Tugas Ekotek Versi Dua.docx

MAKALAH EVALUASI EKONOMI TEKNIK “PRA-PERANCANGAN PABRIK ETIL AKLIRAT DENGAN PROSES ESTERIFIKASI DARI ASAM AKLIRAT DAN ETANOL MENGGUNAKAN KATALIS ASAM SULFAT” “Diajukan sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Program Studi Teknik Kimia”

Disusun Oleh: Ahmad Qazawaini

H1D112016

Clara Rogate Gloria

H1D112203

Pembimbing: Chairul Irawan, ST., MT., Ph.D

KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK KIMIA

2016

Lembar Pengasahan

i

Daftar Isi

Lembar Pengasahan ................................................................................................. i Daftar Isi.................................................................................................................. ii Daftar Gambar ........................................................................................................ iii Daftar Tabel ........................................................................................................... iv BAB I ...................................................................................................................... 5 PENDAHULUAN .................................................................................................. 5 1.1

Latar Belakang ............................................................................................. 5

1.2

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

1.3

Penentuan Kapasitas Pabrik ........................ Error! Bookmark not defined.

1.4.1 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ..... Error! Bookmark not defined. 1.4.1

Bahan Baku ............................................. Error! Bookmark not defined.

1.4.2

Katalis ...................................................... Error! Bookmark not defined.

1.4.3

Produk ..................................................... Error! Bookmark not defined.

BAB II .................................................................... Error! Bookmark not defined. PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES ................ Error! Bookmark not defined. 2.1

Seleksi Proses .............................................. Error! Bookmark not defined.

2.1.1

Proses Esterifikasi ................................... Error! Bookmark not defined.

2.1.2

Proses Reppe ........................................... Error! Bookmark not defined.

2.1.3

Proses oksidasi propene ......................... Error! Bookmark not defined.

2.1.4

Proses ethyl 3-ethoxypropionate ............. Error! Bookmark not defined.

2.2

Uraian Proses ............................................................................................... 8

2.2.1

Persiapan bahan baku ............................................................................. 14

2.2.2

Pengolahan ............................................................................................. 14

2.2.3

Pemurnian Produk .................................................................................. 14

ii

Daftar Gambar

Gambar 1.1 Data Impor Etil Aklirat 2005-2015 .... Error! Bookmark not defined.

iii

Daftar Tabel

Tabel 1.1 Data Pertumbuhan Impor etil alkrilat di Indonesia ..... Error! Bookmark not defined. Tabel 1.2 Kapasitas Produksi Beberapa Pabrik Etil Aklirat di Dunia .................... 4 Tabel 2.1 Tinjauan Pemilihan Proses ..................... Error! Bookmark not defined. Tabel 2.2 Jenis Katalis untuk Proses Esterifikasi... Error! Bookmark not defined.

iv

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Pertumbuhan manusia yang semakin meningkat seiring dengan perkembangan

teknologi menyebabkan munculnya dunia industri. Perkembangan ini memacu penemuan–penemuan baru ataupun pengembangan dan penyempurnaan teknologi yang sudah ada sebelumnya. Dalam negara berkembang seperti Indonesia, berbagai kebutuhan produk- produk kimia belum seluruhnya dapat dihasilkan sendiri. Sebagian atau seluruhnya masih di impor dari berbagai negara, terutama bahan-bahan yang merupakan produk antara (intermediate) untuk dijadikan berbagai produk lain yang lebih bermanfaat dan luas penggunaannya. Salah satu jenis produk yang dibutuhkan di industri adalah produk-produk alkrilat, salah satunya adalah etil alkrilat. Etil alkrilat adalah senyawa kimia yang mempunyai ikatan rangkap yang biasa digunakan sebagai komonomer (dengan acrylonitrile) dalam pembuatan acrylic dan modacrylic fibres. Ini digunakan dalam pembuatan produk pembersih anti oxidant agent, untuk sintesa kimia, juga sesuai untuk reaksi addisi dengan berbagai senyawa organik atau non organik. Etil alkrilat juga digunakan dalam formulasi cat dan membuat dispersi untuk cat, tinta, dan adhesive, juga digunakan untuk berbagai cairan resin dan dispersi untuk tekstil dan kertas, juga dalam pembuatan vitamin B1 (ACGIH, 1991). Disamping itu penggunaan utama bahan kimia ini adalah sebagai bahan baku pembuatan resin alkrilat, yang kemudian digunakan dalam formulasi cat dan produk lateks. Etil alkrilat digunakan untuk membentuk lapisan cat yang tahan terhadap air, sinar matahari dan cuaca, lapisan ini mempertahankan fleksibilitasnya bahkan pada temperatur rendah (DHHSPHS,1998). Untuk memenuhi kebutuhan etil alkrilat di Indonesia, pendirian pabrik etil alkrilat

ini

sangatlah

diperlukan.

