Naskah.docx

PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA ALLYL ALKOHOL DARI ALLYL KLORIDA DAN NaOH KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN SKRIPSI

Disusun Oleh :

RIZKI ARIZA

121050008

EKO SANTOSO

121050080

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2010

PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA ALLYL ALKOHOL DARI ALLYL KLORIDA DAN NaOH KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN

SKRIPSI

Diajukan Kepada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta Untuk Melengkapi Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Kimia

Oleh : RIZKI ARIZA

121050008

EKO SANTOSO

121050080

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2010

2

PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA ALLYL ALKOHOL DARI ALLYL KLORIDA DAN NaOH KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN EXECUTIVE SUMMARY

Disusun oleh : RIZKI ARIZA

121050008

EKO SANTOSO

121050080

Yogyakarta, 29 Desember 2010 Disetujui untuk Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta

Tanda Tangan Ir. Yusuf Izidin, MT NIP: 19510701 197701 1 001 Ir. Gogot Haryono, MT NIP : 19530706 199003 1 001

3

KATA PENGANTAR Puji syukur diucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan hidayah-Nya sehingga tugas akhir dengan judul PRA RANCANGAN PABRIK ALLYL ALKOHOL DARI ALLYL KLORIDA DAN NaOH KAPASITAS 10.000 TON/TAHUN ini dapat diselesaikan. Pra rancangan Pabrik Kimia merupakan tugas yang diwajibkan bagi setiap mahasiswa sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, UPN “Veteran” Yogyakarta. Penysunan tugas ini didasarkan atas hasil studi pustaka yang tersedia dan beberapa sumber seperti jurnal, data paten, materi akademik dan sebagainya. Dengan selesainya tugas akhir ini, penyusun mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Yusuf Izidin, MT selaku dosen pembimbing I. 2. Ir. Gogot Haryono, MT selaku dosen pembimbing II. 3. Kedua orang tua kami yang telah mencurahkan kasih sayang Penyusun berharap semoga tugas akhir Prarancangan Pabrik Allyl Alkohol ini, dapat bermanfaat bagi penyusun pada khususnya dan para pembaca pada umumnya.

Yogyakarta, 29 Desember 2010 Penyusun

4

DAFTAR ISI DAFTAR ISI............................................................................................................v DAFTAR TABEL...................................................................................................vi DAFTAR GAMBAR.............................................................................................vii INTISARI.............................................................................................................viii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang.............................................................................................1 B. Prospek Pasar...............................................................................................1 C. Tinjauan Pustaka..........................................................................................3 BAB II PROSES PRODUKSI A. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk..........................................................15 B. Deskripsi Proses.........................................................................................16 C. Diagram Alir Kuantitatif dan Kualitatif.....................................................19 D. Lokasi dan Tata Letak Pabrik....................................................................21 E. Spesifikasi Alat Proses...............................................................................25 BAB III NERACA MASSA DAN PANAS A. Neraca Massa.............................................................................................33 B. Neraca Panas..........................................................................................35 BAB IV UTILITAS A. Air..............................................................................................................37 B. Steam..........................................................................................................37 C. Udara Tekan..............................................................................................38 D. Listrik........................................................................................................38 E. Bahan Bakar...............................................................................................38 F. Spesifikasi Alat Utilitas..............................................................................40 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan..............................................................................43 B. Struktur organisasi.....................................................................................44 C. Gaji Karyawan...........................................................................................50 D. Jadwal Kerja Karyawan.............................................................................51 E. Evaluasi Ekonomi......................................................................................56 BAB VI KESIMPULAN.......................................................................................59 DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................60 LAMPIRAN

5

DAFTAR TABEL Tabel 1. Data Ekspor-Impor Allyl alkohol di Indonesia..........................................2 Tabel 2. Pabrik Allyl Alkohol yang ada diluar negeri.............................................2 Tabel 3. Harga bahan baku proses Hidrolisis Allyl Klorida....................................3 Tabel 4. Harga bahan baku proses Isomerisasi dari propilena oksida.....................4 Tabel 5. Harga bahan baku proses Hidrolisis Allyl Asetat......................................5 Tabel 6. Matriks perbandingan tiap-tiap proses.......................................................6 Tabel 7. Spesifikasi dan harga alat proses.............................................................25 Tabel 8. Spesifikasi alat penukar panas.................................................................26 Tabel 9. Spesifikasi dan harga tangki penyimpan..................................................29 Tabel 10. Spesifikasi dan harga pompa proses......................................................30 Tabel 11. Spesifikasi dan harga utilitas..................................................................40 Tabel 12. Spesifikasi dan harga tangki utilitas.......................................................40 Tabel 13. Spesifikasi dan harga pompa utilitas......................................................41 Tabel 14. Spesifikasi dan harga kompresor utilitas...............................................42 Tabel 15. Penggajian karyawan.......................................................................50 Tabel 16. Daftar karyawan non shift......................................................................51 Tabel 17. Daftar karyawan shift.............................................................................52 Tabel 18. Jadwal Tugas Shift.................................................................................53

6

DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Diagram Alir Termodinamika................................................................8 Gambar 2. Diagram Alir Kuantitatif......................................................................19 Gambar 3. Diagram Alir Kualitatif........................................................................20 Gambar 4. tata letak pabrik....................................................................................22 Gambar 5. tata letak alat proses dan utilitas...........................................................24 Gambar 6. Sistem Pengolahan dan Distribusi Air.................................................39 Gambar 7. Struktur Organisasi Perusahaan...........................................................55 Gambar 8. Kurva evaluasi ekonomi.......................................................................58

7

INTISARI Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH dirancang dengan kapasitas 10.000 Ton/Tahun. Bahan baku berupa Allyl Klorida diperoleh dari Sinopec Chemical Sales Co., Ltd. South Central Branch dan NaOH 48% diperoleh dari PT Asahimas Chemical, Cilegon, Banten begitupun bahan pembantu berupa HCl 33%. Perusahaan dipilih badan hukum berbentuk Perseroan Terbatas (PT), dengan jumlah karyawan sebanyak 146 orang. Pabrik ini didirikan di atas tanah seluas 10616,825 m2, yang terletak di kawasan Cilegon, Banten dan beroperasi 24 jam sehari selama 330 hari dalam setahun. Proses dimulai dengan mengencerkan NaOH 48% menjadi 10% dan memanaskannya sampai 150°C sebelum masuk reaktor kemudian dicampukan dengan allyl klorida yang telah dipanaskan sampai 150°C. Didalam reaktor, allyl klorida di hidrolisis pada 150°C dan 13,8 atm serta dilepaskan panas. Produk keluar reaktor selanjutnya dinetralkan kadar basanya menggunakan larutan HCl didalam Netralizer setelah sebelumnya diturunkan tekanannya. Keluaran Netralizer dialirkan ke Stripper untuk dihilangkan kadar garamnya. Hasil bawah Stripper berupa garam selanjutnya dialirkan ke UPL sedangkan hasil atasnya dialirkan ke Menara Distilasi I untuk diambil Allyl Klorida yang tidak berekasi. Hasil atas Menara Distilasi I berupa Allyl Klorida selanjutnya di recycle dengan Allyl Klorida segar. Hasil Bawah Menara Distilasi I selanjutnya dimurnikan didalam Menara Distilasi II sehingga akan didapat produk berupa Allyl Alkohol 99% sebagai hasil atas, sedangkan hasil bawahnya akan dikirim ke UPL. Air untuk kebutuhan utilitas sebesar 66670488,72 kg/tahun yang beli dari KTI. Kebutuhan listrik sebesar 220 KW. Kebutuhan fuel oil untuk bahan bakar boiler sebesar 125463571,2 kg/tahun dan solar sebesar 1141,38 kg/tahun. Hasil analisis ekonomi, pabrik ini membutuhkan modal tetap sebesar USD 10,090,232+Rp. 103 milyar dan modal kerja sebesar Rp. 30 milyar. ROI sebelum pajak 26,03 % dan setelah pajak 15,62 %, POT sebelum pajak 2,78 tahun dan setelah pajak 3,90 tahun, Break Even Point (BEP) 43,15 %, dan Shut Down Point (SDP) 16,94 % dengan DCF 30,37 %. Berdasarkan data analisis ekonomi di atas, maka pendirian pabrik ini cukup menarik untuk dikaji dan dipertimbangkan lebih lanjut.

8

1 SKRIPSI

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Perkembangan industri di Indonesia pada saat ini mengalami peningkatan disegala bidang, terutama industri-industri yang bersifat padat modal dan teknologi. Untuk itu, Indonesia diharapkan mampu bersaing dengan negara-negara maju lainnya. 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. Akan tetapi, produksi yang ada belum dapat memenuhi kebutuhan. Hal ini terbukti dari masih banyaknya impor yang dilakukan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Salah satu bahan industri kimia yang banyak diperlukan dalam industri adalah allyl alkohol. Sebagai salah satu bahan industri organik, allyl alkohol sangat diperlukan dalam industri. Beberapa kegunaan allyl alkohol diantaranya yaitu : -

Sebagai senyawa anorganik,

-

Digunakan pada industri obat - obatan,

-

Digunakan pada industri plastik, Oleh sebab itu, dengan didirikannya pabrik ini diharapkan dapat

memenuhi kebutuhan dalam negeri dan meningkatkan ekspor sehingga menambah devisa negara. Disamping itu, dengan berdirinya pabrik ini diharapkan mengurangi jumlah impor sehingga meringankan biaya produksi yang berakibat langsung pada penurunan harga produk juga dapat membuka lapangan kerja baru dan dapat mendorong lebih berkembangnya industri kimia di Indonesia. B. Prospek Pasar Melihat kegunaan dari allyl alkohol yang cukup banyak maka diperkirakan kebutuhan allyl alkohol akan semakin meningkat di dalam

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

2 SKRIPSI

negeri. Data ekspor-impor allyl alkohol di Indonesia mulai tahun 2003 sampai 2008 adalah sebagai berikut : Tabel 1. Data Ekspor-Impor Allyl alkohol di Indonesia No

Tahun

1. 2. 3. 4. 5. 6.

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Total Impor Total ekspor Jumlah (Kg) Jumlah (Kg) 257.071 1.112 402.599 147.200 497.410 217.484 595.550 23 359.448 601 486.030 454 Sumber : Biro Pusat Statistik, Jakarta

Ekspor allyl alkohol cenderung mengalami kenaikan kecuali pada tahun 2006 dan 2009 mengalami penurunan, akan tetapi mulai tahun 2003 sampai tahun 2005 terjadi kenaikan ekspor. Tabel 2. Pabrik Allyl Alkohol yang ada diluar negeri: Nama Pabrik Chang Cung Plastics Co., Ltd. Mai-Liao Factory Dairen Chemical Co.,Ltd. Ta-She Factory Dairen Chemical Co.,Ltd. Ziyheng Factory Dairen Chemical Co.,Ltd.

