TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK DIMETHYL PHTHALATE DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN METANOL DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK DIMETHYL PHTHALATE DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN METANOL DENGAN KAPASITAS TON/TAHUN OLEH: HIMMAH SEKAR EKA AYU GUSTIANA NOVA TRI WIJAYANTO I I JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

2 DAFTAR ISI Halaman Judul... Lembar Pengesahan... i ii Kata Pengantar... iii Daftar Isi... iv Daftar Tabel... ix Daftar Gambar... Intisari... xi xii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Pendirian Pabrik Penentuan Kapasitas Perancangan Pemilihan Lokasi Pabrik Tinjauan Pustaka Macam-macam Proses Kegunaan Produk Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk Tinjauan Proses BAB II DESKRIPSI PROSES Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Spesifikasi Bahan Baku Spesifikasi Bahan Pembantu Spesifikasi Produk Konsep Proses... iv 17

3 2.2.1 Dasar Reaksi Mekanisme Reaksi Kondisi Operasi Tinjauan Kinetika Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses Diagram Alir Proses Langkah Proses Neraca Massa dan Neraca Panas Neraca Massa Neraca Panas Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses Lay Out Pabrik Lay Out Peralatan Proses BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES Reaktor Dekanter I Dekanter II Evaporator Menara Distilasi Tangki Penyimpanan Metanol Tangki Penyimpanan Asam Sulfat Tangki Penyimpanan Dimethyl Phthalate Silo Penyimpanan Phthalic Anhydride Heat Exchanger v

4 3.11 Heat Exchanger Heat Exchanger Condensor Reboiler BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM Unit Pendukung Proses Unit Pengadaan Air Air Pendingin Air Umpan Boiler Air Konsumsi umum dan Sanitasi Pengolahan Air Kebutuhan Air Unit Pengadaan Steam Unit Pengadaan Udara Tekan Unit Pengadaan Listrik Unit Pengadaan Bahan Bakar Laboratorium Laboratorium Fisik Laboratorium Analitik Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Analisa Air Unit Pengolahan Limbah BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN Bentuk Perusahaan commit... to user 82 vi

5 5.2 Struktur Organisasi Tugas dan Wewenang Pemegang Saham Dewan Komisaris Dewan Direksi Staf Ahli Penelitian dan Pengembangan Kepala Bagian Kepala Seksi Pembagian Jam Kerja Karyawan Karyawan Non Shift Karyawan Shift Status Karyawan dan Sistem Upah Karyawan Tetap Karyawan Harian Karyawan Borongan Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji Penggolongan Jabatan Jumlah Karyawan dan Gaji Kesejahteraan Sosial Karyawan BAB VI ANALISIS EKONOMI Fixed Capital Investment (FCI) Working Capital Investment (WCI) Total Capital Investment commit (TCI) to user vii

6 6.4 Manufacturing Cost General Expense Analisa Kelayakan Kesimpulan Daftar Pustaka... xiii Lampiran viii

7 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Data Impor Dimethyl Phthalate di Indonesia... 3 Tabel 1.2 Data Produksi Pabrik Dimethyl Phthalate... 4 Tabel 2.1 Neraca Massa Pada Reaktor Tabel 2.2 Neraca Massa Pada Dekanter I Tabel 2.3 Neraca Massa di Dekanter II Tabel 2.4 Neraca Massa Evaporator Tabel 2.5 Neraca Massa di Menara Distilasi Tabel 2.6 Neraca Massa Total Tabel 2.7 Neraca Panas Reaktor Tabel 2.8 Neraca Panas Dekanter I Tabel 2.9 Neraca Panas Dekanter II Tabel 2.10 Neraca Panas Evaporator Tabel 2.11 Neraca Panas Menara Distilasi Tabel 4.1 Kebutuhan Air Pendingin Tabel 4.2 Kebutuhan Air Untuk Steam Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Tabel 4.5 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Tabel 5.2 Jumlah Karyawan menurut Jabatannya Tabel 5.3 Perincian Golongan commit dan Gaji to user Karyawan ix

8 Tabel 6.1 Data Cost Index Chemical Plant Tabel 6.2 Fixed Capital Investment Tabel 6.3 Working Capital Investment Tabel 6.4 Manufacturing Cost Tabel 6.5 General Expense Tabel 6.6 Analisis Kelayakan x

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Grafik Data Impor Dimethyl Phthalate di Indonesia... 4 Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif Gambar 2.3 Diagram Alir Proses Gambar 4.1 Diagram Alir Pengolahan Air Sungai Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Dimethyl Phthalate Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan xi

10 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik Perkembangan industri sebagai bagian dari usaha pembangunan ekonomi jangka panjang yang diarahkan untuk menciptakan struktur ekonomi yang lebih kokoh dan seimbang, yaitu struktur ekonomi dengan titik berat industri maju yang didukung oleh sektor-sektor lain yang tangguh. Dengan dimulainya globalisasi perdagangan, seyogyanya memacu kita untuk lebih cermat menemukan terobosan-terobosan baru sehingga produk yang dihasilkan mempunyai pasar-pasar, daya saing tinggi, efektif, efisien, dan harus ramah terhadap lingkungan. Seiring dengan perkembangan industri tersebut, terjadi pula peningkatan pada kebutuhan bahan baku dan bahan pembantu. Dewasa ini, salah satu industri kimia yang berkembang dengan pesat adalah industri bahan polimer, yang menghasilkan berbagai jenis produk plastik, serat sintesis, karet sintesis, dan sebagainya. Pada proses pembuatan bahan polimer, selain memerlukan resin sebagai bahan baku utama, juga diperlukan suatu tambahan yang disebut dengan plasticizer, yaitu bahan yang ditambahkan pada resin agar menjadi lunak dan mudah dibentuk (flexible), sehingga mempermudah proses fabrikasi (flowing, casting, dan finishing process). Dimethyl phthalate adalah salah satu jenis plasticizer yang banyak digunakan dalam pembuatan nitrocellulose dan cellulose acetate rubber. Selain sebagai bahan plasticizer, dimehtyl phthalate digunakan sebagai insectrepellent, yaitu suatu bahan yang ditambahkan dalam pembuatan commit to bahan user pembasmi serangga. Dimethyl Bab I Pendahuluan