Ini

disebabkan

karena

sebagian

besar

etil alkrilat masih diperoleh dari negara lain. Selain itu, pendirian pabrik ini juga dapat 5

menciptakan lapangan kerja baru sehingga mampu mengurangi jumlah pengangguran di kalangan masyarakat. Tentunya ini akan meningkatkan pendapatan negara dari sektor industri dan untuk kedepannya bisa menghemat devisa negara. Lebih penting lagi adalah untuk mengurangi ketergantungan impor n-butil alkrilat dari negara asing.

BAB II Tinjauan Pustaka Etil alkrilat merupakan campuran organik yang berbentuk cairan bening berbau sangat menyengat, yang biasa digunakan sebagai bahan preperasi dari jenis-jenis polimer. Etil alkrilat pertama kali dibuat oleh Redtenbacher pada tahun 1843, dengan mengoksidasi acrolein dan perak oksida, kemudian mereaksikan garam perak dengan etil ionida. Ini terus diproduksi secara komersial hingga awal tahun 1930. Di USA, proses oksidasi propilen digunakan secara esklusif untuk memproduksi campuran alkrilat. Teknik ini terus berkembang hingga tahun 1970 melibatkan oksidasi propilen menjadi acrolien dan mensubsitusi oksida menjadi asam alkrilat. Reaksi dilakukan pada kondisi uap pada shelland cube exchangers pada tekanan atmosfer. Kobalt oksida digunakan sebagai katalis untuk reaksi pertama, dan molybdium untuk reaksi yang kedua. Asam alkrilat keluar dari reaktor yang kedua dengan diserap oleh air, kemudian diekstrak dengan organic solven dan dipisahkan dengan vakum destilasi. Etil ester dibentuk dengan meraksikan asam alkrilat dengan etanol (Mannsville Co., 1984). Ada empat perusahaan besar di Amerika serikat yang memproduksi etil alkrilat pada tahun 1984 yang memproduksi sebanyak 131 juta kilogram. Di Perancis hanya ada satu perusahaan yang memproduksi etil alkrilat sebanyak 60 juta kilogram, yang merupakan pusat etil alkrilat di eropa barat. Di jepang, membutuhkan 15 juta kilogram etil alkrilat yang diproduksi oleh empat perusahaan besar disana pada tahun yang sama, 1984. 6

Etil alkrilat mengalami polimerisasi dengan air yang membentuk emulsi polimer, dan ini merupakan bentuk awal dari monomer alkrilat yang akan digunakan. Emulsi polimer digunakan untuk pembentukan kain, benang, kertas, bahan perekat, semir, dan lain-lain (Mannsville Chemicals Products Corp., 1984). Esterifikasi asam alkrilat dengan alkohol secara komersial biasa menggunakan bantuan katalis asam cair seperti sulfuric acid, hydrofluoric acid, atau paratoluenesulfonic acid. Tapi penggunaan katalis jenis ini tidak dianjurkan karena sifatnya beracun, korosif dan seringkali sukar dipisahkan dengan produk (Chen et al., 1999). Ion exchange resin bisa digunakan sebagai bahan untuk mengganti penggunaan katalis asam homogen. Karena bentuk padat dari ion exchange resin memiliki sifat fisik dan kimia yang baik dan menunjukkan kinerja yang sangat baik sebagai katalis heterogen dalam reaksi esterifikasi (Ju et al., 2011).

7

1.4

Spesifikasi Bahan

1.4.1 Bahan Baku





Asam akrilat (C2H3COOH) Sifat fisis :





Berat molekul

: 72 kg/kmol

Titik didih

: 141°C

Titik lebur

: 13,5°C.

Tekanan kritis

: 56,6 bar

Suhu kritis

: 380°C.

Densitas (30°C)

: 1,040 g/mL

Viskositas (25°C)

: 1,149 mPa.s

Panas penguapan (1 atm)

: 45,6 kJ/mol

Panas pembakaran

: 1.376 kJ/mol

(Perry, 1997)

I-6

8

Sifat Kimia : - Reaksi Esterifikasi Reaksi esterifikasi terjadi jika asam akrilat direaksikan dengan suatu alkohol membentuk ester dari asam akrilat dan air. Reaksi : CH2CHCOOH + ROH

CH2CHCOOR + H2O

- Reaksi Addisi Asam akrilat dapat diadisi dengan halogen, hidrogen dan hidrogen sianida Reaksi : CH2CHCOOH + HX

H2CX-CH2COOR (Kirk Othmer, 1998)



Metanol (CH3OH) Berat molekul

: 32,04 kg/kmol.

Titik didih

: 64,7°C

Titik lebur

: -97,68°C

Suhu kritis

: 239,49°C.

Tekanan kritis

: 79,9 atm.

Volume kritis

: 0,118 m3/kmol

Densitas (30°C)

: 0,792 kg/l.

