uraian proses · web viewpendahuluan latar belakang pembangunan di bidang industri kimia di...

Naskah Skripsi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Pembangunan di bidang industri kimia di Indonesia semakin pesat

perkembangannya. Hal ini dibuktikan dengan didirikannya beberapa pabrik kimia

di Indonesia. Kegiatan pengembangan industri kimia di Indonesia diarahkan untuk

meningkatkan kemampuan nasional dalam memenuhi kebutuhan dalam negeri

akan bahan kimia dan juga sekaligus ikut memecahkan masalah ketenagakerjaan.

Salah satu jenis industri kimia yang amat besar pengaruhnya terhadap

industri kimia lainnya di Indonesia adalah Xylene, khususnya p-Xylene. Xylene

ini nantinya akan menjadi bahan lanjutan untuk mengahasilkan produk – produk

petrokimia seperti serat – serat sintetik, bahan plastik sintetik, bahan sabun

deterjen, bahan pewarna cat, dan kain- lain

Dari Data Statistik Industri Petrokimia tahun 2003 kebutuhan Xylen di

Indonesia sebesar 2.218.020 ton/tahun, sedangkan produksi selama tahun 2003

sebesar 1.021.480 ton/tahun. Sisa dari kebutuhan yang belum terpenuhi masih

diimport dari luar negeri.

Pabrik Xylene ini direncanakan dibangun di daerah Kawasan Industri

Cilacap . Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan dalam penyediaan bahan baku

yang berupa Toluene dan Hidrogen yang berasal dari PT.Pertamina UP IV

(Persero)-Cilacap dan Zeolit yang berasal dari Bandung, dan juga lokasi ini

didukung oleh sarana transportasi laut dan darat. Karena lokasi ini dekat dengan

Pra Rancangan Pabrik Xxylene dari Toluene Kapasitas 150.000 ton/tahun

1

Naskah Skripsi

daerah penduduk, maka kebutuhan pabrik untuk mendapatkan tenaga kerja dapat

dengan mudah terpenuhi.

Dengan berdirinya pabrik ini maka akan timbul 2 dampak, yaitu secara

langsung dan tidak langsung. Dampak secara langsung yaitu dengan di bukanya

pabrik ini akan menambah lapangan kerja baru, menambah devisa negara,

dan ,mengurangi ketergantungan import akan xylene. Sedangkan dampak tidak

langsung dari pendirian pabrik ini akan mendorong berkembangnya industri kimia

lain yang menggunakan xylene sebagai bahan baku dan adanya usaha-usaha

sekitar pabrik seperti usaha rumah makan .

1.2 TINJAUAN PUSTAKA

Xylene (dimetil-benzene) merupakan suatu cairan yang tak

berwarna ,mudah terbakar, dan beracun dan xylene ini merupakan campuran

gugus aromatik yang terdiri dari 3 isomer,m yaitu o-, p-, m-xylene. (Mattar,

1994)

Dari berbagai pustaka, xylene dapat diproduksi dengan beberapa proses

1. Proses Katalitik Reforming

C6H10(CH3)2 (g) C6H4(CH3)2 (g) + 3H2 (g)

Dimetilsikloheksane (Naphta) Xylene Hidrogen

Proses katalitik reforming ini berlangsung pada fase gas, yang mana reaksi

ini terjadi pada reformer (fixed-bed reaktor). Reaksi ini terjadi pada suhu 500-

525oC, dan pada tekanan 100-300 psig. Katalis untuk reaksi ini biasanya

digunakan katalis bimetal seperti Pt/Re. Konversi dari reaksi ini yaitu 80%. Feed


2

Naskah Skripsi

berupa naphta sebelum diumpankan ke reaktor harus menjalani proses

hidrotreatment yang mana pada proses ini mencakup proses hidrosulfurasi dan

hidronitrogenasi. Tujuan dari hidroteratment ini untuk menjenuhkan senyawa

olefin yang terdapat dalam naphta, yang mana senyawa ini tidak diinginkan

karena senyawa ini merupakan isyarat akan adanya coke, dan coke ini akan

menurunkan keaktifan katalis. Sedangkan proses hidrosulfurasi dan

hidronitrogenasi bertujuan untuk mengurangi kadar sulfur dan nitrogen yang ada

didalam naphta, yang mana sulfur dan nitrogen ini mengandung racun bagi

katalis (Mattar, 1994)

Dari reaksi yang keluar dari reformer ini diperoleh campuran xyelene yang

mengandung Ethyl benzene,p- ,m-, o- xylene. Campuran xylene yang diperoleh

ini mengandung p-xylene sebanyak 17-20,3%. Sehingga untuk mendapatkan p-

xylene dengan kemurnian diatas 90% di perlukan proses lagi. yaitu dengan

memerlukan pemisahan para isomer menggunakan crystalization fractional.

Campuran xylene yang didapat dari reaksi diatas kemudian di keringkan dengan

menggunakan alumina aktif kemudian di dinginkan dalam dua stage dengan

menggunakan HE dan Pendingin pada masing-masing stage. Pada pendinginan

pertama digunakan ethylene (C2H4) sebagai pendinginnya. Slurry yang terbentuk

dari proses pendinginan ini mengandung kristal p-xylene. Kemudian kristal dan

larutan yang tidak mengkristal ini dipisahkan dalam unit centrifuge yang pertama.

Pada pemisahan yang pertama ini diperoleh cairan yang kaya akan o-, m- xylene,

sedangkan cristal yang sudah dipisahkan ini di kirim ke unit melter. Kemudian

dari unit melter ini dikirim ke unit pendinginan ke dua. Unit pendingin dua ini


3

Naskah Skripsi

menggunakan propane (C3H8) sebagai pendinginnya. Dari pendinginan yang

kedua diperoleh slurry. Slurry ini kemudian dipisahkan dalam unit sentrifuge yang

kedua, sehingga diproleh p-xylene dengan kemurnian yang lebih tinggi yaitu 95%.

(Faith, 1975)

Cara lain yaitu.

2. Proses Disproporsianasi Toluene

2C7H8 (g) C6H6( g) + C8H10 (g)

Toluene Benzene Xylene

Dari Proses disproporsionasi ini selain campuran xylene juga dihasilkan

benzene. Reaksi ini berlangsung pada fase gas. Reaksi disproporsionasi toluene

ini terjadi pada suhu 350 oC dan tekanan 20 atm , dengan waktu reaksi 15 detik,

konversi 40 % dalam suatu reaktor fixed bed. (Planchard, 1964)

Pada Reaksi disproporsionasi ini memerlukan penambahan hidrogen untuk

mengurangi terbentuknya deposit coke. Reaksi penambahan hidrogen ini disebut

reaksi dealkilasi Toluene. (Faith, 1975)

Reaksinya sebagai berikut:

C7H8 (g) + H2 (g ) C6H6 (g) + CH4 (g)

Toluene Hidrogen Benzene Methane

Reaksi delakilasi toluene memiliki konversi sebesar 10%

Katalis yang digunakan adalah Zeolite (ZSM-5). Xylene yang dihasilkan

memiliki kandungan p-xylene yang tinggi yaitu 70 – 90%. (Mattar, 1994)


4

Naskah Skripsi

Dari reaksi yang terjadi lalu dipisahkan dalam separator ,yang mana di

separator ini dipisahkan methan dan sisa hidrogen dan sebagian benzene yang

terikut ke hasil atas separator dan sebagian benezene ,toluene serta xylene.Setelah

itu, hasil bawah separator dimurnikan dua kali di dalam menara destilasi.Menara

destilasi yang pertama menghasilkan benzene sebagai hasil atasnya dan sekaligus

sebagai hasil samping yang laku dijual, sedangkan hasil bawah dari menara

destilasi pertma ini yaitu xylene dan toluene.Selanjutnya xylene dan toluene ini

masuk ke menara destilasi ke dua, yang mana xylene sebagai hasil bawahnya

dengan kemurnian 99,8 % ,sedangkan hasil atas menara destilasi kedua yaitu

berupa toluene yang mana akan dijadikan recycle feed.