11 2 phthalate juga digunakan sebagai pendorong roket, lacquers, plastik, karet pelapis kaca, dan lain-lain. Dimethyl phthalate mempunyai beberapa nama lain yaitu dimetil ester, dan mempunyai rumus molekul C6H4(COOCH3)2. Dimethyl phthalate berbentuk cairan, tidak berwarna, menyerupai minyak, dan sedikit berbau seperti senyawa aromatik, mendidih pada suhu C. Bahan kimia ini sedikit larut dalam air (0,43%). Pertimbangan- pertimbangan perlu didirikannya pabrik dimethyl phthalate di Indonesia adalah sebagai berikut ; 1. Dapat menghemat devisa negara, dengan adaya pabrik dimetyl phthalate di Indonesia dapat menekankan atau mengurangi impor dimethyl phthalate dan jika berlebih dapat di ekspor. Usaha ini didukung oleh ketersediaan sumber bahan baku seperti phthalic anhydride, metanol dan asam sulfat yang mudah diperoleh didalam negeri. 2. Dapat memacu berdirinya pabrik- pabrik baru yang menggunakan bahan baku dimethyl phthalate dan mendukung upaya pengembangan industri polimer. 3. Dimethyl phthalate banyak diproduksi oleh negara- negara eropa. Mengingat terbatasnya produsen dimethyl Phthalate di Asia, pendirian pabrik dimethyl phthalate di Indonesia dapat mendatangkan keuntungan yang cukup besar. Keuntungan dimethyl phthalate di Indonesia dapat dikatakan cukup kecil sehingga pendirian pabrik berorientasi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan ekspor ke negara- negara Asia, commit terutama to user Asia Tenggara. Bab I Pendahuluan

12 3 1.2 Penentuan Kapasitas Rancangan Pabrik Ada beberapa pertimbangan dalam pemilihan kapasitas pabrik Dimethyl Phthalate, antara lain: Kebutuhan Dimethyl Phthalate di Dalam Negeri Di Indonesia belum terdapat pabrik dimethyl phthalate, maka kebutuhan dimethyl phthalate di Indonesia saat ini dipasok dengan impor. Untuk mengurangi impor dimethyl phthalate yang berlebihan dan agar dapat mengimpor ke luar negeri. Daftar kebutuhan dimethyl phthalate di Indonesia adalah sebagai berikut: Tabel 1.1 Data impor dimethyl phthalate di Indonesia Tahun Jumlah (ton/tahun) 3.880, , , , , ,758 Dari data diatas akan diperoleh grafik sebagai berikut: ( Biro Pusat Statistik ) Bab I Pendahuluan

13 4 Gambar 1.1 Grafik Data impor dimethyl phthalate di Indonesia Dengan persamaan di atas diperkirakan untuk tahun 2015 kebutuhan dimethyl phthalate di Indonesia sebesar ton/tahun Kapasitas Pabrik yang Sudah Ada Penentuan kapasitas minimal berdasar pada kapasitas pabrik yang telah berproduksi dan layak untuk didirikan. Berikut ini adalah tabel industri dimethyl phthalate di berbagai negara dan kapasitas produksinya. Tabel 1.2 Data produksi pabrik dimethyl phthalate Negara Italia Belgia Perusahaan Sisas-Chemical Pantocim Euroftal Kapasitas ( ton/tahun ) ( Bab I Pendahuluan

14 Ketersediaan Bahan Baku Persediaan bahan baku utama pembuatan dimethyl phthalate yaitu phthalic anhydride diperoleh dari pabrik phthalic anhydride yang ada di Indonesia yaitu PT. Petrowidada, Gresik, Jawa Timur yang memiliki kapasitas ton/tahun. Sedangkan persediaan metanol dipasok dari PT. Kaltim Methanol Industri, Bontang dengan kapasitas total ton/tahun. Untuk pemasaran luar negeri dengan kapasitas ton/tahun dan untuk pemasaran dalam negeri dengan kapasitas ton/tahun. Dan untuk persediaan katalis asam sulfat diperoleh dari PT. Petrokimia Gresik dengan kapasitas ton/tahun. Berdasarkan faktor-faktor diatas, maka akan direncanakan pendirian pabrik dimethyl phthalate dengan kapasitas ton/tahun. Dengan perhitungan, untuk memproduksi dimethyl phthalate dengan kapasitas ton/tahun diperlukan bahan baku phthalic anhydride kurang lebih sebanyak ton/tahun, metanol sebanyak ton/tahun, dan asam sulfat 0,03 ton/tahun. Sehingga dengan kapasitas rancangan ton/tahun diperkirakan bahan baku dalam negeri memenuhi. Selain itu, pemilihan kapasitas tersebut diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dimethyl phthalate dalam negeri dan menjadi komoditas ekspor bagi Indonesia. 1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik Pemilihan lokasi pabrik sangat penting di dalam perancangan pabrik karena hal ini berhubungan langsung dari nilai ekonomis pabrik yang akan dibangun. Pabrik dimethyl phthalate ini direncanakan akan dibangun di Gresik, Jawa Timur. Ada beberapa faktor commit yang to harus user diperhatikan untuk menentukan Bab I Pendahuluan

15 6 lokasi pabrik yang kita rancang agar secara teknis dan ekonomis menguntungkan. Adapun faktor-faktor yang harus dipertimbangkan adalah : Faktor Primer a. Ketersediaan bahan baku Kriteria penilaian dititikberatkan pada kemudahan memperoleh bahan baku. Dalam hal ini, bahan baku utama yang berupa phthalic anhydride diperoleh dari PT. Petrowidada yang berlokasi di Gresik, Jawa Timur sedangkan metanol diperoleh dari PT. Kaltim Methanol Industri, Bontang, dan asam sulfat diperoleh dari PT. Petrokimia Gresik. b. Pemasaran produk Produksi dimethyl phthalate diutamakan untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri, terutama untuk industri plastik seperti kulit imitasi dari jenis PVC, kabel listrik, pipa, dll. Pemilihan lokasi di daerah Gresik ini sangat mendukung pemasaran produk dimethyl phthalate, karena pabrik yang akan didirikan dekat dengan konsumen yang ada di Jawa Timur. c. Sarana transportasi Sarana transportasi sangat diperlukan dalam pengangkutan bahan baku, pemasaran produk, dan lain sebagainya. Oleh karena itu fasilitas jalan raya, rel kereta api, pelabuhan, bandar udara sangat diperlukan. Di daerah Gresik, fasilitas transportasi sangat mendukung, seperti : jalan tol yang berhubungan dengan Jalur Pantura, Bandar Udara Djuanda, dan Pelabuhan Tanjung Perak. Hal ini akan mempermudah transportasi keluar masuk bahan baku dan produk. Bab I Pendahuluan