Viskositas (25°C)

: 0,5344 mPa.s

Panas pembentukan : -1.498,81 kcal/kg (Perry, 1997)

Sifat kimia : - Reaksi oksidasi Reaksi oksidasi metanol dengan bantuan katalis K2Cr3O7, KmnO4, Na2Cr3O7 menghasilkan formaldehid Reaksi : CH3OH + O2

HCHO + H2O

9

I-7

10

-

Reaksi Esterifikasi Reaksi esterifikasi antara metanol dengan asam format akan menghasilkan metil format Reaksi : CH3OH + HCOOH

-

HCOOCH3 + H2O

Reaksi subtitusi Reaksi ini antara metanol dan HCl dengan bantuan katalis ZnCl2 menghasilkan metil klorida Reaksi : CH3OH + HCl

CH3Cl + H2O (Kirk Othmer, 1998)

1.4.2 Bahan Pembantu



Asam Sulfat (H2SO4), Sebagai katalis :



Bentuk

: Cairan tidak berwarna

Berat molekul

: 98 kg/kmol

Titik didih

: 336,85°C

Titik leleh

: 10,49°C

Densitas (25°C)

: 1,839 kg/l

(Perry, 1997) Sifat Kimia : Dengan basa membentuk garam dan air H2SO4 + 2 NaOH

Na2SO4

+ 2 H2O

Dengan garam membentuk garam dan asam lain H2SO4 + 2 NaCl

Na2SO4

+ 2 HCl (Kirk Othmer, 1998)



Sodium Hidroksida (NaOH) Berat molekul

: 40 kg/kmol

Titik didih normal

: 1390 °C

11

I-8

12

Densitas (30°C)

: 2,130 kg/l

Fase (30°C, 1 atm)

: Cair

Kemurnian

: 40 %

Impurities

: H2O 60 %

1.4.3 Produk



Metil Akrilat ( CH2CHCOOCH3 ) Berat molekul

: 86 kg/kmol.

Titik didih

: 80,2°C.

Titik lebur

: -76°C

Suhu kritis

: 262,85°C.

Tekanan kritis

: 41,94 atm.

Volume kritis

: 270 liter/kmol

Densitas (30°C)

: 0,9565 g/cm3

Viskositas (25°C)

: 0,49 mPa.s



(Perry, 1997)

Sifat kimia : - Bereaksi secara tak terkendali dengan oksidan kuat yang akan menyebabkan ledakan dan kebakaran - Mudah terpolimerisasi pada suhu yang tinggi (Ullman, 1985)

1.2

Uraian Proses Proses pembuatan etil alkrilat dari Asam Alkrilat dan etanol dilakukan dalam 3 tahap, yaitu : 13

1. Persiapan bahan baku 2. Pengolahan 3. Pemurnian produk

2.2.1

Persiapan bahan baku Bahan baku asam alkrilat dan etanol disimpan dalam tangki penyimpan

asam alkrilat dan tangki penyimpan etanol pada suhu 30oC dan tekanan 1 atm. Kedua bahan dipompa menuju pemanas untuk dinaikkan suhunya 70oC pada kondisi 1 atm. Asam sulfat sebagai katalisator juga dipompa dari tangki penyimpanan dengan suhu 30°C dan tekanan 1 atm. Kemudian ketiga bahan ini dialirkan ke dalam reaktor tangki berpengaduk.

2.2.2

Pengolahan Pada tahap ini, asam alkrilat, etanol, dan katalis asam sulfat sebanyak 4%

dimasukkan ke dalam reaktor tangki berpengaduk Reaktor. beroperasi pada tekanan 1 atm dan temperatur isothermal. Reaksi yang terjadi bersifat endotermis, sehingga untuk menjaga kondisi isothermal perlu pemanas yang mengalirkan steam melalui coil pemanas. Di dalam reaktor terjadi reaksi esterifikasi membentuk etil alkrilat dan air.

C2H5(OH) + H2C=CHCOOH etanol

2.2.3

Asam sulfat

Asam Alkrilat

H2C=CHCOOC2H5 + H2O Etil Alkrilat

... (2.5)

Air

Pemurnian Produk

Tahapan ini bertujuan untuk memperoleh produk etil alkrilat hingga mencapai kemurnian 99,7 %. Produk yang keluar dari reaktor didinginkan kemudian dialirkan menuju neutralizer. Di dalam neutrlizer asam sulfat dinetralisasi menggunakan sodium hidroksida (NaOH) cair 40% yang dipompa dari tangki penyimpanan. Keluaran dari neutralizer dialirkan menuju dekanter untuk memisahkan Na2SO4 sebelum masuk ke menara disitlasi. Hasil bawah dekanter berupa Na2SO4, asam alkrilat, etanol, etil alkrilat dan air, sedangkan hasil atas dekanter berupa etanol, air,

14

etil alkrilat dan asam alkrilat masuk ke menara destilasi-01 (MD-01). Hasil bawah MD-01 berupa asam alkrilat sedangkan hasil Atasnya adalah etil akrilat dan dimurnikan kembali didalam MD-02 hasil atas dari MD-02 adalah etanol sedangkan hasil bawahnya adalah prosuk etil akrilat.