1.3 PEMILIHAN PROSES

Setelah membandingkan dari kedua uraian proses di atas, maka dipilih

proses yang ke dua, yaitu proses disproporsionasi Toluene, dengan beberapa

pertimbangan antara lain :

1.Pada proses ke dua kondisi operasi nya relatif lebih rendah dibandingkan

dengan proses pertama. Pada proses pertama suhu dan tekanan yang

dibutuhkan untuk di reaktor lebih tinggi. Dengan semakin tinggi kondisi

proses yang diperlukan, maka energi yang diperlukan akan semakin

banyak dengan demikian cost yang dibutuhkan untuk melakukan proses

pada reaksi pertama menjadi lebih mahal.

2.Pada proses pemurnian untuk proses yang kedua relatif lebih mudah

dilakukan dan murah, sebab pada proses yang pertama menggunakan


5

Naskah Skripsi

propane dan ethylene sebagai pendingin, yang mana dengan

penambahan refrigerant ini akan menambah cost produksi di evaluasi

ekonominya.

3.Produk yang dihasilkan pada proses kedua ini selain xylene, juga

terdapat benzene yang laku dijual di pasaran, sedangkan untuk proses

pertama hanya xylene saja yang dihasilkan, sehingga keuntungan yang

didapat dari proses yang kedua akan relatif lebih banyak daripada proses

pertama.

4.Untuk proses pertama feed atau umpannya harus menjalani proses

hidrotreatment, yang mana penamabahan proses ini akan membuat

proses pertama lebih komplek daripada proses kedua.

1.4. KAPASITAS RANCANGAN

Dalam pemilihan kapasitas pabrik xylene ada beberapa pertimbangan,

diantaranya adalah :

1. Prediksi kebutuhan xylene di Indonesia

Kebutuhan xylene di Indonesia akan terus meningkat sejalan dengan

perkembangan industri kimia di Indonesia.

2. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku xylene adalah toluene dan hidrogen yang diperoleh dari

PT.Pertamina UP IV (Persero)-Cilacap.


6

Naskah Skripsi

Berdasarkan hal-hal tersebut, maka ditetapkan kapasitas rancangan sebesar

150.000 ton/tahun, dengan harapan :

a. Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri yang diperkirakan

akan terus mengalami kenaikan.

b. Dapat merangsang berdirinya industri-industri kimia lainnya

yang menggunakan bahan baku berupa xylene.

c. Dapat memperluas lapangan kerja.


7

Naskah Skripsi

BAB II

URAIAN PROSES

Pada pembuatan Xylene,bahan baku yang digunakan yaitu Toluene dalam

fase cair dan Hidrogen dalam fase gas. Toluene disimpan dalam tangki penyimpan

T – 01 dan Hidrogen dialirkan langsung melalui piping dari PT.Pertamina UP IV

(Persero)-Cilacap .Kemudian bahan baku dari T-01 dan Toluene recycle dari

MD-02 dialirkan menuju Heater (HE-01) untuk dipanaskan sampai suhu 110C

sebelum dimasukkan kedalam Furnace. Didalam Furnace , Toluene bersamaan

dengan Hidrogen dicampur dan dipanaskan lebih lanjut lagi hingga mencapai

suhu 350 C. Setelah itu Toluene dan Hidrogen dialirkan kedalam reaktor fixed

bed multi tube dengan katalisator ZSM-5 dengan waktu kontak 15 detik. Reaksi

ini terjadi pada suhu 350 C dan tekanan 20 atm.

Reaksi yang terjadi di Reaktor :

1. Reaksi Disproporsionasi yang terjadi

2 C7H8 C8H10 + C6H6

Toluene Xylene Benzene

Dengan konversi pembentukan Xylene 40%

2. Reaksi Dealkilasi yang terjadi

C7H8 + H2 C6H6 + CH4

Toluene Hidrogen Benzene Metana

Dengan konversi 10% Hidrogen

Reaksi ini adalah reaksi eksotermis sehingga membutuhkan pendingin. Pendingin

yang digunakan adalah Dowtherm A.


8

Naskah Skripsi

Hasil yang keluar dari rektor berupa produk dari reaksi 1, 2 dan sisa

reaktan yang tidak bereaksi. Kemudian hasil keluar reaktor diembunkan di

dalam Condensor Partial. Kemudian hidrogen sisa, Metana dan sebagian

Benzene yang tidak terembunkan dalam Condensor Partial (CD – 01)

masuk ke dalam Separator dan keluar sebagai hasil atas yang kemudian

direcycle. Untuk kekurangan recycle hidrogen di make up dari piping

hidrogen yang tersambungkan dengan PT Pertamina UP-IV (Persero)

Cilacap. Benzene, Toluene, Xylene yang terembunkan dialirkan kedalam

Separator dan keluar sebagai hasil bawah separator dan di alirkan ke

dalam MD -01. Dari MD – 01 didapat destilat berupa Benzene dengan

kemurnian 98% , kemudian Benzene ini terlebih dahulu didinginkan

kedalam CO – 02 sebelum dialirkan ke tangki penyimpan T – 02. Hasil

bawah MD – 01 dialirkan ke MD – 02. Hasil atas MD – 02 yang masih

mengandung Toluene di recycle menuju HE – 01. Dari MD -02 didapat

Xylene dengan kemurnian 99,8%, kemudian xylene ini terlebih dahulu di

dinginkan dalam CO -03 sebelum dialirkan ketangki produk T -03 dan T -

04.


9

Naskah Skripsi

BAB III

SPESIFIKASI BAHAN

A. Bahan Baku

1. Toluene (C 7H8)

Komposisi :

Toluene: 87 % berat

Benzene: 0,01% berat

n-Heptane: 0,55% berat

n-Oktan: 0,12% berat

Xylene: 12,32% berat

Sifat : Mudah terbakar, beracun, tidak korosif

Berat molekul : 92,13

Bentuk(25 ºC, 1 atm) : Cair

Spesific Gravity 20/4 : 0,866

Viscositas (25 ºC) : 0,55 Cp

Titik didih : 110,8 ºC

Suhu kritis : 318,7 ºC

Tekanan Kritis : 40,6atm

Melting Point, : - 95 ºC

Panas Pembentukan(25oC): 2,867

Kapasitas Panas :


10

Naskah Skripsi

2. Hidrogen Make Up (H 2)

Komposisi : 100% mol

Berat molekul : 2

Bentuk (25 ºC, 1 atm) : Gas


Viscositas (25 ºC) : 0,0089

Titik didih : -252,6 ºC

Suhu kritis : -239,8 ºC

Tekanan Kritis : 12,8 atm

Kapasitas panas :

B. Bahan Pembantu

1. Katalisator

Bahan : Zeolit (ZSM-5)

Diameter, inch : 0,267

Komposisi : Phospor, Boron , Magnesium

Racun Katalis : Belerang, Arsen, Timbal, Tembaga

2. Pen dingin

Bahan : Dowtherm A (Diphenyl Oxide)

Suhu, ºF : 495 – 750 ºF

Viskositas Cp : 0,13 Cp


11

Naskah Skripsi

Kapasitas panas, :

C. Hasil Produk

1. Xylene ( C 8H10)

Komposisi :

Toluene: 0,01 % berat

n-Oktan: 0,18% berat

Xylene: 99,81% berat






Titik didih (1atm) : 138,5 ºC



Melting Point : 13,2 ºC

Panas Pembentukan (25oC: -5,838

Kapasitas panas :


12

Naskah Skripsi

2. Benzene (C 6H6)

Komposisi :

Benzene: 98,4% Berat

Toluene: 0,45 % berat

n-Heptane: 1,15% berat






Titik didih (1atm) : 80,1 ºC



Melting Point : 5,5

Panas Pembentukan(25oC) : 11,718

Kapasitas panas :


13

Naskah Skripsi

BAB IV

SPESIFIKASI ALAT

A. Spesifikasi Alat Proses

1.Pompa – 01

Tugas : Mengalirkan umpan segar dari mobil tangki menuju

tangki penyimpan bahan baku (T-01), dengan kecepatan

563,6267 gpm.