Negara

Kapasitas (Ton/tahun)

Taiwan

100.000

Taiwan

200.000

Taiwan

89.000

Taiwan

50.000

Berdasarkan pada data kebutuhan Allyl Alkohol di Indonesia, dan data kapasitas pabrik Allyl Alkohol yang sudah berdiri, maka pabrik direncanakan akan memproduksi Allyl Alkohol dengan kapasitas sekitar 10.000 ton/tahun, diharapkan pada kapasitas tersebut kebutuhan Allyl Alkohol di Indonesia dapat terbantu. C.

Tinjauan Pustaka 1. Proses Produksi a. Tinjauan proses Allyl alkohol dapat dibuat melalui beberapa cara, yaitu :

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

3 SKRIPSI

1. Hidrolisis Allyl Klorida Allyl Alkohol diproduksi secara komersial melalui Shell and Dow dari Allyl Klorida. Allyl Klorida di hidrolisis oleh larutan NaOH 5 – 10 % pada suhu 150˚C dan tekanan 1,3 – 1,4 MPa dengan yield 85 – 95% Allyl Alkohol. Produk samping terdiri dari Diallyl Eter (5 – 10 %) Chloropropenes, Propionaldehyde dan bahan dengan titik didih tinggi. Untuk memperoleh hasil allyl alkohol yang memuaskan, perlu mencampurkan allyl chloride dengan larutan alkalin agar pH tetap konstan. Reaksi itu dilakukan dalam sebuah reaktor daur ulang (recycle reactor) dan reaktor yang paling cocok adalah dari bahan nikel.

( Ullmann, 2002 )

Sedangkan konversi Allyl Klorida sebesar 98% dengan selektivitas produk sebesar 93% yield. ( James G. Speight, 2002 ) Adapun reaksinya: CH2=CHCH2Cl + NaOH

CH2=CH-CH2OH + NaCl ( James G. Speight, 2002 )

Untuk penyusunan Potensial Ekonomi ( EP ) digunakan persamaan: EP = Harga Produk – Bahan Baku ( Smith, 1995 ) Tabel 3. Harga bahan baku proses Hidrolisis Allyl Klorida Komponen CH2=CHCH2Cl NaOH CH2=CH-CH2OH

Berat molekul (kg/kmol) 76,53 40 58,08

Harga ( US $ / kg) 0,6868 1,7247 5,4804 ( BPS, Jakarta 2008)

Sehingga : EP = (58,08 x 5,4804) –{(40 x 1,7247) + (76,53 x 0,6868)} = 196,7528 US $/kmol 2. Isomerisasi dari propilena oksida dengan katalis Li3PO4

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

4 SKRIPSI

Pada proses ini, bubuk murni Litium fosfat digunakan sebagai katalis yang disebarkan dan propilena oksida diumpankan pada 300˚C ke reaktor. Produk berupa allyl alkohol yang tercampur dengan propilena oksida yang tidak bereaksi selanjutnya dikembalikan melalui distilasi. Produk samping terdiri dari aseton dan propionaldehid yang merupakan isomer propilena oksida yang terbentuk tetapi konversi propilena oksida adalah 40 % dan selektivitas menjadi allyl alkohol menjangkau lebih dari 90 %. Allyl alkohol yang diperoleh melalui proses ini mungkin terdiri dari sejumlah kecil (<1 %) propanol. ( James G. Speight, 2002 ) Adapun reaksinya sebagai berikut: CH3CHCH2O

CH2=CHCH2OH ( James G. Speight, 2002 )

Tabel 4. Harga bahan baku proses Isomerisasi dari propilena oksida Komponen CH3CHCH2O CH2=CH-CH2OH

Berat molekul (kg/kmol) 58,08 58,08

Harga ( US $ / kg) 1,4511 5,4804 ( BPS, Jakarta 2008 )

Sehingga : EP = (58,08 x 5,4804) - (58,08 x 1,4511) = 234,0217 US $/kmol 3. Hidrolisis Allyl Asetat Propena, Asam Asetat dan Oksigen bereaksi pada fase gas menggunakan katalisator Palladium untuk membentuk Allyl Alkohol. Asam asetat diperbaharui dan digunakan kembali pada oksidasi Propena. Oleh sebab itu, hanya Propena dan Oksigen yang diperlukan sebagai bahan baku untuk persiapan Allyl Alkohol. Proses ini tidak memerlukan Klorin dan kemungkinan akan menjadi komersial dimasa yang akan datang. Allyl Asetat dapat di hidrolisis melalui pemanasan

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

5 SKRIPSI

pada suhu 230˚C dan tekanan 3 MPa menurut proses Hoechst dan 100˚C jika menggunakan proses Bayer dengan menggunakan katalis kation asam exchanger. Keseluruhan yield Allyl Alkohol relatif terhadap umpan Propena adalah 90 %. ( Ullmann, 2002 ) Adapun reaksinya sebagai berikut : CH3CH=CH2 + CH3COOH + O2 CH2=CHOCOCH3 + H2O

CH2=CHOCOCH3 + H2O CH2=CHCH2OH + CH3COOH ( James G. Speight, 2002 )

Tabel 5. Harga bahan baku proses Hidrolisis Allyl Asetat Komponen CH3CH=CH2 CH2=CH-CH2OH

Berat molekul (kg/kmol) 42,08 58,08

Harga ( US $ / kg) 1,1714 5,4804 ( BPS, Jakarta 2008)

Sehingga : EP = (58,08 x 5,4804) – (42,08 x 1,1714) = 269,0091 US $/kmol

b. Pemilihan proses Berdasarkan uraian beberapa proses diatas, maka kita dapat membuat matriks perbandingan dari tiap-tiap proses seperti dalam Tabel 6. berikut: Tabel 6. Matriks perbandingan tiap-tiap proses No.

Tinjauan

Proses Hidrolisis Allyl

Proses Isomerisasi dari

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Proses Hidrolisis Allyl

6 SKRIPSI

Klorida 1

Produk

2

Bahan Baku

3

Pengadaan Bahan Baku

4

Suhu Reaktor

6

Tekanan

7

Katalis

8

Kemungkinan reaktor yang digunakan Perkiraan alat yang digunakan

10

Allyl Klorida NaOH *** Allyl Klorida diimpor dari Cina NaOH didatangkan dari dalam negeri

Penyimpanan

propilena oksida Allyl Alkohol

Asetat Allyl Alkohol

Propilena Oksida **

Propena Asam Asetat ** Propena diimpor dari Cina Asam Asetat didatangkan dari dalam negeri * ------

Propilena Oksida diimpor dari Cina *

* ------

Bahan pembantu

5

9

Allyl Alkohol

* 150˚C ** 1,3 – 1,4 MPa ** Konversi 98% *** RATB     

** Preheater Separasi : distilasi Evaporator Superheater Kondensor *

Diphenyl 300˚C * Atmosferik *** Konversi 40% Lithium Phosphat * Reaktor Fixed Bed *     

Evaporator Superheater Kondensor Absorber Separasi : Distilasi *

Bahan baku: Allyl Klorida disimpan didalam tangki tertutup dan anti korosif.

Bahan baku: Propilena Oxida disimpan dalam tangki bola

Larutan NaOH disimpan didalam tangki tertutup dan anti korosif.

Produk samping: Aseton disimpan didalam tangki tertutup dan anti korosif.

Produk samping ( Diallyl Eter ): tangki tertutup dan anti korosif

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

* 100 - 230˚C *** 3 MPa * Palladium * Reaktor Hidrolisis (RATB) **  Kondensor  Reboiler  Separasi : kolom distilasi *

Bahan baku: Propena disimpan dalam tangki bola Asam asetat disimpan dalam tangki tertutup dan anti korosif.

7 SKRIPSI

11

** Harga Diallyl Eter 7,01 USD $/kg

Hasil samping

** Harga aseton 0,93 USD $/kg Harga propionaldehid 2,38 USD $/Kg ** 234,0217 US $/kmol ** 16

** 12

Potensial ekonomi Jumlah Star

196,7528 US $/kmol * 20

**

269,0091 US $/kmol ** 16

Keterangan : *** : Sangat menguntungkan ** : Menguntungkan *

: Cukup menguntungkan

Berdasarkan pematrikkan diatas, maka dapat dipilih proses yang menguntungkan yaitu proses Hidrolisis Allyl Klorida

G o 298

H

Tinjauan Termodinamika Reaksi : Menghitung K298

o

H

298

o

T CH2=CH-CH2OH(l) + NaCl(l)

CH2=CH-CH2Cl(l) + NaOH(l)

Menghitung K423 menggunakan persamaan Van’t Hof

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

G

o

423

8 SKRIPSI

Gambar 1. Diagram Alir Termodinamika Dimana : ΔG ΔG

o 298 o

423

:

Perubahan energi Gibbs reaksi pada suhu 298 K

:

Perubahan energi Gibbs reaksi pada suhu 423 K

ΔH 298

:

Perubahan entalpi pada suhu 298 K

ΔH T

:

Perubahan entalpi total

K 298

:

Konstanta kesetimbangan pada suhu 298 K

K 423

:

Konstanta kesetimbangan pada suhu 423 K

ΔG

Mencari ΔG

o 298

=ΔG

o 298 o 298

: produk −ΔG

o 298

reak tan

.......................................

(1)

dengan, ΔG

o 298

reak tan =ΔG

o 298

C 3 H 5 Cl+ ΔG

o

298

NaOH + ΔG

o

298

H 2 O + ΔG

= {43,6 + (-379,5) + (-228,60) + (-173,59)} kjoule/mol = -738,09 kjoule/mol

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

o 298

C3 H8O

9 SKRIPSI

ΔG

o 298

produk=ΔG + ΔG

o

298

o 298

C 3 H 6 O+ ΔG

NaOH + ΔG

o

298

o 298

NaCl+ ΔG

H 2 O+ ΔG

o 298

o

298

C 3 H 5 Cl

C 6 H 10 O

= {-71,25 + (-384,1) + 43,60 + (-379,50) + (-228,60) + 11,5} kjoule/mol = -1008,35 kjoule/mol maka, ΔG

o 298

=ΔG

o

298

produk−ΔG

o

298

reak tan

= -1008,35 kjoule/mol - (-738,09) kjoule/mol = -270,26 kjoule/mol

K 298

Mencari

−ΔG ln K= RT

:

o

…………………………………………....… .... (2) (Van Ness, 2001)

ΔG o =−RT ln K

............................................................................ (3)

Dimana :

R

: Konstanta tetapan gas ideal (J/mol.K)

T

: Suhu (K)

ΔG

o 298

=−RT ln K 298

K 298=exp(−ΔG

o 298

/ RT )

= exp[-(-270,26 kj/mol)/(8,314.10-3kj/mol-1K-1)(298K)] = 2,3658x 1047 Mencari

¿

ΔH 298 :

ΔH 298 C3 H 6 O+ ΔH 298 NaCl+ ΔH 298 C6 H 10 O+ΔH 298 H 2 O ¿ ΔH 298={ ¿ +ΔH 298 C 3 H 5 Cl + ΔH 298 NaOH } −{ΔH 298 C 3 H 5 Cl+ ΔH 298 H 2 O+ΔH 298 NaOH + ΔH 298 C 3 H 8 O}

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

10 SKRIPSI

= (-132.01 - 411,20 - 250,8 - 241,80 - 0,63 - 425,60) kjoule/mol - (-0,63 241,80 - 425,60 - 272,59) kjoule/mol = -521,42 kjoule/mol dengan :

ΔH T =ΔH reak tan +ΔH 298 +ΔH produk

…………………………….

