47 BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan unit penunjang proses produksi yang merupakan bagian penting untuk menunjang berlangsungnya proses suatu pabrik. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik linear alkyl benzene adalah :
1. Unit pengadaan air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut :
a. Air pendingin
Kebutuhan make up air pendingin sebesar 68.984,2758 kg/jam.
b. Air konsumsi umum dan sanitasi
Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi sebesar 1.541,5 kg/jam.
2. Unit pengadaan steam
Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk reboiler. Kebutuhan steam sebesar 247.704,8564 kg/jam.
3. Unit pengadaan udara tekan
Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, penyediaan udara tekan di bengkel, dan kebutuhan umum yang lain. Kebutuhan udara tekan yang harus disediakan adalah sebesar 51,739 m3/jam.
commit to user
48 4. Unit pengadaan listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Kebutuhan listrik sebesar 7.220,965 kW disuplai dari PLN dan sebesar 973,793 kW disuplai dari generator sebagai cadangan apabila PLN mengalami gangguan.
5. Unit pengadaan bahan bakar
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator.Kebutuhan Industrial Diesel Oil (IDO) untuk pabrik ini adalah sebesar 5986,1368 L/jam.
4.1.1 Unit Pengadaan dan Pengolahan Air
Sumber air yang digunakan untuk keperluan air pendingin, air konsumsi umum dan sanitasi dalam pabrik diperoleh dari air air perusahaan KTI yang dekat lokasi pabrik dengan faktor-faktor sebagai berikut :
1. Lokasi di Cilegon dekat dengan perusahaan air KTI.
2. Lebih efisien dalam manajemen pengadaan air.
Air Pendingin
Air yang digunakan adalah dari perusahaan air KTI yang dekat dari lokasi pabrik. Pengolahan air baku (treated water) melalui tahap berikut:
Air bersih dari bak penampungan dapat digunakan sebagai air konsumsi dan sanitasi, serta air pendingin (cooling water). Air yang
commit to user
49
digunakan sebagai air pendingin dapat digunakan kembali dengan cara membuang panas yang terserap dalam air menggunakan cooling tower (CT- 01).
Tabel 4.1. Kebutuhan Air Pendingin
No Keterangan Kode Alat Kebutuhan ( kg/jam )
1 Heat Exchanger-05 HE-05 134.372,3513
2 Heat Exchanger-Compressor HE-C 1.759,6406
3 Condenser-01 CD-01 539.676,897
4 Condenser-02 CD-02 15.793,510
Kebutuhan air pendingin 689.842,7576 Make up air pendingin (10%) 68.984,27576
Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasidapat dilihat pada Tabel 4.3. : Tabel 4.2. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi
No Keterangan Kebutuhan ( kg/jam )
1 Perkantoran 1.200
2 Laboratorium 60
3 Kantin 125
4 Air hidran/Taman 5,7708
5 Air poliklinik 18
Kebutuhan Air Konsumsi & Sanitasi 1541,5
commit to user
50
Rangkaian proses pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi menjadi satu bagian dengan proses pengolahan air pendingin hanya saja untuk air pengolahan air pendingin perlu melalui tahap recycle dan make up melalui cooling tower untuk menghemat pemakaian air pendingin.
Tabel 4.3. Kebutuhan Air
No Keterangan Kebutuhan ( kg/jam )
1 Air make up air pendingin 68.984,2758 2 Air konsumsi umum & sanitasi 1.541,5
Total 70.525,7758
Untuk keperluan keamanan diambil kelebihan 20%, maka total kebutuhan air tanah sebesar 84.630,931 kg/jam.Skema pengolahan air tanah dapat dilihat pada Gambar 4.1.
4.1.2 Unit Pengadaan Steam
Steam(dowtherm) yang diproduksi pada pabrik linear alkyl benzene ini digunakan sebagai media pemanas HE dan Reboiler. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 2 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini adalah saturated steam yang mempunyai suhu 315,56oC dengan tekanan 10,34 atm dan saturated steam yang mempunyai suhu 398,89oC dengan tekanan 10,34 atm.
Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 247.704,8564 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up
commit to user
51
blowdown pada boiler, maka jumlah steam dilebihkan sebanyak 20%.
Sehingga jumlah steam yang dibutuhkan adalah 335.584,270 kg/jam.
a.Perancangan boiler:
Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam.
Steam yang dihasilkan :
1. Pada kondisi :T = 315,56oC P = 10,34 atm 2. Pada kondisi :T = 398.89oC
P = 10.34 atm Jenis boiler = boiler pipa api Kebutuhan bahan bakar
Bahan bakar yang digunakan adalah Industrial Diesel Oil (IDO).