15

2.3

Diagram Alir Kuantitatif

16

2.4

Diagram Alir Kualitatif

17

18

TATA LETAK PABRIK

Salah satu faktor penting yang mempengaruhi berlangsungnya suatu pabrik dan mendukung proses produksi adalah penentuan lokasi dan tata letak pabrik. Lokasi pabrik menentukan seberapa besar biaya yang harus dikeluarkan untuk pendistribusian bahan baku, pemenuhan kebutuhan utilitas dan pengadaan tanah untuk area pabrik. Tata letak komponen dalam pabrik juga mempengaruhi efisiensi area yang digunakan dan faktor keselamatan dalam pabrik tersebut. Oleh karena itu, pengaturan lokasi dan tata letak pabrik yang sedemikian rupa sangatdiperlukan sehingga mampu memenuhi kualitas dan kuantitas produk yang ingin dicapai.

7.1

Lokasi Tata Letak Pabrik Penentuan lokasi pabrik etil akrilat harus dipikirkan dengan cermat, karena

penentuan lokasi berkaitan erat dengan kelangsungan hidup pabrik. Penentuan lokasi yang tepat akan memberikan dampak positif baik dari segi teknis maupun ekonomi. Untuk itu, pabrik etil akrilat dari asam akrilat dan etanol dengan katalis asam sulfat kapasitas 36.000 ton/tahun direncanakan dibangun di Cilegon, Banten yang merupakan kota yang berorientasi terhadap industri, jasa dan perdagangan. Pemilihan lokasi ini sebagai tempat pendirian pabrik etil akrilat berdasarkan berbagai pertimbangan berikut : 1. Faktor Primer Faktor primer ini secara langsung mempengaruhi tujuan utama dari pabrik yang meliputi produksi dan distribusi. Faktor primer, meliputi: a) Letak Pasar Prospek pasar menjadi sangat penting karena untung ruginya suatu pabrik sangat tergantung pada pemasaran produknya, sehingga lokasi pabrik

harus

didirikan

di

daerah

yang

prospek

pemasarannya cerah. Produk berupa etil akrilat banyak dibutuhkan oleh industri pelapisan dan tinta, bahan perekat, seal, tekstil, plastik dan elastomer. Lokasi pabrik di daerah Cilegon, Banten sangat strategis dengan adanya pelabuhan laut serta jalan-jalan darat VII-19

VII-20

sehingga daerah pemasaran produksi dapat dijangkau. Selain itu, akan sangat menguntungkan bila pabrik etil akrilat ini didirikan di lokasi yang berdekatan dengan industri-industri tersebut dan berdekatan dengan pelabuhan. a) Sumber Bahan Baku Penyediaan bahan baku merupakan hal yang paling penting dalam mengoperasikan pabrik, karena pabrik beroperasi atau tidak sangat tergantung pada persediaan bahan baku atau pelabuhan tempat masuknya barang. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan etil akrilat yaitu asam akrilat yang terdapat di Cilegon yang diproduksi oleh PT. Nippon shokubai, sedangkan etanol di peroleh dari PT. Medco Ethanol Indonesia Lampung, Katalis Asam Sulfat diperoleh dari PT. Indonesian Acids Industry Ltd Bekasi dipilih lokasi yang dekat dengan sumber bahan baku dan jalur pelabuhan serta jalur darat untuk mempermudah pengiriman. b) Fasilitas Transportasi Sasaran pemasaran sebagian besar adalah untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri di samping sebagian sisa lainnya untuk diekspor. Untuk itu lokasi pabrik harus berdekatan dengan sarana perhubungan laut dan darat. Fasilitas jalan dan pelabuhan di kawasan industri Karang Pilang mendukung sekali untuk kepentingan tersebut, yaitu dengan adanya jalan antar propinsi kelas 1, bahkan jalan tol, dan juga pelabuhan yang ada sudah banyak disinggahi kapal-kapal besar. c) Utilitas Untuk kelancaran operasi pabrik, perlu diperhatikan sarana-sarana pendukung seperti air, listrik dan lain-lain, agar proses produksi dapat berjalan dengan baik. Penyediaan tenaga listrik diperoleh dari PLN dan generator set sebagai cadangan. Penyediaan air diperoleh dari air sungai Kali Mas dengan kadar klorida, DO, dan sulfat yang masih memenuhi standar kualitas air, digunakan untuk air