(4)

Sehingga : 298

298

298

298

ΔH reak tan = ∫ Cp C 3 H 5 Cl dT + ∫ Cp NaOH dT + ∫ Cp H 2 O dT + ∫ Cp C 3 H 8 O dT 423

423

423

423

298

= ∫ 62 ,471+0,358 T −1, 2093×10−3 T 2 +1,9291×10−6 T 3 dT 423 298

−6 2

−9 3

+ ∫ 87, 639−4, 8368×10 T −4, 5423×10 T +1,1863×10 T dT −4

423 298

+ ∫ 92 , 053−3, 9953×10−2 T −2,1103×10−4 T 2 +5,3469×10−7 T 3 dT 423 298

+ ∫ 72,525+7, 9553×10−1 T −2,6330×10−3 T 2 +3, 6498×10−6 T 3 dT 423

= - 59795,573 joule/mol = - 59,7956 kjoule/mol 423

298

298

ΔH produk= ∫ Cp C 6 H 10 O dT + ∫ Cp C 3 H 5 Cl dT + ∫ Cp NaOH dT + 298

423

423

298

423

298

∫ Cp NaCl dT + ∫ CpH 2 O dT ++ ∫ CpC 3 H 6 O dT

298

423

423

423

= ∫ (81 ,284 )+(0, 43822T )−(1, 4019 .10−3 T 2 )+(2, 1259 .10−6 T 3 )dT 298

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

11 SKRIPSI

+ 423

∫ (95 , 016 )−(3, 1081. 10−2 T )+(9, 6789 .10−7 T 2 )+(5, 5116. 10−9 T 3)

dT

298

298

+ ∫ (62 , 471)+(0,358T )−(1,2093. 10−3 T 2 )+(1, 9291.10−6 T 3 )dT 423 298

−6 2

−9 3

+ ∫ (87 , 639)−( 4,8368. 10 T )−( 4,5423.10 T )+(1,1863.10 T )dT −4

423 298

+ ∫ (92 , 053)−(3,9953.10−2 T )−(2,1103.10−4 T 2 )+(5,3409.10−7 T 3 )dT 423 298

+ ∫ (−2,2486.102 )−(1,339 .10−1 T )+(5, 4957. 10−5 T 2 )+(1,9291.10−6 T 3 )dT 423

= 34290,83761 joule/mol = 34,2908 kjoule/mol maka:

ΔH T =ΔH reak tan +ΔH 298 +ΔH produk = - 59,7956 kjoule/mol + (-521,42) kjoule/mol + 34,2908 kjoule/mol = - 546,9248 kjoule/mol

Mencari

K 423 menggunakan Persamaan Van’t Hoff : o

ΔH T d ( ln K )= dT RT 2

………………………………………………. (5)

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

12 SKRIPSI

ln

K 298 K 423

=−

ΔH T 1 1 − R T 298 T 423

(

)

- 546,9248 1 1 ln 2,3658x 1047 −ln K 423 =− − 8 . 314 x10−3 298 423

(

)

ln K 423 = 109,08262−64,4659 ln K 423 = 44,6167 K 423 = 2,38117.1019 Persamaan Energi Gibbs :

ΔG 423=−RT ln K 423 ΔG 423 = - (8,314. 10-3) (423) ( 44,6167 ) ΔG 423 = -156,91 kjoule/mol ΔG : ΔG < 0 kjoule/mol 0 < ΔG

sangat layak berlangsung

< 50 kjoule/mol

ΔG > 50 kjoule/mol

layak berlangsung tidak layak berlangsung (Yaws, 1999)

ΔG 423 bernilai -156,91 kjoule/mol, sehingga reaksi dapat berlangsung Tinjauan kinetika Reaksi pembentukan Allyl Alkohol dengan bahan baku Allyl Klorida dan NaOH dapat dituliskan dengan reaksi sebagai berikut: CH2=CH-CH2Cl(l) + NaOH(l)

CH2=CH-CH2OH(l) + NaCl(l)

Reaksi diatas dapat disederhanakan menjadi:

A + B→C+ D Persamaan kecepatan reaksinya dapat ditulis sebagai berikut: −r A ≡−

1 dN A ≡k . C A C B V dT

Dengan harga konstanta kecepatan reaksi (k) dan factor tumbukan A adalah:

k ≡A . exp

−

E RT

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

13 SKRIPSI

2

( δ A +δ B) N 1 1 A≡ 8. 3, 14 . k . T + 2 1000

2

[

(M

A

MB

1 2

)] . exp

−

E RT

. ( Hill,

1977 ) Sehingga:

−r A≡kC A C B −r A ≡ A . exp

−

E RT

C ACB

( δ A +δ B )

2

22

−r A ≡¿ ¿

[

N 1 1 8 .3,14 .k .T + 1000 M A MB

(

)]

1 2

−

. exp

E RT

.C A .C B

Dimana, −r A ≡¿ ¿

δ

Kecepatan reaksi A

= Diameter molekul ( m )

N

= Bilangan Avogadro ( 6,023.1023 molekul/mol )

K

= Konstanta boltzman ( 1,30.10-16 erg/K )

M

= Berat molekul ( kg/kmol )

E

= Energi aktifasi ( kj/mol ) δ C 3 H 5 Cl≡¿ ¿

= 9,8 10-7 cm

δ NaOH ≡¿ ¿

= 2,01.10-7 cm

Pada “ rule of thumb” menyebutkan bahwa kecepatan reaksi akan naik 2 kali lipat setiap kenaikan 10˚C begitu pula dengan energi aktivasinya. ( Nauman, 2002 ) r1 = 2r2 −( Ea /RT 1 )

k⋅e

−(Ea / RT )

=k⋅e

2

¿2

−Ea −Ea =ln 2+ RT 1 RT 2

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

14 SKRIPSI

−Ea 1 1 − =ln 2 R T1 T 2

(

)

T 1⋅T 2 −Ea =ln 2 R T 1 −T 2

(

)

−Ea 423×433 =ln 2 R 423−433 −Ea =12695 , 6144 K R

(

)

Besarnya faktor tumbukan pada suhu 273 K adalah sebagai berikut: 2

[

]

[(

) )]

2, 01 .10−7 +2, 01. 10−7 6, 023 .10 23 mol−1 erg 1 1 kmol A≡ cm 2⋅3 8 . (3, 14 ) . 1, 38 .10−16 ( 273 K ) + −22 −23 m 2 1000 K kg 1,27 . 10 6,64 . 10 A=3, 00⋅1013

mol⋅det

(

)

Sehingga kecepatan laju reaksi pada 423 K adalah sebagi berikut

k =A⋅EXP (−Ea /RT )

k=3,00⋅1013 EXP(−12695 ,6144 /423 ) 3

cm k =2,77 mol⋅det

k =9980

liter kmol⋅jam

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

(

0. 5

15 SKRIPSI

BAB II PROSES PRODUKSI A. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk 1. Bahan Baku Bahan baku pabrik Allyl Alkohol adalah Allyl Klorida yang diperoleh dari Sinopec Chemical Sales Co., Ltd. South Central Branch dan NaOH yang diperoleh dari PT. Asahimas Chemical, Cilegon. a. Allyl Klorida 98,5% Rumus molekul : C3H5Cl Berat molekul : 76,525 g/mol Densitas pada 25oC : 0,94 g/cm3 Titik didih : 44,96 oC Titik beku : -135 oC Tc : 241 oC Pc : 46,4841 atm Vc : 0,234 m3/kmol Viskositas pada 25oC : 0.344 cP Cp pada 25oC : 185,06 J/mol K Kapasitas panas (j/kmol K) : 7,0631.104+1,5226.102T (Material sheet data Sinopec Chemical Sales Co., Ltd. South Central Branch dan Yaw’s) b. Natrium Hidroksida 48% Rumus molekul Berat molekul Densitas pada 25oC Titik didih Titik leleh Tc

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

: NaOH : 39,997 g/mol : 2,130 g/cm3 : 1390 oC : 318 oC : 2546,85 oC

16 SKRIPSI

Pc Vc

: 25 Mpa : 0,2 m3/mol : 8,7564.104+3,97.10-1T -6,38.10-3T2+2,4387.10-6T3 -2,571.10-10T4 (Material data sheet PT. Asahimas Chemical dan Yaw’s)

Cp (j/kmol K)

2. Bahan pembantu HCl 33% Rumus molekul Berat molekul Densitas pada 25oC Titik didih

: HCl : 38,461 g/mol : 1,26 g/cm3 : 81,5 - 110 oC (Material data sheet PT. Asahimas Chemical)

3. Produk Allyl Alkohol 99% Rumus molekul Berat molekul Densitas pada 25oC Titik didih Titik beku Tc Pc Vc Cp pada 25oC Kapasitas panas (j/kmol K)

: C3H5OH : 50,08 g/mol : 0,845 g/cm3 : 97,08 oC : -129 oC : 271,85 oC : 55,4651 atm : 0,208 m3/kmol : 185,06 J/mol K : 4,6.104+3,14.102T

(Material data sheet Lyondell Chemical Company dan Yaw’s) B. Deskripsi Proses Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan Allyl Alkohol adalah Allyl Klorida dan NaOH 10%. Larutan Allyl Klorida dari tangki (T01) yang disimpan pada suhu 30°C dan 1 atm, dipompakan masuk ke reaktor (R-01) dengan terlebih dahulu dipanaskan pada pemanas (HE-02) sampai suhu 150°C dimana tekanannya juga telah dinaikkan sampai 13,8 atm melalui pemompaan. Sedangakan larutan NaOH 48 % yang disimpan pada tangki (T-02) dialirkan masuk kedalam Mixer (M-01) untuk diencerkan sampai konsentrasinya 10%. Selanjutnya, larutan NaOH 10% dipanaskan didalam pemanas (HE-01) sampai suhu 150°C dan tekanannya telah dinaikkan sampai 13,8 atm juga melalui pemompaan sebelum