Jenis : Pompa Sentrifugal, dengan jenis impeller Francis-Screw

Field

Kapasitas : 563,6267 gpm

Daya Motor : 7,5 Hp Standar NEMA (motor induksi , 3 phase)

Jumlah : 2 buah

Harga : US $. 1,783.54 per buah

2. Tangki – 01 (T-01)

Tugas : Menyimpan bahan baku berupa Toluene dengan volume

cairan sebesar 2.616,638 m3

Jenis : Tangki silinder tegak dengan atap berbentuk elliptical

dished head

Kapasitas : 2.878,301 m3

Kondisi : T = 35 oC ; P = 1 atm

Ukuran : D =19,4218 ; H = 9,714092 m


14

Naskah Skripsi

Tebal Shell :

Tinggi

tangki

Tebal shell Tebal shell

standar

H = 32 ft

H = 24 ft

H = 16 ft

H = 8 ft

H = 0 ft

ts = 0,605 in

ts = 0,481 in

ts = 0,357 in

ts = 0,233 in

ts = 0,110 in

ts = 5/8in

ts = 1/2 in

ts = 3/8 in

ts = 1/4 in

ts = 3/16 in

Tebal Head : 5/8 in

Bahan : baja carbon steel SA 283 grade C

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 190,243.9024

4.Heater 01 (HE-01)

Tugas : Memanaskan umpan dari suhu 35o C sampai suhu 110,8 o

C dengan steam jenuh pada 160oC dan kecepatan umpan

77.172,71 kg/j

Jenis : Shell and Tube

Beban Panas : 6.151.248,317 BTU/j

Luas Transfer Panas (A) : 405,2698 ft2

Tube : OD = 0,75 in ; ID = 0,62 in ; L = 16 ft ; BWG = 16 ; 1 in


15

Naskah Skripsi

square pitch ; Nt = 124 tube ; 2 passes

Shell : IDs = 15,25 in

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 11,414.6341

5.Pompa – 02 (P-02)

Tugas : Mengalirkan bahan baku utama (Toluene) dari Tanki-01

ke HE- 01 dengan kecepatan massa cairan 30.999,07 kg/j

dan menaikkan tekanan dari 1 atm menjadi 20 atm


Field


Daya Motor : 2 Hp Standar NEMA (motor induksi , 3 phase)

Jumlah : 2 buah


7.Furnace (F)

Tugas : Memanaskan umpan campuran gas sebanyak 8.024,37311

kg/jam sebagai umpan reaktor dari suhu 110 C menjadi

350 C

Jenis : Box Type Furnace

Ukuran : l = 20 ft ; h = 20ft ; w = 18 ft

Kondisi : P = 20 atm ; T = 350oC


16

Naskah Skripsi

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 798,023.3853

8.Reaktor (R)

Tugas : Mereaksikan gas toluene dan hidrogen dengan katalis

zeolit menjadi xylen dan benzen dengan kecepatan

umpan 78.024,37311 kg/j

Jenis : Fixed Bed Multi Tubular

Proses : Non Adiabatis Non Isotermal

Kondisi : Suhu umpan masuk = 350 oC

Suhu produk keluar = 348,41 oC

Suhu pendingin masuk = 93 oC

Suhu pendingin keluar = 398,89 oC

Tekanan = 20 atm

Pressure Drop = 1,8124. 10-5 atm

Jenis Pendingin: Dowtherm A

Dimensi : ID tube = 3,068 in

OD tube = 3,5 in

ID shell = 99,435 in = 2,526 m

OD reaktor = 99,81 in = 2,535m

Tebal Shell = 0,1875 in

Bahan = Carboon Steel SA-167 type

316


17

Naskah Skripsi

Tinggi tumpukan kat = 400 cm

Tebal head = 0,25 in

Tebal isolasi = 3,5 in

Jenis Isolasi = Asbestos

Jumlah Tube = 400 buah

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 42,804.87805

9. Separator

Tugas : Memisahkan fase uap dan fase cair yang terbentuk didalam

kondensor parsial pada suhu 277 ºC pada tekanan 20 atm,

dengan kecepatan umpan masuk 78.024,37311 kg/j

Jenis : Separator tipe horisontal

Ukuran : L = 5,09 ft ; D = 25,45 ft

Bahan : Carbon steel SA – 167 type 316

Tebal Shell : inch

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 15,457.31707

10.Cooler-01 (CO-01)

Tugas : Mendinginkan hasil yang keluar dari separator dari suhu

277 °C menjadi suhu 107,14 °C dengan pendingin air


18

Naskah Skripsi

masuk pada suhu 30 °C dan keluar 50 oC, dengan

kecepatan umpan sebesar 76.636,128 kg/j




Tube : OD = 0,75 in ; ID = = 0,482 in ; L = 12 ft ; BWG = 12 ; 1

in

square pitch ; Nt = 640 tube ; 2 passes ;

Shell : IDs = 31 in ; 1 passes ;

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 21,402.44

11.Menara Destilasi 01 (MD-01)

Tugas : Memisahkan komponen yang keluar dari hasil bawah

separator dengan kecepatan umpan 76.636,12795 kg/jam

Jenis : Sieve plate distillation tower

Kondisi : Suhu Umpan menara = 107,14 °C ; P = 1,13 atm

Suhu Puncak menara= 81,71 °C ; P = 1 atm

Suhu Dasar Menara = 116,31 °C ; P =1,22 atm

Dimensi : Diameter Puncak = 2,29 m

Diameter Dasar = 2,5 m

Tinggi = 20,12 m

Jumlah Plate : 27 plate


19

Naskah Skripsi

Tebal Shell : 1/4 in

Bahan : Carbon Steel SA-283 grade C

Tebal Head : 3/16 in

Jumlah : 1 buah

Harga : US $.26,899.10439

12.Menara Destilasi-02 (MD-02)

Tugas : Memisahkan komponen yang keluar dari hasil bawah

MD-01 dengan kecepatan umpan 65.113,02169kg/jam

Jenis : Sieve plate distillation tower

Kondisi : Suhu Umpan menara = 116,31 °C ; P = 1,14 atm

Suhu Puncak menara= 110,86 °C ; P = 1 atm

Suhu Dasar Menara = 138,47°C ; P =1,26 atm

Dimensi : Diameter Puncak = 4,69 m

Diameter Dasar = 4, 95 m

Tinggi = 33,5 m

Jumlah Plate : 33 plate


Bahan : Carbon Steel SA-283 grade C


Jumlah : 1 buah

Harga : US $.115,573.1707


20

Naskah Skripsi

13.Condensor-02 (CD-02)

Tugas : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak menara MD

– 01 pada suhu 81,71 °C dengan pendingin air masuk

pada suhu 30 °C keluar suhu 50 °C, dengan kecepatan

umpan masuk 24.382,89 kg/j





in triangular pitch ; Nt = 188 tube ; 6 passes

Shell : IDs = 17,25 in ; 3 passes

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 13,554.87805


Tugas : Mendinginkan hasil atas MD-01 dari suhu 81,71 °C

menjadi suhu 40 °C dengan air pendingin masuk pada

suhu 30 °C dan keluar 50oCdengan kecepatan umpan

11.523,106 kg/j


Beban Panas : 612.459,8853 BTU/j



21

Naskah Skripsi


in triangular. pitch ; Nt = 106 tube ; 2 passes ;

Shell : IDs = 13,25 in ; 1 passes ;

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 7,847.56

15.Accumulator-01 (AC-01)

Tugas : Menampung sementara Hasil atas MD I (sudah

terembunkan) yang akan menjadi produk samping dan

akan dialirakan sebagai reflux dengan waktu tinggal 0,5

jam dengan volume cairan 13,813 m3

Jenis : Tangki Silinder Horizontal

Kapasitas : 16,5758 m3

Kondisi : T = 81,71 oC ; P = 1 atm

Ukuran : D =2,22 m ; L = 4,44 m


Tebal Head : 3/16in

Bahan : Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 12,841.46


22

Naskah Skripsi

16.Reboiler-01 (RB-01)

Tugas : Menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi-01

(MD-01) pada suhu 116,31 °C dengan pemanas steam

jenuh pada suhu 160 °C dengan kecepatan umpan masuk

94.928,466 kg/j


Beban Panas : 4.206.651,135BTU/j

Luas Transfer Panas (A) : 563,4788 ft2 ft2

Tube : OD = 1 in ; ID = 0,735 in ; L = 10 ft ; BWG = 10 ; 1 in

triangular. pitch ; Nt = 220 tube ; 2 passes ;


Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 19,024.4

17. Pompa-03 (P-03)

Tugas : Mengalirkan hasil embunan dari akumulator 1 sebagai

reflux MD-01, sebagian lagi dialirkan menuju tangki

penyimpan benzene (T-02) dengan kecepatan massa

cairan 24.383,03 kg/j

Jenis : Pompa Sentrifugal, dengan jenis impeller Radial-Flow

Field



23

Naskah Skripsi


Jumlah : 2 buah

Harga : US $. 879.88 per buah

18. Tangki-02 (T-02)

Tugas : Menyimpan hasil samping Benzen pada suhu 40 °C dan

tekanan 1 atm dengan volume cairan sebesar 3.133,408

m3


dished head

Kapasitas : 3.446,48 m3


Ukuran : D =20,63 m ; H = 10,31 m

Tebal Shell :

Tinggi

tangki

Tebal shell Tebal shell

standar

H = 34 ft

H = 24 ft

H = 16 ft

H = 8 ft

H = 0 ft

ts = 0,667 in

ts = 0,503 in

ts = 0,372 in

ts = 0,240 in

ts = 0,109 in

ts = 11/16in

ts = 9/16 in

ts = 3/8 in

ts = 1/4 in

ts = 3/16 in

Tebal Head : 5/8 in


24

Naskah Skripsi


Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 228,292.6829

19. Condensor-03 (CD-03)

Tugas : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak menara MD

– 02 pada suhu 110,8 °C dengan pendingin air masuk

pada suhu 30 °C keluar suhu 50 °C, dengan kecepatan

umpan masuk 126.681,9 kg/j


Beban Panas :15.639.195,36 BTU/j



in

triangular pitch ; Nt = 376 tube ; 2 passes


Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 19,024.4


25

Naskah Skripsi

20.Accumulator-02 (AC-02)

Tugas : Menampung sementara Hasil atas MD II (sudah

terembunkan) yang nantinya akan direcycle ke reaktor

dan dikembalikan sebagai reflux dengan waktu tinggal

0,5 jam, dengan volume cairan 46,450 m3

Jenis : Tangki Silinder Horizontal


Kondisi : T = 110,86 oC ; P = 1 atm

Ukuran : D =3,29 m ; L = 6,58 m


Tebal Head : ¼ in

Bahan : Carbon Steel SA 283 grade C

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 23,780.4878

21.Pompa-04 (P-04)

Tugas : Mengalirkan hasil bawah MD-01 menuju MD-02 sebagai

umpan, dengan kecepatan massa cairan 65113,02 kg/j


Field



Jumlah : 2 buah


26

Naskah Skripsi


22. Pompa-05 (P-05)

Tugas : Mengalirkan hasil embunan dari akumulator 2 sebagai

reflux MD-02, sebagian lagi dialirkan sebagai arus

recycle dengan kecepatan massa cairan 126.681,9 kg/j


Field



Jumlah : 2 buah


23.Reboiler-02 (R-02)

Tugas : Menguapkan sebagian hasil bawah menara distilasi-02

(MD-02) pada suhu 137,215 °C dengan pemanas steam

jenuh pada suhu 160 °C, dengan kecepatan massa cairan

164.735,1 kg/j






27

Naskah Skripsi


Shell : IDs = 33 in ; 2 passes

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 47,560.98

24.Pompa-06 (P-06)

Tugas : Mengalirkan hasil bawah MD-02 ke tangki produk (T-03

& T-04), dengan kecepatan massa cairan 18939,39 kg/j


Field



Jumlah : 2 buah

Harga : US $. 856.1per buah

25.Tangki Produk (T-03 & T-04)

Tugas : Menyimpan produk utama berupa xylen pada suhu 40 °C

dan tekanan 1 atm dengan kapasitas volume cairan

2.640,556 m3


dished head

Kapasitas : 3.168,66607 m3


28

Naskah Skripsi


Ukuran : D =20,05 m ; H = 10,02 m

Tebal Shell :

Tinggi tangki Tebal shell Tebal shell standar

H = 33 ft

H = 24 ft

H = 16 ft

H = 8 ft

H = 0 ft

ts = 0,635 in

ts = 0,491 in

ts = 0,364 in

ts = 0,236 in

ts = 0,109 in

ts = 11/16in

ts = 1/2 in

ts = 3/8 in

ts = 1/4 in

ts = 3/16 in



Jumlah : 2 buah

Harga : US $. 209,268.3


Tugas : Mendinginkan hasil bawah MD-02 dari suhu 138,47 °C

menjadi suhu 40 °C dengan pendingin air pendingin

masuk pada suhu 30 °C dan dengan kecepatan umpan

18939,39 kg/j



29

Naskah Skripsi





Shell : IDs = 17,25 in ; 1 passes ;

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $ 13,317.077

27.Pompa-07 (P-07)

Tugas :Mengalirkan produk berupa xylen dari tangki-03 (T-03)

ke konsumen (mobil tangki), dengan kapasitas 281,8133

gpm.

Jenis : Pompa Sentrifugal, dengan jenis impeller Mixed-Flow

Field



Jumlah : 2 buah



30

Naskah Skripsi

28.Pompa-08 (P-08)

Tugas :Mengalirkan produk berupa xylen dari tangki-04 (T-04)

ke konsumen (mobil tangki), dengan kapasitas 281,8133

gpm.


Field



Jumlah : 2 buah


29.Pompa-09 (P-09)

Tugas : Mengalirkan produk berupa benzene dari tangki-02 (T-

02) ke konsumen (mobil tangki), dengan kapasitas

281,8133 gpm.


Field



Jumlah : 2 buah



31

Naskah Skripsi

30.Blower

Tugas : Menghembuskan gas hidrogen yang keluar dari hasil atas

separator untuk dialirkan ke dalam arus recycle, dengan

kecepatan massa 138,82 kg/j.

Jenis : Sentrifugal Blower

Kapasitas : 834,4673 ft3.men-1


Jumlah : 2 buah



32

Naskah Skripsi

B. Spesifikasi Alat Utilitas

1.Pompa Utilitas-01 (P-01)

Tugas : Mengalirkan air dari sungai menuju Bak Pengendap awal

(BU - 01), dengan kecepatan massa cairan 114132,5

kg/j.


Field



Jumlah : 2 buah


2.Bak Pengendap Awal (BU-01)

Tugas : Mengendapkan kotoran kasar dalam air, dengan volume air

sebanyak 2739,18113 m3.

Kapasitas : 3287,017354 m3

Dimensi : P = 46,8 m; L = 23,4 m ; H = 3 m

Jumlah : 1 buah

Harga : Rp. 98.610.520,61


33

Naskah Skripsi

3.Pompa Utilitas-02 (PU-02)

Tugas : Mengalirkan air dari sungai menuju Bak Pengendap awal

(BU - 01) menuju penampungan awal (BU-02), dengan

kecepatan massa cairan 114132,5 kg/j.


Field



Jumlah : 2 buah


4. Bak Penampung awal ( BU - 02 )

Tugas : Menampung air yang berasal dari Bak Pengendap awal

(BU-01) sekaligus mengendapkan kotoran lembut secara

gravitasi, dengan volume air sebanyak 2739,18113 m3.

Kapasitas : 3287,017354 m3

Dimensi : P = 46,8 m; L = 23,4 m ; H = 3 m

Jumlah : 1 buah

Harga : Rp. 98.610.520,61


34

Naskah Skripsi

5. Pompa Utilitas-03 (PU-03)

Tugas : Mengalirkan air dari Bak Pengendap awal (BU - 02)

menuju Tangki Flokulator (TF – 01), dengan kecepatan

massa cairan 114132,5 kg/j .


Field



Jumlah : 2 buah


6. Tangki Flokulator (TF - 01)



gravitasi dengan kecepatan total 114132,55 kg/j.

Jenis : Tangki silinder vertikal


Dimensi : D = 3,07 m; H = 6,14 m

Jumlah : 1 buah

Harga : US $.. 57,073.17073


35

Naskah Skripsi


Tugas : Mengalirkan air dari Tangki Flokulator (TF – 01) menuju

Clarifier (CL –01), dengan kecepatan massa cairan

114132,5 kg/j.


Field



Jumlah : 2 buah


8.Clarifier (CL-01)



gravitasi dengan volume air 1369,591 m3 .

