I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sejalan dengan berkembangnya Industri di Indonesia, semakin banyak diversifikasi usaha telah dilakukan. Banyak bahan mentah atau setengah jadi diolah menjadi produk intermediate atau produk jadi, sehingga mengurangi ketergantungan kita pada produk impor. Untuk itu pemerintah memprioritaskan pada pembangunan industri yang dapat merangsang pertumbuhan industri yang lain, sehingga diharapkan pertumbuhan industri – industri tersebut akan semakin pesat.
Salah satu industri yang mempunyai kegunaan penting dan mempunyai prospek yang bagus adalah industri butynediol. Butynediol dengan rumus molekul HOCH2C=CCH2OH mempunyai nama IUPAC adalah 2-Butyne-1,4-diol dan sering juga disebut dengan nama butynediol ,1,4-Dihydroxy-2butyne , 2-butyne-1,4-diol , 2-butynediol , dan butyndiol.
Pertimbangan utama yang melatar belakangi berdirinya pabrik Butynediol ini, pada prinsipnya adalah sama dengan sektor-sektor lain yaitu untuk melakukan usaha yang secara sosial-ekonomi cukup menguntungkan. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS) online (http://www.bps.go.id/exim.php), impor Butynediol dari tahun 2001 ke tahun berikutnya mengalami peningkatan. Karena sifatnya yang prospektif dimasa yang akan datang, dalam pengertian memiliki potensi pasar, mudah memperoleh bahan baku, yakni acetylene dan formaldehyde, teknologi yang dibutuhkan dapat terpenuhi dan terdapatnya tenaga pelaksana, maka keuntungan dapat dicapai dengan adanya pendirian pabrik butynediol namun sifat prospektif ini akan terlaksana dengan kemampuan modal yang memadai.
memenuhi kebutuhan butynediol pemerintah mengimpor dari luar negeri, seperti dari negara Jepang, Taiwan, Cina, Brazil, Jerman, dsb. Berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tersebut diatas maka pabrik ini layak dipertimbangkan untuk di dirikan di Indonesia.
B. Kegunaan Produk
Butynediol banyak digunakan sebagai bahan intermediate pembuatan butanediol dan beberapa produk lain. Sebagai bahan-bahan pelindung untuk alat pabrik, pestisida, biocides, bahan tambahan pada industri cat dan texstil. butynediol juga digunakan untuk bahan pencerah warna, bahan pengawet, bahan pembersih, dan juga sebagai inhibitor corrosion.
(http:www.chemicalland21.com/industrialchem/solalc/1,4-BUTYNEDIOL.htm), di akses tanggal 15 Oktober 2009.
C. Tujuan Pendirian Pabrik Butynediol
Di Indonesia kebutuhan akan butynediol cenderung untuk meningkat. Namun untuk memenuhi semua kebutuhan tersebut masih didatangkan butynediol dari luar negeri, sehingga perlu untuk didirikan pabrik pembuatan butynediol di Indonesia.
untuk membuka lapangan kerja baru, menambah perolehan devisa negara serta lebih mendorong perkembangan industri kimia yang berhubungan dengan butynediol.
Secara ringkas dapat dijabarkan sebagai berikut : 1. Memenuhi kebutuhan dalam negeri.
2. Menghemat pengeluaran negara dalam bentuk import butynediol.
3. Membantu program pemerintah, dalam hal mengurangi pengangguran melalui penyerapan tenaga kerja.
4. Merangsang pertumbuhan industri-industri kimia baru yang menggunakan produk ini, baik sebagai bahan baku utama maupun bahan baku penunjangnya
Selain itu masih terdapat pertimbangan lain yang mendasari pendirian industri butynediol ini yang pada dasarnya sama dengan prinsip ekonomi yaitu mendapat keuntungan yang optimal. Hal tersebut dapat tercapai jika ada efisiensi kerja dari berbagai aspek baik dalam hal tenaga kerja, teknologi proses yang digunakan, peralatan, struktur organisasi, manajemen, sarana dan prasarana yang baik.
D. Ketersediaan Bahan Baku.
Banyak industri formaldehyde dan acetylene sebagai bahan baku butynediol yang telah didirikan di Indonesia. Untuk bahan baku acetylene (C2H2) diantaranya
diproduksi oleh PT. Tirtobuana Aneka industri (Jakarta Pusat), PT. Purnabuana Yudha (Tanggerang, Banten), PT Samator Gas (Gresik Jawa Timur). PT. Mega Sari Bakti Gas (Medan), PT. Iga Murni Sejahtera (D.I. Yogyakarta). Sedangkan bahan baku formaldehyde diproduksi PT. Arjuna Utama Kimia (Surabaya) juga PT. Great Chemindo (Kalimantan Barat).
E. Analisi Pasar.
1. Harga bahan baku dan produk
Bahan baku yang digunakan dalam pabrik ini adalah Acetylene dan Formaldehyde. Sedangkan produknya adalah Butynediol serta produk samping Metanol. Daftar harga bahan baku dan produk ditunjukkan oleh Tabel 1.1
Tabel 1.1. Daftar harga bahan baku dan produk.
No Bahan Harga
(US $ / kg)
1 Acetylene 0,30
2 Formaldehyde 0,13
3 Butynediol 3,27
5 Katalis CuC2 0,21
2. Kapasitas Perancangan
Penentuan kapasitas rancangan pabrik butynediol didasarkan pada beberapa pertimbangan :
1. Perkiraan kebutuhan butynediol di Indonesia. 2. Ketersediaan bahan baku.
3. Kapasitas minimal.
1. Perkiraan kebutuhan butynediol di Indonesia. Tabel 1.2 Impor Butynediol di Indonesia
Tahun Jumlah (ton/tahun)
2001 12325
2002 23125
2003 23154
2004 23328
2005 24478
2006 25378
2007 26245
2008 27944
Tabel 1.3 Data Perhitungan Ramalan nilai total kebutuhan Butynediol Tahun X Kebutuhan Y x2 x.y
2001 12325 4004001 24662325
2002 23125 4008004 46296250
2003 23154 4012009 46377462
2004 23328 4016016 46749312
2005 24478 3996001 48931522
2006 25378 4000000 50756000
2007 26245 4004001 52516245
Jumlah :
2008 27944 4008004 55943888
2014 185977 32048036 372233004
= -2.227.552
= 1.126,5
Kebutuhan pada tahun 2014
= 34.460
2 22
)
(
)
.
(
)
.
(
X
X
n
X
XY
Y
X
A
22
X X n y X XY n BBX
A
Gambar 1.1. Regresi kebutuhan impor butynediol Indonesia
Pada tabel 1.2 dapat dilihat bahwa kebutuhan butynediol di Indonesia mengalami peningkatan rata-rata sebesar 8,6 % per tahun, dengan perolehan nilai R² = 0.969, linier, sehingga diperkirakan kebutuhan butynediol yang harus dipenuhi pada tahun 2014 sebesar 34.460 ton. Karena belum ada pabrik butynediol di Indonesia, maka kebutuhan butynediol yang belum dapat dipenuhi sebesar 34.460 ton. Sehingga dengan didirikan pabrik butynediol dengan kapasitas 40.000 ton/tahun maka diharapkan tidak perlu lagi impor butynediol.
2. Ketersediaan bahan baku
3. Kapasitas Minimal.
Bedasarkan data pabrik butynediol yang sudah berdiri di luar negeri, United State (50.000-100.000 ton/tahun), Eropa (30.000-100.000 ton/tahun) dan Asia (10-50.000 ton/tahun)
(http;//the-innovation group,comchemprofile/butynediol.htm), 1 November 2009.