VII-21

pendingin, air proses, steam dan lain-lain. d) Tenaga Kerja Tenaga kerja ahli (skilled labor) tidak mudah didapatkan di setiap daerah tetapi biasanya banyak berada di daerah yang dekat dengan pusat-pusat pendidikan. Karang Pilang merupakan kawasan industri dan lokasinya di kota metropolitan Surabaya sebagai pusat pendidikan sehingga mudah untuk memperoleh tenaga kerja ahli. Karena tingginya jumlah pengangguran maka tidaklah sulit untuk memperoleh tenaga kerja tanpa keahlian (unskilled labor). b) Faktor Sekunder 1. Kemungkinan Perluasan Pabrik Dengan melihat perkembangan kebutuhan masa mendatang yang terus meningkat, maka perlu dipertimbangkan faktor perluasan pabrik. Karang Pilang merupakan suatu kawasan industri yang telah memenuhi faktor kelayakan baik mengenai iklim, sosial dan karakteristik lingkungan, sehingga tidak menghambat pendirian dan kelangsungan operasional dari pabrik. 2. Kebijakan Pemerintah Pendirian pabrik perlu memperhatikan beberapa faktor kepentingan yang terkait didalamnya, kebijaksanaan pengembangan industri, dan hubungannya dengan pemerataan kesempatan kerja, kesejahteraan, dan hasil-hasil pembangunan. Di samping itu, pabrik yang didirikan juga harus berwawasan lingkungan, artinya keberadaan pabrik tersebut tidak mengganggu atau merusak lingkungan sekitarnya. 3. Karakteristik Lokasi Karakteristik lokasi menyangkut iklim di daerah tersebut, yang tidak rawan terjadinya banjir dengan curah hujan sekitar 2000 mm/tahun, serta kondisi sosial masyarakatnya. Dalam hal ini, Cilegon sebagai kawasan industri adalah daerah yang telah ditetapkan menjadi daerah industri sehingga pemerintah memberikan kelonggaran hukum untuk mendirikan suatu pabrik di daerah tersebut.

VII-22

4. Kemasyarakatan Dengan masyarakat yang akomodatif terhadap perkembangan industri dan tersedianya fasilitas umum untuk hidup bermasyarakat, maka lokasi di kawasan industri Karang Pilang dirasa tepat. 5. Sarana Penunjang Lain Seperti sarana pendidikan, tempat ibadah, perumahan, sarana kesehatan, olahraga, hiburan dan lain-lainnya.

Pada gambar 7.1 merupakan peta lokasi rencana pendirian pabrik Etil Akrilat di daerah industri Cilegon, Banten.

U T

B

Rencana Lokasi Pendirian Pabrik

S

Gambar 7.1 Peta Lokasi Rencana Pendirian Pabrik

T S

VII-23

7.2

Tata Letak Bangunan dan Peratalan Pabrik Pengaturan tata letak ruangan daripada unit-unit bangunan dalam suatu

pabrik, dapat dilaksanakan sedemikian rupa sehingga : 1. Pemakaian areal tanah sekecil dan seefisien mungkin. 2. Letak bangunan sesuai dengan urutan proses 3. Letak bangunan kantor dan bangunan untuk proses harus terpisah, hal ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya bahaya yang mungkin timbul 4. Bahan baku dan produk dapat diangkut dengan mudah 5. Terjadinya areal tanah jalan maupun perluasan pabrik 6. Ventilasi dan penerangan yang cukup pada bangunan pabrik

VII-24

Tabel 7.1. Perincian Luas Tanah Bangunan Pabrik No

Daerah

Ukuran

Luas ( m2)

ft2

1

Pos Security

15 x 10

150

1614

2

Taman

50 x 20

1000

10760

3

Parkir

35 x 20

700

7532

4

Area Olahraga

30 x 25

750

8070

5

Kantor & Ruang Pertemuan

90 x 35

3150

33894

6

Kantor R & D

15 x 25

375

4035

7

Mushala

30 x 15

450

4842

8

Kantin

30 x 10

300

3228

9

Laboratorium

25 x 15

375

4035

10

Toilet

(4x5)x6

120

1291,2

11

Poliklinik

10 x 25

250

2690

12

Mess

30 x 40

1200

12912

13

Area Hijau

8 x 50

400

4304

14

Ruang Kontrol

( 18 x 8 ) x 2

288

3098,88

15

Area Bahan Baku

25 x 40

1000

10760

16

Pemadam Kebakaran

30 x 15

450

4842

17

Area Penyimpanan Produk

20 x 20

400

4304

18

Area Proses Produksi

190 x 85

16150

169090,5

19

Workshop & Maintenance

25 x 12

300

3228

20

Area Pengolahan Limbah

23 x 20

460

4949,6

21

Area Perluasan Pabrik

60 x 50

3000

32280

22

Tangki Utilitas & Air

15 x 20

300

3228

23

Area Utilitas

40 x 25

1000

10760

24

Jalan

300 x 15

4500

48420

25

Gudang Warehouse

20 x 12

240

2582,4

37.308

396.750,58

JUMLAH

VII-25

VII-26

7.3

Tata Letak Peralatan Proses Tata letak peralatan adalah tempat kedudukan alat-alat yang digunakan

