

5.2. Struktur Organisasi

Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur

organisasi yang dipergunakan dalam perusahaan tersebut. Untuk mendapatkan

85


commit to user



suatu sistem yang baik, maka perlu diperhatikan beberapa pedoman antara lain

perumusan tujuan perusahaan dengan jelas, pendelegasian wewenang, pembagian

tugas kerja yang jelas, kesatuan perintah dan tanggung jawab, sistem pengontrol

atas pekerjaan yang telah dilaksanakan, organisasi perusahaan yang fleksibel.

Dengan prinsip pada pedoman tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang

baik yaitu sistem line and staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana

dan praktis.

Kebaikan dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam

sistem, organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan

bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Sedangkan untuk mencapai

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

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

tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan.

Ada tiga kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi

garis dan staff. Pertama sebagai garis atau line yaitu orang-orang yang

melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. Kedua

sebagai staff yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya

dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional.

Ketiga pemegan saham sebagai pemilik perusahaan dalam pelaksanaan tugas

sehari-harinya diwakili oleh Dewan Komisaris, sedangkan tugas menjalankan

perusahaan dilaksanakan oleh Direktur Utama dibantu oleh Direktur Teknik,

Direktur Keuangan dan Umum. Direktur Teknik membawahi beberapa kepala


commit to user



bagian yang akan bertanggung jawab membawahi atas bagian dalam perusahaan,

sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab masing-masing

kepala bagian membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan

membawahi beberapa karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya.

Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang setiap

kepala regu akan bertanggung jawab kepada kepala bagian.

Gambar V.1. Struktur organisasi

5.3. Tugas dan Wewenang

Berikut akan dijelaskan tugas dan wewenang pemegang saham, dewan

komisaris, direktur, penelitian dan pengembangan (Litbang), manajer teknik


commit to user



produksi, kepala seksi, serta manajer keuangan dan administrasi. Pemegang

saham adalah orang-orang yang menanamkan modalnya pada perusahaan dengan

membeli saham perusahaan. Dewan komisaris bertindak sebagai wakil pemegang

saham dan semua keputusan ditentukan oleh rapat persero. Direktur merupakan

pimpinan perusahaan dan penanggung jawab utama dalam perusahaan secara

keseluruhan. Penelitian dan pengembangan (litbang) merupakan penyelenggara

penelitian dan pengembangan terhadap produk perusahaan. Manager teknik

produksi merupakan sistem direktur untuk bidang produksi dan teknik serta

membawahi langsung kepala seksi. Tiap kepala seksi bertanggung jawab

mengawasi kelancaran perusahaan pada masing-masing bidang. Manajer

keuangan dan administrasi membawahi kepala seksi dan bertanggung jawab

kepada direktur atas biaya-biaya perusahaan.

5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik furfural direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam satu tahun

dan proses produksi berlangsung 24 jam/hari. Sisa hari yang bukan hari libur

digunakan untuk perbaikan dan perawatan (shut down) pabrik. Sedangkan

pembagain jam kerja karyawan dibagi dalam 2 golongan, yaitu karyawan shift dan

non- shift.

Karyawan non-shift dalah karyawan yang tidak menangani proses

produksi secara langsung. Karyawan yang termasuk karyawan harian adalah

direktur, staff ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada di

kantor. Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan


commit to user



pembagian kerja hari Senin – Jumat jam kerja pukul 08.00 – 17.00 dan jam

istirahat hari Senin – Kamis pukul 12.00 – 13.00 sedangkan hari Jumat pukul

11.00 – 13.00.

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. Seksi proses,

sebagian seksi laboratorium, seksi pemeliharaan, seksi utilitas dan seksi keamanan

termasuk karyawan shift. Para karyawan shift akan bekerja bergantian sehari

semalam, dengan pengaturan shift pagi pukul 08.00 – 16.00, shift siang pukul

16.00 – 24.00, dan shift malam pukul 00.00 – 08.00. Karyawan shift dibagi dalam

4 regu dimana 3 regu bekerja, 1 regu istirahat dan dikenakan secara bergantian.

