Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Tugas Akhir Dicky Yuli 1

Unduh sebagai docx, pdf, atau txt
Unduh sebagai docx, pdf, atau txt
Anda di halaman 1dari 130

PRARANCANGAN PABRIK STYRENE MONOMER DENGAN

KAPASITAS 35.000 TON/TAHUN

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Strata 1

Program Studi Teknik Kimia di Institut Teknologi Indonesia

Disusun oleh:

DICKY FRAJIMAS D. TAMI (1141500024)

YULIANTO ADIPURNOMO (1141500040)

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

TANGERANG SELATAN

2019
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Laporan Penulisan ini adalah hasil karya saya sendiri dan semua sumber
baik yang dikutip maupun dirujuk telah saya nyatakan dengan benar.

Nama 1 : Dicky Frajimas D. Tami

NRP : 1141500024

TandaTangan :

Nama 2 : Yulianto Adi Purnomo

NRP : 1141500040

TandaTangan :

Tanggal : Juli 2019

ii
HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir diajukan oleh :

Nama : Dicky Frajimas D.Tami

NIRM : 1141500024

Nama : Yulianto Adi Purnomo

NIRM : 1141500040

JuduL : Pra Perancangan Pabrik Styren Monomer Pada Kapasitas 35000


Ton/Tahun

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai


bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar SarjanaTeknik
pada Program Studi Teknik Kimia, InstitutTeknologi Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Dr.Wahyudin, S.T, M.Sc (.....................................)

Pembimbing : Linda Aliffia Yoshi, S.T, M.T (.....................................)

Penguji I : (.....................................)

Penguji II : (.....................................)

Penguji III : (.....................................)

Kaprodi : (.....................................)

Ditetapkan di : Serpong

Tanggal :

iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan
rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Tugas akhir
merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi strata satu program
studi Teknik Kimia, Institut Teknologi Indonesia.Tugas akhir ini berjudul “Pra
Rancangan Pabrik Styren Monomer Pada Kapasitas 35000 Ton/Tahun” terdiri
dari data dan perhitungan teoritis yang mencakup aliran dan peralatan proses dalam
industri kimia serta aspek-aspek lain yang menunjang pembangunan suatu pabrik.
Pada kesempatan kali ini, kami ingin menyampaikan rasa terimakasih yang
sebesar-besarnya atas bimbingan, bantuan, dukungan dan dorongan semangat yang
telah diberikan hingga terwujudnya tugas akhir ini. Rasa terimakasih kami haturkan
kepada :

1. Bapak Dr.Wahyudin, S.T, M.Sc dan Ibu Linda Aliffia Yoshi, S.T, M.T
selaku dosen Pembimbing yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan
pikiran untuk mengarahkan kami dalam penyusunan laporan ini
2. Bapak Dr. Ir. Sidik Marsudi, M.Si selaku ketua program studi Teknik
Kimia, Institut Teknologi Indonesia.
3. Orang tua kami tercinta yang telah memberikan dukungan baik materil
maupun spiritual sehingga kami dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Seluruh dosen dan karyawan jurusan Teknik Kimia Institut Teknologi
Indonesia.
Kami menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan, oleh
karena itu saran dan kritik sangat kami harapkan. Akhir kata kami berharap
semoga tugas akhir ini dapat memberikan kontribusi kepada pembaca. Terima
Kasih.
Serpong, Januari 2019

Penulis

iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

LAPORAN UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik Institut Teknologi Indonesia, saya yang bertandatangan


di bawah ini:
Nama : Dicky Frajimas D. Tami
NRP : 1141500024
Nama : Yulianto Adi Purnomo
NRP : 1141500040
Program Studi : Teknik Kimia
Jenis karya : Laporan Tugas Akhir
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan
kepada Institut Teknologi Indonesia Hak Bebas Royalti Non-eksklusif (Non-
exclusive Royalty-Free Right) atas karya ilmiah kami yang berjudul : “Pra
Rancangan Pabrik Styren Monomer Pada Kapasitas 35.000 Ton/Tahun”
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non-
eksklusif ini Institut Teknologi Indonesia berhak menyimpan, mengalih
media/formatkan, mengelola dalam bentuk angka dan data (database), merawat,
dan mempublikasikan laporan kami selama tetap mencantumkan nama sebagai
penulis /pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Serpong

Pada tanggal : Juli 2019

Yang menyatakan :

(Dicky Frajimas D. Tami) (Yulianto Adi Purnomo)

v
ABSTRAK

Nama : 1. Dicky Frajimas D. Tami

2. Yulianto Adi Purnomo

Nama Pembimbing : 1. Dr. Ir. Wahyudi, MT

2. Linda Aliffia Yoshi, S.T, M.T

Program Studi : Teknik Kimia

Judul : Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer Pada Kapasitas


35.000 Ton/Tahun

Styrene Monomer (SM) merupakan salah satu jenis Styrene atau dapat
disebut dengan vinyl bezene, fenylethene atau nama lainya cinnomena memiliki
rumus molekul C6H5CH=CH2 merupakan kelompok dari aromatik tak jenuh. SM
memiliki prospek pasar yang bagus yakni dengan pertumbuhan ekspor yang selalu
meningkat setiap tahunnya sehingga pasar internasional untuk SM masih tinggi ,
karena konsumsi SM untuk berbagai pemanfaatan pada sektor industri khususnya
dibidang polimer terus meningkat dari tahun ke tahun. Oleh karena itu perlu
dilakukan pembangunan pabrik baru untuk memperoleh alternatif penyediaan
kebutuhan SM. Saat ini hanya tersedia 1 (satu) industri Styren monomer di
Indonesia, yaitu Styrindo Mono Indonesia dengan kapasitas produksi ±340.000
ton/tahun. Untuk menyelesaikan kondisi ketidakseimbangan antara kebutuhan dan
ketersediaan Styrene Monomer, maka dibangun pabrik Styrene baru. Salah satu
proses dengan kondisi ekonomi dan teknoekonomi yang menguntungkan untuk
memproduksi Styrene Monomer adalah dengan reaksi dehydrogenasi
Ethylbenzene.

Pabrik direncanakan akan dibangun di Cilegon, Banten dengan kapasitas


35.000 ton/tahun. Pembangunan dimulai pada awal tahun 2020 dan akan beroperasi
pada awal tahun 2021. Langkah yang dilakukan pada proses produksi Styrene
Monomer menggunakan bahan baku Ethylbenzene adalah dengan melepas ikatan
Hidrogen (dehydrogenase) untuk membentuk Styrene monomer dan produk

vi
samping berupa Toluene (C.N Patent 103664497B). Pada proses ini menggunakan
2 unit adiabatic fixed bed reactor yang masing masing reaktor beroperasi pada suhu
626oC dan 630oC dengan tekanan 0,6 atm dan 0.48 atm dengan konversi
keseluruhan 65%. Produk yang dihasilkan akan dilakukan pemisahan (separation)
untuk mendapatkan kemurnian 99,9%.

Dari hasil analisis ekonomi, diperoleh :

1. Periode pembangunan dan instalasi pabrik adalah setahun.


 Total Modal Investasi (TCI) : Rp 968.544.000.000
 Modal sendiri (67,8%) : Rp 892,194,282,901.97
 Pinjaman bank (32,2%) : Rp 426,117,175,703.00
2. Suku bunga per tahun : 15 %
3. Jangka waktu pinjaman : 5 tahun
4. Break Even Point (BEP) tahun pertama : 50.99%
5. Internal Rate of Return (IRR) : 39,05 %
6. Minimum Payback Period (MPP) : 3 tahun
7. Cash Flow Present Value : Rp 3,511,807,834,339
Dengan mengasumsikan bahwa kondisi perekonomian Indonesia tetap stabil
dari analisa ekonomi di atas maka disimpulkan bahwa pabrik asetilen dengan
kapasitas 35.000 ton/tahun layak didirikan.

vii
DAFTAR ISI

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS .................................................... ii


HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ iv
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .............................. v
LAPORAN UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................ v
ABSTRAK ............................................................................................................. vi
DAFTAR ISI ........................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................................... 1
I.2 Penentuan Kapasitas Produksi ....................................................................... 2
I.2.1. Perkembangan Impor ............................................................................. 4
I.2.2. Perkembangan Ekspor ............................................................................ 5
I.2.3. Perkembangan Konsumsi ....................................................................... 5
I.2.4. Prospek Pasar ......................................................................................... 6
I.3. Penentuan Lokasi Pabrik ............................................................................... 8
I.3.1. Faktor Primer ......................................................................................... 9
I.3.2. Faktor Sekunder ................................................................................... 11
I.4 Perbandingan Proses Berdasarkan Paten...................................................... 12
I.4.1 Proses Dehidrogenasi Patent CN 103664497B ..................................... 12
I.4.2 Proses Oksidasi Ethybenzene Patent US 4255599A ............................. 13
I.5 Pemilihan Proses .......................................................................................... 13
BAB II DESKRIPSI PROSES ............................................................................. 15
II.1. Rancangan Proses ...................................................................................... 17
II.2 Tata Letak Alat Proses ............................................................................ 18
II.3 Tata Letak Pabrik .................................................................................... 20
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN ................................................................ 24
III.1 Spesifikasi Alat Utama .............................................................................. 24
III.1.1 Reaktor-1 ............................................................................................ 24
III.1.2 Reaktor-2 ............................................................................................ 24

viii
III.2 Spesifikasi Alat Penyimpanan................................................................... 25
III.2.1 Tangki Penyimpanan Etilbenzene (TK-1) ......................................... 25
III.2.2 Tangki Penyimpanan Toluene (TK-2) ............................................... 25
III.2.3 Tangki Penyimpanan Stiren Monomer (TK-3) .................................. 26
III.3 Spesifikasi Alat Penukar Panas ................................................................. 27
III.3.1 Heat Exchanger-1 (HE-1) .................................................................. 27
III.3.2 Heat Exchanger-2 (HE-2) .................................................................. 27
III.3.3 Heat Exchanger-3 (HE-3) .................................................................. 28
III.3.4 Cooler-1 (C-1).................................................................................... 29
III.3.5 Condenser Sub Cooler (CS-1)............................................................ 30
III.3.6 Cooler-2 (C-2).................................................................................... 31
III.3.7 Cooler-3 (C-3) .................................................................................... 31
III.3.8 Reboier-1 (RE-1)................................................................................ 32
III.3.9 Reboier-2 (RE-2)................................................................................ 33
III.3.11 Condensor-1 (CD-1) ........................................................................ 34
III.3.11 Condensor-2 (CD-2) ........................................................................ 35
III.3.13 Furnace-1 (F-1)................................................................................ 36
III.3.14 Furnace-2 (F-2)................................................................................ 37
III.4 Spesifikasi Alat Pemisah ........................................................................... 38
III.4.1 Flash Drum (FD-1) ............................................................................ 38
III.4.1 Dekanter (DK-1) ................................................................................ 38
III.4.1 Destilasi-1 (D-1)................................................................................. 39
III.4.2 Destilasi-2 (D-2)................................................................................. 39
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA ..................................................... 41
IV.1 Pendahuluan ........................................................................................ 41
IV.2 Instrument ........................................................................................... 41
IV.3 Sistem Pengendalian ........................................................................... 44
IV.4 Sistem Pengendalian Pada Alat utama Reaktor .................................. 45
BAB V SARANA PENUNJANG........................................................................ 48
V.1 Penyediaan Air ........................................................................................... 48
V.1.1 Penyediaan Steam ............................................................................... 48
V.1.2 Air Sebagai Media Pendingin ............................................................. 51
Laju alir volumetrik air yang masuk menara pendingin (Wc) ....................... 53
Menghitung jumlah air make up water (Wm) ................................................ 53

ix
Tinggi Menara Pendingin (Cooling Tower) .................................................. 54
Luas Menara Pendingin (A) .......................................................................... 54
Daya Fan Cooling Tower .............................................................................. 54
V.1.3 Penyediaan Air Domestik .................................................................... 55
V.1.4 Penyediaan Air Proses ......................................................................... 56
V.2 Unit Pengolahan Air ................................................................................... 56
V.2.1 Spesifikasi Peralatan ............................................................................ 57
V.3 Pompa Utilitas ........................................................................................ 66
V.4 Penyediaan Tenaga Listrik ..................................................................... 71
V.5 Penyediaan Bahan Bakar ............................................................................ 73
V.4 Kesehatan dan Keselamatan Kerja ............................................................. 84
V.4.1 Keselamatan Kerja Secara Umum ....................................................... 84
V.4.2 Landasan Keselamatan Kerja .......................................................... 84
V.4.3 Identifikasi Bahaya dan Pengendalian Resiko ................................ 85
V.4.4 Pengaturan Lingkungan Pabrik ....................................................... 87
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI............................... 88
VI.1 Bentuk Perusahaan .............................................................................. 88
VI.2 Struktur Organisasi .............................................................................. 90
VI.3 Deskripsi Kerja .................................................................................... 93
VI.3.1 Komisaris ......................................................................................... 93
VI.3.2 Direktur ............................................................................................ 93
VI.3.3 Manager ........................................................................................... 94
VI.3.4 Kepala Bagian.................................................................................. 94
VI.3.5 Kepala Seksi dan Karyawan ............................................................ 97
VI.3.6 Sekretaris ....................................................................................... 101
VI.4 Sistem Kepegawaian ......................................................................... 101
VI.4.1 Sistem Kerja .................................................................................. 101
VI.4.2 Sistem Pengupahan ....................................................................... 104
6.4.3 Jaminan Sosial dan Kesejahteraan ................................................. 107
BAB VII ANALISA EKONOMI ...................................................................... 109
7.1 Dasar Analisa............................................................................................. 109
7.2 Total Modal Investasi (TCI) ...................................................................... 110
7.2.1 Modal Investasi Tetap (FCI)............................................................... 110
7.2.2 Investasi Modal Kerja (WCI) ............................................................. 111

x
7.3 Biaya Total Produksi (TPC) ...................................................................... 111
7.4 Komposisi Permodalan ............................................................................. 113
7.5 Hasil Analisa ............................................................................................. 114
7.5.1 Break Event Point .............................................................................. 114
7.5.2 Perhitungan Laba Rugi ....................................................................... 114
7.5 3 Minimum Payback Periode (MPP) .................................................... 114
7.5.4 Internal Rate of Return (IRR) ............................................................ 115
7.5.5 Kelayakan Proyek .............................................................................. 115
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 116

xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Lokasi Pabrik Peta .............................................................................. 8
Gambar 1. 2 Lokasi Pabrik melalui Satelit .............................................................. 9

Gambar 2. 1 Tata Letak Alat ................................................................................. 19


Gambar 2. 2 Gambar Denah Pabrik ...................................................................... 23

Gambar 4. 1 Konfigurasi Sistem Pengendalian FeedBack .................................... 42


Gambar 4. 2 Sistem pengendalian pada alat Reaktor (CSTR-01) ......................... 45
Gambar 4. 3 Sistem pengendalian pada alat Reaktor (CSTR-01) ......................... 45

xii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. 1 Pabrik Styrene dan Kapasitas Produksi di Dunia................................... 2
Tabel 1. 2 Perkembangan Impor Styrene di Indonesia ........................................... 4
Tabel 1. 3 Perkembangan Ekspor di Indonesia ....................................................... 5
Tabel 1. 4 Konsumsi Styrene Monomer di Indonesia ............................................. 5
Tabel 1. 5 Proyeksi Suplai Demand Styrene ........................................................... 6
Tabel 1. 6 Perbandingan Proses Pembuatan styrene pada setiap Patent ............... 14

Tabel 6. 1 Jadwal Kerja Shift Produksi…………………………………………102


Tabel 6. 2 Jadwal Kerja Shift Sekuriti…………………………………………. 103
Tabel 6. 3 Jadwal Kelompok Kerja Shift………………………………………. 103
Tabel 6. 4 Penggolongan Gaji Karyawan Berdasarkan Jabatan dan Golongan... 105

xiii
BAB I PENDAHULUAN 1
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

BAB I
PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Perkembangan sektor industri di era globalisasi ini menitik beratkan terhadap


industri maju yang didukung oleh ekonomi yang tangguh untuk menciptakan
struktur ekonomi yang lebih baik dan seimbang. Industri merupakan suatu usaha
ekonomi jangka panjang yang didapat diarahkan untuk dapat menciptakan struktur
ekonomi yang kuat. Hal ini tentunya membuat kita untuk lebih meningkatkan dalam
melakukan terobosan - terobosan terbaru sehingga produk yang diproduksi
mempunyai nilai saing, nilai jual, efesien, efektif dan yang pasti bersahabat dengan
lingkungan dan makhluk hidup.
Pada saat ini pemerintah telah menetapkan peraturan yang mendorong
perkembangan industri- industri tersebut. Sesuai dengan perkembangan industri
tersebut salah satu industri yang terus berkembang yaitu industri styrene. Hal ini
dikarnakan meningkatnya permintaan pasar produk plastik - plastik yang
menggunakan bahan baku dari styrene. Kegunaan styrene pada umumnya yaitu
bahan baku pembuatan plastik. Dimana gugus vinyl yang terkandung pada senyawa
ini memungkian styrene untuk dapat terpolimerisasi. Berikut beberapa produk hasil
dari polimerisasi yang sudah diproduksi secara komersial :
1. Polystyrene
Sebagian besar produksi dari styrene digunakan untuk memproduksi
polystyrene karena untuk menghasilkan 1 ton polystyrene membutuhkan
950 kg styrene. Diindustri terdapat 2 jenis polystyrene yang diproduksi
yaitu General Purpose Polystyrene (GPPS) dan High Impect Polystyrene
(HIPS). Pengunaan terbesar dari polystyrene yang diproduksi yaitu pada
kemasan makanan dan minuman.
2. Acrylonitrile Butadiene styrene (ABS)
ABS merupakan jenis polimer yang memiiki sifat yang keras sehingga
penggunaannya diaplikasikan terhadap produksi ban mobil, ganggang
telfon, pipa plastik, dan sebagainnya. Tidak kurang dari 8% hasil produksi
styrene dipergunakan untuk industri ini.
3. Styrene Butadiena Latex (SBL)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 2
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

SBL merupaka bahan baku untuk produk seperti pelapis kertas, pelapis
karet, dan busa kasur. Dimana produksi SBL ini mengkonsusmsi hampir
6% dari suplai produksi styrene.
4. Styrene Butadiene Rubber (SBR)
SBR digunakan untuk produksi ban mobil, radiator, karet seal dan
sebagainnya.
Styrene atau dapat disebut dengan vinyl bezene, fenylethene atau nama
lainya cinnomena memiliki rumus molekul C6H5CH=CH2 merupakan kelompok
dari aromatik tak jenuh. Industri produksi styrene pada mulanya tidak diminati oleh
peindustri, dikarenakan produk polimer yang dihasilkan rapuh dan mudah patah,
setelah tahun 1937 pabrik Badische Aniline Soda Fabrics (BASF) memperkenalkan
teknologi terbaru pada saat itu dengan memproduksi styrene dengan proses
dehidrogrnasi dari bahan baku ethylbenzene. Dimana teknologi ini menghasilkan
kemurnian yang tinggi dan dapat menjadi polimer yang stabil dan tidak berwarna.

I.2 Penentuan Kapasitas Produksi

Kapasitas produksi ditentukan dengan mempertimbangan kebutuhan pasar


yang dapat dianalisa dari jumlah supply - demand, dan produksi dalam negeri
sehingga akan didapatkan kapasitas produksi pabrik. PT. Styrindo mono Indonesia
merupakan satu- satunya pabrik pengahasil styrene di indonesia. PT. Styrindo mono
Indonesia sendiri merupakan anak perusahaan dari PT. Chandra asri dimana pabrik
polymer terbesar diindonesia. Adapun kapasitas produksi di PT. styrindo mono
Indonesia yaitu sebesar 340 KTA ( kilo ton annual).

Untuk menentukan kapasitas pabrik yang akan didirikan harus memperhatikan


kapasitas produksi dari pabrik styrene yang telah dibangun didalam maupun luar
negeri. Daftar pabrik styrene beserta lokasi dan kapasitas produksinya disajikan
pada table I.1.
Tabel 1. 1 Pabrik Styrene dan Kapasitas Produksi di Dunia

KAPASITAS
PABRIK LOKASI
TON/TAHUN
Santide Refining Company Corpus City, Texas 27220

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 3
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

KAPASITAS
PABRIK LOKASI
TON/TAHUN
El Paso Natural Gas Product
Odessa, Texas 39000
Company

Chosden Oil and Chemical


Big Spring, Texas 49900
Company

Borg-Warner Corporation (Marbon


Baytown, Texas 56710
chemical Division)

Foster Grand Company.Inc Bason Rouge, LA 90740

Shell Chemical Company Torrance, California 95280

Houston, Texas, &


Sinclair-Kopper Company 122500
Kobuta, Pa

Union Carbide Corporation w.va, and Sea Drift,


186000
Institute Texas

Cos-Mar Company Carville, LA 1000000

Mosanto Company Torrance, California 340290

BP Chemicals Texas City, TX 500000

The Dow Chemical Company, Texas & Midland,


700000
Freeport Mith

Nova Chemicals Bayport, TX 625000

Sterling Texas City, TX 850000

PT. Styrindo Mono Indonesia Cilegon, Indonesia 340000

Sumber:www.theinnovationgrup.com

Berdasarkan tabel I.1 kapasitas minimum pabrik Styrene yang pernah


dibangun adalah Santid Refining Company dengan kapasitas sebesar 27.220
ton/tahun dan kapasitas terbesar adalah Cos Mar Company dengan kapasitas
1.000.000 ton/tahun. Untuk pabrik yang ada di Indonesia sendiri saat ini hanya satu
yaitu PT. Styrindo Mono Indonesia dengan kapasitas 340.000 ton/tahun. Kapasitas
pabrik yang akan didirikan direncanakan berada diantara kapasitas minimum dan
maksimum dari pabrik yang telah didirikan.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 4
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

I.2.1. Perkembangan Impor


Perkembangan jumlah impor styrene diindonesia mengalami fluktuasi.
Kebutuhan styrene di Indonesia mengalami peningkatan dengan banyaknya industri
yang menggunakan styrene sebagai bahan baku. Oleh karena itu perlu dilakukan
impor untuk memenuhi kebutuhan styrene di Indonesia. Tabel 1.2 menunjukkan
data mengenai perkembangan impor di Indonesia dalam beberapa tahun terakhir.
Tabel 1. 2 Perkembangan Impor Styrene di Indonesia

TAHUN KAPASITAS IMPOR (TON) PERTUMBUHAN

2010 2948.47 _

2011 6655.04 1.26

2012 5354.52 -0.19

2013 5798.30 0.08

2014 8677.80 0.49

2015 10598.43 0.22

2016 9207.16 -0.13

2017 14854.99 0.61

RATA RATA PERTUMBUHAN 0.33

Sumber : Badan Pusat Statistik ( BPS)

Dari tabel menunjukkan bahwa rata – rata pertumbuhan impor di Indonesia


mengalami peningkatan sebesar 33%. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan
Styrene di Indonesia mengalami peningkatan di setiap tahunnya.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 5
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

I.2.2. Perkembangan Ekspor

Walaupun Indonesia melakukan impor styrene, tapi Indonesia juga melakukan


ekspor. Ekspor styrene dilakukan untuk mendapatkan keuntungan lebih dengan
menjual styrene ke luar negeri dengan harga yang lebih tinggi. Namun pertumbuhan
ekspor yang dilakukan hanya sedikit seperti ditunjukkan pada table I.3 untuk
menghindari kekurangan Styrene dalam jumlah besar di dalam negeri.