Jenis : Clarifier yang berbentuk Conis dengan pebandingan D/L

= 2 dan H/L = 2

Kapasitas : 1643,508677 m3

Dimensi : D = 15,3m; L = 7,6m; Tinggi cone = 3.82 m

Kecepatan putar pengaduk : 0,004 rpm

Daya Motor : 5 Hp

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 1,488,160.307


36

Naskah Skripsi

9. Tangki Tawas (TU - 01)

Tugas : Melarutkan dan membuat larutan Tawas 5 % yang akan

diumpankan kedalam Clarifier (CL - 01) dengan

kecepatan total 0,52 kg/j .


Kapasitas : 649 m3

Keb.Tawas : 47,5 kg/j

Keb.Air : 903 Kg/j

Dimensi : D = 9,97m; H = 9,97 m

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 998,780.49

10. Tangki Air Kapur (TU - 02)

Tugas : Melarutkan dan membuat larutan Kapur 5 % yang akan

diumpankan kedalam Clarifier (CL - 01) dengan

kecepatan total 0,90 kg/j .


Kapasitas : 231 m3

Keb. Ca(OH)2 : 16,9 kg/j

Keb.Air : 321 Kg/j

Dimensi : D = 7,06m; H = 7,06 m

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 1,545.7


37

Naskah Skripsi

11. Tangki Poly elektrolit (TU - 03)

Tugas : Melarutkan dan membuat larutan Poly elektrolit 5 %

sebagai umpan Clarifier (CL - 01) dengan kecepatan total

0,003 kg/j .


Kapasitas : 2.80 m3

Keb.Poli Elek. : 1,08 kg/j

Dimensi : D = 1,53 m; H = 1,53 m

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 1,545.7

12. Saringan Pasir (SPU - 01)

Tugas : Menyaring kotoran - kotoran yang telah menggumpal

yang ada dalam air, dengan kecepatan air yang disaring

111348,83 kg/j.

Kapasitas : 490,30747 Gpm

Kec.Penyaringan : 3,50 gpm/ft2

Dimensi : D = 1,71 m; H = 9,67m

Kec.Pencucian Air : 3,5 gpm /ft2

Luas Saringan : 140,08785 ft2

Kec.Massa Air Pencuci: 490,30747 gpm

Waktu Pencucian : 5 menit

Kebutuhan Air Pencuci : 2451,5373Gallon


38

Naskah Skripsi

Jumlah : 1 Buah

Harga : US.$ 54,695.12195

13. Bak Penampung Air bersih ( BU - 03 )

Tugas : Menampung air bersih berasal dari Saringan pasir (SPU -

01),dengan volume air 1336,185916 m3.

Kapasitas : 1603,423099 m3

Dimensi : P = 32,69m; L = 16, 34 m ; H = 3 m

Jumlah : 1 buah

Harga : Rp. 48.102.692,96


Tugas : Mengalirkan air dari Bak Penampung Air Bersih (BU –

03 ) menuju Proses demineralisasi , kebutuhan kantor dan

rumah tangga, serta air pendingin, dengan kecepatan

massa cairan 111348,8 kg/j .


Field



Jumlah : 2 buah



39

Naskah Skripsi

15. Tangki Air Rumah Tangga dan Kantor (TU - 04)

Tugas : Menampung air kebutuhan rumah tangga dan kantor

dari bak air bersih (BU - 03) dengan waktu tinggal 24 j,

sejumlah 102,511104 m3.



Dimensi : D = 5,39 m; H = 5,39 m

Jumlah : 1 buah

Harga : US $. 95,121.95122

16. Pompa Utilitas-06 (PU - 06)

Tugas : Mengalirkan air dari Bak Cooling Tower (CT – 01)

menuju Sistem pendingin dengan kecepatan 1205234

kg/j.

Jenis : Pompa Sentrifugal, dengan jenis impeller Axial-Flow Field



Jumlah : 2 buah



40

Naskah Skripsi


Tugas : Mengalirkan air dari alat proses menuju Cooling Tower

( CT – 01) dengan kecepatan 1205234 kg/j.

Jenis : Pompa Sentrifugal, dengan jenis impeller Mixed -Flow

Field



Jumlah : 2 buah


18. Kation Exchenger (KE - 01)

Tugas : Mengikat ion - ion positif yang ada dalam air lunak

Alat : Silinder tegak yang berisi tumpukan butir – butir resin

penukar ion

Jenis Resin : C - 300 dengan notasi RH2

Cairan Pencuci Resin : H2SO4 2%

Kebutuhan H2SO4 2% : 4,21 kg/j

Luas Penampang Bed : 36,375451 ft2

Debit air : 291,0036107 gpm

Vol.Resin : 19,3 cuft

Dimensi : D = 2,07 m ; H = 0,53 m

Jumlah : 2 buah

Harga : US $. 2,304.24


41

Naskah Skripsi


Tugas :Mengalirkan air dari Kation Exchanger (Ke – 01) menuju

Anion Exchanger (Ae – 01 ) dengan kecepatan

66086,92 kg/j.


Field



Jumlah : 2 buah


20. Anion Exchenger (AE - 01)

Tugas : Mengikat ion - ion negatif yang ada dalam air lunak

Alat : Silinder tegak yang berisi tumpukan butir – butir resin

penukar ion

Jenis Resin : C - 500P dengan notasi R(OH)2

Cairan Pencuci Resin : NaOH 4 %

Kebutuhan NaOH 4 % : 3,44 kg/j

Luas Penampang Bed : 29,1 ft2

Debit air : 291,0036107 gpm

Vol.Resin : 19,3 cuft

Dimensi : D = 1,85 m ; H = 0,20 m

Jumlah : 2 buah


42

Naskah Skripsi

Harga : US $. 21,269.95


Tugas : Mengalirkan air dari Anion Exchanger (Ae – 01) menuju

Deaerator (D- 01) dengan kecepatan 1580,06 kg/j.


Field



Jumlah : 2 buah


22.Deaerator (D-01)

Tugas : Melepaskan gas-gas yang terlarut dalam air seperti O2,CO2

.

Alat :Silinder tegak yang berisi bahan isian, dimana air

disemprotkan dari atas dan udara panas dialirkan dari

bawah secara counter current.

Kebutuhan udara panas : 52869,536 Kg/j

Bahan Isian

Tipe : Rascig Ring

Jenis : Stone ware

Ukuran : 0,25 in

Luas Penampang Deaerator : 291,3885362 ft2


43

Naskah Skripsi

Volume Bahan Isian : 4486,9273 ft3

Dimensi : D = 5,87 m ; H= 4,69 m

Jumlah : 1 buah

Harga : 1 set dengan boiler, tangki air umpan boiler, dan

tangki bahan bakar boiler = US $. 2,233,648.985


Tugas : Mengalirkan air dari Deaerator (D – 01 ) menuju boiler

(BLU – 06) dengan kecepatan 66086,92 kg/j.


Field



Jumlah : 2 buah


24. Tangki Air Umpan Boiler (TU - 05)

Tugas : Menampung air Umpan Boiler sebagai air pembuat steam

di dalam Boiler dengan waktu tinggal 24 j, sebesar

1586,08608 m3.



Dimensi : D = 13,43 m; H = 13,43 m


44

Naskah Skripsi

Jumlah : 1 buah

25.Boiler (BLU-01)

Tugas : Membangkitkan steam jenuh tekanan 200 psia pada suhu

320 °F sebanyak 660869,16 kg/j.

Jenis : Ketel uap jenis Water Tube boiler dengan bahan bakar

fuel oil dilengkapi dengan drum separator dengan 25 %

condensat direcycle

Kebutuhan Bahan Bakar : 6880,9223 lt/j

Jumlah : 1 buah

26. Tangki Bahan Bakar (TU - 06)

Tugas : Menyimpan bahan bakar untuk persediaan 1 bulan sebagai

bahan bakar Boiler, sebanyak 4954,264036 m3.


Kapasitas : 5945,116844 m3

Dimensi : D = 19,63 m; H = 19,63 m

Jumlah : 1 buah


45

Naskah Skripsi

27. Cooling Tower (CT - 01)

Tugas :Mendinginkan kembali air pendingin yang telah

dipergunakan untuk disirkulasi kembali, dengan umpan air

pendingin 1205234 kg/j.