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi

kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Sehingga seluruh karyawan perusahaan

menggunakan daftar hadir sebagai pendataan. Daftar hadir juga digunakan oleh

pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karir para

karyawan di dalam perusahaan (Zamani, 1998). Jadwal kerja masing-masing regu

dapat dilihat pada Tabel 5.1.


commit to user



Tabel 5.1. Jadwal kerja karyawan masing-masing regu

Tanggal1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 dst

Shift

P A A A B B B C C C D D D …

S C D D D A A A B B B C C …

M B B C C C D D D A A A B …

L D C B A D C B A D C B A …

Keterangan :

P = Shift pagi M = Shift malam

S = Shift siang L = Libur

5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah

Sistem upah karyawan pada pabrik furfural ini berbeda-beda tergantung

pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian (Tabel 5.2).

Menurut statusnya karyawan dibagi menjadi tiga golongan yaitu karyawan tetap,

karyawan harian, dan karyawan borongan.

Karyawan tetap adalah karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan

Surat Keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan

kedudukan, keahlian, dan masa kerja. Karyawan harian yaitu karyawan yang

diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian

yang dibayar tiap akhir pekan. Karyawan borongan yaitu karyawan yang

digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja, karyawan ini menerima upah

borongan untuk suatu perusahaan.


commit to user



5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji

Tabel 5.2. Perincian kualifikasi, jumlah dan gaji karyawan

No Jabatan Jumlah Kualifikasi Gaji/Bulan (Rp)

1 Direktur Utama 1S1/S2/S3 pengalamanmin 10 tahun

50.000.000

2 Direktur Produksi 1S1/S2/S3 pengalamanmin 8 tahun

30.000.000

3 Direktur keuangan 1S1/S2/S3 pengalamanmin 5 tahun

30.000.000

4 Staff ahli 3S1/S2/S3 pengalamanmin 4 tahun

10.000.000

5 Litbang 3Sarjana Teknik Kimia,Elektro,

9.000.000

6 Sekretaris 3SarjanaEkonomi/AkademiSekretaris

3.000.000

7Kepala BagianProduksi

1Sarjana Teknikpengalaman min 3 tahun

10.000.000

8Kepala BagianLitbang

1S1 pengalaman min 3tahun

10.000.000

9 Kepala Bagian Teknik 1Sarjana Teknikpengalaman min 3 tahun

10.000.000

10 Kepala Bagian Umum 1S1 pengalaman min 3tahun

10.000.000

11Kepala BagianKeuangan

1S1 Ekonomipengalaman min 3 tahun

10.000.000

12Kepala BagianPemasaran


10.000.000

13Kepala SeksiPengendalian


7.000.000

14Kepala SeksiLaboratorium


7.000.000

15Kepala SeksiKeamanan danLingkungan


7.000.000

16Kepala SeksiPemeliharaan


7.000.000

17 Kepala Seksi Utilitas 1Sarjana Teknikpengalaman min 3 tahun

7.000.000

18Kepala SeksiKeuangan


7.000.000

19Kepala SeksiPembelian


7.000.000

20Kepala SeksiPersonalia


7.000.000

21 Kepala Seksi Humas 1S1 pengalaman min 3tahun

7.000.000


commit to user



22Kepala SeksiKeamanan

1S1 pengalaman min 1,5tahun

7.000.000

23Kepala SeksiPenjualan


7.000.000

24Kepala SeksiPemasaran


7.000.000

25 Karyawan Proses 32 Sarjana/D3 Teknik 5.000.000

26KaryawanPengendalian

10 Sarjana/D3 Teknik 5.000.000

327KaryawanLaboratorium


28 Karyawan Penjualan 2 Sarjana/D3 Teknik 4.000.000

29 Karyawan Pembelian 2 Sarjana/D3 Teknik 4.000.000

30KaryawanPemeliharaan


31 Karyawan Utilitas 12 Sarjana/D3 Teknik 5.000.000

32KaryawanAdministrasi

2 Sarjana/D3 4.000.000

33 Karyawan Keuangan 6 Sarjana/D3 4.000.000

34 Karyawan Personalia 6 Sarjana/D3 4.000.000

35 Karyawan Humas 3 Sarjana/D3 4.000.000

36 Karyawan Keamanan 12 SMA/sederajat 2.500.000

37 Karyawan Pemasaran 3 D2/D3 4.000.000

38Karyawan Safety &lingkungan

8 D2/D3 5.000.000

39 Dokter 2 Sarjana Kedokteran 7.000.000

40 Perawat 2D3/AkademiKeperawatan

2.500.000

41 Sopir 4 SMP/SMA/sederajat 1.750.000

42 Pesuruh 4 SMP/SMA/sederajat 1.750.000

Total 160 10.656.000.000

5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial diberikan oleh perusahaan kepada karyawan antara