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

17 SKRIPSI

dimasukkan kedalam reaktor untuk direaksikan dengan Allyl Klorida. Reaksi yang terjadi : C3H5Cl + NaOH C3H5OH + NaCl (1) Reaksi ini bersifat eksotermis, sehingga untuk menjaga suhu reaksi diperlukan pendingin berupa air yang disupai dari unit Utilitas. Reaksi berlangsung pada suhu 150°C dan tekanan 13,8 atm. Campuran (C3H5Cl, C3H5OH, H2O, NaCl dan NaOH) yang keluar dari reaktor dialirkan menuju netralizer (N-01) dengan terlebih dahulu diturunkan tekanannya menggunakan Expansion Valve (EV) sampai 2,08 atm akibatnya suhu campuran turun hingga 98,83 °C. Di Netralizer campuran keluaran reaktor direaksikan dengan HCl 33% dari tangki (T03). Didalam netralizer terjadi reaksi Netralisasi antara NaOH sisa dan HCl. Hasil keluar Netralizer dialirkan menuju Stripper (ST-01) akibat perbedaan tekanan antara Netralizer dan Stripper. Kondisi operasi umpan Stripper pada T = 106,2 oC dan P = 1,2 atm. Hasil atas Stripper berupa campuran C3H5Cl, C3H5OH dan H2O dialirkan menuju Menara Destilasi (MD-01) dengan Pompa (P-09) pada P = 1,1 atm dan T = 102,4 oC. Hasil bawah Stripper berupa campuran C3H5OH, H2O dan NaCl didinginkan dalam pendingin (CL-02) menjadi 40°C dan tekanannya 1,2 atm, kemudian dialirkan menuju Unit Pengolahan Lanjut (UPL). . Hasil atas Menara Destilasi (MD-01) berupa campuran C 3H5Cl dan C3H5OH pada suhu 48,3 °C dan 1 atm selanjutnya direcycle menuju aliran Allyl Klorida segar dan dicampur dengan umpan segar berupa Allyl Klorida sebelum masuk reaktor (R-01). Hasil bawah Menara Destilasi (MD-01) berupa campuran C3H5Cl, C3H5OH dan H2O pada 104,96 °C dan 1,2 atm dialirkan menuju Menara Destilasi (MD-02) dengan pompa (P012). Hasil atas dari Menara Destilasi (MD-02) berupa allyl alkohol 99% pada suhu 96,55°C dan 1 atm didinginkan pada pendingin (CL-01) sampai suhu 40°C. selanjutnya dialirkan menuju ke tangki produk (T-04) dengan pompa (P-013). Hasil bawah dari Menara Destilasi (MD-02) berupa campuran C3H5OH dan H2O didinginkan dalam pendingin (CL-03) menjadi 40°C

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

18 SKRIPSI

dan tekanannya 1,2 atm, kemudian dialirkan menuju Unit Pengolahan Lanjut (UPL)dialirkan ke UPL dengan pompa (P-014).

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

19 SKRIPSI

C. Diagram Alir Kuantitatif dan Kualitatif

C3H5Cl= 100,0127 kg C3H5OH= 1,0102 kg 101,0229 kg

C3H5Cl= 106,1938 kg C3H5OH = 1256,4277 kg Air= 4919,5169 kg 6282,1384 kg

MD 1

C3H5Cl= 6,1811 kg C3H5OH = 1250,4995 kg Air= 6,4502 kg 1263,1308 kg

Air = 8787,6609 kg

NaOH= 1110,0203 kg Air= 1202,5220 kg 2312,5423 kg

MIXER NaOH= 1110,0203 kg Air= 1202,5220 kg 2312,5423 kg

HCl= 219,1995 kg Air= 445,0413 kg 664,2408 kg

REAKTOR C3H5Cl= 106,1938 kg C3H5OH = 1263,7063 kg NaOH= 240,4601 kg NaCl= 1270,5662 kg Air= 10015,6126 kg 12896,5390 kg

NETRALIZER C3H5Cl= 106,1938 kg C3H5OH = 1263,7063 kg NaCl= 1621,9192 kg Air= 10563,9604 kg 13560,7797 kg

STRIPPER

C3H5Cl= 1669,8832 kg Air= 25,4297 kg 1695,3129 kg

MD 2 C3H5Cl= 6,1811 kg C3H5OH = 1255,4174 kg Air= 4919,5169 kg 6181,1155 kg C3H5OH = 4,9180 kg Air= 4913,0667 kg 4917,9847 kg C3H5OH = 7,2789 kg Air= 5649,4435 kg NaCl= 1621,9192 kg 7278,6414 kg

Gambar 2. Diagram Alir Kuantitatif

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

20 SKRIPSI

43,3 C 1 atm

C3H5Cl C3H5OH

C3H5Cl C3H5OH Air

Air 30 C 1 atm

30 C 1 atm

MIXER NaOH Air

35 C 1 atm

150 C 13,8 atm

REAKTOR 150 C 13,8 atm

96,55 C 1 atm

30 C 2,08 atm

150 C 13,8 atm

STRIPPER

NaOH Air

C3H5Cl C3H5OH Air

102,4 C 1,1 atm

HCl Air

C3H5Cl Air

MD 1

C3H5Cl C3H5OH NaOH NaCl Air

NETRALIZER 98,83 C 2,08 atm

106,2 C 1,2 atm

C3H5Cl C3H5OH Air

C3H5Cl C3H5OH NaCl Air

107,7 C 1,2 atm C3H5OH Air NaCl

Gambar 3. Diagram Alir Kualitatif

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

MD 2

104,96 C 1,2 atm

105,18 C 1,2 atm

C3H5OH Air

21 SKRIPSI

D. Lokasi dan Tata Letak Pabrik Pabrik direncanakan didirikan di kawasan industri Cilegon, Banten, dengan luas tanah 10616,825 m2, dan pertimbangan yaitu : a) Ketersediaan bahan baku ( raw material oriented ) Bahan baku NaOH dan HCl dapat diperoleh dari PT. Asahimas Chemical, Banten, dan dekat dengan pelabuhan untuk pengiriman Allyl Klorida dari China sehingga lokasi pemilihan pabrik sudah tepat karena dekat dengan bahan baku. b) Pemasaran ( Market Oriented ) Pabrik Allyl alkohol terutama ditujukan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri. Sebagian besar industri di Indonesia masih terpusat di Indonesia bagian barat umumnya dan di pulau Jawa khususnya. Selain itu, di kawasan Industri Cilegon, Serang, Merak yang padat dengan industri-industri kimia baik menengah maupun besar, yang merupakan pasar potensial bagi allyl alkohol untuk pemasaran ke luar pulau Jawa atau kemungkinan ekspor, sehingga Cilegon merupakan daerah yang tepat untuk pendirian pabrik Allyl Alkohol. c) Letak daerah Ketersediaan lahan yang cukup luas di kawasan industri Cilegon, dekat dengan laut, dan banyaknya fasilitas pendukung. d) Tenaga kerja Tenaga kerja di sekitar lokasi pabrik cukup banyak. 1. Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian pabrik yang meliputi tempat kerja alat, tempat kerja karyawan, tempat penyimpanan, dan sarana-sarana lain. Tata letak pabrik ini harus memungkinkan adanya distribusi bahan–bahan dengan baik, cepat dan efisien.

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

22 SKRIPSI

Gambar 4. tata letak pabrik Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

23 SKRIPSI

2. Tata Letak Alat Pertimbangan yang perlu diperhatikan adalah : a) Ekonomi Letak alat–alat proses harus sebaik mungkin sehingga memberikan biaya konstruksi dan operasi yang minimal. Biaya kontruksi dapat diminimalkan dengan mengatur letak alat sehingga menghasilkan pemipaan yang terpendek dan membutuhkan bahan kontruksi paling sedikit. b) Kebutuhan proses Letak alat harus memberikan ruangan yang cukup bagi masing– masing alat agar dapat beroperasi dengan baik, dengan distribusi utilitas yang mudah. c) Operasi Peralatan yang membutuhkan perhatian lebih dari operator harus diletakkan dekat control room. Valve, tempat pengambilan sampel, dan instrumen harus diletakkan pada posisi dan ketinggian yang mudah dijangkau oleh operator. d) Perawatan Letak alat proses harus memperhatikan ruangan untuk perawatan. Misalnya pada Heat Exchanger yang memerlukan ruangan yang cukup untuk pembersihan tube. e) Keamanan Letak alat-alat proses harus sebaik mungkin, agar jika terjadi kebakaran tidak ada yang terperangkap di dalamnya serta mudah dijangkau oleh kendaraan atau alat pemadam kebakaran. f) Perluasan dan Pengembangan Pabrik Setiap pabrik yang didirikan diharapkan dapat berkembang dengan penambahan unit sehingga diperlukan susunan pabrik yang memungkinkan adanya perluasan.

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

24 SKRIPSI

Gambar 5. tata letak alat proses dan utilitas Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

25 SKRIPSI

E. Spesifikasi Alat Proses Alat-alat Proses 1. Alat Utama Tabel 7. Spesifikasi dan harga alat proses Nama alat

T ( ºC)

Fungsi

Mixer

M-01

Mengencerkan larutan NaOH 48% menjadi 10%

Reaktor

R-01

Reaksi Hidrolisis Allyl Klorida menjadi Allyl Alkohol

N-01

Menetralkan NaOH dengan HCl menjadi NaCl dan H2O

ST-01

Memisahkan Allyl Alkohol dari garam

Sieve tray tower

Menara Distilasi I

MD-01

Memisahkan Allyl Klorida dengan kemurnian 99%

Sieve tray tower

1,1

102

Menara

MD-02

Memisahkan Allyl

Sieve tray

1,2

104,9

Netralizer

Stripper

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Jenis

P (atm )

Kode

Vessel dengan flat blade turbin impeller Vessel dengan flat blade turbin impeller Vessel dengan flat blade turbin impeller

1

30

13,8

150

2,08

1,2

112

106,2

Ukuran (m) D= 1,2429 H= 2,4858 D= 2,7887 H= 3,0817 D= 1,4604 H= 3,6509 D= 1,1987 H= 21,800 D= 1,0000 H= 6,4205 D=

Jm l

Bahan kontruksi

Harga (USD $)

1

Stainless steel SA-283 grade C

2528,155

1

Nikel SA

120508,7

1

Medium Carbon steel SA-178 grade C

1565,049

1

Carbon steel SA-283 grade C

121712,6

1

Carbon steel SA-283 grade C

144933,1

1

Carbon steel

254019,4

26 SKRIPSI

Alkohol dengan kemurnian 99%

Distilasi II

tower

6

7,5000 H= 18,350

SA-283 grade C

2. Alat Penukar Panas Tabel 8. Spesifikasi alat penukar panas Luas Nama Alat

Jenis

perpindaha n panas, ft2

Ukuran Tube/Inner Shell/Annulus Pipe

Tugas

Harga (USD $)