Tabel 1. 3 Perkembangan Ekspor di Indonesia

TAHUN KAPASITAS EKSPOR (TON) PERTUMBUHAN

2010 88595.44 _

2011 139611.49 0.58

2012 123274.83 -0.12

2013 141522.11 0.15

2014 85946.92 -0.39

2015 63937.62 -0.26

2016 94191.34 0.47

2017 193596.07 1.06

RATA - RATA PERTUMBUHAN 0.212369384

Sumber : Badan Pusat Statistik (BPS)

I.2.3. Perkembangan Konsumsi

Tabel 1. 4 Konsumsi Styrene Monomer di Indonesia

No Nama Perusahaan Lokasi Konsumsi Styrene (ton/tahun)

1 PT. Styren Indonesia* Merak, Banten 66.500

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 6
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

No Nama Perusahaan Lokasi Konsumsi Styrene (ton/tahun)

2 PT. Arbe Styrindo* Serang, Banten 14.250

3 PT. Polychem Indo** Merak, Banten 28.500

Total 109.250

Sumber : *http://www.daftarperusahaanindonesia.com
**http://cci-indonesia.com

Dari tabel diatas diketahui total konsumsi styrene yaitu 109.250 ton/tahun. Menurut
departemen perindustrian dan perdagangan, kebutuhan styrene meningkat tiap
tahunnya sejalan dengan terus meningkatnya produksi pembuatan plastik yang
menjadikan styrene sebagai bahan bakunya.

I.2.4. Prospek Pasar

Peranan aspek pasar sangat penting untuk mengetahui keadaan pasar sampai
sejauh mana hasil produksi itu dibutuhkan dipasaran. Besar kecilnya pasar akan
berpengaruh terhadap penjualan produk. Hal ini juga akan mempengaruhi
keuntungan yang akan didapat oleh pabrik. Dari data perkembangan impor, ekspor
dan konsumsi yang telah ditampilkan diatas, maka dapat diproyeksikan
pertumbuhan suplai demand sampai tahun 2021 seperti pada tabel I.7.

Tabel 1. 5 Proyeksi Suplai Demand Styrene

SUPLAI DEMAND
TAHUN IMPOR PRODUKSI EKSPOR KONSUMSI
(TON) (TON) (TON) (TON
2018 19830.69 340000 234709.95 109.250
2019 26473 340000 284555.15 109.250
2020 35340.16 340000 344985.96 109.250
2021 47177.38 340000 418250.41 109.250

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 7
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

Dilihat dari tabel 1.5 menunjukkan bahwa konsumsi styrene pada tahun
2021 berada pada jumlah yang besar dan kapasitas impor bertambah setiap
tahunnya. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan styrene pada tahun yang telah
diproyeksikan masih tinggi. Dengan demikian pabrik styrene yang akan didirikan
memiliki prospek yang besar untuk memenuhi kebutuhan pasar.

Penentuan peluang kapasitas produksi styrene dapat ditentukan berdasarkan


angka permintaan (demand) dan pemenuhan (supply) hingga 4 Tahun kedepan (
tahun 2021), yaitu:

Peluang = (Konsumsi dalam negeri + Ekspor) – (Produksi + Impor)

= ( 109.250 + 418,250.41) – ( 340,000 + 47,177.38)

= 140.323,03 Ton/ tahun

Kapasitas produksi diambil 25% dari peluang, sehingga :

Kapasitas Produksi = 25% x 140.323,03

= 35.080,76Ton/ Tahun

= 35.000 Ton/ tahun

Berdasarkan hasil peluang yang didapatkan maka sangat besar


kemungkinan untuk mendirikan industri Styrene Monomer di Indonesia,
dikerenakan kapasitas pabrik Styrene Monomer sebesar 35.000 ton/tahun masih
masuk dalam range kapasitas minimum dan maksimum dari pabrik yang telah
berjalan. Dengan kapasitas produksi 35.000 ton/tahun diharapkan memenuhi
sebagian kekurangan styrene monomer dalam negeri, sehingga dapat memberi
keuntungan. Dengan terpenuhinya kebutuhan Styrene Monomer akan dapat
memicu berdirinya industri - industri lainnya yang menggunakn bahan baku
Styrene.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 8
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

I.3. Penentuan Lokasi Pabrik

Pemilihan lokasi pabrik merupakan suatu hal yang sangat penting dalam
prancangan pabrik, karena hal ini akan menentukan kelangsungan dan keberhasilan
dari pabrik yang akan didirikan. Selain itu penentuan lokasi pabrik berpengaruh
dalam studi kelayakan pendirian suatu pabrik. Dalam menentukan suatu pabrik erat
kaitannya dengan kondisi lingkungan dimana pabrik akan di dirikan. Pemilihan
lokasi pabrik yang tepat bisa menjadi kunci keberhasilan pada sistem
manufakturing yaitu efisiensi dalam proses konversi Input menjadi Output serta
pendistribusian produk dari lokasi pabrik ke pelanggan. Oleh karena itu,
perencanaan lokasi pabrik sangat menentukan kesuksesan sebuah perusahaan baik
dalam jangka pendek maupun jangka panjang.

Gambar 1. 1 Lokasi Pabrik Peta

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 9
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

Gambar 1. 2 Lokasi Pabrik melalui Satelit

Pada pendirian pabrik baru ada beberapa faktor yang harus diperhatikan dan
dipertimbangkan. Beberapa faktor yang harus dipertimbangkan yaitu untuk faktor
primer adalah dekat dengan sumber bahan baku, dekat dengan letak konsumen dan
pasar dan terdapat sarana transportsai yang mudah. Faktor sekunder yang harus
diperhatikan adalah tersedianya kebutuhan utilitas sumber tenaga kerja baik yang
memiliki kemampuan maupun yang masih belum memiliki kemampuan, suhu,
udara,listrik, lingkungan, dan peraturan pemerintah. Dari uraian diatas maka dapat
disimpulkan bahwa pabrik styrena ini rencananya akan didirikan di kota Cilegon,
Banten tepatnya dikawasan industri Pulo Ampel. Peta lokasi pabrik Styrene
Monomer dapat dilihat pada gambar 1.1.

Faktor – faktor yang menjadi pertimbangan dalam menentukan lokasi tersebut


yaitu:

I.3.1. Faktor Primer

I.3.1.1. Dekat Sumber Bahan Baku


Bahan baku memegang peranan penting dalam rencana pendirian pabrik,
karena bahan baku akan mempengaruhi berlangsungnya suatu proses produksi.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 10
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

Sehingga sangat penting memilih lokasi pabrik dekat dengan sumber bahan baku
karena dapat mengurangi biaya transportasi dan penyimpanan serta mengurangi
investasi pabrik. Bahan baku yang dibutuhkan dalam pembuatan pabrik Styrene
Monomer yaitu Etilbenzene yang di pasok dari PT. Styrindo Mono Indonesia (PT.
SMI) yang juga terletak di kawasan industry Pulo Ampel Serang, Banten.

I.3.1.2. Dekat Dengan Daerah Pemasaran


Alasan yang mendasari pemilihan lokasi dekat dengan konsumen adalah
adanya kemudahan untuk mengetahui perubahan selera konsumen, mengurangi
resiko kerusakan dalam pengangkutan, apabila barang yang diproduksi tidak
tahan lama dan mengurangi biaya transportasi.

Styrena merupakan bahan untuk pembuatan beberapa produk yaitu


PolyStyrene (PS), Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS), Styrene Acrylonitrile
(SAN), Styrene Butadiena Latex (SBL), Styrene Butadiene Rubber (SBR),
Unsaturated Polyester Resins (UPR). Daerah Serang merupakan lokasi yang tepat
untuk dijadikan lokasi pemasaran karena banyaknya industry yang menggunakan
Stirena sebagai bahan baku diantaranya yaitu Pabrik Polystyrene oleh PT.
Polychemindo, PT. Bentala Agung Pradana, PT. Royal Chemical serta PT. Pacific
Indomas Plastik Indonesia. Pabrik UPR oleh PT Indo First Nusantara Synthetic
Rubber, PT Sintetika Utama, 3 PT Dinamika Ekajaya dan PT Roda Sakti Makmur.
Serta beberapa pabrik penghasil SBR, ABS, dan SBL lainnya.

I.3.1.3. Sarana Transportasi Yang Mudah


Transportasi bahan baku menuju Pulo Ampel cukup mudah, mengingat
fasilitas jalan tol Merak – Jakarta – Cikampek cukup memadai dan fasilitas umum
transportasi seperti pelabuhan dan bandara tersedia dekat lokasi pabrik sehingga
baik transportasi bahan baku maupun pemasaran hasil produksi yaitu stirena untuk
luar negeri dan dalam negeri tidak mengalami kesulitan. Banten mempunyai
pelabuhan Merak, pelabuhan Ciwandan ,juga terdapat dermaga khusus (Dersus) di
daerah Anyer dan di daerah Karangantu, Serang.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 11
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

I.3.2. Faktor Sekunder

I.3.2.1. Utilitas
 Penyediaan Energi
Kebutuhan energy listrik untuk menjalankan berbagai proses pada pabrik
styrene yang akan didirikan berasal dari PLTU Sulfindo yang juga berada
dikawasan industi Pulo Ampel dengan kapasitas listrik yang dihasilkan sebesar
1050MW. Pabrik Styrene Monomer juga akan dilengkapi dengan generator yang
di bangun sendiri sebagai cadangan energy untuk mencegah terjadinya shutdown
prosess apabila terjadi pemadaman listrik.
 Penyediaan Air
Kebutuhan air pabrik meliputi air proses, air umpan boiler, air konsumsi
umum dan sanitasi serta air pemadam kebakaran diperoleh dari PT.Sauh Bahtera
Samudera yang berada di kawasan industri.
 Penyediaan Steam
Kebutuhan steam sebagai media pemanas pada reboiler dan steam proses
dipenuhi oleh boiler yang menggunakan bahan bakar diesel. Untuk mengurangi
konsumsi air untuk pembuatan stem maka steam yang telah digunakan akan
diregenerasi untuk digunakan kembali.
 Penyediaan Udara Tekan
Penyediaaan udara tekan bertujuan untuk memenuhi kebutuhan
instrumentasi, dan untuk kebutuhan umum yang lain.
 Penyediaan Bahan Bakar
Kebutuhan bahan bakar untuk kebutuhan generator, boiler dan instrument
lainnya yang berupa IDO (Industrial Diesel Oil) yang dapat diperoleh dari
Pertamina.
 Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan oleh pabrik berupa limbah cair yang diolah terlebih
dahulu di unit pengolahan limbah cair kemudian dibuang.

I.3.2.2. Tenaga Kerja


Tenaga kerja merupakan hal penting dalam keberlangsungan suatu industri.
Tenaga kerja utama yang dibutuhkan adalah tenaga kerja yang terdidik dan

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 12
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

terampil, selain itu diperlukan juga tenaga kerja nonterampil yang dapat direkrut
dari penduduk sekitar sehingga dapat memberikan lapangan kerja bagi dan dapat
meningkatkan kesejahteraan bagi masyarakat sekitar.

I.3.2.3. Kebijakan Pemerintah


Pendirian suatu pabrik perlu mempertimbangkan kebijakan pemerintah
yang terkait didalamnya. Kebijakan pengembangan industri dan hubungannya
dengan pemerataan kerja dan hasil-hasil pembangunan. kawasan industri Pulo
Ampel merupakan daerah yang telah disiapkan untuk kawasan industri sehingga
simbiosis antara pabrik yang akan didirikan dan lingkungan sekitar akan
membentuk suatu ekologi industry yang baik dan sesuai dengan kebijakan dari
pemerintah.
Jika ditinjau dari berbagai aspek yaitu mudahnya mendapat bahan baku,
dekat dengan lokasi pemasaran, mudahnya sarana transportasi dan tersedianya
utilitas serta kebijakan pemerintah yang akan menunjang keberhasilan pabrik yang
akan didirikan. Maka pabrik Styrene Monomer dari ethylbenzene layak didirikan
di kawasan industry Pulo Ampel, Serang Banten.

I.4 Perbandingan Proses Berdasarkan Paten

I.4.1 Proses Dehidrogenasi Patent CN 103664497B

Pada patent ini menjelaska bahwa styrene diproduksi dengan mensintesis


ethylbenzene dengan bantuan katalis Fe2O3, dimana sifat dari reaksi ini yaitu
endotermik sehingga dibutuhkan sumber panas agar laju reaksi berjalan kearah
produk. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

C6H5C2H5 C6H5CH=CH2 + H2

Ethylbenzene Styrene Hidrogen

C6H5C2H5 C6H5CH3 + CH4

Ethylbenzene Toluene Methane

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 13
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

Adapun sumber panas menggunakan steam superheated yang di campurkan


tehadap bahan baku, dengan menggunakan katalis berbentuk serbuk berdiameter 30
micrometer. Menggunakan suhu antara 530 - 720°C dengan tekanan 0.3 – 1.5 atm.
( Patent CN 103664497B.).

I.4.2 Proses Oksidasi Ethybenzene Patent US 4255599A

Proses oksidasi ethylbenzene menghasilkan dua produk, yaitu styrene dan


acetpheno. Pada proses ini pertama- tama ethylbenzene dioksidasi menjadi
acetopheno pada temperature 115 -145°C dan tekanan 50 Psig dengan
menggunakan katalis mangan acetat, dimana reaksi yang terjadi sebgai berikut :

C6H5C2H5 + O2 C6H5COCH3 + H2O

Setalah mengalami proses oksidasi, kemudian diikuti dengan reduksi dari


acetopheno menjadi α- pheniletil alkohol dengan menambahkan gas hydrogen serta
menggunakan katalis copper- cheome- iron pada temperature 150°C dan tekanan
50 Psig, adapun reaksi yang terjadi :

H2

C6H5COCH3 C6H5CH(OH)CH3

Proses selanjutnya dengan proses dehidrasi dari alkohol menjadi styrene


dengan menggukan katalis titania pada temperature 250°C, dengan reaksi yang
terjadi

C6H5CH(OH)CH3 C6H5CH=CH2 +H2O

(Patent US 4255599A)

I.5 Pemilihan Proses

Pada pemilihan proses dilakukan dengan cara membandingkan setiap patent


yang didapat didamana proses yang memiliki effesiensi yang tinggi dan
memberikan keuntungan baik dari segi konversi dan energi. Adapun data
perbandingan setiap proses akan ditampilkan pada tabel dibawah ini :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB I PENDAHULUAN 14
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

Tabel 1. 6 Perbandingan Proses Pembuatan styrene pada setiap Patent


No Parameter Patent No : 103,664,497 Patent No : 4,255,599
1 Reaksi Hanya melalui 1 tahapan Ada tiga tahapan reaksi :
reaksi yaitu reaksi 1. Reaksi oksidasi
dehidrogenasi 2. Reaksi reduksi
3. Dehidrasi
2 Katalis Irone oxide (Fe2O3) 1. Mangan acetate
2. Copper-chrome-irone
3. Titania
3 Temperatur (°C) 530-720 1. 115-145
2. 150
3. 150
4 Tekanan (atm) 0.3- 1.5 1. 3.5
2. 3.5
3. 17
5 Konversi 60% - 65% 20% - 56%

6 Selektivitas 90% - 97% 60% - 80%

Dengan melihat dari perbandingan kondisi operasi yang terdiri dari Reaksi,
Temperatur, tekanan, konversi, dan selektivitas diatara 2 patent tersebut maka
proses yang digunakan pada pembuatan styrene yaitu proses dehidrogenasi
menggunakan patent CN 103664497B.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 15
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

BAB II
DESKRIPSI PROSES
Proses pembuatan styrene dilakukan dengan proses dehidrogenasi
ethylbenzene. Reaksi yang berlasung yaitu reaksi endotermis dengan menggunakan
2 buah reaktor adiabatic fixbed. Melihat reaksi yang terjadi merupakan reaksi
endotermis maka dibutuhkan suplai panas yang harus diberikan dalam reaksi ini
yaitu steam superheated sehingga reaksi dapat terjadi dan laju reaksi dapat menuju
kearah produk. Proses pembuatan styrene ini mereaksikan ethylbenzene sehingga
menjadi styrene membutuhkan bantuan katalis, adapun katalis yang digunakan
yaitu Fe2O3 yang diletakkan didalam reaktor atau bed. Adapun reaksi yang terjadi
didalam reaktor adalah:

C6H5C2H5 C6H5CH=CH2 + H2

Ethylbenzene Styrene Hidrogen

C6H5C2H5 + H2 C6H5CH3 + CH4

Ethylbenzene Hidrogen Toluen Methan

Pada reaktor dehirogenasi ini, ethylbenzene terkonversi menjadi styrene


sebesar 65% dengan selektivitas 97.1%. Ethylbenzene dan steam superheated yang
bercampur didalam reaktor dan melewati katalis hingga terjadi proses pelepasan
ikatran hidrogen sehingga membentuk Styrene Monomer dan Hidrogen (H2).
Sedangkan Ethylbenzene yang tidak bereaksi akan bereaksi kembali dengan
hidrogen menghasilkan produk samping berupa toluene dan methane. Suhu
pencampuran antara steam dan ethylbenzene pada reaktor pertama ( R-1) yaitu
626°C dengan tekanan . Keluaran reaktor pertama dicampur kan dengan aliran
umpan Ethylbenzene yang telah di split diawal (Aliran 5) sehingga membuat suhu
keluaran reactor menjadi lebih rendah, kemudian dilewatkan pada penukar panas
(HE-1) untuk menaikan suhu campuran yang memasuki reaktor kedua (R-02)
menjadi 630°C (Aliran 13) dengan tekanan sistem reaktor 48 kPa.

Keluaran reaktor kedua memiliki suhu yang lumayan tinggi sehingga


dipergunakan untuk memanaskan umpan ethylbenzene yang berasal dari tempat
penyimpanan (Aliran 2) menggunakan penukar panas (HE-2), tujuan penukaran

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 16
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

penukaran panas ini bertujuan agar suhu umpan keluaran reaktor dapat diturunkan
sedikit sebelum masuk kedalam kondensor subcooler (KS-1), dalam kondensor
tersebut fasa gas produk keluaran reaktor dirubah menjadi fasa cair kecuali methan
dan hidrogen dengan kondisi operasi tekanan 1 atm dan suhu 30°C.

Tahap selanjutnya yaitu tahap pemisahan, aliran produk yang keluar dari
kondensor (Aliran 18) dipompakan ke dalam flash drum ( FD- 1) untuk
memisahkan hidrogen dan methan dari campuran styrene, etylbenzene, toluene dan
air. Pada flash drum ini semua hidrogen dan methan akan terpisah menjadi produk
atas (Aliran 19) untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar furnace (F-1 dan F-2).
Produk aliran bawah flash drum (Aliran 20) dialirkan memasuki decanter (DK - 1)
bertujuan untuk memisahkan produk campuran styrene, ethylbenzene dan toluene
dari air. Pada decanter ini semua air dipisahkan menuju aliran bawah kemudian
dapat dipergunakan kembali sebagai air umpan boiler. Produk aliran atas (Aliran
22) kemudian dialirkan menuju alat penukar panas (HE - 3) untuk dipanaskan
terlebih dahulu sebelum dialirkan kedalam kolom destilasi (D-1), dalam alat
penukar panas tersebut aliran produk dipanaskan sampai keadaan saturasi liquid
dengan kondisi operasi tekanan 1 atm dengan suhu 138.49°C. Kolom destilasi (D -
1) ini berfungsi untuk memisakan toluene dari styrene dan ethylbenzene dengan
kemurnian toluen 99,9% yang kemudian dialirkan ke tangki penyimpanan toluene
(TP-2) yang selanjutkan akan dijual sebagai produk samping. Sedangkan residu dari
destilasi (D- 1) dialirkan menuju kolom destilasi kedua (D- 2), dimana pada kolom
destilasi kedua (D- 2) ini terjadi proses pemurnian styrene yang bertujuan untuk
mendapatkan kemurnian produk yang diinginkan pasar. Hasil residu dari proses
destilasi ini berupa styrene dengan kemurnian 99,9% dialikan menuju tangki
penyimpanan (TP- 3) sedangkan aliran destilat dari proses yang mengandung
Ethylbenzene direcyle pada aliran 27 sebagai tambahan bahan baku pada reactor.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES
17
Pra Rancangan Pabrik Styren Monomer

II.1. Rancangan Proses

Teknik Kimia Dicky Frajimas D.Tami (1141300006)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300008)
BAB II DESKRIPSI PROSES 18
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

II.2 Tata Letak Alat Proses

Penyusunan letak dari alat-alat proses yang optimum dapat


memberikan suatu operasi yang efisien dan meminimalkan biaya
konstruksi. Tata letak alat proses ini sangat erat hubungannya dengan
perencanaan bangunan pabrik dan bertujuan agar :
1. Alur proses produksi berjalan lancar dan efisien
2. Karyawan dapat bekerja dengan leluasa, aman, selamat dan nyaman.