Jenis : Deck Tower (12 deck)

Luas Area Cooling Tower : 2192,0477 ft2

Daya Motor Penggerak Fan : 75 Hp

Jumlah : 1 buah

Harga : US. $. 125,403.6748


46

Naskah Skripsi

BAB V

NERACA MASSA

A.Neraca Massa Keseluruhan

Komponen Masuk ( Kg/jam) Keluar (Kg/jam)H2 712,9706 697,1619

CH4 0,0000 126,3428C6H6 4,3424 11718,5600C7H8 26968,9167 62,5761

n-C7H16 169,7799 169,7799n-C8H18 35,9848 35,9848C8H10 3820,0489 18901,5112

Jumlah Total 31712,04337 31712,04337

B.Neraca Massa per Alat

1.Reaktor

Komponen Masuk ( Kg/jam) Keluar (Kg/jam)H2 790,4330 774,6244

CH4 13,9116 140,3809C6H6 116,7794 11830,9970C7H8 72719,8394 45813,4988

n-C7H16 169,7799 169,7799n-C8H18 393,5808 393,5808C8H10 3820,0489 18901,5112

Jumlah Total 78024,3731 78024,3731


47

Naskah Skripsi

2.Separator

Komponen Masuk ( Kg/jam)Keluar (Kg/jam)

Hasil Atas (Kg/jam)

Hasil Bawah (Kg/Jam)

H2 774,6244 774,6244 -CH4 140,3809 140,3809 -C6H6 11830,9970 473,2399 11357,7572C7H8 45813,4988 - 45813,4988

n-C7H16 169,7799 - 169,7799n-C8H18 393,5808 - 393,5808C8H10 18901,5112 - 18901,5112

Jumlah Total 78024,37311 1388,2452 76636,1279

3.Menara Destilasi - 01

Komponen Masuk (Kg/jam)Keluar (Kg/jam)

Hasil Atas (Kg/jam)


C6H6 11357,7572 11292,6441 65,1130C7H8 45813,4988 60,6822 45752,8167

n-C7H16 169,7799 169,7799 -n-C8H18 393,5808 - 393,5808C8H10 18901,5112 - 18901,5112

Jumlah Total 76636,12795 11523,1063 65113,0217

4.Menara Destilasi – 02

Komponen Masuk (Kg/jam)Keluar (Kg/jam)

Hasil Atas (Kg/jam)


C6H6 65,1130 65,1130 -C7H8 45752,8167 45750,9227 1,8939

n-C7H16 - - -n-C8H18 393,5808 357,5960 35,9848C8H10 18901,5112 - 18901,5112

Jumlah Total 65113.0217 46173.6317 18939,3900


48

Naskah Skripsi

BAB VI

NERACA PANAS

Satuan Dalam Kkal/jam *)

T reff = 25 oC

1. Reaktor

Komponen Panas Masuk*) Panas Keluar*)Hydrogen 902251,50 2292,95Methane 3620,07 4938,41Benzene 18798,69 14821,70Toluene 12237927,91 18343,59

n-Heptane 38604,67 26784,49n-Oktane 89230,21 30419,57Xylene 662564,93 21755,53

Q Hilang - 168273,25Q Reaksi -12691071,05 -

Q Pendingin - 974297,45Jumlah Total 1261926,93 1261926,94

2. Separator

Komponen Q Input*) Q Output atas*) Q Output Bawah*)

Hydrogen 678338,57 678338,57 -Methane 26178,23 26178,23 -Benzene 1401263,29 56050,53 1345212,76Toluene 5541600,82 - 5541600,82

n-Heptane 27382,11 - 27382,11n-Oktane 64468,53 - 64468,53Xylene 2191063,18 - 2191063,18

Jumlah Total 9930294,73 760567,33 9169727,40


49

Naskah Skripsi

3. Menara Destilasi – 01

Komponen Entalpi Umpan*)

Hasil Atas Entalpi Hasil

Bawah*)Entalpi

hasil Atas*)Panas

Pengembunan*)Benzene 270838,82 178073,11 1061508,54 1753,04Toluene 1166499,32 1028,16 5582,76 256658,37

n-Heptane 6161,22 4121,55 13327,73 -n-Oktane 14253,31 - 16019,35Xylene 501944,07 - 564935,50Jumlah Total 1959696,75 183222,82 1080419,02 839366,27

Beban panas Reboiler 1 *) = entalpi hasil atas + panas pengembunan +

entalpi hasil bawah – entalpi umpan

= 143311,37

4. Menara Destilasi – 02

Komponen Entalpi Umpan*)

Hasil Atas Entalpi Hasil

Bawah*)Entalpi

hasil Atas*)

Panas Pengembunan*

)Benzene 49,39 1636,17 5778,78 -Toluene 27472,85 1223991,34 3907128,80 1,53n-Oktane 182,21 13595,19 28169,69 20,70Xylene 10501,82 - - 14365,81Jumlah Total 38206,27 1239222,71 3941077,27 14388,04

Beban panas Reboiler 2 *) = entalpi hasil atas + panas pengembunan +

entalpi hasil bawah – entalpi umpan

= 5156481,75


50

Naskah Skripsi

5. Furnace

Komponen Panas Masuk*) Panas Keluar*)Hydrogen 205861,66 902255,50Methane 619,47 3620,07Benzene 2809,22 18798,69toluene 1853019,68 12237927,91

n-heptane 6090,13 38604,67n-oktane 14087,98 89230,21xylene 101263,53 662564,93

Jumlah Total 2183751,67 13953001,99 Beban Panas Furnace*) = 11769250,32

6. Cooler – 01

Komponen Panas Masuk*) Panas Keluar*)Benzene 1287969,66 298536,38toluene 5426150,80 1317092,28

n-heptane 27382,11 8646,35n-oktane 64468,53 19720,52xylene 3100830,72 740575,95

Jumlah Total 9906801,83 2384571,48 Beban Panas Cooler - 01*) =7522230,35

7. Cooler - 02

Komponen Panas Masuk*) Panas Keluar*)Benzene 196223,40 47992,88Toluene 1552,32 250,97

n-Heptane 5738,42 930,39Jumlah Total 203514,13 49174,24

Beban Panas Cooler - 02*) = 154339,89


51

Naskah Skripsi

8. Cooler – 03

Komponen Panas Masuk*) Panas Keluar*)Toluene 109,09 7,83n-Oktan 2113,23 193,81Xylen 1079458,98 78994,05

Jumlah Total 1081681,29 79195,70 Beban Panas Cooler - 03*) = 1002485,595

9. Heater – 01

Komponen Panas Masuk *) Panas Keluar *)Toluene 983210,71 2473454,80Benzene 903,18 2272,11

n-Heptane 1646,35 4141,71n-Oktane 8120,83 20429,50Xylene 28830,09 72527,62

Jumlah Total 1022711.16 2572825,74 Beban Panas Heater - 01*) = 1550114,58

10. Condensor Partial – 01

Komponen

Masuk*)

Keluar*)Entalpi Masuk*)

Panas Pengembunan*

)Hydrogen 877438,25 - 739861,50Methane 36592,88 - 29341,10Benzene 1972977,41 695415,08 1396712,15toluene 8117133,11 2371595,52 6716209,95

n-heptane 40312,19 5454,18 33481,62n-oktane 96372,62 10207,55 85410,18xylene 3536275,95 838567,33 3134640,79

Jumlah Total 14677102,40 3921239,67 12135657,29 Beban panas Condenser Partial*) = 6462684,78


52

Naskah Skripsi

BAB VII

UTILITAS

Untuk menunjang kelancaran proses dalam suatu pabrik kimia selain

bahan baku juga diperlukan Utilitas yang mencakup penyediaan :

Air

Steam

Listrik

Bahan bakar

A. Kebutuhan air

Air yang digunakan meliputi :

1. Air pendingin

2. Air umpan Boiler pembangkit steam

3. Air proses

4. Air kebutuhan kantor dan rumah tangga serta kebutuhan lain.

Kebutuhan air yang harus disediakan setiap saat :

a. Kebutuhan air untuk pendingin = 1.205.234 kg/j

b. Kebutuhan air untuk boiler = 660.869,2 kg/j

c. Kebutuhan air keperluan proses = 0 kg/j

d. Kebutuhan air kantor dan rumah tangga = 4271,2963 kg/j

Jumlah = 1.870.374,6 kg/j


53

Naskah Skripsi

B. Penyediaan Steam

Pabrik Xylen ini, menggunakan steam sebanyak 660.869,2 kg/jam.

C. Penyediaan Listrik

Kebutuhan listrik untuk pabrik Xylen sebesar 272.29 Kwatt, listrik sebesar ini

dipenuhi dari PLN sebesar 300 Kwatt .