Dari pertimbangan tersebut maka kapasitas 40.000 ton/tahun sudah cukup menguntungkan untuk pemenuhan kebutuhan dalam negeri dengan harapan:
Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri akan butynediol yang memiliki kecenderungan peningkatan 8,6%
III. SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK
A. Sifat Bahan Baku dan Produk
Bahan Baku
1. Acetylene
a. Rumus Kimia : C2H2
b. Rumus Bangun :
c. Berat Molekul : 26 kg/kmol
d. Fase : Gas
e. Titik Didih, pada 1atm : - 84 ºC
f. Titik Leleh : - 81 ºC
g. Temperatur Kritis : 35,3 ºC h. Tekanan Kritis : 60, 6 atm
Nitrogen
a. Rumus Kimia : N2
b. Berat Molekul : 28 kg/kmol
c. Fase : Gas
d. Titik Didih, pada 1atm : - 195,8 ºC e. Titik Leleh : - 210 ºC f. Temperatur Kritis : -146,95 ºC g. Tekanan Kritis : 33,4949 atm
Sumber : Software ChemCAD 5.2
Hidrogen
a. Rumus Kimia : H2
b. Rumus Bangun :
c. Berat Molekul : 2 kg/kmol
d. Fase : Gas
e. Titik Didih, pada 1atm : - 252,76 ºC f. Titik Leleh : - 259,2 ºC g. Temperatur Kritis : -239,88 ºC h. Tekanan Kritis : 12,7899 atm
2. Formaldehyde
a. Rumus Kimia : CH2O
b. Rumus Bangun :
c. Berat Molekul : 30 kg/kmol
d. Fase : Gas
e. Titik Didih : - 21 ºC
f. Titik Leleh : - 92 ºC
g. Temperatur Kritis : 135 ºC h. Tekanan Kritis : 65 atm
Sumber : Software ChemCAD 5.2
Metanol
a. Rumus Kimia : CH4O
b. Rumus Bangun :
c. Berat Molekul : 32 kg/kmol
d. Fase : Cair
e. Titik Didih, pada 1atm : 64,7 ºC f. Titik Leleh : -97,68 ºC g. Temperatur Kritis : 239,49 ºC h. Tekanan Kritis : 79,9109 atm
Air
a. Rumus Kimia : H2O
b. Rumus Bangun :
c. Berat Molekul : 18 kg/kmol
d. Fase : Cair
e. Titik Didih, pada 1atm : 100 ºC f. Titik Leleh : 0 ºC g. Temperatur Kritis : 374,2 ºC h. Tekanan Kritis : 218,2891 atm
Sumber : Software ChemCAD 5.2
Bahan Pembantu
1. Katalis
a. Jenis : Copper Acetylide (CuC2)
b. Bentuk : Padatan (bola)
c. Diameter : 0,24 cm
d. Titik Leleh : 1084.62 °C
e. Komposisi : Copper = 35%
Produk
1. Butynediol
a. Rumus Kimia : C4H6O2
b. Rumus Bangun : H H
HO C C C C OH
H H c. Berat Molekul : 86 kg/kmol
d. Fase : Cair
e. Titik Didih : 238 ºC
f. Titik Leleh : 58 ºC
g. Temperatur Kritis : 422 ºC h. Tekanan Kritis : 57,8 atm
Sumber : Software ChemCAD 5.2
2. Propargyl Alcohol
a. Rumus Kimia : C3H4O
b. Rumus Bangun : OH C
C CH
c. Berat Molekul : 56 kg/kmol
d. Fase : cair
e. Titik Didih : 114 ºC
f. Titik Leleh : - 51,65 ºC g. Temperatur Kritis : 307 ºC h. Tekanan Kritis : 64,4 atm
B. Daftar Konstanta Komponen 1.Densitas Liquid
Tabel 3.1 Konstanta Densitas Liquid
Komponen
Densitas Liquid (kmol/m3)
D C T L B A 1 1
, T dalam Kelvin
A B C D
Acetylene (C2H2) 2,3948E+00 2,7091E-01 3,0832E+02 2,8571E-01
Formaldehyde (CH2O) 1,9400E+00 2,2240E-01 4,0800E+02 2,8570E-01
Butynediol (C4H6O2) 9,1490E-01 2,3422E-01 6,9500E+02 2,8571E-01
Methanol (CH4O) 2,2880E+00 2,6850E-01 5,1264E+02 2,4530E-01
Propargyl Alcohol (C3H4O) 1,3541E+00 2,4900E-01 5,8000E+02 2,8570E-01 Hydrogen (H2) 5,3840E+00 3,4730E-01 3,3180E+01 2,7560E-01
Nitrogen (N2) 3,1724E+00 2,8479E-01 1,2610E+02 2,9250E-01
Air (H2O) 5,4590E+00 3,0542E-01 6,4713E+02 8,1000E-02
Sumber : Software ChemCAD 5.2
2. Viskositas Liquid
Tabel 3.2 Konstanta Viskositas Liquid
Komponen
Viskositas Liquid (Pa.S)
E
L ClnT DT
T B A EXP
, T dalam Kelvin
A B C D E
Acetylene (C2H2) 6,2240E+00 -1,5180E+02 -2,6544E+00 0 0
Formaldehyde (CH2O) 0 0 0 0 0
Butynediol (C4H6O2) 0 0 0 0 0
Propargyl Alcohol
(C3H4O) -1,2265E+01 2.1514e+03 -2,6367E-01 0 0
Methanol (CH4O) -2,5317E+01 1,7892E+03 2,0690E+00 0 0
Hydrogen (H2) -1,1986E+01 2,6260E+01 -1,7740E-01 -4,4000E-16 10
Nitrogen (N2) -3,2165E+01 4,9690E+02 3,9069E+00 -1,0800E-21 10
Air (H2O) -5,1964E+01 3,6706E+03 5,7331E+00 -5,3495E-29 10
3. Viskositas Gas
Tabel 3.3 Konstanta Viskositas Gas
Komponen
Viskositas Gas (Pa.S)
2 1 T D T C ATB g
, T dalam Kelvin
A B C D
Acetylene (C2H2) 1,20E-06 4,95E-01 2,91E+02 0
Formaldehyde (CH2O) 8,31E-07 5,69E-01 2,40E+02 0
Butynediol (C4H6O2) 1,05E-07 7,94E-01 1,11E+02 0
Methanol (CH4O) 3,06E-07 6,97E-01 2,05E+02 0
Propargyl Alcohol (C3H4O) 4,1863E-07 6,3060E-01 2,5589E+02 0
Hydrogen (H2) 1,56E-07 7,06E-01 -5,87E+00 2,10E+02
Nitrogen (N2) 7,63E-07 5,88E-01 6,78E+01 0
Air (H2O) 2,70E-06 4,98E-01 1,26E+03 -1,96E+04
Sumber : Software ChemCAD 5.2
4. Kapasitas Panas Liquid
Tabel 3.4 Konstanta Kapasitas Panas Liquid
Komponen
Kapasitas Panas Liquid (J/Kmol K)
CpL = A + BT + CT2 + DT3 + ET4 , T dalam Kelvin
A B C D E
Acetylene (C2H2) 0 0 0 0 0
Formaldehyde (CH2O) 0 0 0 0 0
Butynediol (C4H6O2) 4,3800E+04 4,7223E+02 0 0 0
Methanol (CH4O) 1,0580E+05 -3,6223E+02 9,3790E-01 0 0
Propargyl Alcohol
(C3H4O) 1,0270E+05 1,7200E+02 0 0 0
Hydrogen (H2) 2,2560E+04 -1,9859E+03 1,1547E+02 -1,2598E-01 0
Nitrogen (N2) -3,3400E+04 3,5070E+03 -4,6700E+01 2,1270E-01 0
Air (H2O) 2,7637E+05 -2,0901E+03 8,1250E+00 -1,4110E-02 9,3701E-06
5. Kapasitas Panas Gas
Tabel 3.5 Konstanta Kapasitas Panas Gas
Komponen
Kapasitas Panas Gas (J/Kmol K)
CpL = A + BT + CT2 + DT3 + ET4 , T dalam Kelvin
A B C D E
Acetylene (C2H2) 3,6760E+04 4,8290E+04 1,7965E+03 3,7220E+04 7,0807E+02
Formaldehyde (CH2O) 3,3270E+04 4,9542E+04 1,8666E+03 2,8075E+04 9,3490E+02
Butynediol (C4H6O2) 4,6550E+04 1,7050E+05 1,6146E+03 1,1314E+05 -7,5018E+02
Methanol (CH4O) 3,9252E+04 8,7900E+04 1,9165E+03 5,3654E+04 8,9670E+02
Propargyl Alcohol
(C3H4O) 9,3600E+04 7,0700E+04 1,2390E+03 -3,4400E+07 7,5800E+00 Hydrogen (H2) 2,7617E+04 9,5600E+03 2,4600E+03 3,7600E+03 5,6760E+02
Nitrogen (N2) 2,9105E+04 8,6149E+03 1,7016E+03 1,0347E+02 9,0979E+02
Air (H2O) 3,3359E+04 2,6798E+04 2,6093E+03 8,8880E+03 1,1676E+03
Sumber : Software ChemCAD 5.2
6. Konduktivitas Thermal Liquid
Tabel 3.6 Konstanta Konduktivitas Thermal Liquid
Komponen
Konduktivitas Thermal Liquid (W/m K)
kL = A + BT + CT2 + DT3 + ET4 , T dalam Kelvin
A B C D E
Acetylene (C2H2)
0 0 0 0 0
Formaldehyde (CH2O) 0 0 0 0 0
Butynediol (C4H6O2)
3,1482E-01 -3,3438E-04 0 0 0
Methanol (CH4O) 2,8370E-01 -2,8100E-04 0 0 0
Propargyl Alcohol