Ada tiga macam penyusunan tata letak alat proses, yaitu:

1. Tata letak Produk atau Garis (Product Lay Out/ Line Lay Out)
Yaitu susunan mesin atau peralatan berdasarkan urutan proses
produksi. Biasanya digunakan pada pabrik yang memproduksi suatu jenis
produk dalam jumlah besar dan mempunyai tipe proses kontinyu.

2. Tata Letak Proses atau Fungsional (Process / Fungsional Lay Out)


Yaitu penyusunan mesin atau peralatan berdasarkan fungsi yang
sama pada ruang tertentu. Biasanya digunakan pada pabrik yang
memproduksi lebih dari satu jenis produk.

3. Tata Letak Kelompok (Group Lay Out)


Yaitu kombinasi dari Line Lay Out dan Process Lay Out. Biasanya
dipakai oleh perusahaan besar yang memproduksi lebih dari satu jenis
produk.

Pabrik Styrene Monomer yang akan didirikan ini dalam penyusunan


tata letak alat prosesnya menggunakan tata letak produk atau garis (Product
Lay Out/ Line Lay Out) dengan pertimbangan pertama yaitu terdapat 2 (dua)
tahap produksi yang berurutan sehingga produk keluaran dari setiap unit
akan langsung diproses pada unit berikutnya, oleh karena itu akan lebih
efisien jika berorientasi pada Product Lay Out. Alasan kedua memilih
Product Lay Out dikarenakan pabrik yang akan didirikan ini memproduksi
satu jenis produk utama yaitu Styrene Monomer sehingga tidak perlu

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 19
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

mengelompokkan alat-alat berdasarkan fungsinya. Susunan tata letak alat


dapat dilihat pada

Gambar 2. 1 Tata Letak Alat

` Kontruksi yang ekonomis dan operasi yang efisien dari suatu unit
proses akan tergantung kepada bagaimana peralatan proses disusun. Faktor-
faktor yang di pertimbangkan dalam penyusunan tata letak alat proses
adalah :
1. Pertimbangan Ekonomis
Biaya konstruksi diminimumkan dengan jalan menempatkan
peralatan yang memberikan sistem pemipaan sependek mungkin diantara
alat-alat proses, sehingga akan mengurangi daya tekan alat terhadap bahan
atau campuran, akibatnya akan mengurangi biaya variabel.

2. Kemudahan Operasi
Letak tiap alat diusahakan agar dapat memberikan keleluasan
bergerak pada para pekerja dalam melaksanakan aktifitas produksi.

3. Kemudahan Pemeliharaan
Kemudahan pemeliharaan alat juga dapat dipertimbangkan dalam
penempatan alat-alat proses. Hal ini disebabkan karena pemeliharaan alat
merupakan hal yang penting untuk menjaga alat beroperasi sebagaimana
mestinya dan berumur panjang. Penempatan alat yang baik akan
memberikan ruang gerak yang cukup untuk memperbaiki maupun untuk
membersihkan peralatan.

4. Keamanan

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 20
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Untuk alat-alat yang bersuhu tinggi diisolasi dengan bahan isolator,


sehingga tidak membahayakan pekerja. Selain itu perlu disediakan pintu
keluar cadangan atau darurat, sehingga memudahkan para pekerja untuk
menyelamatkan diri jika terjadi sesuatu yang tidak diinginkan.

II.3 Tata Letak Pabrik

Tata letak pabrik merupakan bagian dari perancangan pabrik yang


perlu diperhatikan. Tata letak pabrik mengatur susunan letak bangunan
untuk daerah proses, area perlengkapan, kantor, gudang, utilitas dan fasilitas
lainnya guna menjamin kelancaran proses produksi dengan baik dan efisien,
serta menjaga keselamatan kerja para karyawannya dan menjaga keamanan
dari pabrik tersebut. Jalannya aliran proses dan aktifitas dari para pekerja
yang ada, menjadi dasar pertimbangan dalam pengaturan bangunan-
bangunan dalam suatu pabrik sehingga proses dapat berjalan dengan efektif,
aman dan kontinyu.

Beberapa faktor yang diperhatikan dalam menentukan tata letak


pabrik (plant lay out) antara lain :

 Kemudahan dalam operasi dan proses yang disesuaikan dengan


kemudahan dalam memelihara peralatan serta kemudahan mengontrol hasil
produksi.
 Distribusi utilitas yang tepat dan ekonomis.
 Keselamatan kerja.
 Memberikan kebebasan bergerak yang cukup leluasa di antara
peralatan
proses dan peralatan yang menyimpan bahan-bahan berbahaya.
 Adanya kemungkinan perluasan pabrik.
 Masalah pengolahan limbah pabrik agar tidak mengganggu atau
mencemari lingkungan.
 Penggunaan ruang yang efektif dan ekonomis.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 21
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Berdasarkan faktor tersebut diatas, maka pengaturan tata letak pabrik


Stryrene Monomer untuk penempatan bangunan dalam kawasan pabrik
tersebut direncanakan sebagai berikut :

1. Area proses
Area proses merupakan tempat berlangsungnya proses produksi
Styrene Monomer, daerah ini diletakan pada lokasi yang memudahkan
suplay bahan baku dari tempat penyimpanan dan pengiriman produk ke
area penyimpanan produk serta mempermudah pengawasan dan
perbaikan alat-alat.

2. Area penyimpanan
Area penyimpanan merupakan tempat penyimpanan bahan baku dan
produk yang dihasilkan. Penyimpanan bahan baku dan produk diletakan
di daerah yang mudah dijangkau oleh peralatan pengangkutan.
3. Area Pemeliharaan dan Perawatan Pabrik
Area ini merupakan perbengkelan untuk melakukan kegiatan
perawatan dan perbaikan peralatan sesuai dengan kebutuhan pabrik.
4. Area Utilitas / Sarana Penunjang
Area ini merupakan lokasi dari alat-alat penunjang produksi. Berupa
tempat penyediaan air, tenaga listrik, pemanas dan
saranapengolahanlimbah.
5. Area Administrasi dan Perkantoran
Area administrasi dan perkantoran merupakan daerah pusat
kegiatan administrasi pabrik untuk urusan-urusan dengan pihak-pihak
luar maupun dalam.
6. Area laboratorium
Area ini merupakan tempat untuk quality control terhadap
produk ataupun bahan baku, serta tempat untuk penelitian dan
pengembangan (RnD).
7. Fasilitas umum

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 22
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Fasilitas umum terdiri dari kantin, klinik pengobatan, lapangan


parkir serta mushola sebagai tempat peribadatan. Fasilitas umum ini
diletakan sedemikian rupa sehingga seluruh karyawan dapat
memanfaatkannya.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB II DESKRIPSI PROSES 23
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Gambar 2. 2 Gambar Denah Pabrik

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 24
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN
III.1 Spesifikasi Alat Utama

III.1.1 Reaktor-1

Fungsi : Mereaksikan bahan baku Etilbenzene menjadi Stiren


monomer.
Fasa : Gas
Jenis : Vertikal adiabatic reaktor
Jenis head : Torispherical head
Bahan : Stainless steel SA 167 Grade 11 tipe 316
Jumlah : 1 unit
Temperatur : 626 oC
Tekanan : 48 kPa
Waktu tinggal : 0.2 detik
Dimensi :
- Inside diameter (ID) : 4.56 m
- Outside diameter (OD) : 4.57 m
- Panjang bed (Lb) : 2.15 m
- Panjang reaktor (L) : 4.6 m
- Tinggi head (OA) : 0.76 m
- Tebal head (th) : 0.005 m
- Tebal dinding (ts) : 0.0047 m

III.1.2 Reaktor-2

Fungsi : Mereaksikan bahan baku Etilbenzene menjadi Stiren


monomer.
Fasa : Gas
Jenis : Vertikal adiabatic reaktor

Jenis head :

Bahan : Stainless steel SA 167 Grade 11 tipe 316

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 25
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Jumlah : 1 unit
Temperatur : 630 oC
Tekanan : 60 kPa
Waktu tinggal : 0.2 detik
Dimensi :
- Inside diameter (ID) : 4.56 m
- Outside diameter (OD) : 4.57 m
- Panjang bed (Lb) : 2.22 m
- Panjang reaktor (L) : 3.2 m
- Tinggi head (OA) : 0.83 m
- Tebal head (th) : 0.0063 m
- Tebal dinding (ts) : 0.0047 m
III.2 Spesifikasi Alat Penyimpanan
III.2.1 Tangki Penyimpanan Etilbenzene (TK-1)
Fungsi : Menyimpan bahan baku Etilbenzene
Fasa : Cair
Bentuk : Vertical cylinder with flange dished head
Bahan : Carbon Steel tipe SA-135 grade A
Jumlah : 7 unit
Temperatur : 30oC
Tekanan : 1 atm
Waktu tinggal : 5 hari
Dimensi :
- Diameter luar (OD) = 3.05 m
- Diameter dalam (ID) = 3.04 m
- Tebal shell (ts) = 0.0047 m
- Tebal head (th) = 0.0079 m
- Tinggi head (OA) = 0.7 m
- Tinggi tangki (H) = 7.91 m

III.2.2 Tangki Penyimpanan Toluene (TK-2)

Fungsi : Menyimpan produk samping Toluene

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 26
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Fasa : Cair
Bentuk : Vertical cylinder with torispherical dished head
Bahan : Carbon Steel tipe SA-135 grade A
Jumlah : 7 unit
Temperatur : 30oC
Tekanan : 1 atm
Waktu tinggal : 5 hari
Dimensi :
- Diameter luar (OD) = 6.1 m
- Diameter dalam (ID) = 6.09 m
- Tebal shell (ts) = 0.0047 m
- Tebal head (th) = 0.0095 m
- Tinggi head (OA) = 1.37 m
- Tinggi tangki (H) = 6.77 m

III.2.3 Tangki Penyimpanan Stiren Monomer (TK-3)

Fungsi : Menyimpan produk Stiren Monomer


Fasa : Cair
Bentuk : Vertical cylinder with torispherical dished head
Bahan : Carbon Steel tipe SA-135 grade A
Jumlah : 7 unit
Temperatur : 30oC
Tekanan : 1 atm
Waktu tinggal : 5 hari
Dimensi :
- Diameter luar (OD) = 6.1 m
- Diameter dalam (ID) = 6.09 m
- Tebal shell (ts) = 0.0047 m
- Tebal head (th) = 0.011 m
- Tinggi head (OA) = 1.38 m
- Tinggi tangki (H) = 6.78 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 27
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

III.3 Spesifikasi Alat Penukar Panas


III.3.1 Heat Exchanger-1 (HE-1)
Fungsi : untuk memanaskan bahan baku (ethilbenzene) hingga
525°C

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Shell and Tube

Jumlah Pass :2

Panjang :5m

Shell Side :

 Laju alir massa : 20351.56 kg/jam

 Temperatur masuk : 54.2°C

 Temperatur keluar : 525°C

 Diameter Dalam : 0.5734 m

Tube Side :

 Laju alir massa :

 Temperatur masuk : 625.74°C

 Temperatur keluar : 250°C

 Diameter Luar : 0.025 m

 Jumlah tube : 200

III.3.2 Heat Exchanger-2 (HE-2)

Fungsi : Mempertukarkan panas untuk memanaskan kembali aliran


keluaran reaktor 1.

Jenis aliran : Counter Curent

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 28
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Bentuk : Shell and Tube

Jumlah Pass :2

Panjang : 6.5 m

Shell Side :

 Laju alir massa : 10403.87 kg/jam

 Temperatur masuk : 603.97°C

 Temperatur keluar : 630°C

 Diameter Dalam : 0.7018 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 20347.17 kg/jam

 Temperatur masuk : 700°C

 Temperatur keluar : 649.12°C

 Diameter Luar : 0.025

 Jumlah tube : 236

III.3.3 Heat Exchanger-3 (HE-3)

Fungsi : Memanfaatkan panas dari keluaran reaktor 2 untuk


memnaskan umpan masuk destilasi 1.

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Shell and Tube

Jumlah Pass :2

Panjang :6m

Shell Side :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 29
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

 Laju alir massa : 9464.12 kg/jam

 Temperatur masuk : 30°C

 Temperatur keluar : 129.51°C

 Diameter Dalam : 0.7372 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 20347.17 kg/jam

 Temperatur masuk : 249..5°C

 Temperatur keluar : 237.38°C

 Diameter Luar : 0.0313 m

 Jumlah tube : 260

III.3.4 Cooler-1 (C-1)

Fungsi : untuk mendinginkan aliran keluaran HE – 3 sebelum


dimasukan ke dalam ckondenser sub Cooler.

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Shell and Tube

Jumlah Pass :2

Panjang :5m

Shell Side :

 Laju alir massa : 20347.17 kg/jam

 Temperatur masuk : 327.30°C

 Temperatur keluar : 84.82°C

 Diameter Dalam : 0.5734 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 30
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Tube Side :

 Laju alir massa : 81984.13 kg/jam

 Temperatur masuk : 28°C

 Temperatur keluar : 48°C

 Diameter Luar : 0.025 m

 Jumlah tube : 200

III.3.5 Condenser Sub Cooler (CS-1)

Fungsi : Merubah fasa bahan dari gas menjadi liquid dan sekaligus
mendinginkan bahan.

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Shell and Tube

Jumlah Pass :2

Panjang : 5.5 m

Shell Side :

 Laju alir massa : 20347.21 kg/ jam

 Temperatur masuk : 84.82°C

 Temperatur keluar : 30°C

 Diameter Dalam : 0.5734 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 22874.07 kg/jam

 Temperatur masuk : -26°C

 Temperatur keluar : -26°C

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 31
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

 Diameter Luar : 0.0313 m

 Jumlah tube : 200

III.3.6 Cooler-2 (C-2)

Fungsi : mendinginkan hasil produk Toluen keluaran dari destilasi 1

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Double Pipe

Jumlah Hairpin :3

Panjang : 6.096 m

Annulus Side :

 Laju alir massa : 2594.61 kg/jam

 Temperatur masuk : 111.02°C

 Temperatur keluar : 45°C

 Diameter Dalam : 0.0525 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 3952.04 kg/jam

 Temperatur masuk : 28°C

 Temperatur keluar : 48°C

 Diameter Luar : 0.0422 m

III.3.7 Cooler-3 (C-3)

Fungsi : mendinginkan hasil produk Styrene keluaran dari destilasi 1

Jenis aliran : Counter Curent

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 32
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Bentuk : Double Pipe

Jumlah Hairpin :4

Panjang : 6.096 m

Annulus Side :

 Laju alir massa : 4421.61 kg/jam

 Temperatur masuk : 148.78°C

 Temperatur keluar : 45°C

 Diameter Dalam : 0.0779 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 10118.17 kg/jam

 Temperatur masuk : 28°C

 Temperatur keluar : 48°C

 Diameter Luar : 0.0604 m

III.3.8 Reboier-1 (RE-1)

Fungsi : Menguapkan kembali sebagian produk bawah untuk


memanaskan kolom destilasi-1.

Jenis : Shell and tube kettle reboiler

Jumlah : 1

Fluida panas : Steam

Fluida dingin : Produk bawah destilasi-1

Shell Side :

 Laju alir massa : 6869.54 kg/jam

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 33
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

 Temperatur masuk : 147.63 ˚C (cair)

 Temperatur keluar : 147.63 ˚C (gas)

 Diameter Dalam : 0.79 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 1651.68 kg/jam

 Temperatur masuk : 170 ˚C

 Temperatur keluar : 150 ˚C

 Diameter Luar : 0.02 m

 Jumlah tube : 340 tube

 Panjang reboiler : 7.1 m

III.3.9 Reboier-2 (RE-2)

Fungsi : Menguapkan kembali sebagian produk bawah untuk


memanaskan kolom destilasi-1.

Jenis : Shell and tube kettle reboiler

Jumlah : 1

Fluida panas : Steam

Fluida dingin : Produk bawah destilasi-1

Shell Side :

 Laju alir massa : 6869.54 kg/jam

 Temperatur masuk : 147.63 ˚C (cair)

 Temperatur keluar : 147.63 ˚C (gas)

 Diameter Dalam : 0.79 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 34
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Tube Side :

 Laju alir massa : 1651.68 kg/jam

 Temperatur masuk : 170 ˚C

 Temperatur keluar : 150 ˚C

 Diameter Luar : 0.02 m

 Jumlah tube : 340 tube

 Panjang reboiler : 7.1 m

III.3.11 Condensor-1 (CD-1)

Fungsi : Mengkondensasi produk atas destilasi-1 (toluene)

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Double Pipe

Jumlah Hairpin :1

Panjang : 6.096 m

Annulus Side :

 Laju alir massa : 2594.61 kg/jam

 Temperatur masuk : 111.02°C (fasa gas)

 Temperatur keluar : 111.02°C (fasa cair)

 Diameter Dalam : 0.05 m

 Diameter luar : 0.06 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 2421.08 kg/jam

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 35
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

 Temperatur masuk : 35°C

 Temperatur keluar : 47°C

 Diameter Luar : 0.04 m

 Diameter dalam : 0.03

III.3.11 Condensor-2 (CD-2)

Fungsi : Mengkondensasi produk atas destilasi-2 (Etilbenzene)

Jenis aliran : Counter Curent

Bentuk : Double Pipe

Jumlah Hairpin :2

Panjang : 6.096 m

Annulus Side :

 Laju alir massa : 2447.93 kg/jam

 Temperatur masuk : 148.78°C (fasa gas)

 Temperatur keluar : 148.78°C (fasa cair)

 Diameter Dalam : 0.1 m

 Diameter luar : 0.1 m

Tube Side :

 Laju alir massa : 2421.08 kg/jam

 Temperatur masuk : 35°C

 Temperatur keluar : 47°C

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 36
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

 Diameter Luar : 0.09 m

 Diameter dalam : 0.08 m

III.3.13 Furnace-1 (F-1)

Fungsi : Memanaskan steam dari suhu 170˚C ke suhu 700˚C

Laju alir steam : 10397.51 kg/jam

Tipe : Fire box fired heater

Jumlah : 1

Diameter luar : 2.375 in : 0.06 m

Diameter dalam : 2 in : 0.051 m

Schedule : 40

Ukuran Pitch : 6.75 in : 0.17 m

Panjang furnace : 30 ft : 9.14 m

Panjang tube : 28.5 ft : 8.68 m

Dimensi furnace :

Jumlah tube radiant : 28 tube

Jumlah tube konveksi : 26 tube

Jumlah shield tube : 4 tube

Bagian radiant :

Panjang : 30.00 ft = 9 m

Tinggi : 6.00 ft = 1.8 m

Lebar : 12.00 ft = 3.6 m

Bagian Konveksi :

Panjang : 30.00 ft = 9 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 37
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Tinggi : 4.62 ft = 1.41 m

Lebar : 9.23 ft = 2.81 m

III.3.14 Furnace-2 (F-2)

Fungsi : Memanaskan steam dari suhu 649˚C ke suhu 694.97˚C

Laju alir steam : 10397.51 kg/jam

Tipe : Fire box fired heater

Jumlah :1

Diameter luar : 2.375 in : 0.06 m

Diameter dalam : 2 in : 0.051 m

Schedule : 40

Ukuran Pitch : 6.75 in : 0.17 m

Panjang furnace : 30 ft : 9.14 m

Panjang tube : 28.5 ft : 8.68 m

Dimensi furnace :

Jumlah tube radiant : 3 tube

Jumlah tube konveksi : 8 tube

Jumlah shield tube : 4 tube

Bagian radiant :

Panjang : 30.00 ft = 9 m

Tinggi : 6.00 ft = 1.8 m

Lebar : 12.00 ft = 3.6 m

Bagian Konveksi :

Panjang : 30.00 ft = 9 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 38
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Tinggi : 4.62 ft = 1.41 m

Lebar : 9.23 ft = 2.81 m

III.4 Spesifikasi Alat Pemisah

III.4.1 Flash Drum (FD-1)

Fungsi : Memisahkan gas CH4 dan H2 dari EB, Stiren, Toluene dan Air.
Tipe : Horizontal Separator
Penutup : Torispherical head
Bahan : Stainless steel SA Grade 167 Grade 11 tipe 316
Fasa : liquid – gas
Suhu : 30 ˚C
Tekanan : 1 atm
Dimensi :
- Diameter dalam (ID) = 1.27 m
- Diameter luar (OD) = 1.26 m
- Panjang vessel (H) = 5.64 m
- Panjang head (OA) = 0.25 m
- Tebal dinding (ts) = 0.0048 m
- Tebal head (th) = 0.0048 m

III.4.1 Dekanter (DK-1)

Fungsi : Memisahkan air dari EB, stiren dan toluen.


Tipe : Horizontal Separator
Penutup : Torispherical head
Bahan : Stainless steel SA Grade 167 Grade 11 tipe 316
Fasa : liquid – liquid
Suhu : 30 ˚C
Tekanan : 1 atm
Waktu tinggal :
Dimensi :
- Diameter dalam (ID) = 4.56 m
- Diameter luar (OD) = 4.57 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 39
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

- Panjang vessel (H) = 6.08 m


- Panjang head (OA) = 0.37 m
- Tebal dinding (ts) = 0.0047 m
- Tebal head (th) = 0.0079 m
- Tinggi weir = 0.63 m
- Posisi weir = 1.10 m (dari nozzle keluar oil)

III.4.1 Destilasi-1 (D-1)

Fungsi : Memisahkan toluene dari EB dan stiren.


Tipe : Vertikal Separator
Penutup : Torispherical head
Bahan : Stainless steel SA Grade 167 Grade 11 tipe 316
Fasa : gas – liquid
Suhu atas : 111.02 ˚C
Tekanan atas : 1 atm
Suhu bawah : 147.63 ˚C
Tekanan bawah : 1.1 atm
Dimensi :
- Diameter dalam (ID) = 1.81 m
- Diameter luar (OD) = 1.82 m
- Panjang vessel (H) = 6.82 m
- Tinggi head (OA) = 0.51 m
- Tebal dinding (ts) = 0.0047 m
- Tebal head (th) = 0.0064 m
- Jumlah tray = 20
- Tray umpan masuk = Tray 11
- Tray spacing = 12 in
- Reflux ratio = 8.12

III.4.2 Destilasi-2 (D-2)

Fungsi : Memisahkan Etilbenzene (produk atas) dan stiren (produk


bawah).