lain tunjangan, cuti, dan pakaian kerja. Tunjangan berupa gaji pokok diberikan

berdasarkan golongan karyawan. Tunjangan jabatan diberikan berdasarkan

jabatan yang dipegang karyawan. Tunjangan lembur diberikan kepada karyawan

yang bekerja di luar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. Cuti tahunan


commit to user



diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit

diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan surat keterangan

dokter. Cuti hamil diberikan kepada karyawan wanita yang sedang mengandung.

Biaya pengobatan bagi karyawan sakit dalam kerja ditanggung oleh perusahaan

sesuai dengan undang-undang yang berlaku. Biaya pengobatan bagi karyawan

sakit tidak karena kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijakan perusahaan.

Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap

tahunnya.


commit to user


Bab VI Analisa Ekonomi

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik Resin Novolak ini dilakukan evaluasi atau

penilaian investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang

dirancang menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini

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

estimasi analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan/

estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu

pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang diperoleh,

lamanya modal investasi dapat dikembalikan, dan terjadinya titik impas. Selain itu

analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang

dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan.

Untuk itu pada perancangan pabrik Resin Novolak ini, kelayakan

investasi modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa yaitu :

1. Profitability

adalah selisih antara total penjualan produk dengan total biaya produksi yang

dikeluarkan.

Profitability = Total penjualan produk - Total biaya produksi

(Donald, 1989)

94


commit to user



2. Percent Profit on Sales (% POS)

adalah rasio keuntungan dengan harga penjualan produk. POS digunakan

untuk mengetahui besarnya tingkat keuntungan yang diperoleh.

POS = 100% xprodukjualHarga

Profit

(Donald, 1989)

3. Percent Return 0n Investment (% ROI)

adalah rasio keuntungan tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan

dalam mengembalikan modal investasi.

ROI membandingkan laba rata - rata terhadap Fixed Capital Investment.

Prb =F

ab

I

rP

Pra =F

aa

I

rP

Prb = % ROI sebelum pajak

Pra = % ROI setelah pajak

Pb = Keuntungan sebelum pajak

Pa = Keuntungan setelah pajak

ra = Annual production rate

IF = Fixed Capital Investment

(Aries-Newton, 1955)

4. Pay Out Time (POT)

adalah jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital

Investment berdasarkan profit yang diperoleh.


commit to user



D =Fab

F

I0,1rP

I

D = Pay Out time, tahun

Pb = Keuntungan sebelum pajak


IF = Fixed Capital Investment

(Aries-Newton, 1955)

5. Break Even Point (BEP)

adalah titik impas, besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya

keseluruhan, dimana pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak

menderita kerugian.

ra =

aaa

aa

R0,7-V-S

ZR0,3F


Fa = Annual fixed expense at max production

Ra = Annual regulated expense at max production

Sa = Annual sales value at max production

Va = Annual variable expense at max production

Z = Annual max production

(Peters & Timmerhaus, 2003)


commit to user



6. Shut Down Point (SDP)

adalah suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost yang

menyebabkan pabrik harus tutup.

ra =aaa

a

R0,7-V-S

ZR0,3


7. Discounted Cash Flow (DCF)

Discounted Cash Flow adalah interest rate yang diperoleh ketika seluruh modal

yang ada digunakan semuanya untuk proses produksi. DCF dari suatu pabrik

dinilai menguntungkan jika melebihi satu setengah kali bunga pinjaman bank.

DCF (i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis dan Future

Value Analysis.