(C3H4O) 2.7078E-01 -3.3830E-04 0 0 0
Hydrogen (H2)
-4,9360E-01 1,0080E-01 -6,5500E-03 1,9910E-04 -2,35E-06
Nitrogen (N2) 7,2590E-01 -1,6730E-02 1,6210E-04 -5,7605E-07 0
Air (H2O)
7. Konduktivitas Thermal Gas
Tabel 3.7 Konstanta Konduktivitas Thermal Gas
Komponen
Konduktivitas Thermal Gas (W/m K)
2 1 T D T C AT k B g
, T dalam Kelvin
A B C D
Acetylene (C2H2) -3,6780E+04 4,6400E-01 -7,2420E+09 0
Formaldehyde (CH2O)
4,4847E+01 -7,0960E-01 -3,4935E+03 5,3532E+06
Butynediol (C4H6O2) 2,9991E-04 8,6070E-01 7,3699E+02 0
Methanol (CH4O)
-7,7630E+00 1,0279E+00 -7,4360E+07 6,7700E+09
Propargyl Alcohol (C3H4O) 3,3845E-04 8,7140E-01 6,6500E+02 0 Hydrogen (H2)
2,5470E-03 7,4440E-01 9 0
Nitrogen (N2) 3,5100E-04 7,6520E-01 2,5767E+01 0
Air (H2O) 6,9770E-05 1,1243E+00 8,4490E+02 -1,4885E+05
Sumber : Software ChemCAD 5.2
8. Tekanan Uap
Tabel 3.8 Konstanta Tekanan Uap
Komponen
Tekanan Uap (Pa)
E DT T C P ln T B A
EXP , T dalam Kelvin
A B C D E
Acetylene (C2H2)
1,7206E+02 -5,3185E+03 -2,7223E+01 5,4619E-02 1
Formaldehyde (CH2O) 1,0151E+02 -4,9172E+03 -1,3765E+01 2,2031E-02 1 Butynediol (C4H6O2)
1,4360E+02 -1,6190+04 -1,6119E+01 6,8112E-18 6
Methanol (CH4O) 8,1768E+01 -6,8760E+03 -8,7078E+00 7,1926E-06 2 Propargyl Alcohol
(C3H4O)
1,1301E+02 -8,1418E+03 -1,4526E+01 1,5774E-02 1
Hydrogen (H2)
1,2752E+01 -9,5133E+01 1,0947E+00 3,3590E-04 2
Nitrogen (N2) 5,9826E+01 -1,0976E+03 -8,6689E+00 4,6350E-02 1
Air (H2O) 7,2550E+01 -7,2067E+03 -7,1385E+00 4,0460E-06 2
9. Panas Penguapan
Tabel 3.9 Konstanta Panas Penguapan
Komponen
Panas Penguapan (kJ/kmol)
38 , 0
0
Tb Tc
T Tc Hvap
, T dalam Kelvin
Tc (K) Tb (K) Hvapo(kJ/kmol)
Acetylene (C2H2) 308,32 189 16945,560
Formaldehyde (CH2O)
408 254,05 23012,490
Butynediol (C4H6O2) 695 511,15 68484,96
Methanol (CH4O)
512,64 337,85 35255,140
Propargyl Alcohol (C3H4O) 580 386.75 42328,73
Hydrogen (H2)
33,27 20,39 903,763
Nitrogen (N2) 126,2 77,35 5577,910
Air (H2O)
VI. UTILITAS DAN PENGOLAHAN LIMBAH
A. Unit Utilitas
Pabrik membutuhkan unit-unit yang mendukung terlaksananya proses produksi, seperti listrik, air, udara bertekanan, dan bahan bakar. Di pabrik, penyediaan dan pengelolaan unit-unit pendukung ini menjadi tanggung jawab unit utilitas. Unit utilitas pada pabrik pembuatan butynediol mencakup unit-unit sebagai berikut :
1. Unit Penyedia Air dan Pengolahan Air
Kebutuhan air yang disediakan untuk kebutuhan proses produksi di pabrik meliputi :
a. Air untuk Keperluan Umum dan Sanitasi
Kebutuhan air ini meliputi kebutuhan laboratorium, kantor, karyawan, dll. Beberapa persyaratan untuk air sanitasi adalah sebagai berikut :
1. Syarat fisis; di bawah suhu kamar, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, tingkat kekeruhan < 1 mg SiO2/Liter.
2. Syarat kimia; tidak mengandung zat organik dan anorganik yang terlarut dalam air, logam-logam berat lainnya yang beracun.
Air untuk keperluan umum, meliputi : Air untuk kantor
Kebutuhan air untuk karyawan = 100 L/org/hr (Raju, 1995) Air untuk kebutuhan karyawan = 185 org x 100 L/org/hari = 18,5 m3/hari Air untuk laboratorium
Air untuk keperluan ini diperkirakan = 5 m3/hari (Raju, 1995) Air untuk kebersihan dan pertamanan
Air untuk keperluan ini diperkirakan = 5 m3/hari (Raju, 1995) Air untuk perumahan
Kebutuhan air = 200 L/org/hr (Raju, 1995) Air untuk perumahan = 20 rumah x 4 org/rmh x 200 L/org/hr
= 16 m3/hari
Sehingga total kebutuhan air untuk keperluan umum sebesar = 44,5 m3/hari = 1.840,928 kg/jam.
b. Air pendingin
Air pendingin merupakan air yang diperlukan untuk proses-proses pertukaran/perpindahan panas dalam heat exchanger dengan tujuan untuk memindahkan panas suatu zat di dalam aliran ke dalam air.
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penyediaan air untuk keperluan pendingin adalah :
1. Hardness, yang dapat menyebabkan terjadinya scale (kerak) pada sistem perpipaan.
3. Silika, penyebab kerak
4. Minyak, yang merupakan penyebab terganggunya film corossion inhibitor, menurunkan heat transfer coefficient, dapat menjadi makanan mikroba sehingga menimbulkan endapan.
Kualitas standar air pendingin yaitu :
Ca hardness sebagai CaCO3 : 150 ppm
Mg hardness sebagai MgCO3 : 100 ppm
Silika sebagai SiO2 : 200 ppm
Turbiditas : 10
Cl- dan SO42- : 1000 ppm
pH : 6 – 8
Ca2+ : max. 300 ppm
Silika : max. 150 ppm
TDS : max. 2500 ppm
Alat-alat proses yang membutuhkan air pendingin antara lain : Reaktor 201 = 44.542,8095 kg/jam
Parsial kondenser 301 = 137,7626 kg/jam Kompresor 101 = 1.389,560 kg/jam Condensor 301 = 54.143,9339 kg/jam Condensor 302 = 38.832,4979 kg/jam Cooler 301 = 16.632,9007 kg/jam
Cooler 303 = 953,7659 kg/jam Cooler 304 = 3.073,4133 kg/jam + Jumlah kebutuhan = 160.278,9112 kg/jam
Dengan mengambil faktor keamanan 10%, maka jumlah air yang dibutuhkan untuk pendingin adalah = 176.306,802 kg/jam
Air pendingin diolah pada menara pendingin (cooling tower). Air pendingin yang telah keluar dari media-media perpindahan panas di area proses akan disirkulasikan dan didinginkan kembali keseluruhannya di dalam cooling tower. Penguapan dan kebocoran air akan terjadi di dalam cooling tower ini. Dalam hal ini air yang menguap dan mengalami kebocoran diasumsikan 10%. Oleh karena itu, untuk menjaga jumlah air pendingin harus ditambah air make-up yang jumlahnya sesuai dengan jumlah air yang hilang. Suplai air make-up berasal dari tangki air filter, sehingga make-up air untuk pendingin = 17.630,680 kg/jam
c. Air pembangkit steam
Air ini digunakan sebagai umpan boiler agar dapat menghasilkan steam yang dapat digunakan sebagai pemanas. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler :
1. Zat-zat penyebab korosi
2. Zat-zat penyebab foaming
Air yang diambil kembali dari proses pemanasan bisa menyebabkan foam (busa) pada boiler. Karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat yang tidak terlarut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terutama terjadi pada alkalinitas yang tinggi.