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB III SPESIFIKASI PERALATAN 40
Pra Rancangan Pabrik Metil Ester Sulfonat

Tipe : Vertikal Separator


Penutup : Torispherical head
Bahan : Stainless steel SA Grade 167 Grade 11 tipe 316
Fasa : gas – liquid
Suhu atas : 136˚C
Tekanan atas : 1 atm
Suhu bawah : 148.78˚C
Tekanan bawah : 1.1 atm
Dimensi :
- Diameter dalam (ID) = 1.68 m
- Diameter luar (OD) = 1.87 m
- Tinggi vessel (H) = 27.76 m
- Tinggi head (OA) = 0.47 m
- Tebal dinding (ts) = 0.0047 m
- Tebal head (th) = 0.0064 m
- Jumlah tray = 89 m
- Tray umpan masuk = Tray 52
- Tray spacing = 12 in
- Reflux ratio = 1.17

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 41
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

BAB IV
PENGENDALIAN ALAT UTAMA

IV.1 Pendahuluan

Pabrik pembuatan Styrene Monomer dari Dehidrogenasi


EthylBenzene merupakan susunan atau rangkaian berbagai unit pengolahan
yang terintegrasi satu sama lain secara sistematik dan rasional. Tujuan
pengoperasian pabrik secara keseluruhan adalah untuk mengkonversi
Ethylbenzen dalam Adiabatic Fixed Bed Reactor. Dalam
pengoperasiannya, pabrik dapat mengalami gangguan (disturbance) dari
lingkungan eksternal. Oleh karena itu, selama beroperasi pabrik harus selalu
dipertimbangkan aspek keteknikan, keekonomisan, dan kondisi sosial agar
pengaruh perubahan-perubahan eksternal tersebut tidak terlalu signifikan.
Tujuan dari pemasangan alat instrumentasi adalah:
a. agar kondisi operasi suatu peralatan tetap terjaga pada kondisi yang
aman.
b. agar rate produksi diatur dalam batas – batas yang direncanakan.
c. untuk menjaga keamanan operasi suatu proses dan keselamatan kerja.

IV.2 Instrument

Pengendalian dilakukan dengan mempertahankan variabel yang


dikendalikan pada harga yang diinginkan (set point). Pengendalian yang
diterapkan pada Pra Rancangan Pabrik Styrenen Monomer ini adalah
pengendalian yang menggunakan feedback control configuration.
Pengendalian yang menggunakan feedback control configuration
mempunyai beberapa keuntungan yaitu : biayanya murah, dan pengaturan
sistem pengendaliannya lebih sederhana. Selain itu, Feedback control
configuration dapat mengukur secara langsung variabel yang dikendalikan
dengan tujuan untuk mengatur harga variabel yang dimanipulasi. Adapun
konfigurasi sistem pengendalian Feedback dapat dilihat pada Gambar 4.1.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 42
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Disturbance

Control Mechanism

Manipulated
Error Final Output (y)
Set point (e) variabel
+ controller control Pocess
output (ym)
elemen

Measured output (ym)


Measuring device

Gambar 4. 1 Konfigurasi Sistem Pengendalian FeedBack

Instrumentasi meliputi pengukuran, penampilan, pengontrolan dan


perekaman data dari variabel-variabel yang terlibat dalam proses. Prinsip
operasi alat ukur/sensor adalah mampu mentransmisikan nilai dari variabel
yang diukur menjadi nilai pada variabel lain yang dapat terbaca.
Adapun instrumentasi yang digunakan pada pabrik Styrene
Monomer ini mencakup Temperature Controller (TC), Presure Controller
(PC), dan Ratio Controller (RC).
Berikut ini adalah penjelasan dari masing – masing instrumen tersebut:
 Temperature Controller (TC)
Temperature Controller (TC) adalah instrumen yang digunakan sebagai
alat pengatur suhu atau pengukur signal mekanis atau listrik. Pengaturan
dilakukan dengan mengatur jumlah steam yang mengalir bercampur
dengan bahan baku didalam reactor.
Prinsip Kerja:
Pada alat reactor (R-01) dimana suhunya harus tetap dijaga sesuai dengan
yang dibutuhkan. Rate fluida masuk atau keluar alat dikontrol oleh
diafragma valve. Rate fluida ini memberikan sinyal kepada TC untuk
mendeteksi dan mengukur suhu sistem pada setpoint.
 Presure Controller (PC)
Presure Controller (PC) adalah instrumen yang digunakan sebagai alat
pengatur tekanan atau pengubah sinyal dalam bentuk gas menjadi sinyal
mekanik. Pengatur tekanan dapat dilakukan dengan mengatur jumlah
uap/gas yang keluar dari suatu alat dimana tekanannya ingin di deteksi.
Prinsip Kerja:

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 43
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Presure Controller (PC) akan mengatur tekanan dalam reactor dengan cara
membuka/menutup diafragma valve.
 Ratio Controller (FC)
Ratio Controller (FC) adalah instrumen yang digunakan sebagai alat
pengatur ratio dari material. Untuk proses pembutanan Styrene Monomer
Material utamanya adalah Ethylbenzene dangan Steam dimana kedua
bahan tersebut dicampur dengan tratio tertentu, tujuannya agar
mendapatkan konversi reaksi yang besar maka dari itu perlu dilakukan
pengontrolan dari ratio bahan baku dan air dengan menggunakan control
valve.
Prinsip kerja:
Jumlah ratio bahan baku diatur oleh control valve yang menerima sinyal
dari Ratio Controller, untuk menjaga jumlah ratio air dan bahan baku pada
setpoint

Proses pengendalian pabrik ini menggunakan feedback control


configuration karena selain biayanya relative lebih murah, pengaturan
sistem pengendaliannya lebih sederhana. Konfigurasi ini mengukur secara
langsung variabel yang ingin dikendalikan untuk mengatur nilai variabel
yang dimanipulasi. Tujuan pengendalian ini adalah untuk mempertahankan
variabel yang dikendalikan pada level yang diinginkan (setpoint). Sinyal
output yang dihasilkan oleh pengendali feedback ini berupa pneumatic
signal yaitu dengan menggunakan udara tekan.
 Penunjuk aliran (Flow Indicator)
Instrumen yang hanya dapat menunjukkan besarnya laju alir aliran yang
informasinya dapat digunakan dalam menjalankan produksi serta
mengamati kinerja proses.
 Penunjuk temperatur (Temperature Indicator)
Instrumen yang hanya dapat menunjukkan kondisi suhu pada suatu alat
atau aliran yang informasinya dapat digunakan dalam menjalankan
produksi serta mengamati kinerja proses.
 Penunjuk Tekanan (Pressure Indicator)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 44
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Instrumen yang hanya dapat menunjukkan kondisi tekanan pada reaktor


yang informasinya dapat digunakan dalam menjalin produksi dan
mengamati kinerja proses.

IV.3 Sistem Pengendalian

Perancangan proses memerlukan pengendalian untuk menjaga dan


meyakinkan bahwa proses yang terjadi akan berlangsung sesuai yang
diinginkan. Oleh sebab itu pengendalian proses penting dalam rangka
perancangan proses berdirinya pabrik. Sistem pengendali digunakan untuk
menekan pengaruh yang ditimbulkan oleh gangguan eksternal, menjamin
kestabilan proses kimiawi yang tengah berlangsung dan akhirnya untuk
melakukan optimasi kinerja proses kimiawi.
Dalam pengoperasian pabrik Styrene monomer ini banyak gangguan
dari luar yang bisa dialami. Ada lima persyaratan yang perlu dipenuhi dalam
pengoperasian pabrik yaitu :
1. Terjaminnya keamanan,
2. Terpenuhinya spesifikasi produk,
3. Peraturan lingkungan,
4. Kendala-kendala operasional pada masing-masing alat pemroses,
5. Keekonomisan untuk memperoleh keuntungan maksimum.

Untuk memenuhi semua persyaratan tersebut diperlukan adanya


pengawasan dan intervensi dari luar. Sistem pengendalian diharapkan dapat
memenuhi tiga kelompok kebutuhan berikut :
1. Menekan pengaruh gangguan eksternal,
2. Memastikan kestabilan suatu proses, dan
3. Optimasi kinerja suatu proses

Variabel-variabel yang terlibat dalam proses operasi pabrik adalah F


(laju alir), T (temperatur), dan P (tekanan). Variabel-variabel tersebut dapat
dikategorikan menjadi dua kelompok, yaitu variabel input dan variabel
output.

1. Variabel input

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 45
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Variabel input adalah variabel yang menandai efek lingkungan pada


proses kimia yang dituju. Variabel ini juga diklasifikasikan dalam dua
kategori, yaitu:
 Manipulated (adjustable) variable, jika harga variabel tersebut dapat
diatur dengan bebas oleh operator atau mekanisme pengendalian.
 Disturbance variable, jika harga tidak dapat diatur oleh operator atau
sistem pengendali, tetapi merupakan gangguan.
2. Variabel output
Variabel output adalah variabel yang menandakan efek proses kimia
terhadap lingkungan yang diklasifikasikan dalam dua kelompok:
 Measured output variables, jika variabel dapat diketahui dengan
pengukuran langsung.
 Unmeasured output variables, jika variabel tidak dapat diketahui
dengan pengukuran langsung.

IV.4 Sistem Pengendalian Pada Alat utama Reaktor

Pada alat utama (Reaktor Adiabatik Fix Bed ) melibatkan 3 macam


pengendalian proses. Jenis alat pengendali proses tersebut adalah Temperatur
Indicator Controller (TIC), Ratio Indicator Controller (RIC), dan Pressure
Indicator Controller (PIC).

Gambar 4. 2 Sistem pengendalian pada alat Reaktor

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 46
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

1. Reactor Temperature Indicator And Controller (TIC)


Fungsi : - Untuk mengetahui kondisi temperatur masuk reaktor.
- Mencegah terjadinya perubahan temperatur di dalam
reaktor.

Jika kondisi temperatur masuk reaktor -1 dibawah 626°C, maka TIC-01


akan meneruskan sinyal menuju transmiter dan akan diubah menjadi sinyal
pneumatic yang akan memperbesar bukan valve V-03 pada aliran bahan
bakar Furnance -2. Hal yang sama pada reactor -2 bedanya hanya
temperature masuk reactor- 2 sebesar 630°C dan yang dimanupulasi/
dikontrol yaitu bukaan valve V-04 pada aliran bahan bakar Furnance -1.

2. Reactor Pressure Indicator And Controller (PIC)


Fungsi : - Untuk mengetahui kondisi tekanan dalam reaktor.
- Menjaga terjadinya perubahan tekanan didalam reaktor.
Pada reactor- 1 jika kondisi tekanan reaktor diatas kondisi operasi 60 kPa,
maka PIC-01 akan meneruskan sinyal menuju transmiter yang kemudian
akan diubah menjadi sinyal elektrik sehingga rotor vakum akan
mempercepat putarannya untuk membuang gas guna menurunkan tekanan
reaktor hingga kembali ke kondisi tekanan operasi. Sama halnya dengan
reactor- 2 dimana tekanan operasi sebesar 48 kPa.

3. Reactor Ratio Indicator And Controller (RIC)

Fungsi : - Untuk mengetahui Ratio air terhadap bahan baku (oil) sebelum
masuk reaktor
- Menjaga Ratio air dan bahan baku (oil) sebelum masuk reactor.

Ratio indicator and controller ditempatkan pada aliran pencampuran air dan
bahan baku selanjutnya pada aliran mixing /pencampuran keluaran reactor- 1
dengan aliran bahan baku yang di splitter. Pada alat mixing valve- 2 jika kondisi
aliran bahan baku lebih besar dari set point Ratio-nya (1.5;1), maka RIC-01
akan akan meneruskan sinyal menuju transmiter dan diubah menjadi sinyal
pneumatic yang akan memperbesar bukan valve V-4 pada aliran masuk steam,
sampai kondisi ratio antara air dan bahan baku kembali normal. Hal yang sama

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB IV PENGENDALIAN ALAT UTAMA 47
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

pada aliran mixing valve -3, dimana aliran bahan baku yang di spliter
dicampurkan kembali dengan aliran keluaran reactor 1, perbandingan air
terhadap bahan baku (oil) memiliki set point Ratio sebesar 1.07:1. Sehingga
jika peningkatan dari bahan baku makan RIC- 02 akan meneruskan sinyakl ke
transmitter dan kemudian dirubah menjadi sinyal Pneumatic yang akan
memperkecil bukaan valve V-02 sehingga ratio air terhadap bahan baku (oil)
kembali pada kondisi normal.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 48
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

BAB V
SARANA PENUNJANG

Unit sarana penunjang atau utilitas merupakan bagian penting dalam suatu
kegiatan operasional sebuah pabrik. Unit utilitas bertujuan untuk membantu
kelancaran proses produksi. Oleh karena itu diperlukan suatu perencanaan yang
baik dalam merancang pemenuhan kebutuhan sarana penunjang pabrik.

Adapun unit-unit yang diperlukan sebagai sarana penunjang operasional pabrik


Stirene Monomer adalah :

1. Unit penyediaan air.


2. Unit penyediaan listrik.
3. Unit penyediaan bahan bakar.
4. Unit penyediaan refrigerant.

V.1 Penyediaan Air

Kebutuhan air dalam pabrik meliputi kebutuhan air untuk bahan pembuat steam,
air pendingin, air untuk kebutuhan sehari-hari (air minum, MCK, perawatan
lingkungan, laboratorium, dan lainnya) dan air proses. Unit pengolahan air di pabrik
ini mendapatkan pasokan air dari PT. Sauh Bahtera Samudera dan air pendingin
menggunakan air laut.
Kebutuhan air pendingin pada pabrik ini dapat dibagi menjadi 4 bagian besar,
yaitu :

a. Penyediaan steam
b. Air pendingin
c. Air domestic
d. Air proses

V.1.1 Penyediaan Steam

Steam dihasilkan dalam sebuah boiler yang menggunakan bahan bakar


solar. Pemilihan boiler dipilih berdasarkan tekanan standar boiler yang dijual
dipasaran sebesar 9 bar. Steam yang dibutuhkan adalah superheated steam dengan
temperatur 175 oC dan tekanan 101.32 kPa yang kemudian digunakan sebagai

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 49
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

media pemanas. Kebutuhan steam untuk peralatan pabrik dapat dilihat pada Tabel
V.1

1. Steam

Steam yang digunakan adalah superheated steam.

Data ((steam table, Thermodynamis):

Temperature : 175 oC

Tekanan : 101.32 kPa (1atm)

Entalpi steam : 2825.8 Kj/Kg = 1214.75 Btu/lb

Entalpi air umpan (28 oC) : 117,49 Kj/Kg = 50,51 Btu/lb

Tabel V. 1 Kebutuhan Steam

Kebutuhan
Jenis Alat
(lb/jam) (Kg/jam)

Furnace-1 22926.51 10397.51

Reboiler-1 176.83 80.19

Reboiler-2 96.72 43.86

Total 23200.06 10521.56

Dengan mempertimbangkan factor keamanan dan kehilangan panas di masing-


masing alat, kebutuhan steam dilebihkan 10% :

Maka total kebutuhan steam : 11573.72 Kg/jam (25520.07 lb/jam)

2. Boiler

Jenis : Fire Tube Boiler

Fungsi : Untuk menghasilkan steam

Kebutuhan steam : 11573.72 Kg/jam

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 50
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Berdasarkan kapasitas steam yang dibutuhkan dalam jumlah >12000 Kg/jam dan
memiliki tekanan rendah (1atm) maka direncanakan untuk menggunakan 1 unit
fire tube boiler sebagai unit penghasil steam.

 Menghitung Daya Boiler (BoHP)

1 𝐻𝑃
𝐵𝑜𝐻𝑃 = 𝑚𝑠𝑡𝑒𝑎𝑚 𝑥 (ℎ − ℎ𝑓) 𝑥 𝐵𝑡𝑢
34.5 𝑗𝑎𝑚

Dimana :

msteam : massa steam (lb/jam)

h : entalpi steam (Btu/lb)

hf : entalpi umpan (Btu/lb)

𝑙𝑏 𝐵𝑡𝑢 1 𝐻𝑃
𝐵𝑜𝐻𝑃 = 25520.07 𝑥(1214.75 − 50.51) 𝑥 𝐵𝑡𝑢 = 887.44 𝐻𝑃
𝑗𝑎𝑚 𝑙𝑏 33480 𝑗𝑎𝑚

 Menentukan Kebutuhan Air untuk Menghasilkan Steam

𝑚𝑠𝑡𝑒𝑎𝑚 𝑥 (ℎ − ℎ𝑓)
𝑚𝑎𝑖𝑟 =
𝐶𝑓

mair : massa air (lb/jam)


msteam : massa steam (lb/jam)
(Cf) : factor koreksi untuk steam : 970,31 Btu/lb

𝑙𝑏 𝐵𝑡𝑢
25520.07 𝑗𝑎𝑚 𝑥(1214.75 − 50.51) 𝑙𝑏
𝑙𝑏
𝑚𝑎𝑖𝑟 = 𝐵𝑡𝑢 = 30620.61
970.31 𝑗𝑎𝑚
𝑙𝑏

mair = 13886.90 Kg/jam

mair = 13886.90 Kg/jam / 1024.85 Kg/m3 = 13.55 m3/jam

 Menentukan Kebutuhan Air untuk Make up Boiler


Diasumsikan jumlah air yang harus diumpankan sebagai make up boiler
adalah jumlah air untuk blow down dan hilang akibat penguapan sebesar 10%.
Jumlah air yang hilang (sebagai make up boiler) sebagai barikut :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 51
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Jumlah make up boiler = 10% x massa air


= 10% x 13886.90 Kg/jam
= 1388.69 Kg/jam
Densitas (ρ) air 28oC = 1.024,85 kg/m3 (Sumber: Carl.L.Y, Chemical Properties)
Maka, untuk volume make up water boiler yang harus disediakan sebesar :
V = massa air make up boiler/ρair
= 1388.69 Kg/jam / 1.024,85 Kg/m3
= 1.35 m3/jam
 Menentukan Kebutuhan Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan yaitu solar dengan nilai Heating value (Hv) = 18300
Btu/lb dan efisiensi pembakaran, η = 85%, maka :
𝑚𝑠𝑡𝑒𝑎𝑚 𝑥 (ℎ − ℎ𝑓)
𝐾𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 =
η x Hv

Dimana :
Heating value solar (Hv) = 18300 Btu/lb (Sumber: Perry's.Tabel 9-30.
Hal: 9-31)
Asumsi efisiensi pembakaran (η) = 85 %
Massa steam (ms) = 25520.07 lb/jam
Entalpi steam (hv) = 2825.8 Kj/Kg = 1214.75 Btu/lb
Entalpi air umpan (hf) 28oC = 117,49 kJ/kg = 50,51 Btu/lb
Jadi, kebutuhan bahan bakar solar yaitu :

𝑙𝑏 𝐵𝑡𝑢
25520.07 𝑗𝑎𝑚 𝑥 (1214.75 − 50.51) 𝑙𝑏
𝑙𝑏
𝐾𝑒𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑎𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 = Btu = 1910.09
0.85 x 18300 𝑗𝑎𝑚
lb

Maka kebutuhan bahan bakar solar sebesar 1910.09 lb/jam (866.25 Kg/jam).

V.1.2 Air Sebagai Media Pendingin

Air digunakan sebagai media pendingin dikarenakan air mudah didapat,


murah, dan memiliki kemampuan perpindahan panas yang cukup baik. Air
pendingin tersebut diolah terlebih dahulu hingga diperoleh air bersih, untuk
mencegah terjadinya korosi pada alat proses. Air pendingin digunakan sebagai

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 52
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

media pendingin pada cooler dan condenser. Pendingin yang digunakan adalah air
kawasan yang masuk pada temperatur 28oC. Setelah air pendingin digunakan pada
proses akan di olah kembali pada cooling tower.