16 7 d. Tenaga kerja Tersedianya tenaga kerja yang terampil mutlak diperlukan untuk menjalankan mesin-mesin produksi. Jawa Timur, khususnya Gresik, merupakan kawasan industri yang sudah mapan. Untuk mendapatkan tenaga kerja ahli maupun tenaga kerja biasa dari daerah sekitar industri cukup mudah. e. Penyediaan utilitas Perlu diperhatikan sarana-sarana pendukung seperti tersedianya air, listrik, dan sarana lainnya sehingga proses produksi dapat berjalan dengan baik. Gresik dengan daerah pantai dan dialiri Sungai Brantas yang cukup besar sehingga kebutuhan air untuk proses produksi maupun untuk karyawan akan mudah terpenuhi. Selain itu, sebagai suatu kawasan industri yang telah direncanakan dengan baik dan tempat industri berskala besar ( PT. Petrokimia Gresik ), Gresik telah mempunyai sarana-sarana pendukung yang memadai Faktor Sekunder a. Perluasan area pabrik Gresik memiliki kemungkinan untuk perluasan pabrik karena masih mempunyai area yang cukup luas. Hal ini perlu diperhatikan karena dengan semakin meningkatnya permintaan produk akan menuntut adanya perluasan pabrik. b. Karakteristik lokasi Karakteristik lokasi ini menyangkut iklim di daerah tersebut, kemungkinan terjadinya banjir, serta kondisi sosial masyarakatnya. Dalam hal ini, Gresik sebagai kawasan industri adalah commit daerah to yang user telah ditetapkan menjadi daerah Bab I Pendahuluan

17 8 industri sehingga pemerintah memberikan kelonggaran hukum untuk mendirikan suatu pabrik di daerah tersebut. c. Kebijaksanaan Pemerintah Dalam hal ini, pendirian pabrik juga perlu memperhatikan beberapa faktor kepentingan yang terkait di dalamnya, kebijaksanaan pengembangan industri, dan hubungannya dengan pemerataan kesempatan kerja, kesejahteraan, dan hasil-hasil pembangunan. Disamping itu, pabrik yang didirikan juga harus berwawasan lingkungan, artinya keberadaan pabrik tersebut tidak boleh mengganggu atau merusak lingkungan sekitarnya. d. Kemasyarakatan Dengan masyarakat yang akomodatif terhadap perkembangan industri dan tersedianya fasilitas umum untuk hidup bermasyarakat, maka lokasi di Gresik dirasa tepat. Dari pertimbangan faktor-faktor diatas, maka dipilih daerah Gresik, Jawa Timur sebagai lokasi pendirian pabrik dimethyl phthalate. 1.4 Tinjauan Pustaka Proses Proses pembuatan dimethyl phthalate sama dengan proses pembuatan dibutyl phthalate dari phthalic anhydride dan butyl alkohol dengan katalis asam sulfat. Reaksi pembentukan Dimethyl Phthalate yang terjadi di dalam reaktor adalah: H 2 SO 4 C6H4(CO)2 + CH3OH C6H4( COOCH3 )( COOH ) C6H4( COOCH3 )( COOH ) + CH3OH H 2 SO 4 C6H4( COOC4H9 )2 + H2O ( Faith Keyes, 1957 ) Bab I Pendahuluan

18 Kegunaan produk Kegunaan utama dari dimethyl phthalate adalah sebagai bahan pembantu dalam pembuatan nitrocellulose dan cellulose acetate rubber (sebagai plasticizer). Selain itu juga digunakan dalam industri propellant, lacquers, plastik, karet, lapisan kaca dan lain sebagainya Sifat-sifat fisik dan kimia bahan baku dan produk a. Bahan baku 1. Phthalic Anhydride ( PA ) Sifat fisik: - Bentuk : kristal putih - Rumus molekul : C6H4(CO)2O - Berat molekul : 148,118 g/mol - Titik beku : 131,11 o C - Titik didih : 284,5 o C - Temperatur kritis : 517,85 o C Sifat kimia: a. Membentuk asam dengan hidrasi Phthalic anhydride cair dapat bereaksi dengan air membentuk asam secara eksotermis. Reaksi : C6H4(CO)2O + H2O C6H4(COOH)2...(1-1) Reaksi phthalic anhydride padat berlangsung padat karena kelarutannya commit rendah to dan user berjalan lambat pada suhu 200 o C. Bab I Pendahuluan

19 10 b. Dekarboksiklis Jika steam dimasukkan ke phthalic anhydride lebur yang mengandung katalis dekarboksilat akan membentuk asam yang sesaat kemudian pecah menjadi asam benzoate dan CO2. Reaksi : C6H4(CO)2O + H2O C6H5(COOH) + CO2...(1-2) 2. Metanol - Bentuk : cair - Rumus molekul : CH3OH - Berat molekul : 32,042 g/mol - Titik beku : -97,68 o F - Titik didih : 64,7 o C - Temperatur kritis : 239,43 o C Sifat kimia: Metanol adalah gugus alkohol aliphatik yang paling sederhana, reaktifitasnya ditentukan oleh gugus hidroksil. Reaksi dengan metanol terjadi melalui pecahan ikatan C-O atau C=H dan bercirikan reaksi substitusi gugus H dan OH. 1) Dehidrogenasi Pelepasan unsur hidrogen dengan bantuan katalis Ag. Reaksi : 2CH3OH Ag 2CH2OH + H2 (1-3) Bab I Pendahuluan

20 11 2) Reaksi esterifikasi pembentukan senyawa ester dengan jalan mereaksikan metanol dengan senyawa asam organik, misal pada reaksi pembentukan metil asetat. Reaksi : CH3OH + C7H6O3 3) Reaksi substitusi H + C8H8O3+ H2O...(1-4) Reaksi antara metanol dengan senyawa halida, misal pada reaksi pembentukan metil klorida Reaksi : CH3OH + HCl CH3Cl+ H2O.. (1-5) (Kirk and Othmer, 1979) b. Katalis Asam Sulfat Sifat fisik: - Bentuk : cair - Rumus molekul : H2SO4 - Berat molekul : 98,079 g/mol - Titik beku : 10,31 o C - Titik didih : 336,85 o C - Temperatur kritis : 651,85 o C Sifat kimia: - Sangat larut dalam air - Merupakan asam kuat - Korosif Bab I Pendahuluan