dalam proses produksi. Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga kelancaran produksi bisa terjamin dan karyawan akan mendapatkan kepuasan kerja sehingga semangat kerja bisa ditingkatkan demikian juga produktivitas kerjanya. Dalam perancangan tata letak peralatan proses pada pabrik ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu : 1. Aliran bahan baku Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan ekonomis yang besar serta menunjang kelancaran dan keamanan produksi. Perlu diperhatikan elevasi pipa diatas tanah, perlu dipasang pada ketinggian 3 m atau lebih. Untuk pemipaan pada permukaan tanah diatur sedemikian rupa, sehingga tidak mengganggu lalu lintas pekerja. 2. Lalu lintas alat berat Hendaknya diperhatikan jarak antar alat dan lebar jalan agar seluruh alat proses dapat tercapai oleh pekerja dengan cepat dan mudah supaya jika terjadi gangguan alat proses dapat segera diperbaiki. Selain itu keselamatan pekerja selama tugas harus diprioritaskan, karena kenyamanan dalam kerja akan meningkatkan semangat kerja dan produktivitas kerja. 3. Aliran udara Aliran udara di dalam dan disekitar area proses perlu diperhatikan supaya lancar. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnansi udara pada suatu tempat yang dapat menyebabkan akumulasi bahan kimia yang berbahaya, sehingga dapat membahayakan keselamatan para pekerja.Di samping itu perlu diperhatikan arah hembusan angin. 4. Pencahayaan Penerangan seluruh area pabrik harus memadai, pada tempat-tempat proses yang berbahaya, atau berisiko tinggi harus diberi penerangan tambahan. 5. Lalu lintas manusia dan kendaraan Dalam perancangan tata letak peralatan, perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah agar apabila

VII-27

terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki, selain itu keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga perlu diprioritaskan. 6. Pertimbangan ekonomi Dalam penempatan alat-alat proses pada pabrik diusahakan agar dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran serta keamanan proses produksi pabrik sehingga dapat menguntungkan dari segi ekonomi. 7. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai tekanan dan suhu operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dari alat proses lain, sehingga apabila terjadi peledakan atau kebakaran pada alat tersebut tidak membahayakan alat proses lainnya. Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga: 1. Kelancaran proses produksi dapat terjamin. 2. Dapat mengefektifkan penggunaan luas lantai.. 3. Biaya material handling menjadi rendah dan menyebabkan turunnya pengeluaran untuk kapital yang tidak penting. 4. Jika tata letak peralatan proses sedemikian rupa sehingga urut-urutan proses produksi lancar, maka perusahaan tidak perlu untuk membeli alat angkutan yang biayanya mahal. 5. Karyawan mendapat kepuasan kerja Jika karyawan mendapat kepuasan kerja, maka akan membawa dampak meningkatnya semangat kerja yang akhirnya meningkatkan produktifitas kerja.

VII-28

Gambar 7.3 Tata Letak Proses

VII-29

Keterangan : 1.

Tangki Asam Akrilat

2.

Tangki Etanol

3.

Katalis Asam Sulfat

4.

Tangki Esterifikasi

5.

Tangki NaOH

6.

Netralizer

7.

Dekanter

8.

UPL (Unit Pengolahan Limbah)

9.

Menara Distilasi 1

10. Tangki Asam Akrilat 11. Menara Distilasi 2 12. Tangki Etanol 13. Tangki Etil Akrilat

VII-30

VII-30

VII-31

X-1

VII-32

BAB X EVALUASI EKONOMI

Untuk mengetahui sebuah pabrik yang direncanakan menguntungkan atau tidak, maka perlu dilalukan analisa dari pabrik tersebut. Ada beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam menganalisa suatu pabrik yang akan direncanakan. Faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah: a.

Laju pengembalian modal (Rate of Return).

b.

Waktu pengembalian modal (Pay out Time).

c.

Interest Rate of Return (IRR). Untuk menentukan faktor-faktor tersebut di atas, terlebih dahulu perlu

diketahui: a. Total Capital Investment (TCI). b. Total Production Cost (TPC).

10.1. Total Capital Investment (TCI) Total Capital Investment (TCI) adalah jumlah uang yang harus dikeluarkan untuk mendirikan suatu pabrik dan biaya untuk menjalankan pabrik selama beberapa waktu tertentu. Dari hasil perhitungan diperoleh TCI sebesar

Rp.

473.613.764.489 Secara garis besar Total Capital Investment (TCI) dapat dibagi dua, yaitu: 10.1.1. Fixed Capital Investment (FCI) Fixed Capital Investment (FCI) adalah modal yang diperlukan untuk mendirikan suatu pabrik yang meliputi peralatan, pemasangan alat serta fasilitas penunjang lainnya sehingga pabrik dapat beroperasi. Dari hasil perhitungan diperoleh FCI sebesar Rp. 294.362.034.028

10.1.2. Working Capital Investment (WCI) Working Capital Investment (WCI) adalah modal yang diperlukan untuk menjalankan pabrik yang telah siap beroperasi dalam jangka waktu tertentu (pada awal masa operasi). Dalam hasil perhitungan diperoleh WCI = 15% TCI.