Tabel V. 2 Kebutuhan Air Pendingin

Kebutuhan
Nama Alat
lb/jam Kg/jam
Cooler-1 180775 81984.13
Cooler-2 6553.88 2973.63
Cooler-3 29351.02 13311.12
Kondenser-1 3371.68 1529.11
Kondenser-2 3060.24 1387.86
Total 223111.82 101185.85

Total kebutuhan air pendingin : 223111.82 lb/jam

: 101185.85 Kg/jam

Dengan memperhitungkan faktor keamanan maka kebutuhan air pendingin


dilebihkan 10%, sehingga :
Maka total kebutuhan air pendingin = 223111.82 lb/jam x 1.1

= 245423 lb/jam

= 111302.95 Kg/jam

Air pendingin yang telah digunakan, ditampung dalam bak penampung dan
didinginkan kembali dengan cooling tower secara kontinyu.
Data air di menara pendingin :
Laju alir massa bahan masuk= 111302.95 kg/jam
= 245423 lb/jam
Densitas air pada suhu 28oC = 1.024,85 kg/m3
T air masuk (T1) = 48oC = 118,4oF
T air keluar (T2) = 28oC = 85,4oF

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 53
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Laju alir volumetrik air yang masuk menara pendingin (Wc)


Wc = laju alir bahan masuk/densitas air
= 111302,95 kg/jam / 1.024,85 kg/m3
= 108,60 m3/jam
= 398,14 galon/menit

Menghitung jumlah air make up water (Wm)


Wm = We + Wb + Wd (Perry’s, pers. 12-9)
Menghitung jumlah air yang menguap (We) : (Perry’s, Pers 12-10)
We = 0,0085 x Wc × (T1-T2)
= 0,0085 x 398,14 x (118,4-85,4)
= 111,67 gpm
Menghitung jumlah blow down dalam air (Wb): (Perry’s, Pers.12-12)
We
Wb = ; siklus = 3 – 5 (diambil siklus = 4)
Siklus - 1
111.67
=
4 -1
= 37,23 gpm
Menghitung drift loss (Wd)
Wd = 0,1 s/d 0,2 % Wc, ( diambil 0,15 % Wc)
= 0,15% x 398,14
= 0,59 gpm
Wm = We + Wb + Wd
= 111,67 + 37,23 + 0,59
= 149,50 gpm
0,227 m 3 /jam
= 149,50 gpm × = 33,94 m3/jam
1 gpm
= 33,94 m3/jam ×1.024,85 kg/m3 = 34779,82 kg/jam
Maka air make up cooling tower sebesar 34779,82 kg/jam

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 54
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Tinggi Menara Pendingin (Cooling Tower)


Untuk cooling range sebesar 36°F dan approach temperature sebesar
7,2°F, dari Perry’s hal 12–16 diperoleh :
Tinggi menara = 10,7m – 12 m
Dipilih :
Tinggi menara = 11 m = 36,0910 ft

Luas Menara Pendingin (A)


Dari figure 12–14, Perry’s hal 12-16 pada temperatur air panas (T1)
sebesar 118,4°F, temperatur air dingin (T2) sebesar 82,4 °F dan temperatur bola
basah (Tw) sebesar 75,2°F, maka diperoleh :
Kandungan air = 1,50 gal/menit.ft2
Wc
Luas menara =
Kandungan Air

398,14 gpm
= 2
1,50 gpm/ft
= 256,43 ft2
Diperkirakan efisiensi kerja cooling tower sebesar 90%. Maka luas menara
cooling tower sebenarnya, adalah :

Luas menara sesungguhnya = Luas Menara


Efisiensi

256,43 ft 2
=
0,9
= 294.92 ft2 = 27.40 m2

4A
Diameter menara =

4 (27,40) m 2
=
3,14
= 5.9 m

Daya Fan Cooling Tower


Dari figure 12–15, Perry’s, hal 12-17 untuk effisiensi kerja cooling tower
90%, maka diperoleh :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 55
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Daya fan cooling tower = 0,03 Hp/ft2


= Daya fan  Luas menara sesungguhnya
Hp
= 0,03  294,92 ft2
ft 2
= 8,85 Hp
Maka digunakan daya fan sebesar 8,85 Hp

V.1.3 Penyediaan Air Domestik

Menurut standar Kementrian Pekerjaan Umum, kebutuhan air untuk 1 orang


perhari adalah 40 liter. Jumlah karyawan adalah 191 orang sehingga kebutuhan
air domestik adalah sebagai berikut:
40 liter/hari x 191 orang x 8 jam
Untuk kebutuhan karyawan 1hari 8 jam =
24 jam
= 2550 liter/hari
= 2,55 m3/hari
a. Untuk kebutuhan laboratorium, hydrant, dan lain-lain diperkirakan sebesar :
= 25 liter/jam
= 600 liter/hari (24 jam)

b. Total kebutuhan air domestik :


Total kebutuhan air domestic = (kebutuhan karyawan + kebutuhan
laboratorium dan lain-lain)
= (2550 + 600) lt/hari
= 3150 liter/hari
= 3,15 m3/hari
= 0,132 m3/jam

Diketahui densitas (ρ) air pada suhu 28oC = 1.024,85 kg/m3


Massa air domestik total = (total kebutuhan air domestik x ρair)
Massa air domestik total = 0,132 m3/jam x 1.024,85 kg/m3
= 135,28 kg/jam
Dengan mengambil faktor keamanan 10%, maka jumlah air domestik yang
disediakan: = massa air domestik total x 1,1
= 135.28 kg/jam x 1,1

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 56
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

= 148,808 kg/jam
= 0,15 m3/jam

V.1.4 Penyediaan Air Proses

Air proses adalah air yang digunakan untuk membuat steam yang akan
digunakan dalam proses pembentukan produk Stirene Monomere di Reaktor-1 dan
Reaktor-2. Air proses tersebut diolah terlebih dahulu hingga diperoleh air
demineralisasi, untuk mencegah pengotor masuk kedalam Reaktor. Jumlah air yang
dibutuhkan untuk proses sebesar 148,808 Kg/jam.

V.2 Unit Pengolahan Air

Jenis Start Up (Kg/jam) Kontinu (Kg/jam)

Air umpan boiler 13886,90 -

Make up boiler - 1388,69

Air domestik 148,808 148,808

Air pendingin 111302,95 34779,82

Total 125286,35 36317,32

Densitas (ρ) air pada suhu 28oC = 1.024,85 kg/m3


Volume air bersih yang diperlukan pada saat operasi Continue adalah :
laju alir massa air
Volume air = Densitas air
36317,32 kg/jam
= 1.024,85 kg/m3

= 35,43 m3/jam
Untuk faktor keamanan 10%, maka jumlah air yang harus disediakan:
= 35,43 x 1,1
= 38,97 m3/jam

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 57
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Air yang digunakan adalah air yang berasal dari air kawasan yang diolah oleh
PT. Sauh Bahtera Samudera, sehingga air tersebut tidak perlu untuk di lakukan
water threatment dan bisa langsung dialirkan menuju bak penampung air bersih.
Skema proses pengolahan air dapat dilihat pada Gambar V.1.

Tangki
Bak Air Bersih Demineralisasi

Bak Umpan Boiler

Bak Air Domestik

Bak Air Pendingin

Gambar V. 1 Skema Pengolahan Air

V.2.1 Spesifikasi Peralatan

V.2.1.1 Bak Penampungan Air Bersih (BPAB)


Fungsi : Menampung air bersih

Bentuk : Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah :2

Waktu tinggal : 48 jam

Volume air yang ditampung = 38,97 m3/jam x 48 jam = 1870,56 m3

Volume bak diberikan 10% factor keamanan menjadi :

Volume bak = 1.1 x 1870,56 m3 = 2057.62 m3

Air ditempatkan dalam 2 bak sehingga volume tiap bak adalah :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 58
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

V = 2057.62 m3 / 2 = 1028 m3

Dimensi bak air bersih, P : L : T = 3 : 2 : 1, maka :

V=3xTx2xTxT

V = 6 x T3

T = ( V / 6 ) 1/3

T = ( 1027 / 6 ) 1/3 = 5,5 m

P = 3 x T = 3 x 5.5 m = 16,65 m

L = 2 x T = 2 x 4.16 m = 11 m

Maka ukuran bak penampung air bersih P = 16,65 m : L = 11 m : T = 5,5 m

V.2.1.2 Bak Air Domestik


Fungsi : Menampung air domestik

Bentuk : Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah :1

Waktu tinggal : 48 jam

Volume air yang ditampung = 0.15 m3/jam x 48 jam = 7.2 m3

Volume bak diberikan 20% factor keamanan menjadi :

Volume bak = 1.2 x 7.2 m3 = 8.64 m3

Air ditempatkan dalam 1 bak sehingga volume tiap bak adalah :

V = 8.64 m3 / 1 = 8.64 m3

Dimensi bak air bersih, P : L : T = 3 : 2 : 1, maka :

V=3xTx2xTxT

V = 6 x T3

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 59
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

T = ( V / 6 ) 1/3

T = ( 6.34 / 6 ) 1/3 = 1.02 m

P = 3 x T = 3 x 1.02 m = 3.06 m

L = 2 x T = 2 x 1.02 m = 2.04 m

Maka ukuran bak penampung air bersih P = 3.06 m : L = 2.04 m : T = 1.02 m

V.2.1.3 Tangki Demineralisasi


Fungsi : Untuk menghilangkan kesadahan air dan kandungan
mineral dalam air untuk pembuatan steam.

Bentuk : Tangki silinder tegak

Bahan konstruksi : Stainless Steel SA – 167 grade 11 tipe 316

Air yang akan dimineralisasi = umpan boiler + make up boiler

Air yang akan dimineralisasi = (13886.90 + 1388.69) Kg/jam = 15275.59 Kg/jam

Air yang akan dimineralisasi = 15275.59 Kg/jam / 1024.85 Kg/m3 = 14.90 m3/jam

Untuk factor keamanan maka volume ditambah 10%, maka :

Q = 1.1 x 14.90 m3/jam = 16.39 m3/jam

Dari tabel 16-9, Perry hlm 16-66, diperoleh :

Jenis resin : Mixed cation & strong base anion

Kecepatan aliruntuk mixed cation & strong base anion max 40 m/jam, maka
dgunakan 35 m/jam.
Tinggi bed minimum = 1.2 m

Luas penampang tangki, A = Q/v = 16.39 m3/jam / 35 m/jam = 0.47 m2

Penentuan diameter tangki :

A = ¼ x 3.14 x D2

D = [ (4 x A) / 3.14 ] 0.5

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 60
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

D = [ (4 x 0.47 m2) / 3.14 ]0.5 = 0.77 m

Maka diambil D = 1 m = 39.37 in

r = 1 m / 2 = 0.5 m = 19.69 in

Diasumsikan tinggi bed ½ x tinggi tangka demineralisasi maka tinggi tangka


demineralisasi :

H demineralisasi = H bed x 2 = 1.2 m x 2 = 2.4 m

 Menentukan ketebalan tangki demineralisasi

Tebal tangki (th) = [(P x r)/(f x E)] – [(0,6 x P)] + c


Dimana:
P operasi = 1 atm
P hidrostatik = ρ x g x H
= 1.024,85 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 2.4 m
= 24104.47 kg/m.ss (Pa) = 0,24 atm
Tekanan desain, P = (P operasi + P hidrostatik) x faktor keamanan 20%
= (1 + 0,24) atm x 1,2 = 1,49 atm = 21,90 psia
Diameter tangki, D = 1 m = 39.37 in
Jari-jari tangki, r = 0,5 m = 19.69 in
Maximum allowable stress, f = 18.750 psi (sumber: Process Equipment Design
Lioyd E.Brownell, Edwin H. Young, item 4 hal 342)
Efisiensi penyambungan, E = 0,8
Faktor korosi, c = 0,125 in

21,90 psia x 19.69 in


𝑡ℎ = (18.750 psia x 0,8)−(0,6 x21,90 psia) + 0,125 𝑖𝑛 = 0.15 𝑖𝑛

Dipilih tebal standar = 0,1875 in (Sumber : Process Equipment Design by Brownell


yong, Tabel 5.4 hal. 87)
Diameter luar tangki (OD) = ID + (2 x th)
= 39.37 in+ (2 x 0,1875) in
= 39.75 in
Dipilih DO standar = 40 in (Sumber: Process Equipment Design by
Brownell yong, Tabel 5.7 hal. 90)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 61
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Diameter Dalam (ID) = ODs – 2t


= 40 in – 2 (0,1875 in)
= 39,63 in
= 1.01 m
 Menentukan Ukuran Head
Tebal Head (tH)
Bentuk : Torispherical head
Bahan : Stainless Steel SA-167 Grade 3 Type 304
Untuk tangki dengan OD = 40 in memiliki : (Bwornell table 5.7 hlm:90)
icr = 2.5 in
r = 40 in
icr/r = 0,0625 > 0,06 (6%)
Nilai icr/r lebih besar dari 6% sehingga memenuhi untuk Torispherical head
(Sumber : Brownell and Young, hal 88)

Berdasarkan Brownell and Young hal 256 – 258, karena icr/r > 6 % maka
persamaan yang digunakan untuk menghitung tebal head adalah Persamaan (7.76)
dan (7.77), Brownell and Young, hal 138.
1
Intensifikasi stress, W = x(3  rc / ri )
4
Dengan :
w = faktor intensifikasi stress untuk Torispherical head (inch)
rc = radius of crown =r = 30 in
r1 = inside corner radius = icr = 2 in
1
Intensifikasi stress, W =  (3  40 / 2.5)
4
= 1,75
P  rc  W
Tebal head (tH) = C
(f x E) - (0,2 x P)

Dengan :
Tekanan Desain Tangki, P = 21,90 psi
Radius of crown, rc = 40 in
Faktor Intensifikasi stress , W = 1,75

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 62
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Tegangan maksimum, f = 18.750 psi (Appendix D Brownell & Young hal


342)
Efisiensi penyambungan, E= 0,8
Faktor korosi, c = 0,125 inch/10 tahun
21,90 psi  40 in  1,75
Tebal head (tH) =  0,125 in
(18.750 psi x 0,8) - (0,2 x 21,90 psi)
= 0,14 in
Dipilih tebal head (tH) standar 0,1875 in (Sumber : Process Equipment Design by
Brownell yong, Tabel 5.8 hal. 93)

Tinggi Head (HH)


Berdasarkan tabel 5.8, Brownell & Young hal 93, untuk tH = 0,1875 in :
Standart straight flange (Sf ) = 1,5 – 2 in (di pilih Sf = 2 in).
Dari tabel 5.7 Brownell & Young untuk OD = 40 in :
tH = 0,1875 in
icr = 2.5 in
r = 40 in
Untuk menghitung tinggi head digunakan penjelasan pada Gambar 5.8, Brownell
and Young hal 87

Dimentional relationships for flanged and dished heads

A = ID/2 = (39.63 / 2) in = 19.82 in


AB = (ID/2) - icr = (19.82 – 2.5) in = 17.31 in
BC = r - icr = (40 – 2.5) in = 37.5 in
AC = (BC2-AB2)0,5 = (37.52 – 17.312) 0,5in = 33.26 in

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 63
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

b = r – AC = (40 – 33.26) in = 6.73 in

Tinggi Head (OA) = th + b + sf


= (0,1875 + 6.73 + 2) in
= 8.92 in
= 0,22 m
Tinggi Total (HT) = H tangki + (2 x H head)
= 2.4 + ( 2 x 0,22 ) m
= 2,84 m
 Menghitung Kebutuhan Resin
Q = 16.39 m3/jam
Diasumsikan TDS pada air yang akan diolah = 100 mg/L
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝑥 𝑇𝐷𝑆 𝑥 0,43718
Volume Resin = 𝐾𝑎𝑝𝑎𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑛 𝑥 𝑒𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑛

Kapasitas resin Anion = 40 kg/ft3


Kation = 21,9 kg/ft3
Diasumsikan dalam mix resin 50% kation dan 50% anion
Sehingga kapasitas resin campuran = 50% x 40 + 50% x 21,9
= 30,95 kg/ft3
Diasumsikan efisiensi resin = 90%
16.39 𝑥 100 𝑥 0,43718
Sehingga kebutuhan resin = 30,95 𝑥 90%

= 25,72 Liter/ jam


V.2.1.4 Bak Air Umpan Boiler
Fungsi : untuk menampung air menuju boiler
Bentuk : Persegi panjang
Bahan konstruksi : Beton
Jumlah : 1 unit
Waktu tinggal : 24 jam
Volume air yang ditampung = 13.55 m3/jam x 24 jam = 325,2 m3

Volume bak diberikan 20% factor keamanan menjadi :

Volume bak = 1,2 x 325,2 m3 = 390,24 m3

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 64
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Air ditempatkan dalam 1 bak sehingga volume tiap bak adalah :

V = 16,26 m3 / 1 = 390,24 m3

Dimensi bak air bersih, P : L : T = 3 : 2 : 1, maka :

V=3xTx2xTxT

V = 6 x T3

T = ( V / 6 ) 1/3

T = ( 390,24 / 6 ) 1/3 = 4,02 m

P = 3 x T = 3 x 4,02 m = 12,06 m

L = 2 x T = 2 x 4,02 m = 8,04 m

Maka ukuran bak penampung air bersih P = 12,06 m : L = 8,04 m : T = 4,02 m

V.2.1.5 Bak Air Pendingin


Fungsi : Menampung air pendingin

Bentuk : Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah :1

Waktu tinggal : 24 jam

Volume air yang ditampung = 33,94 m3/jam x 24 jam = 814,56 m3

Volume bak diberikan 20% factor keamanan menjadi :

Volume bak = 1.2 x 814,56 m3 = 977,47 m3

Air ditempatkan dalam 1 bak sehingga volume tiap bak adalah :

V = 977,47 m3 / 1 = 977,47 m3

Dimensi bak air bersih, P : L : T = 3 : 2 : 1, maka :

V=3xTx2xTxT

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 65
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

V = 6 x T3

T = ( V / 6 ) 1/3

T = ( 977,47 / 6 ) 1/3 = 5,45 m

P = 3 x T = 3 x 5,45 m = 16,36 m

L = 2 x T = 2 x 5,45 m = 10,9 m

Maka ukuran bak air pendingin P = 16,36 m : L = 10,9 m : T = 5,45 m

V.2.1.5 Bak Penampung Air Cooling Tower


Fungsi : Menampung air cooling tower

Bentuk : Persegi panjang

Bahan konstruksi : Beton

Jumlah :1

Waktu tinggal : 6 jam

Volume air yang ditampung = 108,60 m3/jam x 6 jam = 651,62 m3

Volume bak diberikan 20% factor keamanan menjadi :

Volume bak = 1.2 x 651,62 m3 = 781,95 m3

Air ditempatkan dalam 1 bak sehingga volume tiap bak adalah :

V = 781,95 m3 / 1 = 781,95 m3

Dimensi bak air bersih, P : L : T = 3 : 2 : 1, maka :

V=3xTx2xTxT

V = 6 x T3

T = ( V / 6 ) 1/3

T = ( 781,95 / 6 ) 1/3 = 5,07 m

P = 3 x T = 3 x 5,07 m = 15,21 m

L = 2 x T = 2 x 5,07 m = 10,14 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 66
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Maka ukuran bak air pendingin P = 15,21 m : L = 10,14 m : T = 5,07 m

V.3 Pompa Utilitas

V.3.1. Pompa PU-1

Gambar V.3 1 Contoh skema aliran pompa

Jenis : Pompa sentrifugal

Jumlah : 1 unit

Data : Densitas (ρ) = 1024,85 kg/m3


Viskositas (µ) = 0,001 Pa.s
Laju alir Volumentrik (Q) = 16,39 m3/jam
Temperatur = 28°C
ε = 0.04572 mm
 Perhitungan pada pipa 1

Panjang (L) =5m

Inside Diameter (ID) = 88.9 mm

Ketinggian (h) =0m

Tekanan Masuk = 121,59 kPa

Q
Kecepatan =A

= 0,73 m/s

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 67
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

ρ. kecepatan.ID
Reynold (Re) = µ

= 66859,84

0.25
Friction (fd) = ε 2
log( 5.74 )
3.7×ID+ 0.9
Re

= 0,0216

𝑓𝐷
Head Los (H-Loss) = 𝐿 𝑣2
×
𝐼𝐷 2×9.8

= 0.0133 m

Beda Tekanan (∆P) = ρ. g. H-loss

= 0,1344 kPa

Tekanan Keluar pipa = Teknana Masuk – Beda tekanan

= 121,45 kPa

100
∆P/100 = × ∆P
𝐿

= 0.001344 kPa

80
Kecepatan Maximum = √𝑓𝐷
×ρ
4

= 3,79 m/s

Setelah semua perhitungan dilakuakn baru melakukan koreksi pada ID pipa dengan
melakuakan rekayasa matematik. Ada dua data yang di set point kan yaitu nilai
∆P/100 harus dibawah 5 kPa dan kecepatan aliran fluida di pipa harus lebih kecil
dari kecepatan maksimumnya, kemudian dilakuakan trial terhadap ID dengan 2 set
point tersebut. Sehingga didapat nilai ID sebesar 88.9 mm.

 Perhitungan pompa

Dengan mempertimbangkan skema aliran yang dibuat pada gambar diatas maka
tekanan keluar pompa harus mencapai tekanan 101,3 kPa (1 atm) setelah melewati

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 68
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

aliran pipa dan fitting yang ada sampai menuju bak berikutnya. Maka diasumsikan
tekanan keluar pompa sebesar 182,5 kPa.

P suction = 121,45 kPa

P uap = 3,85 kPa

P keluar = 182,2 kPa

NPSHA = Psuction – Puap / (ρ. g)

= 11,71 m

Beda Tekanan (∆P) = Psuction – P keluar

= 61,03 kPa

Head Pump = ∆P / (ρ. g)

= 6,075 m

 Perhitungan Pipa 2

Panjang (L) =3m

Inside Diameter (ID) = 88.9 mm

Ketinggian (h) =0m

Tekanan awal = 182,2 kPa

Pada pipa 2 langkah perhitungan sma dengan pipa 1 dengan hasil perhitungan
dimeter pipa 88.9 mm dan tekanan keluar pipa sebesar 182,03 kPa.

 Perhitungan Fitting

Tipe = elbow 90°

K value = 0.45

Jumlah =1

Tekanan Masuk = 182,03 kPa

Head Loss = (K Value x v2) / (2 x g)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 69
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

= 0.00688759

Beda Tekanan (∆P) = ρ. g. H-loss

= 0,124 kPa

Tekanan keluar = Tekanan masuk - Beda tekanan

= 181,91 kPa

 Perhitungan Pipa 3

Panjang (L) =7m

Inside Diameter (ID) = 88.9 mm

Ketinggian (h) =7m

Tekanan awal = 181,91 kPa

Pada pipa 3 langkah perhitungan sma dengan pipa 1 dengan hasil perhitungan
dimeter pipa 88.9 mm dan tekanan keluar pipa sebesar 111,13 kPa.

 Perhitungan Fitting

Tipe = elbow 90°

K value = 0.45

Jumlah =1

Tekanan Masuk = 111,13 kPa

Head Loss = (K Value x v2) / (2 x g)

= 0.00688759

Beda Tekanan (∆P) = ρ. g. H-loss

= 0,124 kPa

Tekanan keluar = Tekanan masuk - Beda tekanan

= 111 kPa

 Perhitungan Instrumental

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 70
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Tekanan Masuk = 111 kPa

1. Tipe = Gate Valve

H- Loss = 0.14 m

2. Tipe = Orifice
H-Loss = 0.8 m

Beda Tekanan (∆P) = ρ. g. H-loss

= 9,44 kPa

Tekanan Keluar = Tekanan masuk - Beda tekanan

= 101,57 kPa

 Perhitungan Pipa 4

Panjang (L) =4m

Inside Diameter (ID) = 88.9 mm

Ketinggian (h) =0m

Tekanan awal = 101,57 kPa

Pada pipa 4 langkah perhitungan sma dengan pipa 1 dengan hasil perhitungan
dimeter pipa 88.9 mm dan tekanan keluar pipa sebesar 101,3 kPa.

Karena tekanan akhir fluida (101,3 kPa) saat memasuki bak penampung tercapai
maka asumsi tekanan keluar pompa sebesar 182,5 kPa sudah tepat.