21 12 - Mempunyai senyawa kovalen ( Perry, 1997 ) c. Produk Dimethyl Phthalate ( DMP ) Sifat fisik: - Bentuk : cair - Rumus molekul : C10H10O4 - Berat molekul : 194,187 g/mol - Titik beku : -1 o C - Titik didih : 283,7 o C - Temperatur kritis : 492,85 o C Sifat kimia: - Sangat mudah terbakar - Berbahaya untuk kesehatan seperti membuat iritasi mata, merusakan pernapasan dan kulit Tinjauan Proses Dimethyl phthalate dihasilkan dari reaksi esterifikasi antara phthalic anhydride dan metanol dengan menggunakan katalis asam sulfat yang terjadi di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada kondisi operasi yang optimal dengan suhu 150 o C, dan tekanan 1 atm. Reaktor dilengkapi dengan pendingin koil untuk menjaga suhu agar tetap konstan 150 o C. Reaksi yang terjadi melalui dua tahap, yaitu : Bab I Pendahuluan

22 13 1. Tahap Pertama H 2 SO 4 C6H4(CO)2 + CH3OH C6H4( COOC4H9 )( COOH ) Pada tahap pertama, proses secara mudah dapat terjadi dengan adanya pemanasan campuran pada kedua komponen membentuk suatu monoester (Monomethyl Phthalate ). 2. Tahap Kedua C6H4( COOC4H9 )( COOH ) + C4H9OH H 2 SO 4 C6H4( COOC4H9 )2 + H2O Pada tahap ini terbentuk dimethyl phthalate yang disertai dengan pelepasan air. Esterifikasi dari kedua kelompok karbonil berjalan sangat lambat dan memerlukan temperatur tinggi dan katalis. Keluaran reaktor yang berupa campuran dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, metanol dan senyawa lainnya dimurnikan untuk memperoleh dimethyl phthalate murni (min. 99,5 %) dengan dekanter. Hasil atas dekanter berupa air, metanol, dimethyl phthalate yang terikut air, monomethyl phthalate, phthalic acid dan asam sulfat. Kemudian hasil atas ini masuk ke evaporator dan memisahkan air dan metanol sebagai hasil atas yang akan diumpankan kembali ke MD untuk memisahkan metanol dan air. Metanol keluaran MD diumpankan kembali ke reaktor, sedangkan air di buang ke unit pengolahan limbah. Hasil bawah evaporator yang terdiri dari dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, phthalic acid, dan asam sulfat diumpankan kembali ke reaktor. Produk dimethyl phthalate dihasilkan dari hasil bawah dekanter. Bab I Pendahuluan

23 14 BAB II DESKRIPSI PROSES 2.1. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk Spesifikasi bahan baku a. Phthalic Anhydride o Bentuk : kristal putih o Kemurnian : 99,8 % o Impuritas : phthalic acid ( 0,2 % ) o Kelarutan :terlarut dalam alkohol, ester, kloroform, dan sedikit larut dalam air b. Metanol o Bentuk : cairan tidak berwarna o Kemurnian : 99,5 % o Impuritas : H2O ( 0,5 % ) o Kelarutan : terlarut sempurna dalam alkohol dan air Spesifikasi bahan pembantu Asam Sulfat o Bentuk : cairan tidak berwarna o Kemurnian : 98 % o Impuritas : H2O ( 2 % ) Bab II Deskripsi Proses

24 15 o Kelarutan : terlarut sempurna dalam air Spesifikasi produk Dimethyl Phthalate o Bentuk : cairan menyerupai minyak o Kemurnian : 99,5 % o Impuritas : MMP ( 0,4% ), PAc ( 0,15% ) o Kelarutan : terlarut dalam alkohol, eter, dan kloroform, dan sangat sedikit larut dalam air ( 0,43% ) 2.2. Konsep Proses Dasar Reaksi Proses pembuatan dimethyl phthalate dilakukan di dalam reaktor alir tangki berpengaduk ( RATB ), dimana bahan baku yang berupa metanol dan phthalic anhydride serta katalis yang berupa H2SO4 dimasukkan secara bersamaan melalui bagian atas reaktor. Reaksi pembuatan dimethyl phthalate merupakan reaksi esterifikasi antara phthalic anhydride dengan metanol menggunakan katalis asam sulfat 98%. ( Faith Keyes, hal 319, 1957) Mekanisme Reaksi Secara lengkap proses esterifikasi berdasarkan persamaan stoikiometri terdiri dari dua tahap, yaitu : Bab II Deskripsi Proses

25 16 Tahap pertama + Phthalic Anhydride Metanol Monomethyl Phthalate Reaksi tahap pertama adalah reaksi eksotermis yang berlangsung cepat dan terjadi pada suhu 150 o C. Tahap kedua + + H-O-H Monomethyl Phthalate Metanol Dimethyl Phthalate Air Pada tahap ini, terbentuk dimethyl phthalate yang disertai dengan terbentuknya air. Esterifikasi dari kedua kelompok karbonil berjalan sangat lambat, dan memerlukan katalis. Karena reaksi pertama berlangsung sangat cepat dan reaksi tahap kedua berjalan sangat lambat maka reaksi yang menentukan adalah reaksi tahap kedua Kondisi Operasi Reaksi berjalan pada kisaran suhu 150 o C 200 o C dengan tekanan atmosferis dengan pertimbangan bahwa pada kondisi tersebut laju pembentukan dimethyl phthalate optimal. ( Faith Keyes, 1957 ) Bab II Deskripsi Proses