3. Zat-zat yang menyebabkan scale foaming
Pembentukan kerak disebabkan adanya kesadahan dan suhu tinggi yang bisa berupa garam-garam karbonat dan silika.
Adapun syarat-syarat air umpan boiler adalah sebagai berikut :
pH : 8,5 - 9
Hardness : 1 ppm sebagai CaCO3
CO2 terlarut : 25 ppm
Fe2+ : 0,05 ppm
Ca2+ : 0,01 ppm
SiO2 : 0,1 ppm
Oksigen terlarut : 0,02 ppm
Cl2 : 4,2 ppm
Air steam diperlukan utuk peralatan-peralatan proses antara lain : Vaporizer-101 = 2.807,999 Kg/jam
Heater-201 = 1.129,069 Kg/jam
Dengan mengambil faktor keamanan 10%, maka jumlah air yang dibutuhkan untuk steam adalah = 9.622,305 kg/jam
Recovery 90%, sehingga make-up air untuk steam adalah = 962,231 kg/jam
d. Air Pemadam Kebakaran
Kebutuhan air untuk seksi ini sangat diperlukan jika suatu saat terjadi musibah kebakaran yang menimpa salah satu bagian dari pabrik. Penggunaan air untuk keperluan ini tidak dilakukan secara rutin dan kontinyu tetapi hanya bersifat insidental. Kebutuhan air ini disalurkan melalui pipa hydrant yang tersambung melalui saluran yang melintasi seluruh lokasi pabrik. Pipa-pipa hydrant terutama dipersiapkan pada lokasi pabrik yang cukup strategis. Perkiraan jumlah air yamg dibutuhkan untuk pemadam kebakaran sekitar 1.000 kg/jam atau ± 1 m3/jam.
Sehingga total kebutuhan air pabrik butynediol dengan over design 10 % ± adalah sebesar 21.342,911 kg/jam atau 21,496 m3/jam
Diagram alir pengolahan air adalah sebagai berikut :
Filtrasi Demineralisasi
klarifikasi Deaerasi air umpan boiler
air keperluan umum air hidran
cooling
tower air pendingin
Air sungai
Air Proses
Gambar 6.1 Diagram Alir Pengolahan Air
Kualitas air sungai adalah sebagai berikut:
Rata-rata Maksimum
Tekanan, kg/m2 G : - 2,25
Temperatur, oC : 28,5 30
PH : 6,9 7,6
Turbiditas, sebagai SiO2 : 49 ppm 65 ppm
P alkalinitas, sebagai CaCO3 : 0 ppm 0
Cl2, sebagai Cl : 3,4 ppm 6,4 ppm
Sulfat, sebagai SO4- : 4,2 ppm 7,0 ppm
Amonia, sebagai NH3 : 3,9 ppm 11,3 ppm
Ca2+ Hardness sebagai CaCO3 : 8,5 ppm 18,4 ppm
Mg2+Hardness sebagai MgCO3 : 6,4 ppm 13,8 ppm
Besi, sebagai Fe : 1,6 ppm 4,2 ppm
Suspended solid, : 42 ppm 94 ppm
Total dissolved solid, : 64 ppm 100 ppm
Anorganic matter, : 18,7 ppm 105 ppm
Penjernihan (Clarification)
Bahan baku air diambil dari badan air sungai. Air sungai dialirkan dari daerah terbuka ke water intake system yang terdiri dari screen dan pompa. Screen dipakai untuk memisahkan kotoran dan benda-benda asing pada aliran suction pompa. Air yang tersaring oleh screen masuk ke suction pompa dan dialirkan melalui pipa masuk ke unit pengolahan air.
Air masuk ke dalam tangki sedimentasi untuk mengendapkan dan memisahkan lumpur yang mungkin terbawa, yang dapat menyebabkan gangguan fouling di dalam proses penyediaan air bebas mineral. Partikel yang besar dihilangkan dengan penyaringan, tetapi koloidal yang tidak mengendap melalui proses klarifikasi dan penggumpalan (coagulation). Pada bak penggumpal dilakukan injeksi larutan soda kaustik, kaporit dan alum. Jumlah aliran bahan kimia yang masuk dikontrol secara otomatis sebanding dengan jumlah air yang masuk.
1. Larutan Alum (Al2(SO4)3.18H2O)
Alum berfungsi sebagai bahan penggumpal (floculant) untuk menjernihkan air. Pembentukan gumpalan terbaik pada pH 5,5 – 7,4. pemakaian alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang diolah. Reaksi yang terjadi :
Al2(SO4)3.18H2O + 3 CaCO3H2CO3 → 2 Al(OH) + 3 CaSO4 + 6 CO2 +
18 H2O
Al2(SO4)3.18H2O + 3 Na2CO3 +3 H2O → 2 Al(OH)3 +2 Na2SO4 + 3 CO2
+ 18H2O
2. Soda kaustik (NaOH)
Diinjeksikan untuk mengatur pH atau memberikan kondisi basa pada air sungai sehingga mempermudah pembentukan endapan oleh alum karena air sungai cenderung bersifat asam.
3. Kaporit
Berfungsi untuk membunuh bakteri, jamur, dan mikroorganisme. Kebutuhan kaporit umumnya 2 ppm dari berat air.
Jumlah injeksi bahan kimia tergantung dari mutu air sungai dan keadaan operasi di lapangan. Semua air alam mengandung bermacam-macam jenis dan jumlah pengotor. Kotoran ini dapat digolongkan sebagai :
a. Padatan yang terlarut
b. Gas-gas yang terlarut
Gas-gas yang terlarut biasanya adalah komponen dari udara walaupun biasanya jarang, seperti hidrogen sulfida, metana, oksigen dan CO2.
c. Zat yang tersuspensi
Dapat berupa kekeruhan (turbidity) yang terjadi dari bahan organik, mikro organik, tanah liat dan endapan lumpur, warna yang disebabkan oleh pembusukan tumbuh-tumbuhan, dan lapisan endapan mineral seperti minyak.
Setelah mencapai waktu yang ditentukan maka air dialirkan ke bak clarifier untuk mengendapkan kotoran yang tidak mengendap di bak penggumpal atau bak pengendap awal. Clarifier merupakan bak yang berbentuk kerucut terpancung.
Setelah mencapai waktu yang ditentukan, air akan dialirkan melalui bagian atas bak clarifier, sedangkan lumpur endapan akan dibuang melalui bagian bawah bak.
Penyaringan (Filtration)
penjernihan, turbiditasnya menjadi 5 ppm atau lebih rendah. Selama operasi dari filter, kotoran yang masih terbawa pada air setelah mengalami proses penjernihan akan terlepas oleh filter dan terkumpul pada permukaan bed. Penyaringan ini menggunakan media pasir atau sand filter berbentuk silinder vertikal yang terdiri dari fine sand, antrasit, activated carbon dan coarse sand.
Bila sand filter ini telah jenuh maka perlu dilakukan regenerasi, dengan cara cuci aliran balik (backwash) dengan aliran yang lebih tinggi dari aliran filtrasi, hal ini dilakukan untuk melepaskan kotoran (suspended matters) dari permukaan filter dan untuk memperluas bidang penyaringan. Setelah di-backwash dan filter dioperasikan kembali, air hasil saringan untuk beberapa menit pertama dikirim ke pembuangan, hal ini dilakukan untuk membersihkan sistem dari benda-benda padat yang masih terbawa dan setelah itu dibuang. Backwash filter secara otomatis terjadi bila hilang tekan tinggi (high pressure drop) tercapai atau waktu operasi (duration time) tercapai. Larutan kaporit diinjeksikan untuk mencegah tumbuhnya mikroorganisme pada produk air filter yang masuk ke tangki penyimpanan air filter Dari tangki air filter air didistribusikan ke menara pendingin, perumahan, unit demineralisasi.
pendingin dari air panas yang terbentuk sebagai produk dari proses perpindahan panas. Udara masuk dari sisi bawah menara berlawanan arah dengan aliran air. Air mengalir ke bawah menuju basin dan udara mengalir ke atas dihisap oleh induce draft fan pada masing-masing sel. Aliran udara ke atas mendinginkan air yang turun kebawah. Desain temperatur air pendingin 28oC dan air panas balik 48oC. Pada cooling tower juga dilakukan injeksi berupa:
asam sulfat 5% untuk mengatur pH
inhibitor untuk mencegah timbulnya kerak dan
dispersant untuk mencegah terjadinya penggumpalan dan pengendapan kotoran serta mencegah terjadinya fouling.