 Penentuan Daya Pompa

Dari data Head Pump dan laju alir dengan melihat di grafik Vendor pompa yang
menyediakan nilai NPSHR dan daya pompanya. Berikut ini salah satu grafik vendor
dari Goulds pump yg akan digunakan.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 71
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

dari grafik diatas didatkan nilai NPSHR 7,8 ft dan daya pompa yng digunakan sebesar 0.5 HP
dengan effesiansi pompa sebesar 61 %, dengan diameter impeller sebesar 5 𝟓⁄𝟏𝟔 .

Spesifikasi pompa lainya ditentukan dengan tahapan perhitungan yang sama


dengan Pompa P-1, dapat dilihat dari tabel V.3.

Tabel V. 3 Spesifikasi pompa utilitas

Kode Fungsi Daya

Memompa air bersih dari bak air bersih ke tangki


PU-1 0,5 HP
demineralisasi.

PU-2 Memompa air bersih ke bak air domestic. 0,75 HP

Memompa air dari tangka demineralisasi ke tangki umpan


PU-3 1 HP
boiler.

PU-4 Memompa air bersih ke bak air pendingin. 1 HP

Total 3.25 HP

V.4 Penyediaan Tenaga Listrik

Secara garis besar, kebutuhan listrik dalam pabrik dapat dibagi menjadi 2, yaitu :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 72
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

1. Listrik untuk penggerak motor


2. Listrik untuk peralatan penunjang

V.4.1 Listrik Untuk Penggerak Motor


V.4.1.1 Peralatan Proses
Beberapa peralatan proses menggunakan tenaga listrik sebagai penggerak motor.
Daya yang dibutuhkan masing-masing alat dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel V. 4 Daya Peralatan Proses

No Nama Alat Daya

1 Pompa proses (total) 14.25 HP

2 Kompresor K-1 5 HP

Total 19.25 HP

V.4.1.2 Peralatan Utilitas


No Nama Alat Daya

1 Pompa Utilitas (total) 3,25 HP

2 Fan Cooling Tower 8.85 HP

Total 12.10 HP

V.4.1.3 Listrik Untuk Peralatan Penunjang


1. Peralatan Bengkel

Dalam suatu pabrik diperlukan fasilitas pemeliharaan dan perbaikan peralatan


pabrik. Daya yang dibutuhkan untuk fasilitas perbengkelan diperkirakan = 50
kW/Hari = 2.79 HP/jam

2. Instrumentasi

Alat-alat instrumentasi yang digunakan berupa alat kontrol dan alat pendeteksi,
daya listrik yang dibutuhkan diperkirakan = 20 kW/Hari = 1.12 HP/jam

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 73
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

3. Penerangan, pendingin ruangan, perkantoran dan laboratorium


Penerangan dibutuhkan untuk pabrik, kantor, laboratorium dan lingkungan
disekitar pabrik. Pendingin ruangan dibutuhkan untuk kantor dan laboratorium serta
peralatan laboratorium juga memerlukan listrik untuk pengopersiannya, daya yang
dibutuhkan untuk mengoperasikan alat-alat tersebut diperkirakan = 45 Kw/hari =
2.51 HP/jam

Tabel V. 5 Kebutuhan Listrik Keseluruhan

No Jenis Penggunaan Daya (HP/jam)

1 Listrik alat proses 19.25

2 Listrik untuk utilitas 12.10

3 Listrik peralatan penunjang 6.42

Total 37.77

Kebutuhan listrik total = 37.77 HP

Diperkirakan kebutuhan listrik tak terduga = 10 %

Total daya listrik dibutuhkan = 37.77 HP/jam x 1,1 = 41.55 HP/jam

Maka daya listrik total = 30.98 kW/jam

Diasumsikan dalam satu hari listrik padam selama 1 jam. Maka untuk menjamin
kontinuitas produksi dan kinerja perusahaan disediakan 1 unit generator dengan
kapasitas 100 kW/unit. Generator ini dilengkapi dengan Uninterrupted power
system (UPS) yamg menjalankan generator 7 detik setelah pemadaman terjadi.

V.5 Penyediaan Bahan Bakar

a) Kebutuhan Bahan Bakar Untuk Generator

Diketahui :
Heating value bahan bakar (Hv) = 19.200 Btu/lb
Efisiensi pembakaran pada generator (η) = 85%

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 74
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Terjadi pemadaman listrik selama 1 jam/1hari


Kebutuhan listrik untuk generator = 100 kW/jam
= 100 kW/jam x (3412 Btu/jam)/(1 kW/jam) = 341200 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar untuk generator :
Massa = (kebutuhan listrik generator)/( Hv x η)
= (341200 Btu/jam)/( 19.200 Btu/lb x 0,85)
= 20.91 lb/jam
= (20.01 lb/jam x 1kg/2,20462 lb)
= 9.48 kg/jam
Kebutuhan bahan bakar untuk generator apabila diasumsikan terjadi pemadaman
listrik selama 1jam/hari adalah :
= 9.48 (kg/jam x 24 jam/1hari)
= 227.52 kg/hari
Total kebutuhan bahan bakar dengan faktor keamanan 20% adalah :
= 227.52 kg/jam x 1,2
= 273.02 kg/hari

b) Kebutuhan Bahan Bakar untuk Boiler


Diketahui:
Massa = 866.25 kg/jam x 24 jam/hari
= 20790 kg/hari

Total bahan bakar solar :


Diketahui densitas bahan bakar = 850 kg/m3
Volume = ((273.02 kg/hari + 20790 kg/hari) / 850 kg/m3)
= 24.78 m3/hari

 Penentuan Ukuran Tangki Penyimpanan Solar

Fungsi : untuk menampung bahan bakar solar


Bentuk : Silinder Horizontal
Bahan konstruksi : Stainless Steel SA - 167 grade 11 tipe 316
Jumlah : 1 unit
Waktu tinggal : 1 jam
Densitas (ρ) air 28oC = 1.024,85 kg/m3

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 75
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Volume air boiler (V) = Q x waktu tinggal


= 24.78 m3/jam x 1 jam
= 24.78 m3
Dengan memperhitungkan faktor keamanan 10% maka volume air boiler adalah :
= 24.78 m3 x 1,1
= 27.26 m3
 Menentukan diameter dalam tangki (ID) dan tinggi tangki (H)
L/D =1 (Treyyball hlm.397)

1
𝑉𝑎 = 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 𝑥 𝐿
4

3 4 𝑥 𝑉𝑎 3 4 𝑥 27.26 𝑚 3
𝐷= √ = √ = 3.26 𝑚 ≈ 3.3 𝑚 = 129.92 𝑖𝑛
𝜋 𝜋

Karena L/D =1 maka :

L = 3.3 m

 Menentukan tebal dinding (ts)

Dengan memilih bahan konstruksi Stainless steel tipe SA - 167 Grade 11 tipe 316,
maka dari tabel 13-1 brownel and young diperoleh :

F (stress value) = 18750 psia

C (corrotion factor) = 0.125 in

E (efisiensi las ) = 0.8

P desain = 1.2 atm

𝑃 𝑥 𝑟𝑖
𝑡𝑠 = +𝐶
𝑓 𝑥 𝐸 − 0.6𝑃

17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎 𝑥 64.96 𝑖𝑛


𝑡𝑠 = + 0.125 𝑖𝑛 = 0.20 𝑖𝑛
18750 𝑝𝑠𝑖𝑎 𝑥 0.8 − 0.6 𝑥 17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 76
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Maka digunakan tebal standar 0.25 in atau 1/4 in Referensi Tabel 5.8 Brownell
and young hlm.93

 Menentukan tebal penutup (th)

Bentuk torispherical head (flanged and dished head) referensi : brownel


and young hlm.88

Diameter luar ( OD ) = ID + 2 ts = 129.92 in + 2 x 0.25 in = 130.42 in

Digunakan ukuran OD standard shell berdasarkan tabel 5.7 Brownell hlm.89-91

OD = 132 in

Icr = 8 in

R = 130 in

Icr/R = 0.062

icr/r > 6% sehingga memenuhi syarat untuk menggunakan torispherical head


(brownell and young hlm.88)

ID baru = 132 in – 2 x 0.25 in = 131.5 in = 3.34 m

𝑃 𝑥 𝑟𝑖 𝑥 𝑊
𝑡ℎ = +𝐶
2 𝑥 𝑓 𝑥 𝐸 − 0.2 𝑃

𝑃𝑑𝑒𝑠𝑎𝑖𝑛 𝑥 𝑟𝑖 𝑥 𝑊
𝑡ℎ = +𝐶
(2 𝑥 𝑓 𝑥 𝐸) − (0.2 𝑥 𝑃𝑑𝑒𝑠𝑎𝑖𝑛)

17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎 𝑥 130 𝑖𝑛 𝑥 0.175


𝑡ℎ = + 0.125 𝑖𝑛 = 0.138 𝑖𝑛
(2 𝑥 18750 𝑥 0.8) − (0.2 𝑥 17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎)

Maka digunakan tebal head standar 0.25 in atau 1/4 in

 Penentuan tinggi head

Berdasarkan tabel 5.7 Brownell and young hlm.88 untuk th = 0.1875 in

Standard straight flange (Sr) = 1.5 – 2.25 in

Dipilih Sr = 2 in

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 77
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Dari tabel 5.7 brownell and young hlm 89

OD 132 in

th 0.25 in

icr 8 in

r 130 in

ID 131.5 in

untuk menghitung tinggi head digunakan penjelasan figure 5.8 brownell and young
hlm.87

a = ID/2 = 65.75 in

AB = (ID/2)-icr = 57.75 in

BC = r – icr = 122 in

AC = (BC2 - AB2)0.5

AC = 107.47 in

b = r – AC = 22.53 in

OA = th + b + Sr = 24.78 in

Maka tinggi penutup (OA) = 24.78 in = 0.63 m

Penentuan panjang akumulator sesungguhnya

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 78
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

L = Ls + (2 x (OA))

L = 3.3 m + 2 x 0.63 m = 4.56 m

c) Kebutuhan bahan bakar furnace

Bahan bakar yang digunakan untuk memanaskan steam dalam furnace yaitu natural
gas. Dari perhitungan neraca energy diketahui kebutuhan natural gas pada furnace
yaitu :

Kebutuhan natural gas : 287.53 Kg/jam

Densitas : 0.7 kg/m3

Kebutuhan natural gas : 410.76 m3/jam

 Penentuan ukuran tangki penyimpanan Natural gas

Tipe : Tangki bola (spherical tank)

Fungsi : Menyimpan Natural gas

Bahan : Stainless steel SA-316

Tekanan : 5 atm

Temperatur : 30 ˚C

Waktu tinggal : 6 jam

Jumlah tangka : 6 unit

Menentukan volume tangka

Laju alir : 477 kg/jam

Volume natural gas tiap tangki

𝑘𝑔
477 𝑗𝑎𝑚 𝑥 6 𝑗𝑎𝑚
𝑉= 𝑘𝑔 = 817.24 𝑚3
0.7 𝑚3 𝑥 6 𝑢𝑛𝑖𝑡

Faktor keamanan 20% (Peter and Timmerhaus,1991,hlm.37)

Maka Volume tangka :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 79
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

V = 817.24 m3 x 1.2 = 980.69 m3

Menentukan diameter dan tinggi tangka

4
𝑉= 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷3
3
1
𝑉𝑥3 3
𝐷=( )
4𝑥𝜋
1
817.24 𝑚3 𝑥 3 3
𝐷=( ) = 6 𝑚 = 19.64 𝑓𝑡
4𝑥𝜋

Menentukan tekanan desain

Pdesain = P operasi + Phidrostatis

𝜌 𝑥 (ℎ − 1) 0.04 𝑥 (19.64 𝑓𝑡 − 1)
𝑃ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑠𝑡𝑎𝑡𝑖𝑠 = = = 0.005𝑝𝑠𝑖
144 144
= 0.0003𝑎𝑡𝑚

Poperasi = 5 atm

Pdesain = 5 atm + 0.0003 atm = 5.0003 atm

Tekanan desain 5 -10 % di atas tekanan kerja normal/absolut (Coulson, 1988 hal.
637). Tekanan desain yang dipilih 10% diatasnya. Maka tekanan desain adalah :
Pdesain = 5.0003 atm x 1.1 = 5.5 atm = 80.83 psi

Menetukan ketebalan dinding

Untuk menentukan tebal dinding, persamaan yang digunakan adalah :


5𝑥𝑃𝑥𝐷
𝑡𝑠 = (Megyesy, 1983, hal.18)
6𝑥𝑓

Dimana :
ts = Tebal, in
P = Tekanan dalam tangki, psi
f = Allowable stress, psi
Material yang digunakan adalah Stainless Steel tipe 316 (Brownell and young).
Maka f = 12.650 psi.
Ketebalan dinding (ts) :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 80
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

ts = 1.25 in
Diambil tebal standar = 1.25 in

V.4 Penyediaan Refrigeran


Refrigerant yang digunakan adalah amonia sebagai pendingin pada Kondenser sub
cooler. Amonia yang telah digunakan akan diregenerasi kembali untuk selanjutnya
digunaan kembali sebagai refrigeran. Berdasarkan perhitungan pada neraca energy
diketahui kebutuhan refrigerant yaitu :
Refrigeran : Ammonia
Beban pendingin (Q) : 7579779.85 Kj/jam
Kebutuhan refrigerant : 5666.02 kg/jam
 Penentuan ukuran tangki penyimpanan refrigerant
Fungsi : Menyimpan refrigeran ammonia

Bentuk : Tangki silinder horizontal dengan torispherical head.

Bahan : Stainless steel 167 Grade 11 tipe 316

Kondisi Operasi :

Tekanan : 1 atm

Temperatur : 111.02 ̊C = 231.84 ̊F

Densitas : 676.5 Kg/m3

Laju alir : 5666.24 Kg/jam

Waktu tinggal : 1 jam

Menentukan volume penyimpanan refrigeran (Va)

Laju alir Volumetrik (Q)

𝐾𝑔
𝑚 5666.24 𝑗𝑎𝑚 𝑚3
𝑄= = 𝐾𝑔 = 8.37
𝜌 676.5 𝑗𝑎𝑚
𝑚3

Volume Cairan (Vc)

𝑚3
𝑉𝑐 = 𝑄 𝑥 𝑡 = 8.37 𝑥 1 𝑗𝑎𝑚 = 8.37 𝑚3
𝑗𝑎𝑚

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 81
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Volume akumulator (Va) diberikan factor keamanan 20% dari volume cairan,
maka:

𝑉𝑎 = 1.2 𝑥 8.37 𝑚3 = 8.37 𝑚3

Menentukan diameter tangki penyimpanan refrigeran

L/D =1 (Treyyball hlm.397)

1
𝑉𝑎 = 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 𝑥 𝐿
4

3 4 𝑥 𝑉𝑎 3 4 𝑥 8.37
𝐷= √ = √ = 2.34 𝑚 = 92.10 𝑖𝑛
𝜋 𝜋

Karena L/D =1 maka :

L = 2.34 m

Menentukan tebal dinding tengki refrigeran (ts)

Dengan memilih bahan konstruksi Stainless steel tipe SA - 167 Grade 11 tipe 316,
maka dari tabel 13-1 brownel and young diperoleh :

F (stress value) = 18750 psia

C (corrotion factor) = 0.125 in

E (efisiensi las ) = 0.8

P desain = 1.2 atm

𝑃 𝑥 𝑟𝑖
𝑡𝑠 = +𝐶
𝑓 𝑥 𝐸 − 0.6𝑃

17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎 𝑥 46.65 𝑖𝑛


𝑡𝑠 = + 0.125 𝑖𝑛 = 0.17 𝑖𝑛
18750 𝑝𝑠𝑖𝑎 𝑥 0.8 − 0.6 𝑥 17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎

Maka digunakan tebal standar 0.1875 in atau 3/16 in Referensi Tabel 5.8
Brownell and young hlm.93

Menentukan tebal penutup (th)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 82
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Bentuk torispherical head (flanged and dished head) referensi : brownel


and young hlm.88
Diameter luar ( OD ) = ID + 2 ts = 92.10 in + 2 x 0.1875 in = 92.48 in

Digunakan ukuran OD standard shell berdasarkan tabel 5.7 Brownell hlm.89-91

OD = 96 in

Icr = 5.87 in

R = 96 in

Icr/R = 0.061

icr/r > 6% sehingga memenuhi syarat untuk menggunakan torispherical head


(brownell and young hlm.88)

𝑃 𝑥 𝑟𝑐 𝑥 𝑊
𝑡ℎ = +𝐶
2 𝑥 𝑓 𝑥 𝐸 − 0.2 𝑃

𝑃𝑑𝑒𝑠𝑎𝑖𝑛 𝑥 𝑟𝑖 𝑥 𝑊
𝑡ℎ = +𝐶
(2 𝑥 𝑓 𝑥 𝐸) − (0.2 𝑥 𝑃𝑑𝑒𝑠𝑎𝑖𝑛)

17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎 𝑥 96 𝑖𝑛 𝑥 0.175


𝑡ℎ = + 0.125 𝑖𝑛
(2 𝑥 18750 𝑥 0.8) − (0.2 𝑥 17.63 𝑝𝑠𝑖𝑎)

Maka digunakan tebal head standar 0.25 in atau 1/4 in

Penentuan tinggi head akumulator

Berdasarkan tabel 5.7 Brownell and young hlm.88 untuk th = 0.1875 in

Standard straight flange (Sr) = 1.5 – 2.5 in

Dipilih Sr = 1.75 in

Dari tabel 5.7 brownell and young hlm 89

OD 96 in

th 0.25 in

icr 5.87 in

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 83
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

r 96 in

ID 92.10 in

untuk menghitung tinggi head digunakan penjelasan figure 5.8 brownell and young
hlm.87

a = ID/2 = 46.05 in

AB = (ID/2)-icr = 40.18 in

BC = r – icr = 90.13 in

AC = (BC^2 - AB^2)^0.5

AC = 80.68 in

b = r – AC = 15.32 in

OA = th + b + Sr = 17.57 in

Maka tinggi penutup akumulator = 17.57 in = 0.45 m

Penentuan panjang akumulator sesungguhnya

L = Ls + (2 x (Hh)

L = 2.06 m

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 84
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

V.4 Kesehatan dan Keselamatan Kerja

V.4.1 Keselamatan Kerja Secara Umum

Keselamatan dan kesehatan kerja (K3) merupakan suatu sistem yang


mengatur agar proses atau pelaku proses dapat berjalan dengan aman, atau dapat
mengurangi resiko kecelakaan. K3 merupakan salah satu faktor penting yang harus
diperhatikan dalam suatu perancangan pabrik. Keselamatan kerja dalam suatu
perancangan pabrik meliputi keselamatan kerja dalam seluruh proses produksi dan
distribusi untuk menghasilkan barang ataupun jasa.
Manajemen pabrik Styrenxe Monomer bertanggung jawab dalam masalah
keselamatan dan kesehatan kerja (K3) adalah bagian K3. Pengelolaan K3 secara
sistematis sesuai dengan Peraturan Menteri Tenaga Kerja (Permenaker) No.
05/Men/1996 Tentang sistem Manajemen K3. Secara garis besar sistem manajemen
K3 pabrik Styrene Monomer yang akan didirikan mempunyai 4 fungsi utama :
1. Untuk menetapkan suatu struktur kebijakan, prosedur dan instruksi kerja.
2. Untuk menguraikan organisasi, tanggung jawab dan fungsi-fungsi kerja yang
berkaitan.
3. Untuk memungkinkan efisiensi kontrol operasi dan kegiatan-kegiatan
administratif.
4. Untuk menetapkan suatu dasar teknis dan tanggapan manajemen

V.4.2 Landasan Keselamatan Kerja


Yang menjadi landasan keselamatan kerja adalah :
1. Idiil : Pancasila
2. Struktural : Undang Undang Dasar 1945 pasal 27 ayat 2
“Tiap-tiap warga negara berhak atas pekerjaan dan penghidupan yang layak bagi
kemanusiaan”
3. Operasional :
a. Ketetapan MPR
b. Undang Undang / Peraturan ketenagakerjaan
c. Peraturan Menteri Tenaga Kerja

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 85
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Adapun Undang Undang / Peraturan ketenagakerjaan yang menjadi


landasan keselamatan kerja di Pabrik Stiren Monomer yaitu UU no.14 tahun 1969
tentang ketentuan-ketentuan pokok mengenai tenaga kerja Pasal 3, Pasal 8, Pasal
10, Undang-Undang No.1 tahun 1970 tentang tujuan keselamatan kerja .

V.4.3 Identifikasi Bahaya dan Pengendalian Resiko

Dalam kegiatan produksi Stiren Monomer divisi K3 mengidentifiksi bahaya


yang dapat terjadi pada lokasi yang berpotensi terjadinya bahaya. Penentuan lokasi
berdasarkan spesifikasi bahan dalam proses dan kondisi proses. Agar K3 dalam
pabrik Stiren Monomer ini dapat terlaksana dengan baik, maka ditetapkan tindakan
preventif dan curative pada setiap aspek produksi baik bahan baku, penunjang
produksi dan alat proses, dan tindakan penyelamatan bila telah terjadi kecelakan.
Tindakan tersebut adalah sebagai berikut :
1. Tindakan Preventive
Tindakan Preventive adalah tindakan yang harus dilakukan oleh setiap
pekerja dalam pabrik untuk menghindari kecelakaan dalam bekerja. Sehingga
proses produksi dapat berjalan dengan lancar dan keselamatan pekerja dapat dijaga.
Tindakan tersebut adalah:

a. Pemasangan lambang atau simbol yang digunakan sebagai label peringatan


terhadap setiap jenis bahan kimia yang digunakan.
b. Tempat penyimpanan dalam ruangan tertutup dan pengadaan ventilasi.
c. Menyediakan masker, pelindung tubuh, sarung tangan, pelindung kepala
(helmet), safety boots, dan pelindung mata.
d. Penyediaan training sebelum mulai kerja dan membuat prosedur standar operasi
yang harus dipatuhi oleh seluruh operator.
e. Bila terkena kulit, siram kulit yang terkena bahan beracun tersebut dengan air,
lalu dicuci dengan sabun. Bila terjadi iritasi segera periksa ke dokter.