26 17 Dalam keadaan normal ( tanpa katalis ) reaksi boleh dikatakan hampir tidak berjalan, sehingga di dalam menjalankan reaksi ini katalisator sangat berperan. Reaksi esterifikasi ini merupakan reaksi orde dua terhadap monoester dengan persamaan : -ra = k CA 2 (1) -ra = k CA0 2 ( 1-XA ) 2 (2) Dari studi kinetik, konstanta kecepatan reaksi pada proses pembuatan dimethyl phthalate dapat dihitung dengan persamaan : k = 0, , C+0, C ( B/M )( 10 (15, ,8672/T) / , ) dengan = k : konstanta kecepatan reaksi, gmol/liter.menit C : persentase berat asam sulfat terhadap umpan B/M : perbandingan mol alkohol dengan monoester T : suhu, o K Semakin besar presentase berat katalis, maka harga semakin besar pula seperti ditunjukkan pada persamaan 2. Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa bila harga k semakin besar, maka laju pengurangan monomethyl phthalate ( -ra ) semakin besar yang berarti kecepatan reaksi semakin besar. Jadi, semakin besar presentase berat katalis, harga k semakin besar dan kecepatan reaksi semakin besar pula. Perbandingan mol antara metanol dan monomethyl phthalate, semakin besar harga perbandingan molnya akan menyebabkan semakin besarnya harga k dan ini berarti kecepatan reaksi semakin besar. Bab II Deskripsi Proses

27 18 Kenaikan temperatur cenderung meningkatkan harga k, yang berarti bahwa semakin tinggi temperatur akan mempercepat kecepatan reaksi, hal ini dapat dijelaskan dalam rumus Arrhenius : k = Ae -E/RT jika harga T semakin besar maka harga k akan semakin besar pula Tinjauan Termodinamika Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk mengetahui sifat reaksi (eksotermis/endotermis) dan arah reaksi (reversible /irreversible). Untuk menentukan reaksi eksotermis/endotermis panas reaksi dapat dihitung dengan perhitungan panas pembentukan standar ( H298 ) pada tekanan 1 atm dan suhu 25 o C. Tabel 2.1 Harga H298 dan G298 masing-masing komponen Komponen H298, J/mol G298, J/mol Phthalic Anhydride Metanol Asam Sulfat Dimethyl Phthalate ( Sumber : Yaws, 1999 ) Perhitungannya adalah sebagai berikut : Perubahan energi Gibbs dapat dihitung dengan persamaan : G298 = -RT ln K ( Smith and Van Ness,1987 ) Bab II Deskripsi Proses

28 19 Dimana : G298 = Energi bebas Gibbs standar suatu reaksi pada 298 K ( kj/mol ) R = konstanta gas ( R = 8, kj/kmol.k ) = temperatur ( K ) K = konstanta kesetimbangan reaksi : PA + 2 Metanol DMP + Air G298 = ( G298 ) produk - ( G298 ) reaktan = (( G298 )DMP+ ( G298 )air ) (( G298 )PA +( G298 )metanol)) = (( J/mol)+( J/mol))-(( J/mol)+( J/mol)) = J/mol K298 = e-( G/RT ) = e-(( J/mol)/((8,314 J/mol.K)(298 K))) = 1, Dari persamaan (13.15) Chemical Engineering Thermodinamics, Smith and Van Ness : Ln K/K = (- H298/R) ( 1/T -1/T ) Ln K298/K423,15 = (- H298/R) ( 1/T298-1/T423,15) Dimana : K298 = konstanta kesetimbangan pada 298 K K423,15 = konstanta kesetimbangan pada 423,15 K H298 = panas reaksi pada 298 K R Bab II Deskripsi Proses =konstanta gas ( R=8, kj/kmol.k)

29 20 T298 = temperatur pada 298 K T423,15 = temperatur pada suhu operasi 423,15 K H298 = ( H298 ) produk ( H298) reaktan = (( H298 )DMP+ ( H298 )air ) (( H298 )PA +( H298 )metanol)) =(( J/mol)+( J/mol))-(( J/mol ) + ( J/mol )) = J/mol Dari perhitungan tersebut didapat nilai H298 negatif dengan demikian dapat disimpulkan bahwa reaksi berjalan secara eksotermis ( menghasilkan panas ). Besarnya konstanta kesetimbangan pada suhu 150 o C = 423,15 K dapat dihitung sebagai berikut : K423,15 = 1, Karena harga K423,15=k1/k2 besar, berarti harga k2 jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan harga k1 sehingga diabaikan terhadap k1 dan reaksi dianggap berjalan satu arah (irreversible) Bab II Deskripsi Proses

30 Tinjauan Kinetika Reaksi pembentukan dimethyl phthalate : C8H4O3 + CH3OH C9H8O4 (1) PA Metanol MMP C9H8O4 + CH3OH C10H10O4 + H2O (2) MMP Metanol DMP Air Reaksi ( 1 ) merupakan reaksi searah dan berlangsung cepat dan sempurna. Diketahui konstanta kesetimbangan reaksi ( K ) mempunyai nilai yang cukup besar, sehingga dianggap pembentukan DMP pada reaksi ( 2 ) merupakan reaksi irreversible, berlangsung lambat, eksotermis, dan memerlukan katalis ( H2SO4 ). Sekitar 1% konsentrasi asam sulfat ditambahkan sebagai katalis. Reaktor menggunakan pendingin untuk mempertahankan panas di dalam reaktor pada suhu 150 o C dan tekanan 1 atm. Menurut hasil penelitian Othmer, 1948 ( Groggins ) harga konstanta kecepatan reaksi ( k ) merupakan fungsi dan konsentrasi katalis asam sulfat, perbandingan mol monomethyl phthalate dengan metanol dan temperatur yang dituliskan sebagai : dengan = k : konstanta kecepatan reaksi, gmol/liter.menit C : persentase berat asam sulfat terhadap umpan Bab II Deskripsi Proses B/M : perbandingan mol alkohol dengan monoester T : suhu, o K

31 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses Diagram Alir Proses Diagram alir prarancangan pabrik dimethyl phthalate yaitu : a. Diagram Alir Kualitatif ( Gambar 2.1 ) b. Diagram Alir Kuantitatif ( Gambar 2.2 ) c. Diagram Alir Proses ( Gambar 2.3 ) Bab II Deskripsi Proses

32 F2 Metanol Air DMP MMP PAc Asam Sulfat F4 F5 DMP MMP PAc Metanol Air F10 F7 F9 F12 F11 Metanol Air perpustakaan.uns.ac.id 23 REAKTOR 150 C 1 atm Metanol Air DMP MMP PAc Asam Sulfat DEKANTER I 89 C 1 atm DEKANTER II 89 C 1 atm Metanol Air Evaporator 89 C 1 atm MD 89 C 1 atm F6 DMP MMP PAc Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif DMP 99,5% MMP PAc Metanol Air DMP MMP PAc Asam Sulfat F1 F3 F8 Air DMP MMP PAc Asam Sulfat Bab II Deskripsi Proses PA 99,8% PAc 0,2% Metanol 99,5% Air 0,5 %