Memanaskan NaOH sampai suhu 150°C Heater (HE-01)

HE 1-2

230,9146

ID shell = 15,25 in

OD = 0,75 in ID = 0,62 in L =12 ft Pass = 2

sebelum masuk reaktor dengan kecepatan umpan

5056,311

11100,2032 kg/jam dengan pemanas saturated steam

Heater (He-02)

Double Pipe

41,7927

Exchanger

OD = 2,38 in ID = 1,939 in L = 12 ft

OD = 1,66 in ID = 1,278 in Hairpin = 4

160°C Memanaskan Allyl Klorida segar dan recycle MD 1 sampai suhu 150°C sebelum masuk reaktor

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

1324,272

27 SKRIPSI

dengan kecepatan umpan 1796,3358 kg/jam dengan pemanas saturated steam 160°C Mendinginkan produk Cooler (CL-01)

Double Pipe Exchanger

31,03

OD = 2,38 in ID = 2,067 in L = 12 ft

OD = 1,66 in ID = 1,38 in Hairpin = 3

berupa Allyl Alkoho 99% dengan kecepatan umpan

11075,73

1263,1308 kg/jam dengan pendingin air Mendinginkan hasil bawah

Cooler (CL-02)

Double Pipe Exchanger

59,7

OD = 3,50 in ID = 3,068 in L = 12 ft

OD = 2,38 in ID = 2,067 in Hairpin = 4

Stripper dengan kecepatan umpan 7278,6414 kg/jam

11075,73

dengan pendingin air sebelum dialirkan ke UPL Mendinginkan hasil bawah

Cooler (CL-03)

Condensor (CD-01)

Double Pipe Exchanger

Shell & Tube

123,7

890,12

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

OD = 3,50 in ID = 3,068 in L = 20 ft ID shell = 33 in

OD = 2,38 in ID = 2,067 in Hairpin = 5 OD = 1 in ID = 0,87 in

MD 2 dengan kecepatan umpan 4917,9847 kg/jam

9510,68

dengan pendingin air sebelum dialirkan ke UPL Mengembunkan uap hasil

48155,34

28 SKRIPSI

atas Stripper dengan L =20 ft Pass = 2

kecepatan umpan 6282,1384 kg/jam dengan pendingin air Mengembunkan uap hasil

Condensor (CD-02)

Shell & Tube

748,75

ID shell = 33 in

OD = 1 in ID = 0,87 in L =20 ft Pass = 2

atas MD 1 dengan kecepatan umpan

33829,13

3565,6267 kg/jam dengan pendingin air Mengembunkan uap hasil

Condensor (CD-03)

Shell & Tube

397,94

ID shell = 33 in

OD = 1 in ID = 0,87 in L =20 ft Pass = 2

atas MD 2 dengan kecepatan umpan

22994,17

1263,1308 kg/jam dengan pendingin air Menguapkan sebagian

Shell & Tube Reboiler (RB-01)

Kettle

697,44

Reboiler

ID shell = 39 in

OD = 1 in ID = 0,87 in L =18 ft Pass = 2

hasil bawah Stripper dengan kecepatan umpan 7278,6414 kg/jam dengan pemanas saturated steam 160°C

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

69102,91

29 SKRIPSI

Menguapkan sebagian Shell & Tube Reboiler (RB-02)

Kettle

75,40

ID shell = 39 in

Reboiler

OD = 1 in ID = 0,87 in L =18 ft Pass = 2

hasil bawah MD 1 dengan kecepatan umpan 6181,1155 kg/jam dengan

20104,85

pemanas saturated steam 160°C Menguapkan sebagian

Shell & Tube Reboiler (RB-03)

Kettle

2812

ID shell = 39 in

Reboiler

OD = 1 in ID = 0,87 in L =20 ft Pass = 2

hasil bawah MD 2 dengan kecepatan umpan 4917,9847 kg/jam dengan

92699,03

pemanas saturated steam 160°C

3. Tangki Penyimpan Tabel 9. Spesifikasi dan harga tangki penyimpan Nama alat

Kode

Tangki penyimpan Allyl Klorida

T-01

Tangki penyimpan NaOH 48%

T-02

Fungsi Menyimpan Allyl Klorida untuk 15 hari operasi Menyimpan NaOH untuk 15 hari operasi

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

P (atm )

T ( ºC)

Ukuran (m)

Jm l

1

30

D = 13,72 H = 5,486

1

1

30

D = 13,72 H = 5,486

1

Bahan kontruksi Carbon Steel SA-283 grade C Carbon Steel SA-283

Harga (USD $) 361165 242702,9

30 SKRIPSI

Tangki penyimpan HCl 33%

T-03

Tangki penyimpan produk Allyl Alkohol 99%

T-04

Accumulator I

ACC01

Accumulator II

ACC02

Accumulator III

ACC03

Menyimpan HCl untuk 15 hari operasi Menyimpan Allyl alkohol dengan waktu tinggal 15 hari operasi Menampung sementara hasil atas Striper (ST01) yang keluar dari kondensor (CD-01) dengan waktu tinggal 5 menit. Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi I (MD-01) yang keluar dari kondensor (CD-02) dengan waktu tinggal 5 menit. Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi II (MD-02) yang keluar dari kondensor (CD-03) dengan waktu tinggal 5 menit.

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

1

30

D = 10,67 H = 3,658

1

1

40

D = 13,72 H = 5,486

1

1,1

102,3 8

D= 0,7052 L = 1,4104

1

42,3

1

96,55

grade C Carbon Steel SA-283 grade C Carbon Steel SA-283 grade C

229339,8 252935,9

1

Carbon Steel SA-283 grade C

30819,42

D = 0,182 L = 0,363

1

Carbon Steel SA-283 grade C

16252,43

D= 0,4337 L = 0,8673

1

Carbon Steel SA-283 grade C

24198,06

31 SKRIPSI

4. Pompa Tabel 10. Spesifikasi dan harga pompa proses Nama Alat

Fungsi

Pompa-01 (P-01 A/B)

Memompa Allyl Klorida cair dari kapal tangker ke

Pompa-02 (P-02 A/B)

Memompa larutan NaOH 48% dari unit pembelian ke tangki 02

Pompa-03 (P-03 A/B)

Memompa larutan HCl 33% dari unit pembelian ke tangki 03

Pompa-04 (P-04 A/B)

Memompa air dari unit utilitas menuju Mixer (M-01)

Pompa-05 (P-05 A/B)

Memompa campuran umpan tangki 01 dan recycle hasil atas MD 1 menuju reaktor (R-01)

Pompa-06 (P-06 A/B)

Memompa NaOH 48% dari Tangki 02 menuju Mixer (M-01)

Pompa-07 (P-07 A/B)

Memompa HCl 33% dari Tangki 03 menuju Netralizer (N-01)

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Jenis Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage

Q ( gpm )

Bahan kontruksi

Head Pompa (m)

Daya ( Hp )

Jml

Harga ( USD $ )

289,3

Stainless steel

23,22

15

2

14446,6

293,2

Stainless steel

6,59

5

2

27689,32

110

Stainless steel

4,191

1

2

27689,32

38,86

Stainless steel

4,092

0,5

2

15168,93

8,535

Stainless steel

93,039

2

2

9390,291

6,752

Stainless steel

5,004

0,5

2

9390,291

2,548

Stainless steel

12,29

0,5

2

9390,291

32 SKRIPSI

Pompa-08 (P-08 A/B)

Memompa NaOH 10% dari Mixer menuju Reaktor (R-01)

Pompa-09 (P-09 A/B)

Memompa hasil atas Stripper menuju Menara Distilasi (MD-01)

Pompa-10 (P-10 A/B)

Memompa Hasil bawah Stripper (ST01) menuju UPL

Pompa-11 (P-11 A/B)

Memompa hasil atas MD 1 untuk direcycle kembali dan sebagian di reflux

Pompa-12 (P-12 A/B)

Memompa Hasil bawah MD 1 menuju MD 2

Pompa-13 (P-13 A/B)

Memompa hasil atas MD 2 berupa Allyl Alkohol 99% menuju tangki produk dan sebagian direflux

Pompa-14 (P-14 A/B)

Memompa Hasil bawah MD 2 menuju UPL

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage

44,27

Stainless steel

93,32

10

2

15168,93

28,3

Stainless steel

3,728

0,5

2

9390,291

31,17

Stainless steel

1,46

0,5

2

9390,291

0,492

Stainless steel

3,786

0,5

2

9390,291

2,897

Stainless steel

15,02

0,5

2

9390,291

7,163

Stainless steel

7,345

0,5

2

9390,291

22,72

Stainless steel

0,977

0,5

2

9390,291

33 SKRIPSI

BAB III NERACA MASSA DAN PANAS A. Neraca Massa 1. Mixer (M-01) Komponen NaOH H2O Jumlah

Masuk (kg/jam) Fresh feed Utilitas 1110,0203 1202,5220 8787,6609 2312,5423 8787,6609

Keluar (kg/jam) 1110,0203 9990,1829 11100,2032

2. Reaktor (R-01) Komponen Mixer (M-01) C3H5Cl C3H5OH H2O NaCl NaOH Jumlah

9990,1829

1110,0203 11100,2032

Masuk (kg/jam) Fresh feed Recycle MD-01 1669,8832 100,0127 1,0102 25,4297

1695,3129

101,0229

3. Netralizer (N-01) Komponen HCl C3H5Cl C3H5OH H2O

Masuk (kg/jam) Fresh feed Reaktor (R-01) 219,1995 106,1938 1263,7063 445,0413

NaCl NaOH Jumlah

10015,6126 1270,5662 240,4601

664,2408

12896,5390

4. Stripper (ST-01) Komponen Masuk (kg/jam) Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Keluar (kg/jam) 106,1938 1263,7063 10568,960 4 1621,9192 13560,779 8

Keluar (kg/jam)

Keluar (kg/jam) 106,1938 1263,7063 10015,612 6 1270,5662 240,4601 12896,539 0

34 SKRIPSI

C3H5Cl C3H5OH H2O NaCl Jumlah

MD-01 106,1938 1256,4277 4919,5169

106,1938 1263,7063 10568,9604 1621,9192 13560,7798

6282,1384

UPL 7,2786 5649,4435 1621,9192 7278,6414

5. Menara Distilasi I (MD-01) Komponen C3H5Cl C3H5OH H2O Jumlah

Masuk (kg/jam) 106,1938 1256,4277 4919,5169 6282,1384

Keluar (kg/jam) Recycle MD-02 Reaktor (R-01) 100,0127 6,1811 1,0102 1255,4174 4919,5169 101,0229 6181,1155