Demineralisasi
Demineralisasi berfungsi mengambil semua ion yang terkandung di dalam air. Air yang telah mengalami proses ini disebut air demin (deionized water). Sistem demineralisasi disiapkan untuk mengolah air filter dengan penukar ion (ion exchanger) untuk menghilangkan padatan yang terlarut dalam air dan menghasilkan air demin sebagai air umpan ketel (boiler feed water) untuk membangkitkan steam.
Unit penyediaan air bebas mineral terdiri dari cation exchanger dan anion exchanger
.
Pada penukar kation diisi dengan penukar ion asam lemah berupa metilen akrilat yang merupakan tipe (PK 6). Resin ini dirancang untuk menghilangkan/mengikat ion-ion logam dari air atau ion-ion positif seperti K+, Ca2+, Mg2+, Fe2+ dan Al3+.Penukar anion berisi penukar ion basa lemah berupa resin amino polistirena, yang merupakan tipe (PK 9, NH(CH)2OH). Resin ini dirancang untuk
menghilangkan ion asam dari air atau ion-ion negatif seperti karbonat, bikarbonat, sulfat, sulfit, nitrat, nitrit, silika, dan lain-lain.
Dengan reaksi : Z-OH + HCl(aq) Z-Cl(s) + H+ + OH- ... (5)
Penukar kation-anion berisi campuran resin kation dan anion untuk pengolahan akhir air. Semua penukar ion dioperasikan dengan aliran air yang kontinyu. Resin yang diisikan ke penukar ion diregenerasi bila kemampuannya menukar ion telah habis dan sebagai batasannya adalah total galon dan konduktivitas air (high SiO2, high conductivity). Regenerasi terdiri
dari tiga langkah yaitu cuci balik (backwash), regenerasi awal dengan bahan kimia dan pencucian (rinse).
Bahan kimia yang dipakai untuk regenerasi dari penukar ion dan netralisasi air bekas regenerasi adalah :
1. Asam sulfat (H2SO4)
2. Soda kaustik (NaOH)
Reaksi yang terjadi pada saat regenerasi adalah : Pada penukar kation
2 Na-R(s) + H2SO4 (aq) 2 R-H(s) + Na2SO4 (aq)
Pada penukar anion
Buangan bekas bahan kimia dari cation exchanger dan anion exchanger mengalir ke bawah ke dalam kolam netralisasi melalui saluran pembuangan. Air bebas mineral yang telah diproduksi selanjutnya akan dialirkan ke tangki penampungan air demin.
2. Unit Penyedia Steam
Steam yang digunakan dalam pabrik butynediol ini adalah saturated steam pada tekanan 46,3255 atm dengan suhu 260 oC. Steam ini dipergunakan untuk menukar panas pada aliran yang perlu dinaikkan suhunya. Sistem penyediaan steam terdiri dari deaerator dan boiler (steam generator).
a. Deaerasi
Proses dearasi terjadi dalam deaerator yang berfungsi untuk membebaskan air bebas mineral (demin water) dari komponen udara melalui spray, sparger yang berkontak secara counter current dengan steam melalui sebuah packing dengan bahan isian rasching ring metal. Demin water yang sudah bebas dari komponen udara ditampung dalam drum dari deaerator. Larutan hidrazin diinjeksikan ke dalam deaerator untuk menghilangkan oksigen terlarut dalam air bebas mineral.
Dengan reaksi:
N2H4(aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (aq)
b. Steam generation
Pembentukan steam terjadi di dalam boiler (steam generator). Pada umumnya ada dua jenis boiler:
fire tube boiler yang mirip dengan shell and tube heat exchanger dengan gas pembakar mengalir melalui tube. Fire tube boiler digunakan untuk membangkitkan steam dengan tekanan maksimal 18 bar dan temperatur 210 oC.
water tube boiler dengan air umpan boiler melalui tube dan terjadi pembentukan steam pada tube. Sementara pembakaran terjadi dalam kotak chamber terbuka. Water tube boiler digunakan untuk membangkitkan steam dengan temperatur 350 oC. Pada perancangan pabrik butynediol ini digunakan boiler tipe water tube.
3. Unit Penyedia Tenaga Listrik
Kebutuhan tenaga listrik suatu industri dapat diperoleh dari : a. Suplai dari pembangit listrik negara (PLN)
b. Pembangkit tenaga listrik sendiri (Generator Set)
Tenaga listrik dipergunakan untuk menjalankan peralatan proses pabrik seperti pompa dan kompresor, menjalankan infrastruktur dan perlengkapan kantor seperti penerangan kantor bangunan, jalan, air conditioner, peralatan dan perlengkapan kantor, control room, dll. Kebutuhan listrik terdiri dari :
Unit utilitas
Tabel.6.1 Kebutuhan Listrik untuk Alat Utilitas
No Nama Alat Kode Daya (hp) Watt
1 Pompa utilitas 1 PU-401 2,000 1.490,800 2 Pompa utilitas 2 PU-402 1,500 1.118,100
3 Pompa utilitas 3 PU-403 0,500 372,700
4 Pompa utilitas 4 PU-404 0,500 372,700
5 Pompa utilitas 5 PU-405 0,500 372,700
6 Pompa utilitas 6 PU-406 1,500 1.118,100 7 Pompa utilitas 7 PU-407 1,500 1.118,100 8 Pompa utilitas 8 PU-408 2,000 1.490,800 9 Pompa utilitas 9 PU-409 2,000 1.490,800 10 Pompa utilitas 10 PU-410 20,000 14.908,000 11 Pompa utilitas 11 PU-411 16,000 11.926,400 12 Pompa utilitas 12 PU-412 0,500 372,700 13 Pompa utilitas 13 PU-413 0,500 372,700 14 Pompa utilitas 14 PU-414 0,500 372,700 15 Pompa utilitas 15 PU-415 0,500 372,700 16 Pompa utilitas 16 PU-416 17,000 12.671,800 17 Pompa utilitas 17 PU-417 0,500 372,700 18 Pompa utilitas 18 PU-418 0,500 372,700 19 Pompa utilitas 19 PU-419 0,500 372,700 20 Pompa utilitas 20 PU-420 0,500 372,700 21 Pompa utilitas 21 PU-421 0,500 372,700
22 Bak penggumpal BP-401 1,000 745,400
23 Tangki NaOH TP-401 1,000 745,400
24 Tangki klorin TP-402 1,000 745,400
25 Tangki alum TP-403 1,000 745,400
26 Kompresor steam COS-401 65,000 48.451,000 27 Cooling tower CT-401 431,000 321.267,400
28 Blower BL-401 4,500 3.354,300
29 Blower BL-402 4,500 3.354,300
Unit proses
Tabel.6.2. Kebutuhan Listrik untuk Alat Proses
No Nama Alat Kode Daya (hp) Watt
1 Pompa Proses 1 PP-101 0,500 372,700 2 Pompa Proses 2 PP-301 0,500 372,700 3 Pompa Proses 3 PP-302 0,500 372,700 4 Pompa Proses 4 PP-303 0,500 372,700 5 Pompa Proses 5 PP-304 0,500 372,700 6 Pompa Proses 6 PP-305 0,500 372,700 7 Kompresor 101 K-101 839,000 625.390,600
Jumlah 842,000 627.626,800
Kebutuhan Listrik Unit Utilitas = 427.859,600 Watt Kebutuhan Listrik Unit Proses = 627.626,800 Watt b. Kebutuhan penerangan
Chemical Engineer’s Handbook, 3rd
ed, merekomendasikan untuk perhitungan penerangan digunakan satuan lumen. Dengan menetapkan jenis lampu yang digunakan, maka dapat dihitung jumlah listrik yang harus disediakan untuk penerangan. Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :
D U
F a L
Dengan :
L : Lumen per outlet. a : Luas area, ft2
F : food candle yang diperlukan ( tabel 13, perry 3th ) U : Koefisien utilitas ( tabel 16, perry 3th)
Kebutuhan penerangan area dalam bangunan
Tabel 6.3. Kebutuhan penerangan untuk area dalam bangunan
Area bangunan Luas (m2) F U Lumen
Pos keamanan 70 20 0,500 37.672,770
Mushola 100 20 0,550 48.925,676
Kantin 75 10 0,510 19.786,119
Kantor 500 20 0,580 231.975,186
Klinik 100 20 0,550 48.925,676
Ruang kontrol 150 35 0,600 117.727,407
Laboratorium 100 35 0,600 78.484,938
Bengkel 50 10 0,500 13.454,561
GSG 150 10 0,520 38.811,233
Perumahan 1.000 10 0,550 244.628,378
Gudang 100 5 0,510 13.190,746
Total 2.395 195 5,970 893.582,689
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt, dimana 1 buah instant starting daylight 40 Watt mempunyai 1960 lumen.