33 F2 F8 Metanol : Air : DMP : MMP : PAc : As. Sulfat: TOTAL : Air : DMP : MMP : PAc : As. Sulfat: TOTAL : F4 F5 F10 F6 F7 F9 F11 F12 perpustakaan.uns.ac.id 24 REAKTOR 150 C 1 atm DEKANTER I 89 C 1 atm F1 F3 Metanol: Air : TOTAL : Metanol: Air : TOTAL : Metanol : Air : TOTAL : PA : PAc : TOTAL: DEKANTER II 89 C 1 atm DMP : MMP : PAc : TOTAL : Evaporator 89 C 1 atm MD 89 C 1 atm DMP : MMP : PAc : TOTAL : Metanol : Air : TOTAL : Metanol : Air : DMP : MMP : PAc : As. Sulfat: TOTAL : Metanol : Air : DMP : MMP : PAc : As. Sulfat: TOTAL : DMP : MMP : PAc : TOTAL : Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif Bab II Deskripsi Proses

34 25 PRARANCANGAN PABRIK DIMETHYL PHTHALATE DARI PHTHALIC ANHYDRIDE DAN MET KAPASITAS TON/TAHUN recycle T-02 LI FC 70 SL-01 P-02 MD 7 BC-01 BE-01 BC-02 Air pendingin H-01 2 R TC LC LC D LC D steam FC EV Air pendingin condensate TC FC P-03 TC Air pendingin P-05 TC C-03 TC T-01 LI FC C LC conde P-01 P-06 P-04 C-02 Air TC

35 Langkah Operasi Proses pembuatan dimethyl phthalate dari phthalic anhydride dan metanol dengan proses esterifikasi dengan menggunakan katalis asam sulfat dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu : 1. Tahap persiapan bahan baku Tahap ini bertujuan untuk menyiapkan phthalic anhydride dan metanol sebelum direaksikan di dalam reaktor. Tahap penyiapan bahan baku meliputi : a. Metanol dari tangki penyimpan metanol ( T-01 ) yang bersuhu 30 o C dan tekanan 1 atm dipompakan ke dalam reaktor dengan menggunakan pompa metanol ( P-01 ) b. Phthalic anhydride padat dari gudang penyimpanan ( Silo-01 ) diumpankan ke dalam hopper dengan menggunakan belt conveyor dan bucket elevator. Ketiga bahan ini bersama dengan arus recycle dari menara distilasi dan evaporator masuk ke dalam reaktor. 2. Tahap reaksi esterifikasi pembentukan Dimethyl Phthalate (DMP) Reaksi yang terjadi di dalam reaktor: PA + metanol MMP + metanol MMP DMP + Air Bab II Deskripsi Proses

36 27 Phthalic anhydride ( PA ) yang berasal dari silo dan metanol yang berasal dari tangki penyimpanan metanol ( T-01 ) diumpankan ke dalam reaktor ( R-01 ) dengan perbandingan 1:2,25. ( Faith Keyes, 1957 ) Reaksi esterifikasi ini merupakan reaktor jenis Continuous Stirred Tank Reactor ( CSTR ) yang dilengkapi dengan koil pendingin. Reaktor beroperasi secara isotermal pada suhu 150 o C dan tekanan 1 atm. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermis, maka untuk mempertahankan suhu di dalam reaktor agar isotermal digunakan koil pendingin untuk mengambil panas reaksi yang timbul. Pendingin yang digunakan adalah air dengan suhu pendingin masuk 30 o C dan keluar 50 o C. Reaktor ini dilengkapi dengan pengaduk untuk menjaga homogenitas komponen dalam reaktor. 3. Tahap pemurnian dan pemisahan produk Produk reaktor terdiri atas dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, sisa metanol yang tidak bereaksi, air, phthalic acid, dan asam sulfat. Campuran bersuhu 150 o C ini didinginkan terlebih dahulu dengan cooler 1 (C-01 ) agar suhu menjadi 89 o C dan tekanan 1 atm sebelum diumpankan ke dekanter 1 dengan bantuan pompa ( P-03 ). Di dalam dekanter I( D-01 ), sebagian besar senyawa-senyawa yang tidak larut dalam air ( dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, dan phthalic acid ) terpisah dengan senyawa senyawa yang larut dalam air ( metanol dan asam sulfat ). Hasil bawah dekanter I berupa dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, dan phthalic acid. Bab II Deskripsi Proses

37 28 Sedangkan hasil bawahnya berupa air, metanol, asam sulfat dan sebagian hasil bawah yang terikut ke atas ( dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, dan phthalic acid ). Hasil atas dari dekanter I dimurnikan kembali dan diumpankan ke dekanter II. Setelah dari dekanter II hasil bawahnya di disimpan di dalam tangki penyimpanan produk bersamaan dengan produk dari dekanter I. Dan hasil atas dari dekanter II diumpankan ke dalam evaporator. Di dalam evaporator, air dan metanol akan terpisahkan di bagian atas evaporator sedangkan dimethyl phthalate, monomethyl phthalate, phthalic acid, dan asam sulfat akan terpisahkan pada bagian bawah evaporator. Senyawa senyawa di bagian bawah evaporator di recycle menuju reaktor. Sedangkan yang ada dibagian atas evaporator diumpankan ke menara distilasi. Pada menara distilasi, metanol akan dipisahkan dari air untuk di recycle ke reaktor. Sedangkan air yang ada dibagian bawah menara di buang ke unit pengolahan limbah ( UPL ). Bab II Deskripsi Proses

38 Neraca Massa dan Neraca Panas Produk Kapasitas Satu tahun produksi : Dimethyl Phthalate 99,5% berat : ton/tahun : 330 hari Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam Neraca Massa Basis perhitungan Satuan Tabel 2.1 : 1 jam operasi : kg/jam Neraca Massa pada Reaktor komponen Masuk ( kg/jam ) Keluar (kg/jam) F1 F2 F8 F10 F3 Metanol , , ,7115 Air 0 7,3602 2,1291 8, ,8135 DMP , ,5339 MMP 0 0 0, ,3805 PA 3.366, PAc 6, , ,7468 Asam Sulfat , ,5221 Total 3.373, , , , , , ,7083 Bab II Deskripsi Proses