X-1

X-33

Modal tersebut terdiri dari: 1.

Modal kerja yang digunakan untuk pembelian bahan baku dan penyediaan gudang.

2.

Biaya produksi.

3.

Pajak.

4.

Gaji karyawan. Karena keterbatasan dana yang dibutuhkan untuk membuat analisa ekonomi

secara terperinci (detail astimate) dalam perancangan ini digunakan metode study estimate. Dimana suatu investasi pabrik dihitung berdasarkan harga peralatan pabrik. Harga seluruh peralatan diperoleh Rp. 156.608.497.074

10.2. Total Production Cost (TPC) Dari hasil perhitungan diperoleh TPC = Rp. 866.653.473.218 Total biaya produksi ini terdiri dari: 10.2.1. Manufacturing Cost (Biaya Pembuatan) Manufacturing cost adalah biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan yang berhubungan langsung dengan proses produksi. Dari hasil perhitungan manufacturing cost diperoleh dari: 1.

Direct Production Cost (Biaya Produksi Langsung) Adalah biaya yang langsung membentuk hasil produksi. Yang termasuk biaya produksi langsung adalah biaya transportasi, supervision, bahan baku proses, upah buruh, perawatan dan perbaikan, power, bahan baku utilitas, utilitas, royalti, plant supplies, pengepakan dan laboratorium. Biaya-biaya ini ditetapkan atau naik turunnya tergantung pada volume kegiatan. Dari hasil perhitungan diperoleh direct production cost Rp. 500.057.172.690

2.

Indirect Production Cost (Biaya Produksi Langsung) Adalah biaya yang tidak langsung membentuk hasil produksi. Yang termasuk biaya produksi tidak langsung adalah biaya laboratorium, packaging, payroll overhead, plant overhead. Biaya-biaya ini ditetapkan atau naik turunnya tergantung pada volume kegiatan. Dari hasil perhitungan diperoleh indirect production cost Rp.130.761.475.200

X-34

3.

Fixed Charge (Pengeluaran Tetap) Adalah biaya yang tetap dari tahun ke tahun dan tidak berubah dengan adanya perubahan laju produksi. Biaya tersebut meliputi pajak, depresiasi, dan asuransi. Dari hasil perhitungan diperoleh fixed charge sebesar Rp. 44.154.305.104,16

4.

Plant Overhead Meliputi kesejahteraan, pelayanan medis, fasilitas, rekreaksi, fasilitas gudang dan pengepakan. Dari hasil perhitungan diperoleh plant overhead cost 10% total production cost.

5.

General Expenses (GE) Adalah biaya-biaya yang dikeluarkan untuk menunjang operasi pabrik. Yang termasuk general expenses adalah biaya administrasi, sales, penelitian dan pengembangan, finance. Dari hasil perhitungan diperoleh general expenses sebesar Rp. 191.680.520.224

10.3. Pendapatan Total Untuk mengetahui besarnya titik impas (Break Even Point), maka perlu diadakan penafsiran terhadap: 10.3.1. Biaya Tetap (Fixed Cost) Biaya tetap adalah biaya yang tidak tergantung dari laju produksi, terdiri dari depresiasi, asuransi dan bunga. 10.2.2. Biaya Semi Variabel (Semi Variable Cost) Biaya semi variabel adalah biaya yang tidak berbanding lurus dengan laju produksi, terdiri dari gaji karyawan, payroll overhead, Laboratorium, General Expense, Maintenance, Plant Supplies, Plant Overhead, Supervision. 10.2.3. Biaya Variabel (Variable Cost) Biaya variabel adalah semua biaya yang dikeluarkan, berbanding lurus dengan laju produksi, terdiri dari bahan baku, utilitas, packaging and transport, royalties and patents. 10.4. Analisa Profitability

X-35

Dalam analisa ini, digunakan beberapa asumsi, yaitu umur pabrik 10 tahun dengan kapasitas masing-masing: 

Tahun pertama

= 75%



Tahun kedua

= 90%



Tahun ketiga

= 100%

Pajak pendapatan 25% dari laba kotor. 10.4.1. Break Event Point (BEP) Titik impas yang merupakan kondisi dimana pabrik beroperasi pada kapasitas tidak untung dan tidak rugi. Dari hasil perhitungan diperoleh