Jumlah listrik area dalam bangunan = 893.582,689 Lumen Sehingga jumlah lampu yang dibutuhkan :
1960 89 6893.582,6
= 456 buah
Kebutuhan penerangan area luar bangunan
Tabel 6.4. Kebutuhan penerangan untuk area luar bangunan Area
nonbangunan Luas (m2) F U Lumen
Proses 3.500 20 0,590 1.596.303,824
Utilitas 1.500 20 0,590 684.130,210
Perluasan pabrik 2.000 10 0,550 489.256,756
Stadium 200 10 0,520 51.748,311
Area parkir 400 10 0,530 101.543,855
Jalan&taman 1.000 5 0,530 126.929,819
Total 8.600 75 3,310 3.049.912,775
Untuk semua area di luar bangunan direncanakan menggunakan lampu mercury 250 watt, dimana 1 buah instant starting daylight 250 Watt mempunyai 10000 lumen.
Jumlah listrik area di luar bangunan sebesar 3.049.912,775 Lumen Sehingga jumlah lampu yang dibutuhkan :
000 . 10
775 3.049.912,
= 305 buah
Daya = 250 Watt × 305 = 12.200 Watt
Total kebutuhan penerangan
= Kebutuhan area bangunan + Kebutuhan area luar bangunan = 18.240 + 12.200 = 30.440 Watt
Kebutuhan listrik lainnya
Total kebutuhan listrik adalah :
= Alat Proses & Utilitas + Penerangan + AC Ruangan = 627.626,800 + 427.859,600 + 30.440 + 30.000 = 1.115.926,400 Watt
= 1.115,926 kW = 1,16616 MW
Dengan over design sebesar 20%
Sehingga, total kebutuhan listrik pabrik adalah 1,339 MW
Generator berkekuatan 2000 kW, direncanakan untuk mensuplai tenaga listrik di luar dari tenaga listrik normal untuk mengamankan pabrik apabila PLN sedang terjadi gangguan. Generator yang dipakai adalah jenis generator AC tiga fase, karena memiliki beberapa kelebihan, antara lain :
Tegangan listrik stabil, daya kerja lebih besar.
Kawat penghantar yang digunakan lebih sedikit.
Motor tiga fase harganya relatif lebih murah dan sederhana.
4. Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada generator dan boiler. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar cair yaitu solar yang diperoleh dari PERTAMINA atau distribusinya. Pemilihan didasarkan pada pertimbangan bahan bakar cair :
mudah didapat
kesetimbangannya terjamin
Total kebutuhan solar untuk generator dan boiler adalah sebesar 1.842,132 lb/jam, dengan over design 10% maka total kebutuhan solar adalah 2.026,345 lb/jam atau 1.056,522 liter/jam.
5. Unit Penyediaan Udara Tekan
B. Pengolahan Limbah
Limbah hasil buangan proses dari pabrik masih mengandung zat-zat yang dapat mencemari lingkungan, karena itu perlu diolah sebelum dibuang ke lingkungan. Limbah yang dihasilkan pabrik butynediol ada 2 macam, yaitu :
1. Limbah gas
Limbah gas yang berasal dari unit arus cabang (ARC-301) yang mengandung gas hidrogen, nitrogen, acetylene dan formaldehid. Untuk menghindari pencemaran udara dari buangan gas tersebut, maka dilakukan penanganan dengan cara membakarnya melalui thermal incinerator.
2. Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan pada bagian atas kolom distilasi 01 (DC-301) adalah campuran metanol dan air, yaitu terdiri dari 2008,0270 kg/jam metanol dan 224,4669 kg/jam air. Akan tetapi kualitas limbah ini belum sesuai dengan ambang batas minimum yang diijinkan untuk dibuang ke lingkungan. Maka sebelum di buang ke lingkungan, limbah ini terlebih dahulu harus diolah. Pengolahan limbah ini direncanakan menggunakan pengolahan limbah dengan lumpur aktif..
Jumlah kandungan limbah dan batasan maksimum yang diijinkan yaitu : Komponen Batas maksimum
BOD 50 mg/L
C. Laboratorium
Laboratorium merupakan bagian yang sangat penting dalam menunjang kelancaran proses produksi dan menjaga mutu produksi. Dengan data yang diperoleh dari laboratorium maka proses produksi akan selalu dapat dikendalikan dan kualitas produk dapat dijaga sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan. Disamping itu juga berperan dalam pengendali pencemaran lingkungan. Laboratorium mempunyai tugas pokok antara lain :
1. Sebagai pengendali kualitas bahan baku dan pengendali kualitas produk. 2. Sebagai pengendali terhadap proses produksi dengan melakukan analisa
terhadap pencemaran lingkungan yang meliputi polusi udara dan limbah cair yang dihasilkan unit-unit produksi.
3. Sebagai pengendali terhadap mutu air proses, air pendingin, air umpan Boiler, Steam, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi.
Laboratorium melaksanakan tugas selama 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift.
a. Kelompok Non–Shift
Menyediakan reagen kimia untuk analisis laboratorium. Melakukan analisa bahan buangan penyebab polusi.
Melakukan penelitian/percobaan untuk membantu kelancaran produksi.
b. Kelompok Shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa-analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir yaitu kerja shift selama 24 jam dengan masing-masing shift bekerja selama 8 jam.
Dalam pelaksanaan tugasnya, seksi laboratorium dikelompokkan menjadi : a. Laboratorium Fisika
Bagian ini mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat-sifat fisis bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan antara lain : specific gravity, viskositas kinematik dan kandungan air.
b. Laboratorium Analitik
Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat-sifat kimianya.
Analisa yang dilakukan antara lain : Kadar impuritis pada bahan baku Kandungan logam berat
c. Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : Diversifikasi produk
Pemeliharaan lingkungan (pembersihan air buangan).
Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non-rutin, misalnya saja penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian, guna mendapatkan alternatif lain tentang penggunaan bahan baku.
d. Laboratorium Analisa Air
Pada laboratorium Analisis air ini yang di analisa antara lain : 1. Bahan baku air
2. Air demineralisasi 3. Air pendingin 4. Air umpan boiler
Parameter yang diuji antara lain warna, pH, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, kadar minyak, sulfat, silika dan konduktivitas air. Alat- alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air adalah :
pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan.
Spektrometer, untuk menentukan konsenterasi suatu senyawa terlarut dalam air dengan syarat larutan harus berwarna.
Spectroscopy, untuk menentukan kadar sulfat.
Peralatan titrasi, untuk mengetahui kandungan klorida, kasadahan dan alkalinitas.
Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air.
Air terdemineralisasi yang dihasilkan unit demineralizer juga diuji oleh departemen ini. Parameter yang diuji antara lain pH, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2). Sedangkan parameter air umpan boiler yang
dianalisis antara lain kadar hidrazin, amonia dan ion fosfat.
Alat Analisa
Alat Analisa yang digunakan :
Water Content Tester, untuk menganalisa kadar air dalam produk. Viskometer Bath, untuk mengukur viskositas produk keluar reaktor. Hydrometer, untuk mengukur spesific gravity.
D. Instrumentasi dan Pengendalian Proses
Pada dasarnya fungsi sistem pengendali adalah untuk mengukur nilai suatu variabel dan kemudian memberikan sutu respon apabila terdapat penyimpangan dari nilai yang ditetapkan.