39 30 Tabel 2.2 Neraca Massa pada Dekanter I Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) F3 F4 F5 Metanol 182, ,7115 Air 425, ,8135 DMP 4.442, , ,9013 MMP 16, ,7424 1,6380 PAc 6,7468 6,0721 0,6747 Asam Sulfat 27, ,5221 Total 5.101, , , , ,7083 Bab II Deskripsi Proses

40 31 Tabel 2.3 Neraca Massa di Dekanter II Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) F5 F6 F7 Metanol 182, ,7115 Air 425, ,8135 DMP 445, , ,2380 MMP 1,6380 1,4742 0,1638 PAc 0,6747 0,6072 0,0675 Asam Sulfat 27, ,5221 Total 1.084, , , , ,2611 Bab II Deskripsi Proses

41 32 Tabel 2.4 Neraca Massa Menara Distilasi I Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) F7 F8 F9 Metanol 182, ,7115 Air 425,8135 2, ,6844 DMP 46, , MMP 0,1638 0, PAc 0,0675 0, Asam Sulfat 27, , Total 682, , , , ,5164 Tabel 2.5 Neraca Massa di Menara Distilasi II Komponen Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) F9 F10 F11 Metanol 182, , ,9627 Air 423,6844 8, ,2107 Total 606, , , , ,3959 Bab II Deskripsi Proses

42 33 Tabel 2.6 Neraca Massa Total komponen INPUT ( kg/jam ) OUTPUT ( kg/jam ) F1 F2 F11 F12 Metanol , , Air 0 7, , DMP ,2959 MMP ,2167 PA 3.366, PAc 6, ,6793 Asam Sulfat TOTAL 3.373, , , , , , Neraca Panas Basis perhitungan Satuan : 1 jam operasi : kj/jam Tabel 2.7 Neraca panas Reaktor komponen Qinput ( KJ/jam ) Qoutput ( KJ/jam ) Q umpan , Q produk ,4380 Q pendingin ,0305 Q reaksi , TOTAL , ,4685 Bab II Deskripsi Proses

43 34 Tabel 2.8 Neraca Panas Dekanter I komponen Q input ( kj/jam ) Q output ( kj/jam ) Q umpan ,03 - Q produk atas ,75 Q produk bawah ,28 TOTAL , ,03 Tabel 2.9 Neraca Panas Dekanter II komponen Q input ( kj/jam ) Q output ( kj/jam ) Q umpan ,75 - Q produk atas ,91 Q produk bawah ,84 TOTAL , ,75 Tabel 2.10 Neraca Panas Menara Distilasi I komponen Q input ( kj/jam ) Q output ( kj/jam) Q umpan ,32 - Q produk atas ,99 Q produk bawah ,38 Q steam ,05 - TOTAL , ,37 Bab II Deskripsi Proses

44 35 Tabel 2.11 Neraca Panas Menara Distilasi II komponen Q input ( kj/jam ) Q output ( kj/jam) Q umpan ,61 - Q condensor ,90 Q reboiler ,00 - Qdistilat ,23 Qbottom ,48 TOTAL , , Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses Lay Out Pabrik Lay out pabrik merupakan suatu pengaturan atau penyusunan peralatan proses dan fasilitas pabrik lainnya, sedemikian rupa sehingga pabrik dapat berfungsi dengan efektif, efisien, dan aman. Tata letak pabrik yang baik bertujuan agar : o o o Mempermudah arus masuk dan keluar area pabrik. Proses pengolahan bahan baku menjadi produk lebih efisien. Mempermudah penanggulangan bahaya yang mungkin terjadi seperti kebakaran, ledakan dll. o o o Mencegah terjadinya polusi. Memudahkan pemasangan, pemeliharaan, dan perbaikan. Menekan biaya produksi serendah mungkin dengan hasil yang maksimum. Bab II Deskripsi Proses

45 36 Untuk mencapai hasil yang optimal, maka hal hal yang perlu dipertimbangkan dalam menentukan tata letak pabrik adalah : o Pabrik dimethyl phthalate ini merupakan pabrik baru sehingga dalam tata letak pabrik tidak dibatasi oleh bangunan yang ada. o Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa mendatang. o Faktor keamanan, terutama bahaya kebakaran sangat penting maka dalam merencanakan lay out selalu diusahakan untuk memisahkan sumber api dan panas dari sumber bahan baku yang mudah meledak. Unit unit yang ada dikelompokkan agar memudahkan pengalokasian bahaya kebakaran yang mungkin terjadi. o Sistem konstruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan biaya bangunan gedung, sedangkan jalannya proses dalam pabrik tidak dipengaruhi oleh perubahan musim. o Fasilitas untuk karyawan seperti masjid, kantin, parkir, dan sebagainya diletakkan strategis sehingga tidak mengganggu jalannya proses. o Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan ruangan/lahan. Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu (Vilbrandt, 1959) : 1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol Bab II Deskripsi Proses

46 37 Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual. 2. Daerah proses Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses berlangsung. 3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk Merupakan daerah untuk tempat bahan baku dan produk. 4. Daerah gudang, bengkel dan garasi Merupakan daerah yang digunakan untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses. 5. Daerah utilitas Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung proses berlangsung dipusatkan. Bab II Deskripsi Proses

47 38 Pintu Darurat UPL Utilitas Area Perluasan Proses Musholla Klinik Controll room Kantor Kantin Labora torium Gudang Parkir Karyawan Pos Keamanan Koperasi Pemadam Kebakaran Safety Pos Keamanan Bengkel Parkir Pos Keamanan Keterangan : : Taman : Arah jalan Layout Peralatan Proses Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini dapat dilihat pada Gambar 2.4. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out peralatan proses pada pabrik Dimethyl Phthalate, antara lain (Vilbrandt, 1959) : 1. Aliran udara Aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses perlu diperhatikan kelancarannya. commit Hal to user ini bertujuan untuk menghindari Bab II Deskripsi Proses

48 39 terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja. 2. Cahaya Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat prose yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan. 3. Lalu lintas manusia Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga diprioritaskan. 4. Pertimbangan ekonomi Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi pabrik. 5. Jarak antar alat proses Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan dapat diminimalkan. Bab II Deskripsi Proses

49 40 S T-01 T-01 T-02 S R D D MD I MDII T-03 T-03 T-03 CONTROL ROOM KETERANGAN: 1. S : Silo penyimpan PA 2. T-01: Tangki penyimpan metanol 3. T-02: Tangki penyimpan asam sulfat 4. R : Reaktor 5. D : Dekanter 6. MD I : Menara Distilasi I 7. MD II : Menara distilasi II 8. T-03: Tangki penyimpan DMP Skala 1:250 Bab II Deskripsi Proses