D. Kebutuhan Bahan Bakar

Kebutuhan bahan bakar minyak diesel untuk menggerakkan generator

sebanyak 400 gallon/tahun. Kebutuhan fuel oil untuk bahan bakar Boiler

sebanyak 47.347.097 Kg/tahun. Kebutuhan fuel oil untuk bahan bakar

furnace sebanyak 24.581.013,86 Kg/tahun

Profil rancangan pengolahan air

Bahan baku air diambil dari sungai sekitar pabrik, yaitu Sungai Donan Sebelum

digunakan, air diolah terlebih dahulu menjadi air bersih melalui empat tahapan

sebagai berikut :

a. Tahapan pengendapan

Tujuan dari pengendapan ini adalah untuk memisahkan suspensi lumpur

dan kotoran. Tahap ini dilakukan dalam bak pengendap yang terbuat dari

beton dan dilakukan juga dalam clarifier setelah proses koagulasi didalam

tangki koagulasi atau tangki flokulator.

b. Tahapan penggumpalan

Tujuan dari panggumpalan ini adalah untuk menyatukan partikel halus

yang tidak mengendap pada tahap pertama yaitu pada tahap pengendapan

didalam bak pengendap awal. Tahap penggumpalan (koagulasi) dilakukan


54

Naskah Skripsi

didalam tangki flokulator yang ke dalamnya ditambahkan bahan-bahan

kimia antara lain tawas, kapur dan poly elektolit sehingga didalam tangki

flokulator akan terjadi reaksi sebagai berikut :

Al2(SO4)3 + H2O Al(OH)3 + H2SO4

CaO + H2O Ca(OH)2

Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4 + H2O

Reaksi antara tawas dengan air akan mengasilkan Al(OH)3 yang sifatnya

koloid sehingga akan menyebabkan kotoran-kotoran halus akan menempel

padanya. Reaksi antara tawas dan air juga menghasilkan asam sulfat

sehingga untuk menetralkannya digunakan kapur yakni Ca(OH)2. Untuk

memperbesar flok-flok yang dihasilkan ditambahkan poly elektrolit. Poly

elektrolit yang biasa digunakan antara lain polyalumunium clorida (PAC),

FeCl2, FeCl3 dan lain-lain. Hasil dari tahap penggumpalan kemudian

diumpankan kedalam clarifier untuk dipisahkan antara flok yang

dihasilkan dengan airnya dengan cara pengendapan.

c. Tahap penyaringan

Tujuan dari penyaringan adalah untuk menyaring partikel halus yang tidak

menyatu didalam tahap sebelumnya dengan menggunakan saringan pasir.

Sampai tahap ini, maka kesadahan sementara air telah hilang.

d. Tahap klorinasi, pelunakan dan deaerasi

Tujuan dari tahap ini adalah membebaskan air dari mikroorganisme,

mineral-mineral dan gas-gas terlarut.


55

Naskah Skripsi

Proses pelunakan dilakukan didalam proses demineralisasi, dengan tujuan

menghilangkan kesadahan tetap dalam air. Pada proses demineralisasi

dilakukan dalam dua alat :

1. Kation exchanger

Dengan menggunakan kation exchanger maka ion-ion positif yang ada

dalam air akan dapat terikat. Untuk mengikatnya digunakan resin

dalam hal ini resin type C-300 yang dalam persamaan reaksi dengan

notasi RH2. Reaksi yang terjadi di kation exchanger antara lain :

2NaCl + RH2 RNa2 + 2HCl

CaCO3 + RH2 RCa + H2CO3

BaCl2 + RH2 RBa + 2HCl

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian harus dilakukan dengan

menggunakan larutan H2SO4 2 %. Reaksi yang terjadi pada waktu

regenerasi adalah :

RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4

RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4

RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4

2. Anion exchanger

Dengan menggunakan anion exchanger maka ion-ion negatif yang ada

dalam air akan dapat terikat. Untuk mengikatnya digunakan resin,

dalam hal ini resin type C-500P yang dalam persamaan reaksi dengan

notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di anion exchanger antara lain :

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


56

Naskah Skripsi

R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O

R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2H2O

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian harus dilakukan dengan

menggunakan larutan NaOH 4 %. Reaksi yang terjadi pada waktu

regenerasi adalah :

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

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

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

Selanjutnya untuk menghilangkan gas-gas yang terlarut didalam air maka

dilakukan proses deaerasi didalam deaerator. Proses ini dilaksanakan

dengan pemanasan sehingga kelarutan gas akan berkurang. Untuk

menghilangkan sisa-sisa gas terlarut, maka ditambahkan hidrazin (N2H4)

kedalam tangki umpan boiler, sehingga akan terjadi reaksi sebagai berikut:

N2H4 + O2 2H2O + N2


57

Naskah Skripsi

BAB VIII

LETAK DAN SUSUNAN PABRIK

A. V.1. Pemilihan Lokasi

Lokasi pabrik sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup suatu

pabrik, maka dalam menentukan tempat berdirinya perlu didasarkan pada

perhitungan yang matang sehingga menguntungkan perusahaan baik dari segi

teknik maupun segi ekonominya.

Lokasi yang dipilih untuk Pabrik Xylen ini adalah Cilacap, Jawa Tengah,

yang diharapkan dapat memberikan keuntungan yang sebesar-besarnya.

Faktor – faktor yang dipertimbangkan dalam pendirian Pabrik Xylen ini

antara lain :

1. Pengadaan bahan baku

Sebagai bahan baku Pabrik Xylen adalah Toluen yang didatangkan dari

PT.PERTAMINA UP IV (PERSERO) Cilacap. Oleh karena itu untuk

mendapatkan kemudahan maka perencanaan lokasi pabrik diusahakan

berdekatan dengan sumber bahan baku . Selain itu bahan pembantu gas

hidrogen juga diperoleh dari PT.PERTAMINA UP IV (PERSERO) Cilacap,

sedangkan untuk katalis, yaitu Zeoilit-ZSM-5 diperoleh dari Bandung-Jawa

Barat.

2. Sarana penunjang seperti air

Pabrik Xylen ini memerlukan air yang relatif besar, baik untuk alat-alat

pendingin,steam, keperluan air kantor, rumah tangga dan keperluan lainnya.


58

Naskah Skripsi

Untuk pemenuhan kebutuhan ini, pengadaan air diambil dari air sungai. Oleh

karena itu lokasi pabrik dipilih yang berdekatan dengan sumber mata air atau

sungai sehingga dapat memenuhi kebutuhan air tersebut.

3. Tenaga kerja

Tenaga kerja di Indonesia cukup banyak, sehingga penyediaan tenaga

kerja tidak begitu sulit diperoleh. Tenaga kerja yang berpendidikan

menengah atau kejuruan dapat diambil dari daerah sekitar pabrik. Sedangkan

untuk tenaga kerja ahli dapat didatangkan dari kota lain. Disamping itu lokasi

pabrik mudah dijangkau oleh transportasi angkutan yang beroperasi secara

permanen pada daerah lokasi pabrik.

4. Pemasaran

Dari segi pemasaran, dipilih lokasi pabrik di Cilacap, karena

berdekatan dengan ibukota Jawa Tengah sehingga menguntungkan untuk

pemasaran produk di dalam maupun di luar negeri, selain itu Cilacap juga

mempunyai pelabuhan yang memungkinkan kapal-kapal asing dapat

langsung bersandar di Pelabuhan Tanjung Intan Cilacap, sehingga pemasaran

ke luar negeri tidak begitu sulit dilakukan.


59

Naskah Skripsi

V.2. SUSUNAN PABRIK

Tata letak ini disusun dengan mempertimbangkan faktor :

Keselamatan dan kenyamanan tenaga kerja

Perbaikan dan perawatan alat

Distribusi Utilitas

Pemanfaatan area yang efisien.


60

Naskah Skripsi

BAB IX

MANAJEMEN PERUSAHAAN

A. Bentuk Badan Usaha

Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan terbatas (PT) yang

berbentuk badan hukum. Badan hukum ini disebut perseroan sebab modal badan

hukum terdiri atas saham-saham.

Perseroan terbatas harus didirikan memakai akte autentik. Bentuk

perusahaan ini dipimpin oleh seorang direksi yang terdiri dari seorang direktur

utama dibantu oleh direktur-direktur.