6. Menara Distilasi II (MD-02) Komponen C3H5Cl C3H5OH H2O Jumlah

Masuk (kg/jam) 6,1811 1255,4174 4919,5169 6181,1155

Keluar (kg/jam) Tangki Produk UPL (T-04) 6,1811 1250,4995 4,9180 6,4502 4913,0667 1263,1308 4917,9847

B. Neraca Panas 1. Mixer (M-01) Panas Masuk (kkal/jam) Panas Keluar (kkal/jam) Fresh feed Panas keluar 51837,834 Panas

103675,668 pelarutan

8353,50852 Q 43484,33 Jumlah

Jumlah

103675,668

103675,668

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

35 SKRIPSI

2. Reaktror (R-01) Panas Masuk (kkal/jam) Umpan masuk

Panas Keluar (kkal/jam) Produk keluar

1085436,2736 Panas reaksi

1046659,1922

1674400,1285 Panas isolasi -1713177,2234 Jumlah

Jumlah

1046659,1922

1046659,1922

3. Netralizer (N-01) Panas Masuk (kkal/jam) Reaktor 1891505,5869 Tangki HCl 33% 2943,2094 Panas reaksi 476857,7035 Jumlah 2371306,4997

Panas Keluar (kkal/jam) Bahan keluar 2371306,4997 Jumlah

2371306,4997

4. Stripper (ST-01) Panas Masuk (BTU/jam) Bahan masuk Beban reboiler Jumlah

Panas Keluar (BTU/jam) Hasil atas Hasil bawah Beban kondensor 2371306,4997 Jumlah 2371306,4997

5. Menara Distilasi I (MD-01) Panas Masuk (BTU/jam) Panas Keluar (BTU/jam) Bahan masuk -143640219,161 Hasil atas -57223527,632 Beban reboiler 9248034,631 Hasil bawah -77168656,899 Jumlah -134392184,531 Jumlah -134392184,531 6. Menara Distilasi II (MD-02) Panas Masuk (BTU/jam) Bahan masuk -67285073,653

Panas Keluar (BTU/jam) Hasil atas -2370802,419

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

36 SKRIPSI

Beban reboiler Jumlah

38546217,119 -28738856,534

Hasil bawah -72186215,360 Beban kondensor 45818161,245 Jumlah -28738856,534

BAB IV UTILITAS Dalam suatu industri kimia selain bahan baku dan bahan pembantu juga diperlukan bahan penunjang kelancaran produksi lainnya, dalam hal ini disediakan oleh unit Utilitas. Utilitas ini menyediakan kebutuhan air, listrik, steam dan udara tekan. A. Air Bahan baku air dibeli dari Krakatau Tirta Industri (KTI) Cilegon yang telah memenuhi syarat baku air air bersih. Kebutuhan Air : Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

37 SKRIPSI

a. Kebutuhan air pendingin b. Kebutuhan air umpan boiler c. Kebutuhan air proses

= 317181,8488 kg/jam = 51120,5989 kg/jam = 8787,6609 kg/jam + 377090,1086 kg/jam

Air make up a. b. c. d. e. f.

Blowdown boiler Blowdown Cooling tower Menguap di Cooling tower Regenerasi Ion Exchanger Kebutuhan air kantor dan rumah tangga Hidran dan servis

= 128,000 kg/jam = 1321,591 kg/jam = 4504,4 kg/jam = 213,000 kg/jam = 2007,500 kg/jam = 243,5 kg/jam + 8417,991 kg/jam

B. Steam Steam yang diperlukan adalah saturated steam dengan P = 6,1 atm dan T = 160 ºC. Steam ini dibangkitkan di boiler dengan jumlah 61344,71868 kg/jam. C. Udara Tekan Udara tekan dalam pabrik allyl alkohol dipakai untuk menggerakkan instrumen pengendali dalam pabrik. Kebutuhan udara tekan diperkirakan sebanyak 23,75 m3/jam D. Listrik Listrik digunakan untuk menggerakkan motor penggerak pompa, motor pengerak pengaduk, penerangan perkantoran, bengkel dan laboratorium. Listrik yang terpasang 220 KW. E. Bahan Bakar Bahan Bakar yang digunakan berupa fuel oil dan solar, digunakan untuk bahan bakar boiler, dan sebagian untuk cadangan generator. Kebutuhan fuel oil sebesar 125463571,2 kg/tahun dan solar sebesar 1141,38 kg/tahun.

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

38 SKRIPSI

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

39 SKRIPSI

Gambar 6. Sistem Pengolahan dan Distribusi Air

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

40 SKRIPSI

F. Spesifikasi Alat Utilitas 1. Bak Utilitas Tabel 11. Spesifikasi dan harga utilitas Kode Alat Fungsi BU-01

Menampung air bersih yang dibeli dari PT. Krakatau Tirta Industri

2. Tangki Utilitas Tabel 12. Spesifikasi dan harga tangki utilitas Nama Alat Fungsi

Panjang (m)

Lebar (m)

Tinggi (m)

Jml

Harga ( Rp )

6,4

3,2

6

1

22.788.000

Type

Diameter (m)

Tinggi (m)

Jml

Harga (Rp)

TU-01

Menampung air kebutuhan rumah tangga dan kantor dari bak penampung air bersih (BU – 01) dengan waktu tinggal 24 jam

Silinder vertikal

3,88

3,88

1

15.600.000

CT-01

Mendinginkan kembali air pendingin yang telah dipergunakan untuk disirkulasikan kembali

Induced Deck Tower

-

10,7

1

58.300.000

3,23

6,46

1

8.061.000

1,01

L = 3,03

1

6.900.000

Diameter (m)

Tinggi (m)

Jml

Harga (USD $)

Deaerator

Melepaskan gas-gas yang terlarut dalam air, dengan menginjeksikan NaH2PO4.H2O dan N2H4

Tangki udara

Menampung udara tekan selama 0,5 jam

Nama Alat

Fungsi

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Tangki silinder tegak dengan kedua tutup dibentuk Tangki silinder horizontal

Type

41 SKRIPSI

TU-02

Menampung air Umpan Boiler sebagai air pembuat steam didalam Boiler dengan waktu tinggal 24 jam

Boiler

Membangkitkan steam jenuh pada tekanan 89,66 psia dan suhu 320 °F

KE-01

Mengikat ion - ion positif yang ada dalam air lunak

AE-01

Mengikat ion - ion negatif yang ada dalam air lunak

Tangki silinder horizontal Ketel uap jenis Fire Tube boiler Silinder tegak Silinder tegak

9,8

L = 19,6

1

121592

0,26

L = 0,52

1

121592

2,98

2,64

2

6020

2,98

2,64

2

7320

3. Pompa Tabel 13. Spesifikasi dan harga pompa utilitas Nama Alat

Fungsi

Jenis

Q ( gpm )

Bahan kontruksi

Head Pompa (m)

Daya ( Hp )

Jml

Harga ( Rp )

PU-01

Mengalirkan air dari Bak Penampung air bersih (BU – 01) menuju Proses Demineralisasi dan Kebutuhan Kantor, Rumah Tangga dan air pendingin

Sentrifugal single stage

36,98

Stainless steel

9,5

¾

2

82.524.000

PU-02

Mengalirkan air dari Cooling Tower menuju alat pendingin

1391

Stainless steel

13

30

2

82.524.000

PU-03

Mengalirkan air pendingin yang telah dipakai menuju Cooling Tower

1391

Stainless steel

7,3

15

2

42.240.000

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage

42 SKRIPSI

PU-04

Mengalirkan air yang keluar dari Kation Exchanger menuju Anion Exchanger

PU-05

Mengalirkan air yang keluar dari Anion Exchanger menuju Deaerator

PU-06

Mengalirkan air yang keluar dari Deaerator menuju Boiler

Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage Sentrifugal single stage

225

Stainless steel

3,47

1½

2

62.200.000

225

Stainless steel

4,02

1½

2

62.200.000

225

Stainless steel

2,84

1½

2

62.200.000

4. Kompresor Tabel 14. Spesifikasi dan harga kompresor utilitas Nama Alat Kompresor Udara (KU)

Fungsi

Jenis

Q 3 ( m /jam )

Menekan udara lingkungan sebesar 23,75 m3/jam dari 1 atm menjadi 4 atm

Sentrifugal single stage

21,40

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Bahan kontruksi

Head Kompresor (m)

Daya ( Hp )

Jm l

Harga ( Rp )

Cast iron

-

1½

1

10.200.000

43 SKRIPSI

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN A. Bentuk Perusahaan Organisasi perusahaan adalah hubungan struktural antara berbagai faktor dalam perusahaan yang bertujuan agar tujuan organisasi dapat dapat dicapai dengan efisien. Pabrik allyl alkohol ini direncanakan akan dikelola oleh suatu badan usaha yang berbentuk perseroan terbatas (PT), badan usaha ini disebut perseroan sebab modal terdiri dari saham-saham. Kekuasaan tertinggi pada PT adalah rapat umum pemegang saham (RUPS), yang memiliki hak untuk menunjuk dewan direksi sebagai penanggung jawab kegiatan perusahaan. Direktur dipilih oleh rapat umum anggota, yang dipilih menjadi direktur tidak selalu 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 akuntan pabrik bila dalam perusahan ada yang tidak beres. Direksi dan komisaris dipilih kembali oleh rapat umum pemilik saham apabila mereka bersedia setelah massa jabatan habis. 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 hutanghutangnya. Ciri-ciri perseroan terbatas : 1. Perseroan Terbatas (PT) didirikan dengan akte pendirian notaris berdasarkan Kitab Undang-Undang Dagang. 2. Besarnya modal ditentukan dalam akte pendirian yang terdiri dari sahamsaham. 3. Perseroan Terbatas dipimpin oleh direksi yang dipilih oleh para pemegang saham 4. Pemilihan personalia sepenuhnya diserahkan kepada direksi dengan memperhatikan hukum perburuhan. Keuntungan Perseroan Terbatas :