Present Value Analysis :

(FC + WC) =)1( i

C

+

2)1( i

C

+

3)1( i

C

+ ….+

ni

C

)1( +

ni

WC

)1( +

ni

SV

)1(

Future Value Analysis :

(FC + WC) (1 + i)n = (WC + SV) + 1...)1()1( 21 nn ii × C

dengan trial solution diperoleh nilai i = %



commit to user



Untuk meninjau faktor - faktor di atas perlu dilakukan penafsiran terhadap

beberapa faktor yaitu :

1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment)

Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang

diperlukan untuk fasilitas-fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi :

Fixed Capital Investment (Modal tetap)

adalah investasi yang digunakan untuk mendirikan fasilitas produksi dan

pembantunya.

Working Capital (Modal Kerja)

adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan usaha atau modal

dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu dalam harga lancar.

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

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk.

Direct Manufacturing Cost

Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan

langsung dalam pembuatan produk.

Indirect Manufacturing Cost

Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sabagai akibat

pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik.


commit to user



Fixed Manufacturing Cost

Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan

fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed capital

dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat

produksi

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense)

General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan

produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum

3. Total Pendapatan penjualan produk novolak

Yaitu keuntungan yang didapat selama satu periode produksi.

6.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang

sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun

sangat sulit sehingga diperlukan suatu metoda atau cara untuk

memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa tahun-tahun

sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan

data indeks harga.


commit to user



Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

Cost Indeks 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, ed.5, 2003)

Cost Indeks, tahun Chemical Engineering Plant Index

2003 402,0

2004 444,2

2005 468,2

2006 499,6

2007 537,2

(www.processengineeringmanual.it/1_attivita/CPI.pdf)


commit to user



Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan

least square sehingga didapatkan persamaan berikut:

Y = 7,200X - 13993

Jika X = 2014 maka Y (indeks tahun 2014) adalah 507,8. Harga alat dan

yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2014) dan dilihat dari

grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa

sekarang digunakan persamaan :

Ex = Ey .Ny

Nx

Ex = Harga pembelian pada tahun 2002

Ey = Harga pembelian pada tahun 2014

Nx = Indeks harga pada tahun 2002

Ny = Indeks harga pada tahun 2014


Tahun

Inde

ks H

arga

Ala

t


commit to user



Asumsi - asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :

1. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu

2. Kapasitas produksi adalah 26.000 ton/tahun

3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun

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

perbaikan alat-alat pabrik

5. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan

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. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.416,00 (www.bi.go.id, kurs pada 20

Juni 2012 pukul 23.25 WIB)

6.2 Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 26.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Pabrik didirikan : 2014

Pabrik beroperasi : 2016

Harga bahan baku phenol : US $ 2,49/ kg

Harga bahan baku formaldehid : US $ 1,11 / kg

Harga katalis asam sulfat : US $ 0,11 / kg

Harga penetral NaOH : US $ 1,92 / kg


commit to user



6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang

dibutuhkan untuk mendirikan fasilitas-fasilitas pabrik dan untuk

pengoperasiannya. Capital Investment terdiri dari :

a. Fixed Capital Investment (FCI)

Fixed Capital Investment adalah biaya yang dibutuhkan untuk

mendirikan fasilitas-fasilitas pabrik, yang termasuk di dalamnya yaitu :

Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment

NNoo.. JJeenniiss JJuummllaahh ((RRpp..))

1 Purchese Equipment Cost 25.118.555.686

2 Instalation 4.553.056.254

3 Piping 12.102.869.103

4 Instrumentation 5.158.677.682

5 Insulation 924.816.148

6 Electricity 2.298.487.162

7 Building 5.887.161,489

8 Land and Yard Improvement 48.767.783.353

9 Utility 6.082.023.857

PPhhyyssiiccaall PPllaanntt CCoosstt 110,893,430,734

10. Engineering & Construction 22.178.686.147

DDiirreecctt PPllaanntt CCoosstt 133.072.116.881

11. Contractor’s fee 13.307.211.688

12. Contingency 33.268.029.220

TToottaall FFiixxeedd CCaappiittaall IInnvveessmmeenntt ((FFCCII)) 179.647.357.789


commit to user



b. Working Capital Investment (WCI)

Working capital (modal kerja) merupakan modal yang diperlukan

untuk menjalankan usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik

selama waktu tertentu dalam harga lancar. Working capital terdiri dari

biaya persediaan raw material inventory, in process inventory, product

inventory, extended credit (account receiveable and account payable),

dan available cash.