Heating value (HV) IDO = 17.000 BTU/lb Densitas = 52,1122 lb/ft3
Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada adalah sebesar 5631,1179 L/jam
Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :
1. Kode : B-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam Jenis : Boiler pipa api
Jumlah : 1 buah
Tekanan steam : 10,34 atm
commit to user
52 Suhu steam : 315,56oC
Efisiensi : 80 %
Bahan bakar : Solar
2. Kode : B-02
Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam Jenis : Boiler pipa api
Jumlah : 1 buah
Tekanan steam : 10,34 atm Suhu steam : 398,89 oC
Efisiensi : 80 %
Bahan bakar : Solar
4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk pabrik linear alkyl benzene alat digunakan sebagai instrumentasi pneumatic.
Kebutuhan udara tekan dihitung berdasarkan jumlah alat kontrol yang digunakan, yaitu 17 control valve sehingga diperkirakan kebutuhan udara tekan sebesar 55,05 m3/jam, tekanan 4 atm (58,8 psi), dan suhu 35oC. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor.
Perhitungan Daya Kompresor
Daya yang diperlukan kompresor dihitung dengan persamaan :
O
K K
E
r Q K P
K Daya
1 1 .
33000
144 ( 1)
1 1
commit to user
53 Dimana :
K = adiabatik exponent = 1,19 (Branan, 1994, fig. 1) P1 = suction pressure = 1 atm (14,7 psi)
Q1 = kapasitas aktual = 27 ft3/menit
r = compression ratio (P2/P1)= 4 (Perry, 2008, p. 10-45) EO = efisiensi = 80%
Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 4 HP
Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :
Kode : KU-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 51,739 m3/jam Tekanan suction : 1 atm (14,7 psi) Tekanan discharge : 5,9171 atm (86,98 psi) Suhu udara : 230,08oC
Efisiensi : 80 %
Daya kompresor : 5 HP
commit to user
54 4.1.4 Unit Pengadaan Listrik
Kebutuhan tenaga listrik di pabrik linear alkyl benzene ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN.
Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas
2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC
4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
4.1.4.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Tabel 4.5.
Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses
Nama Alat Jumlah Daya (HP) Total Horse Power(HP)
P-01 1 5 5
P-02 1 10 10
P-03 4 200 800
P-04 1 20 20
P-05 1 2 2
PR-01 1 25 25
PR-02 1 3 3
865
commit to user
55
Tabel 4.5. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas
Nama Alat Jumlah Daya (HP) Total Horse Power(HP)
PU-01 1 7,5 7,5
PU-02 1 3 3
PU-03 1 1 1
PU-04 1 0,25 0,25
PU-05 1 0,08 0,08
PU-06 1 0,08 0,08
PU-07 1 0,08 0,08
PU-08 1 0,17 0,17
PU-09 1 1,00 1
PU-10 1 0,5 0,50
PU-11 1 0,08 0,08
PU-12 1 0,25 0,25
PU-13 1 0,08 0,08
PU-14 1 0,33 0,33
PU-15 1 0,75 0,75
PU-16 1 0,75 0,75
C 1 3,7285 3,7285
CT(FAN) 12 10 120
Total 139,65
commit to user
56
Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 1.004,65 HP. Untuk faktor keamanan, kebutuhan listrik ini dilebihkan 20% sehingga total kebutuhan listrik adalah 1.205,57 HP atau sebesar 899,9970 kW.
4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan
Untuk menentukan besarnya tenaga listrik penerangan digunakan persamaan :
D U
F L a
.
.
...(4.2)dengan :
L : Lumen per outlet a : Luas area, ft2
F : foot candle yang diperlukan (Perry, 1984, tabel 13) U : Koefisien utilitas (Perry, 1984,tabel 16)
D : Efisiensi lampu (Perry, 1984,tabel 16)
Tabel 4.6. Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Dalam Ruangan
Bangunan Luas, ft2 F U D F/U.D Lumen
Pos keamanan 538,18 20 0,42 0,75 63,49 34.170,31 Masjid 861,09 20 0,55 0,75 48,48 41.749,91 Kantin 1.291,64 20 0,51 0,75 52,29 67.536,62 Kantor 9.149,10 35 0,6 0,75 77,78 711.596,77 Perpustakaan &
Diklat 3.229,09 20 0,6 0,75 44,44 143.515,32 Poliklinik 4.305,46 30 0,56 0,75 71,43 307.532,82
commit to user
57
Tabel 4,6, .Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Dalam Ruangan(lanjutan) Ruang kontrol 2.152,73 40 0,56 0,75 95,24 205.021,88 Laboratorium 4.305,46 40 0,56 0,75 95,24 410.043,76
Ruang
generator 3.229,09 10 0,51 0,75 26,14 84.420,77 Bengkel 4.843,64 40 0,51 0,75 104,58 506.524,64 Garasi 2.152,73 10 0,51 0,75 26,14 56.280,52 Gudang 2.152,73 10 0,51 0,75 26,14 56.280,52 Ruang K3 4.305,46 20 0,51 0,75 52,29 225.122,06
Jumlah 42.516,41 2.849.795,893
Jumlah lumen untuk penerangan dalam ruangan = 2.849.795,893 lumen Tabel 4.7. Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bagian Luar Ruangan
Bangunan Luas, ft2 F U D F/U.D Lumen
Parkir 7.319,28 10 0,49 0,75 27,21 199.164,11 Proses, storage,
utilitas 2.754.650,2 30 0,59 0,75 67,80 186.755.944,5 Jalan dan taman 21.577,5 5 0,55 0,75 12,12 261.545,08
Jumlah 2.783.546,98 187.216.654,34
Jumlah lumen untuk penerangan bagian luar ruangan = 187.216.654,34 lumen Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1.920 lumen (Perry, 1984, tabel 18).
Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 2849795,893/ 1.920
= 1.484 buah
Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah 4.300 lumen (www.philips.co.id, 2013).
commit to user
58
Jadi jumlah lampu luar ruangan = 187.127.935,783/ 4.300
= 62.376 buah
Total daya penerangan = ( 40 W x 1484+ 100 W x 62.376 )
= 6.296.968.,607 W
= 6.296,97 kW 4.1.4.3 Listrik untuk AC
Kebutuhan listrik untuk kebutuhan AC diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15.000 Watt atau 15 kW.
4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi
Kebutuhan listrik untuk laboratorium dan instrumentasi diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10.000 Watt atau 10 kW.
Tabel 4.8. Total Kebutuhan Listrik Pabrik
No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik (kW)
1.
2.
Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Listrik untuk keperluan penerangan
898,997 6.296,969 3.
4.
Listrik untuk AC
Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi
15 10
Total 7.220,965
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 9.026,207 kW. Oleh karena itu, dipilih generator
commit to user
59
dengan daya 10.000 kW sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 973,793 kW.
Spesifikasi generator yang diperlukan :
Jenis : AC generator
Jumlah : 1 buah
Kapasitas / Tegangan : 10.000 kW ; 220/360 Volt
Efisiensi : 80 %
Bahan bakar : Solar
4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah solar. Solar diperoleh dari Pertamina dan distributornya.
Alasan pemilihan solar sebagai bahan bakar adalah : 1. Mudah didapat
2. Lebih ekonomis
3. Mudah dalam penyimpanan
Bahan bakar solar yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut :
Specific gravity : 0,8124 Heating Value : 17.000 Btu/lb Efisiensi bahan bakar : 80%
Densitas : 52,1122lb/ft3
commit to user
60
Kebutuhan bahan bakar untuk tiap alat dihitung dengan persamaan berikut :
Bahan bakar =
h . . eff
alat Kapasitas
...(4.3)
Tabel 4.9. Total Kebutuhan Bahan Bakar Pabrik
Keterangan Boiler Generator
Efisiensi bahan bakar 80% 80%
Kapasitas (Btu/jam) 176.172.448,95 34.121.540,93
Kebutuhan solar (L/jam) 5.631,11 90,89
4.1.6 Unit Pengolahan Limbah 4.1.7.1. Limbah cair
Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik ini antara lain limbah buangan sanitasi dan air berminyak dari alat-alat proses.
a. Air buangan sanitasi
Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan Lumpur aktif, aerasi, dan penambahan desinfektan sodium hypochlorite.
b. Air berminyak dari alat proses
Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lainnya. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak di lapisan atas dialirkan ke penampungan minyak
commit to user
61
dan selanjutnya dibakar dalam tungku pembakar. Sedangkan air di lapisan bawah dialirkan ke penampungan akhir dan selanjutnya dibuang.
Limbah gas
Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke
4.2 Laboratorium
Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data- data yang diperlukan. Data-data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.
Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.
commit to user
62
Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain :
a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan produk b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi
c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi
Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift.
1. Kelompok shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam yang dibagi menjadi 3 shift. Masing-masing shift bekerja selama 8 jam.
2. Kelompok non-shift
Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain :
a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi
commit to user
63
c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :
1. Laboratorium fisik 2. Laboratorium analitik
3. Laboratorium penelitian dan pengembangan
4.2.1 Laboratorium Fisik
Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain :
Specific gravity Viskositas
Kandungan bahan
4.2.2 Laboratorium Analitik
Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat sifat kimianya.
Analisa yang dilakukan antara lain : Analisa komposisi produk utama Analisa komposisi produk samping Analisa komposisi bahan baku
commit to user
64
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : Diversifikasi produk
Perlindungan terhadap lingkungan
Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.
Alat analisa penting yang digunakan antara lain : 1. Water content tester, untuk menganalisa kadar air.
2. Hidrometer, untuk mengukur specific gravity.
3. Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.