Untuk menghindari adanya kebakaran akibat arus listrik diperhatikan hal-


hal sebagai berikut :
a. Untuk mencegah terjadinya kebakaran, maka disediakan beberapa peralatan
pemadam kebakaran seperti fire box & fire hydrant dalam ruangan, serta unit
pemadam kebakaran.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 86
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

b. Menggunakan isolasi pada jaringan listrik.


c. Menggunakan alat penangkal petir untuk peralatan tinggi.
d. Pengawasan terhadap kabel terpasang.
e. Pemasangan instalasi listrik tidak menghalangi kerja.

Untuk menghindari bahaya yang ditimbulkan oleh alat produksi, beberapa


hal yang perlu diperhatikan antara lain :
a. Mengadakan pemeriksaan dan perawatan alat produksi secara berkala.
b. Memperkerjakan operator-operator terlatih.
c. Membuat sistem pengendalian kontrol secara manual dan otomatis pada setiap
unit, sehingga memudahkan pengendalian apabila terjadi bahaya.

Salah satu tindakan preventive yang penting adalah penggunaan alat


pelindung diri (APD) oleh setiap karyawan dan pekerja agar terhindar dari
kecelakaan pada saat bekerja. Alat pelindung diri tersebut adalah:
a. Pengertian APD
APD adalah suatu alat yang mempunyai kemampuan untuk melindungi
seseorang dalam pekerjaan yang fungsinya mengisolasi tubuh tenaga kerja dari
bahaya tempat kerja. Untuk pelindung pekerja dari bahaya yang ada di tempat kerja,
para pekerja dianjurkan memakai APD menurut (Suma’mur, 1998). APD harus
memenuhi persyaratan sebagai berikut :
1. Nyaman dipakai
2. Tidak mengganggu pekerjaan
3. Memberikan perlindungan efektif terhadap jenis bahaya
b. Jenis-jenis APD
Jenis-jenis APD yang digunakan oleh tenaga kerja di pabrik Stiren Monomer
berdasarkan bagian dan lokasi kerja, seperti: laboratorium (safety Shoes, jas
laboratorium, masker kimia, sarung tangan yang tahan bahan kimia), electricc room
(safety shoes, electric shoes, sarung tangan elektrik, Helmet, Ear muff ) dan bagian
produksi (safety shoes, sarung tangan dan helm).

2. Tindakan Curative
Tindakan Curative adalah adalah tindakan yang dilakukan saat mengatasi
kecelakaan. Kecelakaan tersebut dapat terjadi karena bahaya yang ditimbulkan oleh

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 87
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

bahan-bahan berbahaya yang digunakan, alat produksi dan alam bahan dan alat
berbahaya merupakan bahan dan alat yang selama pembuatan, pengolahan,
pengangkutan, penyimpanan, dan penggunannya dapat mengeluarkan gas, debu,
radiasi, dan bentuk lainnya yang dapat menimbulkan iritasi, radiasi, kebutaan,
ledaka, korosi, keracunan, dan bahaya-bahaya lain yang dalam jumlah tertentu
dapat menyebabkan kerusakan pada alat. Bahan atu alat berbahaya (hazardous)
yang harus diperhatikan adalah:
a. Bahan yang bersifat mudah terbakar (flammble) dan dapat meledak
(explosive).
b. Bahan yang bersifat racun yang membahayakan kesehatan
c. Alat-alat bergerak (mekanik) yang dapat membahayakan keselamatan kerja

V.4.4 Pengaturan Lingkungan Pabrik


Penataan lingkungan pabrik juga menjadi faktor penting yang berpengaruh
terhadap keselamatan kerja, sehingga perlu juga mendapat perhatian khusus.
1. Lingkungan Fisik
Mesin peralatan kerja dan bahan produksi :
a. Pengaturan letak mesin dan alat yang sedemikian rupa sehingga pekerja dapat
melakukan pekerjaan dengan leluasa dan aman.
b. Perencanaan mesin dan peralatan pabrik dengan memperhatikan segi
keamanan.
c. Mutu bahan dan peralatan yang dibeli terjamin kualitasnya.

2. Lingkungan Kerja
a. Penempatan mesin yang teratur sehingga jarak antar mesin cukup lebar.
b. Penempatan bahan atau sampah tak terpakai pada tempatnya.
c. Penerangan yang cukup pada lingkungan pabrik.
d. Pemasangan sistem alarm dan tanda bahaya seperti fire detector dan
instrumennya.
e. Lingkungan pabrik yang dilengkapi dengan ventilasi udara yang cukup dan
diberi kipas penghisap (exhaust) untuk menjaga sirkulasi udara.
f. Mengumandangkan safety talk atau peringatan kembali tentang pengaturan-
pengaturan keselamatan kerja pada waktu-waktu tertentu.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 88
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

BAB VI
MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI
Dalam upaya tercapainya tujuan suatu perusahan, terdapat beberapa unsur
yang sangat berpengaruh. Bentuk, sruktur dan manajemen suatu perusahan adalah
tiga unsur yang sangat mempengaruhi dalam tercapainya tujuan perusahaan.
Perusahaan sendiri merupakan suatu unit kegiatan ekonomi yang terorganisir dan
terstruktural untuk menyediakan barang atau jasa bagi manyarakat, dengan tujuan
utama untum mmeperoleh laba (keuntungan) yang sebesar- besarnya.

VI.1 Bentuk Perusahaan

Dalam perencanaan suatu perusahaan hasur diawali dengan


pemberian nama perusahaan dan lokasi berdirinya peruhaan dikarenakan
nama perusahann akan menjadi sebuah objek citra tersendiri perusahan
tersebut, berikut rincian tentang bentuk perusahaan :

Nama Perusahaan : PT SM Mono Indonesia

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri Styren Monomer

Lokasi Perusahaan : Cilegon, Banten

Perseroan Terbatas merupakan suatu badan usaha yang didirikan


oleh beberapa orang, dimana badan hukum ini memiliki kekayaan, hak dan
kewajiban sendiri, yang terpisah dari pendiri (Pemegang Saham), maupun
pengurusnya (Komisaris dan Direksi). Perseroan Terbatas memiliki
beberapa keuntungan, antara lain :

a. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin karena perusahaan tidak


tergantung kepada satu pihak dan kepemilikannya bisa berganti-
ganti.
b. Kekayaan perusahaan terpisah dari kekayaan pribadi pemilik saham.
c. Pengelolaan perusahaan terpisah dari pemilik saham (pemilik
perusahaan), sehingga tanggung jawab berjalannya perusahaan
berada ditangan pengelola.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 89
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

d. Kemungkinan penambahan modal untuk perluasan lebih mudah.


e. Pengelolaan perusahaan dapat dilakukan lebih efisien serta
profesional karena pembagian tugas dan tanggung jawab pengurus (
direktur dan dewan komisaris) serta pemegang saham diatur secara
jelas.

Bentuk Kepengurusan Perseroan Terbatas adalah sebagai berikut :


a. Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS)
Rapat Umum Pemegang Saham merupakan badan tertinggi dalam
Perseroan Terbatas. Menurut UU No. 40 Tahun 2007 Tentang Perseroan
Terbatas pasal 78, RUPS minimal diadakan setahun sekali. RUPS
diadakan 6 Bulan setelah tahun buku terakhir. RUPS ini membahas tentang
laporan dari Dewan Direksi dan Dewan Komisaris kepada Pemegang
Saham, penetapan keputusan kebijakan-kebijakan perusahaan dan
pengangkatan Dewan Direksi dan Dewan Komisaris.

RUPS

DIREKSI KOMISARIS

Gambar 6. 1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS )

b. Dewan Komisaris
Dewan komisaris diangkat dan diberhentikan oleh Rapat Umum
Pemegang Saham. Dewan ini bertugas untuk melakukan pengawasan dan
memberi nasihat kepada Dewan Direksi agar tidak merugikan perusahaan
dan menjalankan kebijakan umum yang telah ditetapkan. Dewan Komisaris
terdiri dari seorang Presiden Komisaris dan beberapa orang Dewan
Komisaris.
c. Dewan Direksi
Dewan direksi diangkat dan diberhentikan oleh Rapat Umum Pemegang
Saham. Dewan Direksi bertugas untuk memimpin perusahaan dan sebagai

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 90
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

penanggung jawab dalam melaksanakan kebijakan umum perusahaan yang


telah ditetapkan oleh Rapat Umum Pemegang Saham yang terdiri dari satu
Direktur. Dewan Direksi terdiri dari Direktur serta di bantu oleh beberapa
Manajer yang mengepalai bagian-bagian struktur perusahaan.

VI.2 Struktur Organisasi

Untuk mencapai efisiensi perusahaan yang tinggi, diperlukan


struktur organisasi yang baik. Struktur organisasi ini dapat menentukan
kelancaran aktivitas perusahaan sehari-hari dalam memperoleh laba yang
maksimal, dapat berproduksi secara kontinyu (berkesinambungan) dan
dapat berkembang.

Dalam perencanaan pabrik Styrene Monomer ini, struktur organisasi


perusahaan disusun sebagaimana layaknya suatu badan usaha yang bergerak
dalam industri dan perdagangan, yang membagi-bagi unit dalam organisasi
secara fungsional. Struktur organisasi perusahaan terdiri dari fungsi-fungsi
dan hubungan yang menyatakan keseluruhan kegiatan untuk mencapai
sasaran. Struktur organisasi yang dipilih adalah struktur organisasi garis.
Keuntungan dari struktur organisasi ini adalah :

a. Struktur organisasinya sederhana dan jelas,


b. Pembagian tugas menjadi jelas antara pelaksana tugas pokok dan
pelaksana tugas penunjang,
c. Wewenang dan tanggung jawab lebih mudah dipahami sehingga
tidak terjadi kesimpangsiuran perintah dan tanggung jawab kepada
karyawan,
d. Disiplin kerja dapat terlaksana dengan baik,
e. Mata rantai instruksi yang menghubungkan seluruh unit dalam
organisasi berada di bawah organisasi yang jelas.
f. Pengambilan keputusan harus secara seksama dan diskusi sesuai
dengan saran, pandangan, perhitungan, dll.

Dalam menjalankan tugasnya, direktur dibantu oleh tiga orang


manager,yaitu:

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 91
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

1. Manager Keuangan, Administrasi dan Umum :


a. Kepala Bagian Keuangan
b. Kepala Bagian Administrasi
c. Kepala Bagian Humas dan Keamanan
2. Manager Komersial yang membawahi :
a. Kepala Bagian Pemasaran
b. Kepala Bagian Logistik
3. Manager Teknik dan Produksi yang Membawahi :
a. Kepala Bagian Teknik
b. Kepala Bagian Produksi
c. Kepala Bagian QC dan R&D
d. Kepala Bagian SHE
e. Kepala Bagian Distribusi dan Gudang

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI MANAJEMEN DAN STRUKTUR ORGANISASI 92
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Gambar 6. 2 Struktur Organisasi Perusahaan

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 93
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

VI.3 Deskripsi Kerja

VI.3.1 Komisaris

1.) Dewan Komisaris


Tugas :
a. Menetapkan Garis Besar Haluan Perusahaan
b. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Direksi dan Dewan
Komisaris perusahaan
c. Menetapkan besarnya deviden
d. Mengesahkan besarnya anggaran perusahaan yang diajukan oleh
Dewan Direksi
e. Mengawasi pelaksanaan operasional atau pengelolaan perusahaan
oleh Direktur secara kontinyu dan teratur
f. Membina Direktur agar tidak melakukan kesalahan atau melanggar
aturan yang telah ditetapkan oleh perusahaan.
Pendidikan: -
Jumlah : 2 Orang

VI.3.2 Direktur

1.) Direktur
Tugas :

a. Memberikan laporan pertanggung jawaban dalam hal yang


berkaitan dengan kegiatan operasional perusahaan.
b. Bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris.
c. Melaksanakan dan mengarahkan kegiatan perusahaan agar sesuai
dengan keputusan Dewan Komisaris.
d. Mengangkat dan memberhentikan karyawan.
Pendidikan: Sarjana Teknik (minimal S-2) dan berpengalaman
dibidangnya.
Jumlah : 1 Orang

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 94
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

VI.3.3 Manager

1.) Manager Teknik dan Produksi


Tugas :Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang
berhubungan dengan bidang produksi dan operasi, teknik,
pengembangan, pemeliharaan peralatan, pengadaan,
kesehatan dan keselamatan pekerja, lingkungan serta
laboratorium.
Pendidikan : Sarjana Teknik (minimal S-1) berpengalaman
Jumlah : 1 Orang
2.) Manager Komersial
Tugas : Memimpin pelaksanaan kegiatan perusahaan yang
berhubungan dengan bidang pemasaran dan Komersial.
Pendidikan : Sarjana Managemen / bisnis (S-1) berpengalaman
Jumlah : 1 Orang

3.) Manager Keuangan, Administrasi dan Umum


Tugas : Memimpin pelaksanaan kegiatan perusahaan yang
berhubungan dengan bidang keuangan, administrasi,
humas, keamanan dan general affair.
Pendidikan : Sarjana Komunikasi / Ekonomi Manajemen (minimal S1)
Jumlah : 1 Orang

VI.3.4 Kepala Bagian

1.) Kepala Bagian Produksi


Tugas :
a. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan
bidang produksi dan operasi,
b. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan
bidang keteknikan,
c. Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan
bidang pengembangan dan pemeliharaan peralatan,
d. Memperhatikan pengadaan bahan baku,

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 95
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

e. Memperhatikan kesehatan dan keselamatan pekerja, lingkungan


serta laboratorium.
Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia (minimal S1)
Jumlah : 1 orang

2.) Kepala Bagian Teknisi


Tugas : Mengkoordinasi kegiatan pemeliharaan fasilitas penunjang
kegiatan produksi, kelistrikan dan instrumentasi, serta aspek
kesehatan dan keselamatan kerja.
Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro / Teknik Mesin (minimal S1)
Jumlah : 1 orang
Bawahan : 2 orang

3.) Kepala Bagian Safety, Health & Environment


Tugas : Mengkoordinasi dan bertanggung jawab terhadap kegiatan
ditinjau dari aspek kesehatan dan keselamatan kerja serta
aspek lingkungan.
Pendidikan : Sarjana K3 / Teknik Kimia (minimal S1)
Jumlah : 1 orang
Bawahan : 3 orang

4.) Kepala Bagian Quality Control , Research and Development


Tugas : Mengkoordinasi kegiatan laboratorium serta
pengembangan dan pengendalian mutu produk.
Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia/ Kimia MIPA (minimal S-1)
Jumlah : 1 orang
Bawahan : 2 orang (minimal D3)

5.) Kepala Bagian Distribusi dan Gudang


Tugas : Mengkoordinasi segala kegiatan yang berhubungan dengan
pergudangan, dan pengiriman barang, stocking
Pendidikan: Sarjana Teknik Industri

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 96
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Jumlah : 1 orang
Bawahan : 2 orang (minimal D3)

6.) Kepala Bagian Keuangan


Tugas : Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan
akuntansi perusahaan, neraca keuangan, pelaporan
perpajakan perusahaan dan keluar masuk kas perusahaan
Pendidikan : Sarjana Ekonomi Akuntansi / Ilmu Ekonomi (minimal S1)
Jumlah : 1 orang
Bawahan : 2 orang Staff (minimal D3)

7.) Kepala Bagian Umum


Tugas : Mengkoordinasi kegiatan tata usaha dan rumah tangga
perusahaan , serta hubungan masyarakat
Pendidikan : Sarjana segala jurusan (minimal S1)
Jumlah : 1 orang

8.) Kepala Bagian Personalia


Tugas : Membantu pekerjaan dan pelaksanaan kegiatan yang
berhubungan dengan ketenagakerjaan dan SDM perusahaan
.
Pendidikan : Sarjana Management/ Psikologi
Jumlah : 1 orang
Bawahan : 2 orang

9.) Kepala Bagian Penjualan


Tugas : Mengatur segala bentuk kegiatan pemasaran dan
penjualan produk di dalam dan luar negeri
Pendidikan : Sarjana Management/ Ekonomi
Jumlah : 1 orang
Bawahan : 6 orang salesman

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 97
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

VI.3.5 Kepala Seksi dan Karyawan

1.) Kepala Seksi Mekanik


Tugas : Bertanggung jawab atas kegiatan perawatan dan
penggantian alat-alat serta fasilitas pendukungnya.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Sarjana Teknik Mesin
Bawahan : 12 orang terdiri dari :
- 4 orang kepala shift (D3 Teknik Mesin)
- 8 orang operator (D3/STM)
2.) Kepala Seksi Kelistrikan dan Instrumentasi
Tugas : Bertanggung jawab terhadap penyediaan listrik serta
kelancaran alat-alat instrumentasi.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Elektro (minimal D3)
Bawahan : 12orang terdiri dari :
- 4 orang kepala shift (D3 Teknik Elektro)
- 8 orang operator (SMK/SMA)
3.) Kepala Seksi Gudang
Tugas : Memimpin langsung dan memantau segala kegiatan
didalam warehouse.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Kimia (minimal D3)
Bawahan : 12 orang terdiri dari :
- 4 orang kepala shift (D3 Teknik Kimia)
- 8 orang operator (SMK/SMA)
4.) Kepala Seksi Distribusi
Tugas : Bertanggung jawab dan memantau terhadap segala
kegiatan pendistribusian produk
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Kimia (minimal D3)
Bawahan : 12 orang terdiri dari :
- 4 orang kepala shift (D3 Teknik Kimia)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 98
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

- 8 orang operator (SMK/SMA)


5.) Kepala Seksi Safety and Health
Tugas : Bertanggung jawab terhadap keselamatan proses,
termasuk didalamnya alat kontrol, safety proses,
pengawasan terhadap pekerja dan pemberian sanksi serta
kesehatan pegawai yaitu pengelolaan klinik dan asuransi
kesehatan.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Kimia (minimal D3)
Bawahan : 4 orang terdiri dari :
- 1 orang kepala staf (D3 Teknik Kimia)
- 1 Dokter (minimal S1)
- 2 Perawat (minimal D3)

6.) Kepala Seksi Environment


Tugas : Bertanggung jawab terhadap pengelolaan limbah dan
kesetimbangan ekosistem di sekitar area pabrik.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Kimia/ Teknik Lingkungan (minimal D3)
Bawahan : 12 orang terdiri dari :
- 4 orang kepala shift (minimal D3 Teknik Lingkungan)
- 8 orang operator lapangan (SMA/SMK)

7.) Kepala Seksi Fire & Insurance


Tugas : Bertanggung jawab atas pencegahan dan penanggulangan
hazard kebakaran yang mungkin terjadi serta penanganan
asuransi pabrik.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Lingkungan (minimal D3)
Bawahan : 8 orang terdiri dari :
- 4 orang staf (D3 Teknik Lingkungan)

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 99
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

- 4 orang operator lapangan (SMA/SMK Teknik


Kimia/K3)

8.) Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu


Tugas : Menyelenggarakan pemantauan hasil (mutu) produk.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : MIPA Kimia (minimal D3)
Bawahan : 8 orang terdiri dari :
- 4 orang kepala shift (minimal D3)
- 4 orang operator (minimal SMK)

9.) Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan


Tugas : Mengkoordinasi kegiatan kegiatan yang berhubungan
dengan peningkatan produksi dan efisiensi proses secara
keseluruhan.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Teknik Kimia (minimal S1)
Bawahan : 4 orang, terdiri dari :
- 4 orang operator (minimal SMA/K-D3)

10.) Kepala Seksi Production Plant


Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan
dengan proses produksi styrenen monomer.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia
Bawahan : - 4 orang Kepala Shift
- 8 orang Operator (minimal D3)

11.) Kepala Seksi Purification Plant


Tugas : Bertanggung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan
dengan
Proses pemurnian produk

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 100
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia
Bawahan : - 4 orang Kepala Shift
- 8 orang Operator (minimal D3)

12.) Kepala Seksi PPIC


Tugas : Bertanggung jawab terhadap semua kegiatan
penyediaan barang dan keluar masuk barang dari
pabrik
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Sarjana Teknik Industri
Bawahan : 2 orang, terdiri dari :
- 2 orang staf (minimal D3)
13.) Kepala Seksi Ultilitas
Tugas : Bertanggung jawab terhadap segala kegiatan dalam
penyediaan ultilitas pabrik
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia
Bawahan : 4 orang kepala shift (Minimal D3)
8 orang Operator (minimal SMA/SMK)
14.) Kepala Seksi Keamanan
Tugas : Bertanggung jawab terhadap segala kegiatan dalam
keamanan dan ketertiban pabrik
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Minimal SMA
Bawahan : 12 orang security

15.) Kepala Seksi Pemeliharaan


Tugas : Bertanggung jawab terhadap segala kegiatan dalam
kebersihan dan pemeliharaan area pabrik
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Minimal SMA

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 101
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Bawahan : 12 orang petugas kebersihan

Komposisi Karyawan berdasarkan pendidikan :

Karyawan mempunyai hak cuti tahunan selama 12 hari setiap


tahunnya. Bila kesempatan cuti tersebut tidak dipergunakan, maka hak
tersebut akan gugur untuk tahun tersebut. Untuk masalah Hari Libur
Nasional, bagi karyawan harian (non shift), pada hari libur nasional tidak
masuk kerja. Sedangkan bagi karyawan shift, pada hari libur nasional tetap
masuk kerja dengan catatan hari tersebut diperhitungkan sebagai kerja
lembur (overtime). Kerja lembur dapat dilakukan apabila ada keperluan
mendesak atas persetujuan Kepala Bagian.

VI.3.6 Sekretaris

1.) Sekretaris
Tugas : Menyusun agenda kegiatan (rapat atau pertemuan bisnis),
notulis dalam rapat dan pertemuan-pertemuan formal
yang diadakan, mengatur dan membuat surat menyurat
yang berhubungan dengan kepentingan kegiatan
perusahaan.
Jumlah : 1 orang
Pendidikan : Sarjana Komunikasi / Akuntansi / Teknik Industri/
Management

VI.4 Sistem Kepegawaian

VI.4.1 Sistem Kerja

Pabrik Styrene Monomer direncanakan beroperasi selama 330 hari dalam


setahun dengan waktu kerja 24 jam dalam sehari. Hari kerja unit produksi adalah
hari Senin sampai hari Minggu. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk
perbaikan atau perawatan dan shut down. Dengan tujuan untuk menjaga kelancaran

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 102
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

proses produksi serta mekanisme administrasi dan pemasaran maka waktu kerja
karyawan diatur dengan sistem shift dan non-shift.