Tabel 6.3 Working Capital Investment


1 Raw material inventory 213.843.662.563

2 In process inventory 58.106.395

3 Product inventory 38.350.220.849

4 Extended credit 53.980.422.916

5 Available cash 38.350.220.849

TToottaall WWoorrkkiinngg CCaappiittaall 344.582.633.573

Table 6.4 Total Capital Investment (TCI)


1 Fixed Capital Investment 179.647.357.789

2 Working Capital Investment 344.582.633.573

Total Capital Investment (TCI) 524.229.991.362

6.4. Penentuan Manufacturing Cost (TMC)

Total manufacturing cost (biaya pengeluaran) merupakan jumlah direct

manufacturing cost, indirect manufacturing cost, dan fixed manufacturing

cost yang bersangkutan dengan produk.

6.4.1. Direct Manufacturing Cost (DMC)

Direct manufacturing cost merupakan pengeluaran yang

bersangkutan langsung dalam pembuatan produk, antara lain:


commit to user



Tabel 6.5 Direct Manufacturing Cost

No. Jenis Jumlah (Rp.)

1 Raw Material Inventory 276.842.651.404

2 Labor cost 5.040.000.000

3 Supervisi 1.488.000.000

4 Maintenance 10.778.841.467

5 Plant Supplies 1.616.826.220

6 Royalties and Patent 32.388.253.749

7 Utility 7.245.159.587

Total Direct Manufacturing Cost 335.399.732.429

6.4.2. Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Indirect manufacturing cost adalah pengeluaran sabagai akibat

pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik.

Tabel 6.6 Indirect Manufacturing Cost


1. Payroll Overhead 756.000.000

2. Laboratory 504.000.000

3. Plant Overhead 3.024.000.000

4. Packaging and Shipping 97.164.761.248

TToottaall IInnddiirreecctt MMaannuuffaaccttuurriinngg CCoosstt 101.448.761.248

6.4.3 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Fixed manufacturing cost merupakan harga yang berkenaan

dengan fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan

fixed capital dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu

maupun tingkat produksi.


commit to user



Tabel 6.7 Fixed Manufacturing Cost


1. Depresiasi 17.964.735.779

2. Property Tax 3.592.947.156

3. Asuransi 1.796.473.578

Total Fixed Manufacturing Cost 23.354.156.513

Tabei 6.8 Total Manufacturing Cost (TMC)


1. Direct manufacturing cost 335.399.732.429

2. Indirect manufacturing cost 101.448.761.248

3. Fixed manufacturing cost 23.354.156.513

Total Manufacturing Cost 460.202.650.190

6.5 Penentuan Total Production Cost (TPC)

Total Production Cost (TPC) adalah biaya total manufaturing cost dan

general expense

6.5.1. General Expense (GE)

General Expense (biaya pengeluaran umum) merupakan pengeluaran yang

tidak berkaitan dengan produksi tetapi berhubungan dengan operasional

perusahaan secara umum.

Tabel 6.9 General Expense

No Jenis Jumlah (Rp.)

1. Administrasi 4.033.000.000

2. Penjualan 64.776.507.499

3. Research 12.955.301.500

4. Finance 17.468.072.778

Total General Expense 99.232.881.777


commit to user



6.5.2. Total Production Cost (TPC)

Tabel 6.10 Total Production Cost

No Jenis Jumlah (Rp.)

1. Total Manufacturing Cost 460.202.650.190

2. General Expense 99.232.881.777

Total Production Cost 559.435.531.966

6.6. Profitability

Profitability (keuntungan) merupakan selisih antara total

penjualan produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan.

Profitability sebelum pajak dapat diketahui dengan perhitungan dibawah

ini :

Profitability = Total penjualan produk - Total biaya produksi

Profitability = Rp. 647.765.047.990 – Rp. 559.435.531.966

= Rp. 88.329.543.024

Jika pajak sebesar 25% dari profitability sebelum pajak maka akan didapat

profitability setelah pajak sebesar Rp. 66.247.157.268

6.7. Analisis Kelayakan

1. % Return on Investment (ROI)

%ROI merupakan tingkat pengembalian modal dari pabrik ini, dimana

untuk industrial chemical yang tergolong high risk, mempunyai batasan

ROI minimum sebelum pajak sebesar 44 % (Aries Newton,1954).