Direktur dipilih oleh rapat umum anggota. Tidak selalu seorang yang

dipilih menjadi direktur adalah orang yang memiliki saham, dapat juga orang lain.

Pekerjaan direksi sehari-hari diawasi oleh rapat umum para pemilik saham.

Dewan komisaris berhak mengadakan pemeriksaan sendiri atau dibantu oleh

akuntan pabrik bila dalam perusahaan ada hal-hal yang kurang beres. Direksi dan

komisaris dipilih kembali oleh rapat umum pemilik saham apabila mereka

bersedia setelah masa jabatannya habis. Kekuasaan tertinggi dalam perseroan

terbatas adalah rapat umum para pemilik saham yang biasanya diadakan setahun

sekali.

Modal perusahaan diperoleh dari penjualan saham-saham, dan bila

perusahaan rugi maka pemilik saham hanya akan kehilangan modalnya saja dan

tidak menyinggung harta kekayaan pribadi untuk melunasi hutang-hutangnya.


61

Naskah Skripsi

B. Organisasi

1. Struktur organisasi

Salah satu faktor yang menunjang kemajuan suatu perusahaan adalah

organisasi yang digunakan, karena berhubungan dengan kelancaran komunikasi,

yang pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja perusahaan. Sistem organisasi

perusahaan yang dipilih yaitu sistem garis dan staff. Pada sistem ini, garis

kekuasaan lebih sederhana dan praktis pada pembagian tugas kerja, dimana

seorang karyawan hanya bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Kekuasaan

mengalir secara langsung dari direksi dan kemudian ke Kepala Bagian, diteruskan

ke karyawan-karyawan dibawahnya dilengkapi dengan staff ahli yang bertugas

memberi saran kepada Direktur.

2. Pembagian tugas

a. Direktur utama

Bertanggung jawab kepada dewan komisaris

Memberi tugas dan mendelegasikan wewenang yang sesuai dengan tugas

dan bidang masing-masing kepada direktur.

b. Staff ahli

Bertugas memberikan masukan teknis pada perusahaan (konsultan)

Memberikan inovasi bagi kemajuan & perkembangan perusahaan.

c. Direktur teknik dan produksi

Bertanggung jawab kepada direktur utama

Berusaha agar jumlah produksi sesuai dengan rencana nilai yang

ditentukan serta syarat-syarat penjualan yang menguntungkan


62

Naskah Skripsi

Bertanggung jawab sepenuhnya atas mutu produk yang dihasilkan dan

mutu bahan yang digunakan

Bertanggung jawab sepenuhnya atas tersedianya unit penunjang proses

produksi

Mengusahakan sejauh mungkin agar mesin-mesin dalam kondisi siap

pakai.

d. Direktur umum dan administrasi keuangan

Bertanggung jawab kepada direktur utama

Bertanggung jawab atas persoalan-persoalan yang bersifat umum,

baik dari dalam maupun dari luar perusahaan.

e. Kepala bagian proses dan produksi

Mengadakan kontrol atas mutu produk yang dihasilkan.

Mengadakan penelitian dan pengembangan dengan bekerja sama

dengan lembaga-lembaga swasta dan pemerintah

Bertanggung jawab atas hasil-hasil analisa laboratorium

Bertanggung jawab atas tersedianya energi yang menunjang proses

produksi.

Bertanggung jawab atas tersedianya utilitas untuk menunjang

proses produksi.

f. Kepala bagian teknik

Bertanggung jawab atas pengembangan dan perawatan instrumen

yang menunjang proses produksi.

Bertanggung jawab atas perawatan alat proses.


63

Naskah Skripsi

Mengadakan percobaan dan modifikasi peralatan proses, sehingga

dapat bekerja baik.

g. Kepala bagian pemasaran dan keuangan

Bertanggung jawab atas distribusi produk keluar

Berusaha meningkatkan pemasaran hasil produksi.

Mengawasi pemasukan dan pengeluaran keuangan.

Mengolah data dan membuat laporan keuangan.

h. Kepala bagian umum

Membantu direktur umum dan pemasaran dalam mengatur dan

mengurus rumah tangga perusahaan, serta dalam bidang komunikasi, baik

di dalam maupun di luar perusahaan.

Mengurus surat-surat baik ke dalam maupun ke luar perusahaan..

Bertanggung jawab atas keamanan pabrik, baik dari dalam maupun

dari luar.

Melaksanakan mutasi dan promosi para karyawan.

Mengadakan training dan up-grading terhadap karyawan

Mengadakan pengawasan dan pelaksanaan tata tertib

Mengusahakan kesejahteraan karyawan.

3. Pembagian jam kerja karyawan

Pabrik dimetil formamida direncanakan beroperasi selam 24 jam sehari

secara kontinyu. Jumlah hari kerja selama setahun 330 hari. Hari-hari yang lain

digunakan untuk perawatan dan perbaikan. Dalam kerjanya, karyawan dibedakan

menjadi dua, yaitu karyawan shift dan non shift.


64

Naskah Skripsi

C. Evaluasi Ekonomi

Untuk perkiraan harga alat digunakan buku Chemical Engineering Cost

Estimation, Aries & Newton, 1955 dan Plant Design and Economics for

Chemical Engineering, Peter, M. S., and Timmerhaus, K. D., 1981. Dengan

mengambil harga Chemical Engineering Plant Cost pada tahun 2004 sebesar

409,5 dan indeks pada tahun 1954 sebesar 86,1. Investasi modal tetap (Fixed

Capital Investment) adalah sebesar US $. 26.348.445,47 dan Working Capital

sebesar US $.60.150.061,32. Biaya produksi terdiri dari Manufacturing Cost dan

General expanse sebesar US $ 2,13E+08.

Untuk dapat mengetahui keuntungan yang diperoleh tergolong besar atau

tidak, sehingga dapat dikategorikan apakah pabrik tersebut potensial atau tidak,

maka dilakukan analisa/evaluasi kelayakan. Beberapa cara yang digunalkan untuk

menyatakan kelayakan adalah:

1. Return of Investment ( ROI )

ROI adalah keuntungan yang diperoleh tiap tahunnya berdasarkan atas

kecepatan pengembalian modal yang diinvestasikan. Dari hasil perhitungan

didapatkan ROI sebelum pajak = 49,95 % dan ROI sesudah pajak = 29,97 %.

2. Pay out Time ( POT )

POT adalah waktu yang diperlukan sehingga Fixed Capital Investment

atau modal tetap yang ditanam dapat kembali atas dasar keuntungan tiap tahun.

Dari hasil perhitungan didapatkan POT sebelum pajak = 1,79 th dan POT sesudah

pajak = 2,5 th.


65

Naskah Skripsi

3. Break Even Point ( BEP )

BEP adalah keadaan dimana pabrik tidak mendapatkan keuntungan

maupun kerugian (titik impas). Diperoleh BEP pada 57,7 % kapasitas.

4. Shut Down Point ( SDP )

SDP adalah level produksi dimana biaya untuk melanjutkan operasi

pabrik akan lebih mahal daripada biaya untuk menutup pabrik dan membayar

fixed cost. Diperoleh SDP pada 49,26 % kapasitas.

5. Discounted Cash Flow Rate ( DCFR )

DCFR adalah besarnya perkiraan keuntungan yang diperoleh tiap

tahunnya berdasarkan pada jumlah investasi yang tidak kembali setiap tahun

selama umur ekonomis pabrik. DCFR yang diperoleh sebesar 25,64%.


66

Naskah Skripsi

BAB X

KESIMPULAN

Setelah melakukan perancangan awal terhadap pabrik Xylene dari

Toluene, baik dari segi teknik maupun segi ekonomi, dapat disimpulkan bahwa

proyek pendirian pabrik ini cukup menarik untuk dipertimbangkan karena

memiliki indikator perekonomian yang relatif baik yakni:

1. ROI sebelum pajak 49,95 %dan sesudah pajak 29,97 %.

2. POT sebelum pajak 1,79 tahun dan sesudah pajak 2,5 tahun

3. BEP sebesar 57,7 % kapasitas poduksi

4. SDP sebesar 49,26 %

5. DCF sebesar 25,64%


67

uraian proses · web viewpendahuluan latar belakang pembangunan di bidang industri kimia di...

Documents