Dalam setiap konfigurasi sistem kontrol ada beberapa perangkat yang membangun sistem kontrol:
a. Proses
Merupakan serangkaian peralatan yang melangsungkan suatu proses dan mempunyai fungsi tertentu.
b. Sensor
Digunakan untuk mengukur suatu elemen, yang menghasilkan suatu sinyal yang berhubungan dengan suatu kuantitas yang diukur. Selain itu, sensor juga merupakan bagian dari sistem kontrol yang memantau output sistem yang dikontrol.
c. Tranducers
Instrumen yang digunakan untuk merubah sinyal menjadi besaran fisik yang mudah di transmisi.
d. Transmission lines
Membawa hasil pengukuran dari alat pengukur (sensor) menuju controller. e. Controller
f. Final Control Element
Bagian terakhir dari sistem pengendali yang melakkan tindakan yang harus dilakukan sesuai dengan sinyal koreksi yang telah dkeluarkan oleh controller
[image:47.595.134.496.345.487.2]Pengendalian terhadap variabel proses dilakukan dengan sistem pengendali elektronik. Variabel yang dikendalikan berupa temperatur, tekanan, laju alir dan level cairan. Pengendalian variabel utama proses tercantum pada tabel berikut ini :
Tabel 6.5. Pengendalian variabel utama proses No Variabel Alat Ukur
1. Temperatur Termokopel 2. Tekanan Pressure gauge
VII. TATA LETAK PABRIK
A. LOKASI PABRIK
Lokasi pabrik sangat mempengaruhi kemajuan dan kelangsungan dari suatu industri. Penentuan lokasi pabrik yang tepat dapat menekan biaya produksi dan dapat memberikan keuntungan-keuntungan lain. Beberapa hal yang menjadi pertimbangan dalam penentuan lokasi pabrik, antara lain :
1. Penyediaan bahan baku 2. Tenaga kerja
3. Utilitas 4. Pemasaran 5. Transportasi
6. Keadaan iklim dan tanah
Berdasarkan faktor-faktor tersebut diatas, maka pabrik butynediol ini direncanakan berlokasi di daerah kawasan industri Gresik, Jawa Timur
1. Penyediaan Bahan Baku
baku agar biaya transportasi murah dan terjaga kontinuitas pengirimannya, sedangkan untuk oksigen diambil dari udara lingkungan.
2. Tenaga Kerja
Sumber tenaga kerja di daerah ini cukup banyak dan dapat diperoleh dengan mudah, karena lokasinya yang terletak di kawasan industri, baik tenaga berpendidikan tinggi, menengah maupun tenaga kerja terampil serta tenaga engineer. Penerimaan tenaga kerja untuk pabrik butynediol ini dapat mengurangi jumlah pengangguran di daerah tersebut.
3. Utilitas
Kebutuhan air untuk proses dan keperluan lainnya cukup tersedia karena lokasi pabrik berada di dekat sungai kali brantas. Sumber listrik pada pabrik butynediol dari PLN dan generator dengan bahan baku solar.
4. Pemasaran
Pabrik didirikan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Dengan adanya berbagai pabrik, cat, kertas, polimer, dan tekstil, yang beberapa diantaranya terletak di daerah Merak dan sekitarnya, memberikan kemudahan bagi pemasaran butynediol.
5. Transportasi
6. Keadaan Iklim dan Tanah
[image:50.595.186.430.207.410.2]Gresik merupakan daerah yang cukup stabil dan sampai saat ini belum pernah terjadi bencana alam sehingga kondisi ini sangat mendukung kelancaran operasional pabrik.
Gambar 7.1 Peta Lokasi Pabrik
B. TATA LETAK PABRIK
Dalam menempatkan peralatan pabrik, tata letak alat proses, penyimpanan bahan baku dan produk atau gudang, transportasi, laboratorium, kantor harus di susun sedemikian rupa sehingga diperoleh koordinasi kerja yang efisien.
Beberapa faktor yang dipertimbangkan dalam menata pabrik agar efisien antara lain :
a. Pemilihan lokasi memungkinkan untuk melakukan perluasan pabrik di masa yang akan datang.
b. Distribusi utilitas yang tepat dan efisien
c. Tata letak alat-alat pabrik disusun secara sistematis sehingga pengoperasian, pengawasan dan perbaikan mudah dilakukan.
d. Buangan proses tidak mengganggu operasi pabrik dan masyarakat sekitarnya.
e. Aspek keselamatan kerja yang lebih terjamin.
f. Aspek estetika yang disesuaikan dengan lingkungan yang ada.
C. PRAKIRAAN AREAL LINGKUNGAN
Pengaturan tata letak Pabrik Butynediol ini direncanakan sebagai berikut: 1. Area proses
Area proses merupakan pusat kegiatan proses produksi butynediol. Daerah ini diletakan pada lokasi yang memudahkan suplai bahan baku dari tempat penyimpanan dan pengiriman produk ke area penyimpanan produk serta mempermudah pengawasan dan perbaikan alat-alat.
2. Area penyimpanan
Area penyimpanan merupakan tempat penyimpanan bahan baku dan produk yang dihasilkan. Penyimpanan bahan baku dan produk diletakkan didaerah yang dijangkau oleh peralatan pengangkutan.
3. Area pemeliharaan dan perbaikan
4. Area laboratorium
Area ini merupakan lokasi untuk melakukan analisis terhadap kualitas bahan baku yang akan digunakan dan produk yang dihasilkan, serta melakukan penelitian dan pengembangan terhadap produk yang dihasilkan. .
5. Area utilitas
Area ini merupakan lokasi untuk menyediakan keperluan yang menunjang jalannya proses, berupa penyediaan air, penyediaan listrik dan penyediaan bahan bakar.
6. Area perkantoran
Area ini merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik sehari-hari, baik untuk kepentingan dalam pabrik maupun luar pabrik. Daerah ini mencakup ruang serba guna.
7. Area fasilitas umum
Area ini terdiri dari kantin, mushola, klinik dan lapangan parkir. Daerah ini diletakkan sedemikian rupa sehingga waktu perjalanan yang diperlukan oleh karyawan antar gedung dapat seminimal mungkin.
8. Area perluasan
Area ini dimaksudkan untuk persiapan perluasan pabrik dimasa yang akan datang. Perluasan pabrik dilakukan karena peningkatan kapasitas produksi akibatnya adanya peningkatan produk.
9. Pos keamanan
Park 10
6
2
5
4
2
1
7
2
15
14
1
2
3 13
Park
1
Park
8 9
11
1
6
1
7
[image:53.595.114.514.84.642.2]18
Keterangan:
1 : Pos Satpam 2 : Area Parkir 3 : Kantor K3
4 : Area Penyimpanan Produk 5 : Area Penyimpanan Bahan Baku 6 : Unit Proses
7 : Unit Utilitas 8 : Laboratorium 9 : Bengkel 10 : Kantor Pusat 11 : GSG
12 : Poliklinik
13 : Lapangan Olahraga 14 : Mushola
15 : Kantin 16 : Perumahan
K-101
VP-101
SD-101
HT-201 HE-201
R-201
PC-301
DC-301
RB-301
CD-301 CD-302
DC-302
RB-302
TP-401 TP-101
CO-301 CO-302
SD-302
[image:55.842.97.758.81.494.2]CO-303 CO-304
Gambar 7.3 Tata Letak Alat Keterangan :
TP-102 : Tangki Penyimpanan
Formaldehyde
HE-201 : Heat Exchanger CD-301 : Condensor 01 CO-301 : cooler 01
VP-101 : Vaporizer R-201 : Reaktor 01 RB-301 : Reboiler 01 CO-302 : Cooler 02 SD-101 : Separator Drum SD-101 : Separator Drum DC-302 : Kolom Distilasi 02 CO-303 : Cooler 03 CO-303 : Cooler 04
K-101 : Kompresor PC-301 : Partial condenser CD-302 : Condensor 02 TP-401 : Tangki penyimpanan
Butynediol
VIII. ORGANISASI PERUSAHAAN
A. Bentuk Perusahaan
Perusahaan adalah suatu unit kegiatan ekonomi yang diorganisasikan dan dioperasikan untuk menyediakan barang dan jasa bagi konsumen agar memperoleh keuntungan. Bila dilihat dari tanggung jawab pemiliknya, maka perusahaan atau badan usaha dapat dibedakan sebagai berikut :
1. Perusahaan Perseorangan
Yaitu badan usaha yang didirikan, dimiliki dan dimodali oleh satu orang. Pemilik juga bertindak sebagai pemimpin. Pemilik bertanggung jawab penuh atas segala hutang atau kewajiban perusahaan dengan seluruh hartanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. 2. Perusahaan Firma
Yaitu badan usaha yang didirikan oleh dua orang atau lebih dimana sebagian anggotanya duduk sebagai anggota aktif dan sebagian yang lain sebagai anggota pasif. Anggota aktif yaitu anggota yang bertugas mengurus, mengelola dan bertanggung jawab atas maju mundurnya perusahaan. Anggota aktif bertanggung jawab penuh atas kewajiban perusahaan dengan seluruh harta bendanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya. Sedangkan anggota pasif yaitu anggota yang hanya berperan memasukkan modalnya ke perusahaan.