BEP

= 55,43%. 10.4.2. Interest Rate of Return (IRR) Didefinisikan sebagai beban discount yang mampu ditanggung oleh sebuah perusahaan sedemikian rupa sehingga cummulative present value hingga unsure perusahaan sama dengan jumlah investasi yang ditanam. Dari hasil perhitungan diperoleh IRR = 7,61%. 10.4.3. Cash Flow Pembuatan cash flow dimaksudkan untuk mengetahui sampai beberapa lama penghasilan suatu pabrik dapat menutupi investasi yang ditanam. 10.4.4. Rate of Investment Adalah perbandingan antara uang yang diperoleh setiap tahun terhadap total investasi. Dari hasil perhitungan diperoleh laju pengembalian modal (ROI) sesudah pajak = 13,70% dan waktu pengembalian modal (POT) sesudah pajak = 4,22 tahun. Menurut Aries & Newton, p.193,196, syarat laju pengembalian modal minimum dan waktu pengembalian modal maksimum untuk industri kimia adalah 11% dan 5 tahun (untuk pabrik resiko rendah) serta 44% dan 2 tahun (untuk pabrik resiko tinggi). Maka, pabrik Formaldehid merupakan pabrik resiko rendah. Jadi, prarancangan pabrik formaldehid dengan proses molybdenum ditinjau dari analisa ekonomi memenuhi syarat dan layak untuk didirikan.

X-36

260 Total Penjualan Biaya Tetap Biaya Variabel Total Biaya Total Biaya Produksi

240 220

Rupiah/Tahun (1010)

200 180

SDP : Shut Down Point BEP : Break Event Point FA : Fixed Expense

160 140 120 100 80

BEP

60 40

SDP

20 0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Tingkat Produksi Per Tahun (%)

70

75

80

85

90

X-37

No.

Total Capital Investment (TCI)

1

Fixed Capital Investment (FCI)

2

Working Capital ( WC )

3

Plant start up Total

No.

Biaya Rp 294.362.034.028 Rp 156.608.497.074 Rp 22.643.233.387 Rp 473.613.764.489

Direct Manufacturing Cost (DMC)

1

Bahan baku proses

2

Bahan baku utilitas

3

Labor

4

Supervision (25% dari biaya tenaga kerja untuk proses rumit) Maintenance(8%-10% dari FCI, diambil 10%)

5 6

Plant supplies (15% maintenance)

7

Royalties and patent (1% harga jual)

8

Utilitas Total

No. Indirect Manufacturing Cost (IMC) 1 Payroll overhead (15%-20% dari labor diambil 20%) 2 Laboratorium (10-20% dari labor, diambil 20%) 3 Packaging Produk (13% harga jual produk) 4 Plant Overhead(50-100% labor,diambil 50%) Total No. 1

Direct Manufacturing Cost (FMC) Depresiasi (8%-10% dari FCI, diambil 10%)

Biaya Rp 348.753.952.800 Rp 3.571.691.576 Rp 6.624.000.000 Rp 1.656.000.000 Rp 29.436.203.403 Rp 4.415.430.510 Rp 9.599.990.400 Rp 95.999.904.000 Rp 500.057.172.690 Biaya Rp

1.324.800.000

Rp

1.324.800.000

Rp 124.799.875.200

Rp 3.312.000.000 Rp 130.761.475.200 Biaya Rp 29.436.203.403

X-38

2

Property tax (2-4% dari FCI, diambil 4%)

3

Asuransi (1% FCI) Total

No.

Manufacturing Cost (MC)

1

Direct Manufacturing Cost

2

Indirect Manufacturing Cost

3

Fixed Manufacturing Cost Total No.

Rp 11.774.481.361 Rp 2.943.620.340 44.154.305.104,16

Biaya Rp 500.057.172.690 Rp 130.761.475.200 Rp 44.154.305.104 Rp 674.972.952.994

1

General Expense (GE) Administrasi (2%-3% dari harga jual produk, diambil 3%)

Rp

28.799.971.200

2

Sales (3%-12% dari harga jual produk, diambil 12%)

Rp

115.199.884.800

3

Riset (2%-4% dari harga jual produk diambil 2,5% untuk industri kimia)

Rp

23.999.976.000

Finance (5% TCI) Total

23.680.688.224,44 Rp 191.680.520.224

4

Manufacturing Cost

=

General Expense

=

Total Biaya Produksi

=

Biaya

Rp 674.972.952.994 Rp 191.680.520.224 Rp 866.653.473.218

Analisa Kelayakan Analisa ekonomi dilakukan dengan metode discounted cash flow yaitu cash flow yang nilainya diproyeksikan pada masa sekarang. Adapun anggapan yang dipakai sebagai berikut : 1. Modal

+

X-39

a. Modal sendiri 70% b. Modal pinjaman 30%

= =

Rp 331.529.635.142 Rp 142.084.129.347

2. Pencairan modal pinjaman selama konstruksi dilakukan dengan cara sebagai berikut : a. a. Pada akhir tahun kedua masa konstruksi (tahun (-1)) dilakukan pembayaran sebesar 50% dari modal b. 3.