%100FCI

KeuntunganROI

ROI sebelum pajak = 49.17%

ROI setelah pajak = 36,88%


commit to user



2. Pay Out Time (POT)

Pay Out Time merupakan waktu yang diperlukan untuk pengembalian

capital investment dari keuntungan yang diperoleh sebelum dikurangi

depresiasi. Besarnya POT untuk pabrik yang beresiko tinggi sebelum

pajak adalah kurang dari 2 tahun.

%100DepresiasiProfit

FCIPOT

Besarnya POT untuk pabrik resin novolak yang akan didirikan ini

adalah :

POT sebelum pajak = 1,69 tahun

POT setelah pajak = 2,13 tahun

3. Break Event Point (BEP)

Break Event Point merupakan besarnya kapasitas produksi minimum

yang diperlukan agar pabrik tetap dapat beroperasi dan tidak mengalami

kerugian. Besarnya BEP yang lazim untuk suatu pabrik yaitu 40 – 60 %.

%100Ra0,7-Va-Sa

Ra0,3FaBEP

Fixed Manufacturing Cost (Fa) = Rp. 23.354.156.513

Variable Cost (Va)

Tabel 6.11 Variable Cost

No Jenis Harga (Rp)

1. Persediaan bahan baku 276.842.651.404

2. Packaging and Transport 97.164.761.248

3. Utilitas 7.245.159.587

4. Royalti and patent 32.388.253.749

Total Variable Cost (Va) 413.640.825.990


commit to user



Regulated Cost (Ra)

Tabel 6.12 Regulated Cost

No. Jenis Harga (Rp)

1. Gaji karyawan5.040.000.000

2. Supervisi1.488.000.000

3. Payroll overhead756.000.000

4. Plant overhead3.024.000.000

5. Laboratorium504.000.000

6. General Expense99.232.881.777

7. Maintenance10.778.841.467

8. Plant supplies1.616.826.220

Total Regulated Cost (Ra) 122.440.549.464

Sales Annual Cost (Sa) = Rp. 647.765.074.990

Besarnya BEP untuk pabrik parasetaldehid ini adalah 40,49%

4. Shut Down Point ( SDP )

Shut down point merupakan besarnya kapasitas produksi yang

diperlukan agar pabrik bisa tetap melakukan operasi meski mengalami

kerugian sebesar biaya fixed manufacturing cost.

%100Ra0,7-Va-Sa

Ra0,3SDP

Sehingga didapat SDP untuk pabrik resin novolak yang akan didirikan

ini adalah sebesar 24,75%.

5. Discounted Cash Flow ( DCF )

Discounted cash flow perbandingan besarnya persentase keuntungan

yang diperoleh terhadap capital investment dibandingkan dengan

tingkat bunga yang berlaku di bank.

dari perhitungan DCF diperoleh nilai i = 25,40%.


commit to user



Va

Ra

Sa

Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan

Keterangan :

Fa = Fixed manufacturing cost

Va = Variabel cost

Ra = Regulated cost

Sa = Penjualan ( sales )

SDP = Shut down point

BEP = Break even point

0,3 RaFa

BEPSDP


commit to user



Tabel 6.12 Analisis Kelayakan

Keterangan Perhitungan Batasan

1. Persen Return of Investment (% ROI) min. 44 % (high risk)

(Aries & Newton, tabel

54, halaman 193)ROI sebelum pajak 49,17%

ROI setelah pajak 36,88% -

2. Pay Out Time (POT) maks. 2 tahun

(Aries & Newton, tabel

55, halaman 196)POT sebelum pajak, 1,69

POT setelah pajak 2,13 -

3. Break Even Point (BEP) 40,49% 40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP) 24,75% -

5. Discounted Cash Flow (DCF) 25,40%

di atas bunga pinjaman

bank di Indonesia

(13,5%)

Dari analisis ekonomi yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan

bahwa pendirian pabrik Resin Novolak dengan kapasitas 26.000 ton per tahun

layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.

tugas akhir - digilib.uns.ac.id... · dari hasil analisa ekonomi diperoleh roi (return on...

Documents