4. Perseroan Terbatas (PT)
Yaitu badan usaha yang modalnya didapat dari penjualan saham. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan oleh perusahaan. Setiap pemegang saham adalah pemilik perusahaan.
Bentuk perusahaan yang direncanakan pada Prarancangan Pabrik butynediol ini adalah Perseroan Terbatas (PT), dengan bidang usahanya adalah produksi butynediol dan berlokasi di kawasan industri Gresik, Jawa Timur .
Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)
Lapangan Usaha : Industri butynediol
faktor, sebagai berikut :
1. Kemudahan mendapatkan modal. Penjualan saham merupakan sumber pendapatan modal yang besar dan mudah dilaksanakan.
2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan.
3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah manajer beserta staff-nya yang diawasi oleh Dewan Komisaris.
4. Kelangsungan hidup perusahan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, manajer beserta staff-nya dan karyawan perusahaan.
5. Kepemilikan dapat berganti-ganti dengan jalan memindahkan hak milik dengan cara menjual saham kepada orang lain.
6. Efisiensi dari manajemen. Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai Dewan Komisaris dan manajer yang cakap dan berpengalaman.
B. Struktur Organisasi Perusahaan
dibedakan menjadi 3 sistem organisasi, yaitu :
1) Organisasi garis
Merupakan organisasi yang sederhana, jumlah karyawan sedikit dan mempunyai hubungan darah. Pimpinan bersifat diktator.
2) Organisasi lineandstaf Merupakan organisasi yang memiliki 2 kelompok yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi.
3) Organisasi fungsional
Merupakan organisasi yang berdasarkan pembagian tugas dan kegiatannya berdasarkan spesialisasi yang dimiliki oleh pejabat-pejabatnya.
line and staff ini, yaitu :
1. Sebagai staff yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional.
2. Sebagai garis atau line yaitu orang-orang yang menjalankan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.
Manfaat adanya struktur organisasi sebagai berikut :
Menjelaskan dan menjernihkan persoalan mengenai pembatasan tugas, tanggung jawab, wewenang dan lain-lain.
Sebagai bahan orientasi untuk pejabat. Penempatan pegawai yang lebih tepat.
Penyusunan program pengembangan manajemen.
Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila terbukti kurang lancar.
perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh masing-masing kepala regu, dan masing-masing Kepala Regu akan bertanggung jawab kepada kepala pengawas pada masing-masing seksi.
Dalam struktur organisasi perusahaan, setiap bawahan hanya mempunyai satu garis tanggung jawab kepada atasannya dan setiap atasan hanya memiliki satu garis komando kepada bawahannya.
C. Tugas dan Wewenang
1. Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk Perseroan Terbatas (PT) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang :
a. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris. b. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Direksi.
Dewan Komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab terhadap pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :
a. Menilai dan menyetujui rencana Direksi tentang kebijaksanaan umum, target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran.
b. Mengawasi tugas-tugas direktur.
c. Membantu Direktur Utama dalam tugas-tugas yang penting.
3. Dewan Direksi a. Direktur Utama
Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur Utama bertanggung jawab kepada Dewan Komisaris atas segala tindakan dan kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama membawahi Manajer Produksi dan Manajer Keuangan dan Umum.
Tugas Direktur Utama antara lain :
1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggungjawabkan pekerjaannya pada pemegang saham pada akhir masa jabatannya.
Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).
4. Mengkoordinir kerjasama dengan Direktur Produksi serta Direktur Keuangan dan Umum.
b. Direktur
Secara umum tugas Direktur adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Direktur yang terdiri dari direktur Teknik dan Produksi, serta Direktur Keuangan dan Umum bertanggung jawab kepada Direktur Utama.
Tugas Direktur Teknik dan Produksi antara lain :
1. Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang produksi dan teknik
2. Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.
Tugas Direktur Keuangan dan Umum antara lain :
1. Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang keuangan, pemasaran dan pelayanan umum.
2. Mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.
c. Staff Ahli
1. Memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan perusahaan.
2. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 3. Memberikan saran-saran dalam bidang hukum.
d. Kepala Bagian
Secara umum tugas Kepala Bagian adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala Bagian bertanggung jawab kepada Manajer sesuai dengan bagiannya masing-masing. Kepala Bagian terdiri dari :
1). Kepala Bagian Produksi
Bertanggung jawab kepada Manajer Produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi. Kepala Bagian Produksi membawahi :
Seksi Proses
Tugas Seksi Proses meliputi :
Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang.
Mengawasi jalannya proses dan produksi.
Seksi Laboratorium & Pengendalian Proses (PP) Tugas Seksi Pengendalian Proses & Laboratorium yaitu :
Menangani hal-hal yang dapat mengancam keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada.
Mengawasi kualitas buangan pabrik.
Seksi Penelitian dan Pengembangan (Litbang) Tugas dan wewenang Litbang adalah :
Mempertinggi mutu suatu produk dan mengadakan pemilihan pemasaran produk ke suatu tempat.
Memperbaiki proses dari pabrik/perencanaan alat untuk pengembangan produksi.
Mempertinggi efisiensi kerja. 2). Kepala Bagian Teknik
Tugas Kepala Bagian Teknik antara lain :
Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan, proses dan utilitas.
Mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala Bagian Teknik membawahi :
Seksi Pemeliharaan
Tugas Seksi Pemeliharaan meliputi :
Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik.
Memperbaiki peralatan pabrik.
Seksi Utilitas
Tugas Seksi Utilitas meliputi :
Kepala Bagian Pemasaran bertanggung jawab kepada Manajer Keuangan dan Umum dalam bidang pengadaan bahan baku dan pemasaran hasil produksi. Kepala Bagian Pemasaran membawahi :
Seksi Pembelian
Tugas Seksi Pembelian antara lain :
Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan
Mengetahui harga pemasaran dan mutu bahan baku serta mangatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang.
Seksi Pemasaran
Tugas Seksi Pemasaran antara lain :
Merencanakan strategi penjualan hasil produksi
Mengatur distribusi hasil produksi dari gudang 4). Kepala Bagian Keuangan
Kepala Bagian Keuangan bertanggung jawab kepada Manajer Keuangan dan Umum dalam bidang administrasi dan keuangan. Kepala Bagian Keuangan membawahi :
Seksi Administrasi Tugas Seksi Administrasi :
Tugas Seksi Kas antara lain :
Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan.
Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang dan membuat prediksi keuangan masa depan.
5). Kepala Bagian Umum
Kepala Bagian Umum bertanggung jawab kepada Manajer Keuangan dan Umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat dan keamanan. Kepala Bagian Umum membawahi :
Seksi Personalia
Tugas Seksi Personalia antara lain :
Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja dan pekerjaannya serta lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya.
Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang dinamis.
Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dalam kesejahteraan karyawan.
Seksi Humas
Tugas Seksi Humas :
Tugas Seksi Keamanan antara lain :
Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan.
Mengawasi keluar masuknya orang-orang baik karyawan maupun bukan karyawan ke dalam lingkungan perusahaan.
Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan.
e. Kepala Seksi
Kepala Seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bidangnya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh Kepala Bagian masing-masing agar diperoleh hasil maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap Kepala Seksi bertanggung jawab terhadap kepala bagiannya masing-masing sesuai dengan seksinya.
Pada pabrik butynediol ini, sistem penggajian karyawan berbeda-beda tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian.
Menurut status karyawan dibagi menjadi 3 golongan sebagai berikut : 1. Karyawan Tetap
Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK) Direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan masa kerja.
2. Karyawan Harian
Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa Surat Keputusan (SK) Direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.
3. Karyawan Borongan
Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu perusahaan.
E. Pembagian Jam Kerja Karyawan
Pabrik butynediol direncanakan beroperasi 330 hari selama satu tahun dan 24 jam perhari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan atau perawatan dan shutdown. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam 2 golongan, yaitu :
1. Karyawan Non-Shift
pembagian jam kerja sebagai berikut :
Jam kerja :
Hari Senin - Jumat : jam 07.00 - 15.00
Hari Sabtu : jam 07.00 - 12.00 Jam istirahat :
Hari Senin – Kamis : jam 12.00 – 13.00
Hari Jumat : jam 11.30 – 13.00 2. Karyawan Shift
Karyawan Shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produ