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

44 SKRIPSI

1. Perseroan Terbatas merupakan badan usaha yang berdiri sendiri serta memiliki kekayaan sendiri yang terlepas dari kekayaan pribadi. 2. Modal dibagi dalam saham-saham kecil, sehingga memungkinkan ikut sertanya orang yang ingin memasukan modalnya yang berjumlah besar, sehingga mudah bergerak di pasar modal dan efektif dalam pengumpulan modal dengan jalan menjual saham. 3. Campur tangan pemilik modal tidak terlalu besar, sehingga memberi kesempatan manajemen melakukan terobosan-terobosan demi kemajuan perusahaan. B. Struktur Organisasi Sistem organisasi perusahaan yang dipilih yaitu sistem garis dan staf. 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 kemudian ke kepala bagian, diteruskan ke karyawan-karyawan dibawahnya dilengkapi dengan staf ahli yang bertugas memberi saran kepada direktur. Pembagian tugas : 1. Dewan Direksi a. Direktur Utama (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada RUPS, memimpin jalannya

perusahaan

serta

merumuskan

kebijakan perusahaan mengenai sistem operasi, sumber

daya

manusia,

dan

perkembangan

perusahaan. : Magister Teknik Kimia : Staff : 1 orang Pendidikan : D3 Sekretaris b. Direktur Teknik dan Produksi (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur utama yang Pendidikan Pembantu

bertugas

dan

bertanggung

jawab

terhadap

kebijaksanaan perusahaan dalam bidang produksi dan kelangsungan proses produksi secara kualitas Pendidikan Pembantu

dan kuantitas. : Magister Teknik Kimia : Staff : 1 orang

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

45 SKRIPSI

Pendidikan : D3 Sekretaris c. Direktur Umum dan Keuangan (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur utama yang bertugas

dan

bertanggung

jawab

terhadap

kelancaran dalam bidang hubungan masyarakat, hukum, pengembangan kualitas sumber daya manusia,

administrasi

kebijaksanaan

perusahaan

perusahaan dalam

dan bidang

perencanaan, pengaturan dan pengendalian lalu lintas keuangan dan kekayaan perusahaan, serta Pendidikan Pembantu

pemasaran produk. : Magister Ekonomi : Staff : 1 orang Pendidikan : D3 Sekretaris

2. Kepala Bagian a. Kepala Bagian Produksi (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur teknik dan produksi yang betugas dan bertanggung jawab terhadap kelangsungan proses produksi dan operasi pabrik secara keseluruhan dan mutu produk yang dihasilkan. Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia b. Kepala Bagian Teknik (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur teknik dan produksi yang bertugas dan bertanggung jawab terhadap pemeriksaan dan pemeliharaan peralatan proses produksi, bengkel dan perlengkapannya. Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro c. Kepala Bagian Pemasaran (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur umum dan keuangan, bertugas dan bertanggung jawab terhadap aliran pemasaran produk. Pendidikan : Sarjana Ekonomi/Akuntansi d. Kepala Bagian Umum (1 orang)

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

46 SKRIPSI

Tugas

: Bertanggung jawab kepada direktur umum dan keuangan, bertugas dan bertanggung jawab terhadap

rumah

tangga

perusahaan

dan

komunikasi. Pendidikan : Sarjana Sospol/Ekonomi e. Kepala Bagian Administrasi dan Keuangan (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur umum dan keuangan, bertugas dan bertanggung jawab terhadap

administrasi

perusahaan,

aliran

perencanaan, pengaturan, dan pengendalian lalu lintas keuangan dan kekayaan perusahaan. Pendidikan : Sarjana Sospol/Manajemen f. Kepala Bagian K3 dan Litbang (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab kepada direktur umum dan keuangan, bertugas dan bertanggung jawab terhadap keselamatan kerja dan terhadap kegiatan laboratorium, pengendalian mutu, penelitian dan pengembangan produk.. : Sarjana Teknik Kimia

Pendidikan 3. Kepala Seksi a. Kepala Seksi Proses (1 orang) Tugas : Memimpin

langsung

serta

memantau

dan

memastikan kelancaran proses produksi. Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia Staf : 12 orang karyawan shift Pendidikan : 3 orang kepala shift : D3 Teknik Kimia 9 orang operator : SMK/SMA b. Kepala Seksi Pengendalian (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab atas pemeriksaan dan pengendalian instrumen. Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro Staf : 9 orang karyawan shift Pendidikan : 3 orang kepala shift : D3 Teknik Elektro 6 orang operator : SMK/SMA c. Kepala Seksi Laboratorium (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab atas pemeriksaan dan pengendalian

kualitas

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

hasil

produksi,

dan

47 SKRIPSI

melakukan

penelitian

tentang

kemungkinan

pengembangan produk. : Sarjana Teknik Kimia : 12 orang karyawan shift : 3 orang kepala shift : D3 MIPA 9 orang operator : SMK/SMA d. Kepala Seksi Pemeliharaan (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap pemeliharaan alat. Pendidikan : Sarjana Teknik Mesin Staf : 12 orang karyawan shift Pendidikan : 3 orang kepala shift : D3 Teknik Mesin 9 orang operator : SMK/SMA e. Kepala Seksi Utilitas ( 1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap penyediaan air, Pendidikan Staf Pendidikan

listrik, dan hal lain yang mendukung keseluruhan produksi. : Sarjana Teknik Kimia : 20 orang karyawan shift : 3 orang kepala shift : D3 Teknik Kimia 17 orang operator : SMK/SMA f. Kepala Seksi Pembelian (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap pengadaan bahan Pendidikan Staf Pendidikan

baku, serta alat. Pendidikan : Sarjana Ekonomi Staf : 3 orang Pendidikan : D3 Ekonomi g. Kepala Seksi Pemasaran (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap pemasaran produk Pendidikan : Sarjana Ekonomi Staf : 6 orang Pendidikan : D3 Ekonomi h. Kepala Seksi Humas (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap hubungan perusahaan

dengan

masyarakat,

rekanan

perusahaan, dan pemerintah. Pendidikan : Sarjana Psikologi/Komunikasi Staf : 3 orang Pendidikan : D3 Komunikasi i. Kepala Seksi Keamanan (1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap keamanan pabrik Pendidikan : Komandan Satpam setingkat D3 Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

48 SKRIPSI

Staf : 12 orang Pendidikan : SMA j. Kepala Seksi Personalia (1 orang) Tugas : Bertanggung

jawab

terhadap

karyawan,

pengangkatan karyawan, dan pelatihan karyawan. Pendidikan : Sarjana Hukum/Psikologi Staf : 5 orang Pendidikan : 2 orang : D3 Komunikasi/Psikologi 3 orang : SMA k. Kepala Seksi Pembukuan dan Keuangan ( 1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap pembukuan dan pemeriksaan keuangan dan lalu lintas keuangan perusahaan. Pendidikan : Sarjana Akuntansi Staf : 5 orang Pendidikan : D3 Akuntansi l. Kepala Seksi Pemadam Kebakaran ( 1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap keamanan dan Keselamatan

pabrik

meliputi

pengecekan

peralatan pemadam kebakaran dan ketersediaan air Pendidikan : Komandan setingkat D3 Staf : 4 orang Pendidikan : SMA m. Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja ( 1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap kesehatan dan keselamatan karyawan. Pendidikan : Kedokteran Staf : 8 orang Pendidikan : 8 orang D3 Hiperkes/Akper n. Kepala Seksi Litbang ( 1 orang) Tugas : Bertanggung jawab terhadap

kegiatan

laboratorium, pengendalian mutu, penelitian dan Pendidikan Staf Pendidikan 4. Pembantu a. Pesuruh

pengembangan produk. : Sarjana Teknik Kimia : 6 orang : 2 orang : D3 Teknik Kimia 3 orang : D3 MIPA : 2 orang

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

49 SKRIPSI

Pendidikan : SMP b. Petugas Kebersihan : 4 orang Pendidikan : SMP C. Gaji Karyawan Penggajian karyawan didasarkan atas pertimbangan : 1. Tingkat jabatan 2. Tingkat pendidikan 3. Segi pengalaman kerja / keahlian dan masa kerja 4. Segi lingkungan yang berhubungan dengan resiko kerja Gaji karyawan diberikan setiap awal bulan dan jumlah yang dibayarkan sesuai dengan jabatan/golongan ditambah dengan tunjangantunjangan yang menjadi haknya. Tabel 15. Penggajian karyawan pendidika No Jabatan n

jumlah

Gaji/tahun

Gaji/bulan

1

Direktur utama

S2

1

2

Direktur

S2

2

3

Kepala bagian

S1

6

4

S1

14

S1

12

Rp.5000000

Rp

720.000.000

6 7

Kepala seksi Kepala Regu (Shift) Staf I Staf II

Rp.4000000 0 Rp.2000000 0 Rp.1000000 0 Rp.7000000

S1 D3

2 32

Rp.2500000 Rp.2000000

Rp Rp

60.000.000 768.000.000

8

Operator

SMK/SM A

47

Rp.1200000

Rp

676.800.000

D3

8

Rp.1500000

Rp

144.000.000

SMA

4

Rp.1200000

Rp

57.600.000

SMA SMP

12 2

Rp.1200000 Rp.650000

Rp Rp

172.800.000 15.600.000

SMP

4

Rp.650000

Rp

31.200.000

146

Rp.9290000 0

Rp

5.502.000.000

5

9 10 11 12 13

Petugas Kesehatan Petugas Pemadam Satpam Pesuruh Petugas Kebersihan Total

D. Jadwal Kerja Karyawan

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

Rp

480.000.000

Rp

480.000.000

Rp

720.000.000

Rp 1.176.000.000

50 SKRIPSI

Pabrik allyl alkohol

berdiri di lahan seluas 10616,825 m2,

direncanakan beroperasi selama 24 jam sehari secara kontinyu. Jumlah hari kerja selama 330 hari/tahun. Sisa hari yang lain dalam satu tahun digunakan untuk perawatan dan perbaikan. Berdasarkan statusnya, karyawan dibedakan menjadi dua, yaitu karyawan shift dan non shift yang berjumlah 146 orang. a. Karyawan non shift merupakan karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Karyawan non shift bekerja selama 5 hari kerja dalam seminggu dan libur pada hari sabtu dan minggu serta hari-hari libur nasional. Sehingga total kerja 40 jam dalam seminggu, dengan peraturan sebagai berikut: Senin – Kamis Jumat

: : : :

Pukul 07.30 – 16.30 Pukul 12.00 – 13.00 (istirahat) Pukul 07.30 – 17.00 Pukul 11.30 – 13.00 (istirahat)

Tabel 16. Daftar karyawan non shift Jabatan

Pendidikan

Direktur Utama Direktur Kepala Bagian Kepala Seksi Seksi pembelian Seksi Pemasaran Seksi Humas Seksi Personalia Seksi Pembukuan dan Keuangan Seksi Litbang Sekretaris Pesuruh Petugas kebersihan

Magister Magister Sarjana Sarjana D3 D3 D3 D3 dan SMA D3 D3 D3 SMP SMP Jumlah

Jumla h 1 2 6 14 3 6 3 5 5 6 3 2 4 60

b. Karyawan Shift Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian – bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

51 SKRIPSI

produksi. Bagi karyawan shift, setiap 3 hari kerja mendapatkan libur 1 hari dan masuk shift secara bergantian waktunya. Kelompok kerja ini dibagi menjadi 3 shift perhari, masing-masing bekerja selama 8 jam, sehingga harus dibentuk 4 kelompok, dimana setiap hari 3 kelompok bertugas dan 1 kelompok istirahat. Aturan jam kerja karyawan shift : Shift Pagi