VI.4.1.1 Sistem Non-Shift


Karyawan non-shift adalah karyawan yang tidak menangani proses
produksi secara langsung. Yang tidak termasuk karyawan harian adalah
direktur,manager, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada
di kantor. Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari
dengan pembagian kerja sebagai berikut :

Jam Kerja
Senin – Kamis : 07.00 – 16.00
Jumat : 07.00 – 16.30
Jam Istirahat
Senin – Kamis : 12.00 – 13.00
Jumat : 11.30 – 13.00

VI.4.1.2 Sistem 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 produksi.
Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari
bagian teknik, unit utilitas, unit QC, unit pemeliharaan, bagian gudang dan
bagian – bagian yang harus siaga untuk menjaga keselamatan serta
keamanan pabrik.
Jadwal kerja shift berlaku bagi karyawan pada unit produksi dan
dilakukan secara bergilir. Pembagian kerja karyawan dibagi dalam 4 grup,
dimana masing-masing grup akan bekerja sesuai dengan waktu antar shift
dalam satu minggu. Pengaturan jadwal kerja shift produksi dan sekuriti
dapat dilihat pada tabel 6.1 dan 6.2 berikut :

Tabel 6. 1 Jadwal Kerja Shift Produksi

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 103
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Shift Jam Kerja

I 08.00 – 16.00

II 16.00 – 24.00

III 24.00 – 08.00

Tabel 6. 2 Jadwal Kerja Shift Sekuriti

Shift Jam Kerja

I 07.00 – 15.00

II 15.00 – 23.00

III 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini akan dibagi menjadi 4 kelompok


(A/B/C/D) dimana dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok yang masuk,
sehingga ada satu kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar
yang ditetapkan pemerintah. kelompok yang bertugas tetap harus masuk.
Jadwal pembagian waktu kerja masing – masing ditampilkan pada tabel
dibawah ini.

Tabel 6. 3 Jadwal Kelompok Kerja Shift

Hari
Shift
1 2 3 4 5 6 7 8

Pagi A A D D C C B B

Siang B B A A D D C C

Malam C C B B A A D D

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 104
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Off D D C C B B A A

(Keterangan : Jadwal untuk hari berikutnya kembali kesusunan awal.)

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor


kedisiplinan para karyawan dan akan secara langsung mempengaruhi kelangsungan
dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan perusahaan
dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh pimpinan
perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karir para karyawan
dalam perusahaan.

VI.4.2 Sistem Pengupahan

Upah tenaga kerja disesuaikan dengan golongan tenaga kerja,


tergantung kepada kedudukannya dalam struktur organisasi dan lamanya
bekerja di perusahaan. Upah yang diterima oleh setiap karyawan terdiri dari
:

a. Gaji pokok
b. Tunjangan jabatan
c. Tunjangan kehadiran (transportasi) bagi staf non-shift
d. Tunjangan kesehatan dengan penyediaan dokter perusahaan dan
rumah sakit
yang telah ditunjuk oleh perusahaan bagi seluruh karyawan sesuai dengan
golongannya.
Sistem pengupahan tersebut dibedakan menjadi :

a. Upah Bulanan
Upah bulanan diberikan kepada karyawan tetap dimana besarnya gaji
berdasarkan pendidikan, keahlian, dan kedudukan dalam organisasi.

b. Upah Borongan
Upah ini diberikan kepada buruh borongan yang besarnya tergantung
dari jenis dan banyaknya pekerjaan.

c. Upah Harian

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 105
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Upah harian diberikan kepada pekerja tidak tetap yang dibutuhkan


sewaktu-waktu, misalnya outsourcing. Upah ini diberikan sesuai
dengan jumlah hari dan jam kerja.

Selain gaji rutin, karyawan tetap juga diberikan gaji tambahan


dengan perhitungan sebagai berikut :

a. Lembur hari biasa


Besarnya upah lembur per jam yang diberikan kepada karyawan
adalah satu setengah kali gaji per jam.

b. Lembur hari Minggu atau hari libur


Besarnya upah lembur per jam yang diberikan kepada karyawan
adalah dua kali gaji per jam

c. Jika karyawan dipanggil untuk bekerja di pabrik di luar jam


kerjanya, maka akan diberikan gaji tambahan.
Penggolongan gaji karyawan berdasarkan jabatan dan golongan
dapat dilihat pada Tabel 6.4

Tabel 6. 4 Penggolongan Gaji Karyawan Berdasarkan Jabatan dan Golongan

Jenjang

No. Jabatan Jumlah Pendidikan Gaji / bulan (Rp) Total (Rp)

Minimum

1 Dewan Komisaris 2 - 30,000,000.00 60,000,000.00

2 Direktur 1 S2 - S3 45,000,000.00 45,000,000.00

3 Manajer 3 S1 - S2 20,000,000.00 60,000,000.00

4 Kepala Bagian 9 S1 10,000,000.00 90,000,000.00

5 Kepala Seksi 15 S1 8,000,000.00 120,000,000.00

6 Sekretaris Direksi 1 S1 7,500,000.00 7,500,000.00

Karyawan Shift

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 106
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

7 Production Plant 4 S1 Rp6,500,000.00 Rp26,000,000.00

Operator production 8 Rp5,000,000.00 Rp50,000,000.00


8 D3
Plant

11 Quality Control 4 D3 Rp5,000,000.00 Rp20,000,000.00

12 Operator QC 4 SMK Rp4,000,000.00 Rp16,000,000.00

13 PPIC 4 D3 Rp4,500,000.00 Rp18,000,000.00

14 Utilitas 4 S1 Rp6,500,000.00 Rp26,000,000.00

15 Operator Ultilitas 8 D3 Rp5,000,000.00 Rp40,000,000.00

18 Mekanik 4 S1 Rp6,500,000.00 Rp26,000,000.00

19 Operator Mekanik 8 D3- SMA/K Rp5,000,000.00 Rp40,000,000.00

20 Gudang 4 D3 Rp5,000,000.00 Rp20,000,000.00

21 Operator Gudang 4 SMA/K Rp4,000,000.00 Rp16,000,000.00

22 Distribusi 4 D3 Rp5,000,000.00 Rp20,000,000.00

23 Operator Distribusi 4 SMA/K Rp4,000,000.00 Rp16,000,000.00

Kelistrikan dan 4 Rp6,000,000.00 Rp24,000,000.00


24 S1
Instrumentasi

Operator Kelistrikan 8 Rp4,000,000.00 Rp32,000,000.00


25 SMA/K-D3
dan Instrumentasi

26 Petugas Kebersihan 10 SMA Rp4,000,000.00 Rp40,000,000.00

27 Petugas Keamanan 10 SMA Rp4,000,000.00 Rp40,000,000.00

28 SHE 4 S1 Rp4,500,000.00 Rp24,000,000.00

29 Operator SHE 4 D3-S1 Rp4,000,000.00 Rp16,000,000.00

Karyawan Non Shift

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 107
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

30 Staff R & D 4 SMU/STM Rp4,000,000.00 Rp16,000,000.00

31 Pemasaran 6 S1 Rp6,000,000.00 Rp27,000,000.00

32 Keuangan 2 D3 Rp4,500,000.00 Rp9,000,000.00

33 Akunting 2 D3 Rp4,500,000.00 Rp9,000,000.00

34 Kepegawaian 2 D3 Rp4,500,000.00 Rp4,500,000.00

35 Humas 3 D3 Rp4,500,000.00 Rp4,500,000.00

36 Rumah-Tangga 3 SMU/STM Rp4,500,000.00 Rp4,500,000.00

37 Dokter 1 S1 Rp7,000,000.00 Rp7,000,000.00

38 Perawat 2 D3 Rp4,000,000.00 Rp8,000,000.00

39 Supir 3 SMU /STM Rp 4,000,000.00 Rp 12,000,000.00

TOTAL 163 Rp 1,014,000,000.00

6.4.3 Jaminan Sosial dan Kesejahteraan

Selain upah yang dibayarkan serta pengaturan jadwal kerja yang


sudah dibuat sedemikian rupa, perusahaan juga menyediakan fasilitas-
fasilitas lain demi kesejahteraan karyawan, yaitu sebagai berikut :

 Jaminan keselamatan kerja


Perusahaan menyediakan fasilitas keselamatan kerja untuk
karyawan berupa perlengkapan-perlengkapan seperti :

 Helm atau topi pengaman


 Kacamata pelindung
 Sarung tangan khusus
 Sepatu khusus di lapangan
 Alat penyumbat telinga (ear plug)
 Jaminan Asuransi

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VI STRUKTUR ORGANISASI PERUSAHAAN 108
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

Perusahaan mengikutsertakan seluruh karyawannya dalam program


Jaminan Sosial Tenaga Kerja (JAMSOSTEK) sesuai dengan ketetapan yang
dibuat oleh pemerintah.

 Tunjangan hari raya.


 Fasilitas cuti tahunan sebanyak 12 hari kerja per tahun.
 Fasilitas olahraga.
 Fasilitas kegiatan ibadah yaitu masjid.
 Fasilitas kesehatan dengan dokter dan perawat.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 109
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

BAB VII
ANALISA EKONOMI

7.1 Dasar Analisa

Untuk mengetahui kelayakan penanaman modal dalam kegiatan industri


diperlukan analisa ekonomi.. Dengan meninjau kebutuhan modal investasi,
besarnya laba yang diperoleh, lamanya pengembalian modal investasi dan terjadi
titik impas (Break Event Point) terhadap kapasitas produksi, maka akan diketahui
kelayakan untuk mendirikan pabrik.

Perkiraan harga dapat dihitung berdasarkan kapasitas produksi, jenis bahan


dan harga peralatan produksi maupun penunjang. Perkiraan harga peralatan
dihitung berdasarkan indeks harga yang berasal dari Chemical Engineering Plant
Cost Index dengan standart alat pada tahun 1980 sampai tahun 2014. Dalam analisa
ekonomi pra rancangan pabrik ini digunakan beberapa asumsi, yaitu:

 Pembangunan fisik pabrik dilakukan pada awal tahun 2020 dengan masa
konstruksi dan instalasi selama satu tahun, sehingga pabrik mulai beroperasi
pada awal tahun 2021.
 Proses dijalankan secara kontinyu.
 Jumlah hari kerja pabrik adalah 330 hari dalam setahun.
 Shut down dilaksanakan selama 30 hari setiap tahun untuk perawatan dan
perbaikan alat-alat pabrik secara menyeluruh.
 Umur teknis pabrik 10 tahun
 Modal kerja diperhitungkan selama 3 bulan.
 Asumsi nilai tukar Rupiah terhadap mata uang Dollar sebesar 1$ = Rp
14,913,-

 Situasi perekonomian dunia, keadaan pasar dalam negeri, biaya dan lain-lain
dianggap stabil selama pabrik beroperasi.
 Terjadi kenaikan harga bahan baku dan produk sebesar 10% tiap tahun.
 Salvage value (nilai rongsokan) sebesar 10% dari DFCI (tanpa tanah)
 Tingkat suku bunga bank adalah sebesar 15 %
 Terjadi kenaikan gaji pegawai sebesar 10 % per tahun.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 110
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

7.2 Total Modal Investasi (TCI)

Total Capital Investment (TCI) atau Total Modal Investasi adalah jumlah
modal investasi tetap (Fixed Capital Investment/FCI) dan modal kerja (Working
Capital Investment/WCI) yang diinvestasikan untuk mendirikan dan menjalankan
sebuah pabrik.

TCI = FCI + WCI

Perhitungan Total Modal Investasi dapat dilihat pada lampiran V yang


terdiri dari:

 Investasi modal tetap (FCI) = Rp 1,260,999,409,125


 Investasi modal kerja (WCI) = Rp 57,577,724,938
 Total Modal Investasi (TCI) = Rp 1,318,311,458,605

7.2.1 Modal Investasi Tetap (FCI)

Fixed Capital Investment (FCI) adalah modal yang diperlukan untuk


membeli peralatan yang diperlukan. Fixed Capital Investment dibagi menjadi dua
yaitu:

a. Modal Investasi Tetap Langsung (Direct Fixed Capital Investment/DFCI),


antara lain :
 Peralatan utama dan penunjang pabrik
 Pemasangan mesin dan peralatan termasuk isolasi dan pengecatan
 Sistem instrumentasi dan kontrol terpasang
 Sistem perpipaan
 Instalasi listrik terpasang
 Bangunan dan tanah (termasuk perluasan)
 Fasilitas pelayanan dan penataan lingkungan
 DFCI tidak terduga

DFCI merupakan barang – barang investasi tetap yang semuanya


mempunyai umur lebih dari satu tahun. Oleh karena itu mengalami penyusutan

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 111
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

nilai. Dengan adanya penurunan atau penyusutan nilai tersebut, maka timbul
biaya yang diperhitungkan setiap tahunnya, sesuai dengan persentase nilainya.

b. Modal Investasi Tetap Tak Langsung (Indirect Fixed Capital


Investment/IFCI) antara lain:
 Prainvestasi (survei, fesibility study, dan perizinan)
 Kerekayasaan dan supervision
 Biaya kontraktor dan konstruksi
 Bunga pinjaman selama konstruksi
 Biaya produksi percobaan (trial run)
 Modal IFCI tak terduga

7.2.2 Investasi Modal Kerja (WCI)

Working Capital Investment (WCI) adalah modal yang digunakan untuk


membiayai seluruh kegiatan perusahaan dari awal produksi (disebut produksi
komersial) sampai dengan terkumpulnya hasil penjualan dan cukup untuk
memenuhi kebutuhan perputaran biaya operasional, antara lain:

 Pembelian bahan baku dan sarana penunjang


 Pembayaran gaji karyawan
 Biaya pemeliharaan dan perbaikan
 Biaya laboratorium dan Litbang
 Biaya pemeliharaan dan perbaikan
 Biaya distribusi dan penjualan
 Modal kerja tidak terduga.

7.3 Biaya Total Produksi (TPC)

Biaya produksi total terdiri dari dua bagian :

a. Manufacturing cost atau biaya yang diperlukan untuk membuat suatu


produk. Biaya ini terdiri dari :

1. Direct Cost merupakan biaya yang langsung dikeluarkan untuk


operasional pabrik, antara lain :

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 112
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

 Biaya bahan baku


 Biaya sarana penunjang
 Gaji karyawan
 Pemeliharaan dan perbaikan
 Biaya royalti dan paten
 Biaya laboratorium
2. Plant Overhead Cost, antara lain :
 Pelayanan rumah sakit dan pengobatan
 Pemeliharaan pabrik secara umum
 Keamanan
 Salvage
 Biaya distribusi
3. Fixed Cost merupakan biaya yang dari tahun ke tahun konstan
atau tidak berubah dengan adanya perubahan kapasitas produksi,
antara lain :
 Depresiasi
 Pajak
 Biaya asuransi
b. General expenses, yaitu biaya yang dikeluarkan untuk menunjang
beroperasinya pabrik, meliputi :
 Biaya administrasi
 Biaya distribusi dan penjualan
 Penelitian dan pengembangan
 Pembayaran bunga bank
 Litbang
Gabungan dari manufacturing cost dan general expenses, disebut dengan
biaya produksi total (Total Production Cost).

Perhitungan dilakukan dari tahun ke tahun berdasarkan kapasitas produksi.


Kapasitas produksi ditingkatkan secara bertahap mulai dari 80 % kapasitas
terpasang pada tahun pertama, 90 % kapasitas terpasang pada tahun kedua, 100 %

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 113
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

kapasitas terpasang pada tahun ketiga dan 100 % kapasitas terpasang pada tahun
keempat dan seterusnya hingga tahun ke-10.

7.4 Komposisi Permodalan

Komposisi pemodalan terbagi dua bagian yaitu modal sendiri dan modal
peminjaman bank. Jumlah peminjaman modal dari bank diperkirakan mencapai
70% dari total modal yang dapat dijaminkan, dalam hal ini yaitu modal investasi
tetap langsung (DFCI). Berikut data kebutuhan komposisi modal yang dibutuhkan:

 Biaya yang dapat dijaminkan DFCI Rp


608,738,822,433
 Asumsi pinjaman sebesar 70 % DFCI Rp
426,117,175,703
 Besar pinjaman dari bank yang diambil sebesar Rp
426,117,175,703
 Modal sendiri (Pinjaman Bank - TCI) Rp
892,194,282,902
 Modal sendiri 67.8% Rp
892,194,282,901.97
 Pinjaman Bank 32.2% Rp
426,117,175,703.00
 Suku bunga per tahun = 15%
 Jangka waktu peminjaman = 5 tahun
 Grace period = 1 tahun (selama
pembangunan pabrik)

Pembayaran bunga pinjaman pertama dimasukan dalam investasi modal tetap


tidak langsung sedangkan bunga pinjaman selanjutnya diperhitungkan dalam biaya
produksi (setelah masa konstruksi selesai dan pabrik beroperasi). Pembayaran
angsuran pertama dimulai pada akhir tahun pertama setelah pabrik beroperasi
secara komersial.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 114
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

7.5 Hasil Analisa

7.5.1 Break Event Point

Break Event Point (BEP) atau titik impas adalah persen kapasitas produksi
dimana nilai total penjualan bersih sama dengan nilai total biaya yang dikeluarkan
perusahaan dalam kurun waktu 1 tahun. BEP bermanfaat untuk mengendalikan
kegiatan operasional perusahaan, antara lain mengendalikan total produksi, total
penjualan, dan mengendalikan keuangan pada tahun buku berjalan. Dari hasil
analisa diperoleh BEP pada tahun pertama adalah 50.99%

7.5.2 Perhitungan Laba Rugi

Laba atau rugi adalah selisih pendapatan penjualan bersih dengan total
seluruh biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan. Bila selisih antara pendapatan
penjualan bersih dengan total seluruh biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan
mempunyai nilai positif berarti perusahaan tersebut memperoleh keuntungan atau
laba, dan sebaliknya bila selisih antara pendapatan penjualan bersih dengan total
seluruh biaya yang dikeluarkan oleh perusahaan bernilai negatif berarti
perusahaan tersebut mengalami kerugian.

Perhitungan laba rugi (lampiran V) akan memberikan gambaran tentang


kemampuan perusahaan untuk mengembalikan modal investasi serta besarnya
pajak perseroan. Laba yang diperoleh sangat tergantung pada penerimaan dan
pengeluaran ongkos pabrik. Besarnya pajak penghasilan Perseroan yang harus
dibayar sesuai dengan besarnya laba kotor yang diperoleh dan dihitung
berdasarkan Undang-Undang Pajak Penghasilan (PPh).

7.5 3 Minimum Payback Periode (MPP)

Minimum Payback Periode (MPP) adalah jangka waktu minimum


pengembalian modal investasi. Pengembalian berdasarkan laba bersih ditambah
biaya penyusutan (depresiasi) yang biasanya disebut sebagai Net Cash Flow
(NFC).

Perhitungan MPP dilakukan dengan cara menjumlahkan laba bersih dengan


depresiasi setiap tahunnya sehingga memberikan jumlah yang sama dengan

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 115
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

jumlah total modal investasi. Berdasarkan hasil analisa didapatkan nilai MPP
selama 3 tahun 1 bulan 12 hari.

7.5.4 Internal Rate of Return (IRR)

Internal Rate of Return (IRR) adalah tingkat suku bunga pinjaman (rate of
interest) dalam persen pada Net Cash Present Value (NCPV) = 0, dalam kurun
waktu umur teknis mesin/peralatan, atau kurun waktu yang diharapkan lebih cepat
dari umur teknis. Analisa IRR dilakukan untuk menilai kelayakan pendirian suatu
pabrik IRR menggambarkan suatu tingkatan suku bunga yang memberikan nilai
total sama dengan TCI. Bila bunga bank yang ada di perbankan selama usia pabrik
lebih kecil dari IRR, maka pendirian pabrik adalah layak. Dari hasil analisa
perhitungan diperoleh IRR sebesar 39.05 %, maka pabrik ini layak didirikan
karena IRR lebih besar dari bunga bank sebesar 10%.

7.5.5 Kelayakan Proyek

Dengan demikian perancangan pabrik ini layak karena:

a. NCF PV pada bunga bank sebesar 15 % = 3,511,807,834,339


b. MPP pada 3 tahun 1 bulan 12 hari sehingga investasi kembali sebelum umur
pabrik 10 tahun.
c. IRR = 39.05 % lebih besar dari tingkat bunga yang berlaku (15%).

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)
BAB VII ANALISA EKONOMI 116
Pra Rancangan Pabrik Styrene Monomer

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2019. (http://www.matche.com/chemistry/chemistry.html) diakses pada


Januari 2019

Anonim. 2019. (http://www.trademap.org) diakses pada Januari 2019

Anonim. 2017. (http://www.umg.ac.id/jipptumg-hisyammuch/2036-3-13/bab-


i.pdf) diakses pada 21 september 2017

Badan Pusat Statistik, 2019. (http://www.bps.go.id/) diakses pada Januari 2019

Brownell, L.E., and Young, E.H., 1959. Process Equipment Design, John Wiley
and Sons Inc. : New York.

Coulson, J.M; Richardson’s; Sinnott R. K, 2005, Chemical Engineering Design, 4th


edition, Jordan Hill: Oxford
Kern, D.Q., 1982. Process Heat Transfer. Mc Graw Hill : New York.

Mc Cabe, W.L., Smith, J.C. and Harriot, P., 1985. Unit Operation of Chemical
Engineering, 5th edition. Mc. Graw Hill Book Co.: Singapore.

Perry, R.H. and Green, D., 1999. Chemical Engineering Handbook, ed. 7. Mc Graw
Hill : New York.

Peters, M.S. and Timmerhause, K.D., 1991. Plant Design and Economics for
Chemical Engineering, ed. 7. McGraw Hill : Singapore.

Silla H. 2003. Chemical Process Engineering Design and Economics. Steven


Institute of Technology Hoboken, New Jersey : USA.
Walas, S.M., 1988. Chemical Process Equipment. Butteer worths: America.

Yaws, Carl L, 1999, Chemical Properties Handbook. McGraw Hill : New york.

Teknik Kimia Dicky Frajimas D tami (1141500024)


Institut Teknologi Indonesia Yulianto Adi Purnomo (1141300040)

Anda mungkin juga menyukai