: Pukul 07.00 – 15.00

Shift Siang

: Pukul 15.00 – 23.00

Shift Malam

: Pukul 23.00 – 07.00

Tabel 17. Daftar karyawan shift Jabatan

Jumla h 12 9 12 9 20 12 4

Pendidikan

Seksi Proses Seksi Pengendalian Seksi Laboratorium Seksi Pemeliharaaan Seksi Utilitas Seksi Keamanan Seksi Pemadam Kebakaran Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja Jumlah

D3 dan SMK/SMA D3 dan SMK/SMA D3 dan SMK/SMA D3 dan SMK/SMA D3 dan SMA/SMK SMA SMA D3

8 86

Penjadwalan tugas shift disusun dalam tabel sebagai berikut: Tabel 18. Jadwal Tugas Shift Hari Regu A B C D Hari Regu

1

2

3

P

P S

P S M

S M

M

1

1

6

7

4

5

6

7

S

S M

S M P

S M P

M P

P

1

1

2

2

8

9

0

1

8

9 M

1 0 M P

M P S

P S

S

2

2

2

2

2

3

4

5

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

11 M P S

1

1

1

1

2

3 P

4 P S

5 P S M

P S M

S M

M

2

2

2

2

3

6

7

8

9

0

52 SKRIPSI

A B C D

S S M P

S M

M P

S M P

P

M M P S

P S

M P

M P S

S

P P S M

S M

P S M

P S M

S S M P

M P

Keterangan : A, B, C, D

: Kelompok kerja (regu) shift

P

: Shift pagi

S

: Shift siang

M

: Shift malam : Hari libur

Cuti tahunan Karyawan mempunyai hak cuti tahunan dengan ketentuan selama 1 tahun kerja mempunyai hak cuti 12 hari kerja. Bila dalam waktu 1 tahun tidak mempergunakan hak cutinya maka hak cuti tersebut hilang untuk tahun yang bersangkutan.

Hari Libur Nasional Bagi karyawan harian, hari libur nasional tidak masuk kerja. Bagi karyawan shift, hari libur nasional tetap masuk dengan catatan hari itu dianggap kerja lembur. Jatah lembur dapat dialihkan ke karyawan lain dengan persetujuan kepala regu. Kerja lembur Kerja lembur terjadi apabila ada karyawan shift yang mengambil cuti. Tugas karyawan ini diambil alih oleh karyawan dari shift lain dan dianggap sebagai kerja lembur. Bagi karyawan harian kerja lembur terjadi bila bertugas di luar jam kerja, karena ada gangguan di pabrik, revisi tahunan atau ada pekerjaan yang harus diselesaikan pada batas waktu tertentu dengan seijin atasan. Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

S M P

53 SKRIPSI

Jaminan Sosial Sebagai sarana kesejahterahaan, kepada seluruh karyawan pabrik disamping menerima gaji perbulannya,juga diberikan jaminan sosial. Jaminan sosial tersebut dibawah ini : 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Tunjangan jabatan dan prestasi kerja Seragam dan perlengkapan kerja Tunjangan istri dan anak Jaminan sosial asuransi keselamatan kerja Fasilitas olahraga, kesenian, rekreasi, pengobatan, ibadah Fasilitas Kesehatan

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

54 SKRIPSI

Gambar 7. Struktur Organisasi Perusahaan

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

56 SKRIPSI

E. Evaluasi Ekonomi 1. Investasi Pabrik Investasi total terdiri atas Fixed Capital Investment (Investasi tetap) sebesar Rp194.150.143.803 dan Working Capital (modal kerja) sebesar Rp30.283.032.365 2. Biaya Operasi Keseluruhan biaya yang diperlukan untuk operasi pabrik selama 1 tahun diperkirakan sebesar Rp. 53.762.708.661 dengan kapasitas produksi 100 %. Biaya itu meliputi biaya tetap dan biaya variabel. Termasuk dalam biaya tetap adalah tenaga kerja, biaya pengadaan bahan baku, dan utilitas serta biaya yang terkait dengan biaya pabrik total. Sedangkan biaya variabel terdiri dari biaya yang terkait dengan penjualan. 3. Analisis Kelayakan Ekonomi Evaluasi ekonomi ditentukan dengan menggunakan cara klasik, yang meliputi: a. Return of Investment (ROI) Merupakan keuntungan yang dapat diperoleh setiap tahun didasarkan pada kecepatan pengembalian modal tetap yang di investasikan. Diperoleh : ROI sebelum pajak ROI setelah pajak

: :

26,03 % 15,62 %

b. Pay Out Time (POT) Merupakan waktu yang diperlukan sehingga Fixed capital investment yang ditanam dapat kembali atas dasar keuntungan tiap tahun. Diperoleh : POT sebelum pajak

:

2,78 tahun

POT sesudah pajak

:

3,90 tahun

c. Break Even Point (BEP) Titik batas produksi dimana pabrik tidak untung dan tidak rugi. BEP terjadi pada 43,15 % dari kapasitas produksi. d. Shut Down Point (SDP) Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

57 SKRIPSI

Titik dimana pabrik mengalami kebangkrutan, pabrik harus tutup dan berhenti beroperasi, SDP terjadi pada 16,94 % dari kapasitas produksi. e. Discounted Cash Flow (DCF) Besarnya perkiraan keuntungan yang diperoleh setiap tahun didasarkan pada jumlah investasi yang telah kembali pada setiap akhir tahun selama umur ekonomis pabrik. DCF 30,37 %. Pabrik Allyl Alkohol ini dilihat dari segi teknis digolongkan pabrik beresiko rendah, dapat dilihat dari evaluasi ekonomi yang memenuhi persyaratan. Persyaratan untuk pabrik beresiko rendah berupa ROI minimal 11 % dan POT maksimal 5 tahun sebelum pajak, sedangkan untuk pabrik beresiko tinggi ROI minimal 44 % dan POT maksimal 2 tahun sebelum pajak.

Grafik Evaluasi Ekonomi 200000000000 180000000000 160000000000 140000000000 Rp/tahun

120000000000 100000000000 80000000000 60000000000 40000000000 20000000000 0

0

10

20

30

40

50

60

% Kapasitas

Gambar 8. Kurva evaluasi ekonomi

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

70

80

90

100

58 SKRIPSI

BAB V KESIMPULAN Pabrik Ally Alkohol akan didirikan di kawasan industri Cilegon, karena ditinjau dari segi teknik yang meliputi pengadaan alat-alat produksi, penerapan teknologi, dekat dengan bahan baku, transportasi mudah dan tersedia tenaga kerja, sedangkan dari segi ekonomi yaitu dengan melihat indikator penting dalam kelayakan ekonomi sebagai berikut Return on Investment (ROI) sebelum pajak =

26,03 %, ROI

sesudah pajak = 15,62 %, Pay Out Time (POT) sebelum pajak = 2,78 tahun, POT sesudah pajak = 3,90 tahun, Discounted Cash Flow = 30,37 %, Break Even Point (BEP) = 43,15 %, Shut Down Point (SDP) = 16,94 %, sehingga prarancangan pabrik Allyl Alkohol ini layak untuk dipertimbangkan.

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

59 SKRIPSI

DAFTAR PUSTAKA ------------, Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2008 Tentang Perubahan Keempat Atas Undang-Undang Nomor 7 Tahun 1983 Tentang Pajak Penghasilan, Jakarta. Aries,R.S., and Newton,R.D.,1955, “Chemical Engineering Cost Estimation”, Mc. Graw Hill Book Co. Inc., New York Badan Pusat Statistik., 1999-2008, Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia, vol. II., BPS., Jakarta., Indonesia. Brown,G.G., 1978, ”Unit Operation”, Modern Asia Edition, Charles E Tuttle Co., Tokyo. Brownell,L.E., and Young, E.H., 1979, “Process Equipment Design”, Wiley Eastern Limited, New Delhi. Carl.L. Yaws., 1980, ”Chemical Properties”, Mc. Graw Hill, Inc.,USA

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

60 SKRIPSI

Coulson, J.M., and Richardson, J.F., 1983, “Chemical Equipment Design”, John Wiley and Sons. Inc., New York Evans Jr., F.L., 1985, “Equipment Design Handbook for Refineries and Chemical Plants”, Book Division Gulf Publishing , Houston, Texas. Kern, D.Q., 1950, “Process Heat Transfer”, International Student Edition, Mc. Graw Hill Kogakusha Ltd., Tokyo. Kirk, R.E., and Othmers, D.F., 1949, “Encyclopedia of Chemical Technology”, The Interscience Encyclopedia Inc., New York Ludwig, L.E., 1964, “ Applied Design for Chemical and Petrochemical Plants” vol 1,2, and 3, Gulf Publishing Co., New York. Mc,Cabe, W.L., and Smith, J.C., 1976, “Unit Operation of Chemical Engineering”, 3rd ed., Mc. Graw Hill, Book Company, Inc., New York. Perry, R.H., and Chilton, C.H., 1994, “Chemical Engineer Hand Book”, 6 th edition, Mc. Graw Hill Kogakusha Ltd., Tokyo Peter, M. S. and Timmerhaus, K. D., “Plant Design and Economics for Chemical Engineering”, 5th ed., Mc. Graw Hill Book Company. Rase, F. H, 1977, “Chemical Reactor Design for Process Plant”, Vol I & II,John Wileys and Sons, Inc., New York. Reid, H.F., 1987, “ Properties of Gases and Liquids”, Mc. Graw Hill Book Co., Kogakusha, Tokyo Sherwood, T.K., 1975, “Mass Transfer”, Mc. Graw Hill Kogakusha, Tokyo Smith, J.M., and van Ness, H.C., 1975, “Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic”, 3rd ed., Mc. Graw Hill Kogakusha Ltd., Tokyo Sularso, dan Tahara, H., 2000, Pompa dan Kompresor, edisi 7., PT Pradnya Paramita., Jakarta. Treyball, R.E., “Mass Transfer Operation”, 2nd ed., Mc. Graw Hill Kogakusha Ltd., Tokyo Vilbrandt, F.C., and Dreyden, C.E., 1959, “ Chemical Engineering Plant Design”, Mc. Graw Hill Book Co. Inc., New York.

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun

61 SKRIPSI

http://www.alibaba.com/ http://www.asc.co.id/ http://www.bi.go.id/web/id/ http://www.che.com/ http://www.energyefficiencyasia.org/ http://www.matche.com/ http://www.nema.org/ http://www.pln.go.id/ http://www.ulrichvasudesign.com/

Pra Rancangan Pabrik Allyl Alkohol dari Allyl Klorida dan NaOH Kapasitas 10.000 Ton/Tahun