50 41 BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES 3.1 Reaktor Kode : R-01 Fungsi : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi antara Metanol dan Phthalic Anhydride menjadi Dimethyl Phthalate. Tipe : Reaktor Alir Tangki Berpengaduk ( RATB ) Kondisi operasi : Suhu Tekanan Waktu tinggal =150 o C = 1 atm = 3,4 jam Isotermal non Adiabatis Dimensi : Diameter shell Tinggi shell Tebal shell Jenis head Tinggi head Tebal head = 2,7859 m = 2,7859 m = 0,1875 in = Torispherical dished head = 0,5391 m = 0,25 in Volume reaktor = 16,9727 m 3 Bab III Spesifikasi Alat Proses

51 42 Spesifikasi pengaduk : Jenis pengaduk = Turbin 6 blade, 4 baffle Diameter pengaduk = 0,9286 m Panjang blade Lebar baffle Kecepatan Daya motor = 0,2322 m = 0,4736 m = 69,4525 rpm = 11 hp Spesifikasi pendingin Jenis Media pendingin = Koil = Air 3.2 Dekanter I Kode : D-01 Fungsi : memisahkan fase ringan yang berupa metanol, air, dan asam sulfat dengan fase berat DMP, MMP, dan PAc. Tipe : Horizontal, Cylindrical Drum Bahan : Stainlless steel type 302 Jumlah : 1 buah Kondisi operasi Suhu Tekanan Waktu tinggal : 89 o C : 1 atm : 32 menit Bab III Spesifikasi Alat Proses

52 43 Spesifikasi Diameter shell Panjang shell Tebal shell Jenis head Panjang head Tebal head : 1,0621 m : 3,1864 m : 0,1875 in : Torispherical dished head : 0,2262 m : 0,1875 in 3.3. Dekanter II Kode : D-02 Fungsi : memisahkan fase ringan yang berupa metanol, air, dan asam sulfat dengan fase berat DMP, MMP, dan PAc. Tipe : Horizontal, Cylindrical Drum Bahan : Stainlless steel type 302 Jumlah : 1 buah Kondisi operasi Suhu Tekanan Waktu tinggal : 89 o C : 1 atm : 17 menit Spesifikasi Diameter shell Panjang shell : 0,5329 m : 1,5987 m Tebal shell : 0,1875 in Bab III Spesifikasi Alat Proses

53 44 Jenis head Panjang head Tebal head : Torispherical dished head : 5,8079 in : 0,1875 in 3.4. Evaporator Kode : E-01 Fungsi : Menguapkan Metanol dan Air keluaran Dekanter II dari DMP, MMP, PAc, dan Asam Sulfat Tipe : Long tube vertical evaporator Kondisi operasi Suhu Tekanan : 89 o C : 1 atm Spesifikasi HE Jenis : Double Pipe Heat Exchanger ( DPHE ) Panjang : 12 ft Luas tr. Panas : 16,512 ft 2 Harpin : 2 x 1 ¼ in SN 40 Jumlah : 2 harpin Spesifikasi displacement vapor Diameter Tebal shell Tinggi : 0,1367 m : 0,1875 in :0,1367 m Material : Stainlless steel type 302 Bab III Spesifikasi Alat Proses

54 45 Bentuk head Tebal head Tinggi head : Torispherical dished head : 1/5 in : 0,1052 m 3.5. Menara Distilasi Kode Fungsi Tipe Bahan Jumlah : MD-01 : untuk memisahkan metanol dari air untuk direcycle kembali : Menara distillasi dengan packing : Carbon steel SA 283 grade C : 1 buah Kondisi operasi Tekanan Suhu umpan Suhu bottom Suhu top : 1 atm : 89 o C : 99 o C : 70 o C Dimensi menara Diameter top Diameter bottom : 0,45 m : 0,32 m Bahan isian Jenis Ukuran Tinggi menara : ceramic rasching ring : 1 in : 12,2933 m Bab III Spesifikasi Alat Proses

55 Tangki Penyimpanan Metanol Kode : T-01 Fungsi Tipe Bahan Jumlah : Menyimpan bahan baku metanol : Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof : Plate steel SA 283 grade C : 2 buah Kondisi operasi Suhu Tekanan : 30 o C : 1 atm Waktu penyimpanan: 30 hari Dimensi Diameter Tinggi shell : 9,1440 m : 3,6576 m Tebal shell Course 1 Course 2 Tebal head Tinggi head Sudut θ Tinggi total : 0,5 in : 0,4375 in : 3/16 in : 0,6443 m : 8,025 o : 4,3019 m Bab III Spesifikasi Alat Proses

56 Tangki Penyimpanan Dimethyl Phthalate Kode : T-03 Fungsi Tipe Bahan Jumlah : menyimpan produk Dimethyl Phthalate : Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof : Plate steel SA 283 grade C : 3 buah Kondisi operasi Suhu Tekanan Waktu penyimpanan : 30 o C : 1 atm : 30 hari Dimensi Diameter Tinggi shell : 9,1440 m : 3,6576 m Tebal shell Course 1 Course 2 Tebal head Tinggi head Sudut θ Tinggi total : 1,125 in : 1 in : 3/16 in : 0,2841 m : 3,557 o : 3,9417 m Bab III Spesifikasi Alat Proses

57 Silo Penyimpanan Phthalic Anhydride Kode Fungsi Tipe Bahan Jumlah : SL-01 : Menyimpan bahan baku Phthalic Anhydride : Silinder vertikal dengan dasar berbentuk cone 60 o : Carbon Steel SA 283 grade C : 2 buah Kondisi operasi Suhu Tekanan Waktu penyimpanan : 30 o C : 1 atm : 7 hari Dimensi Diameter Tinggi shell Tebal shell Tebal head Tinggi head Tinggi total : 5,9386 m : 8,9080 m : 0,3125 in : 0,375 in : 5,1906 m : 14,0986 m Bab III Spesifikasi Alat Proses

58 Cooler -01 Kode : C-01 Fungsi : Mendinginkan suhu keluaran reaktor menuju dekanter 1 Tipe Jumlah Panjang : Shell and Tube Heat Exchanger : 1 buah : 16 ft Kondisi operasi Hot fluid Cold fluid : 150 o C 89 o C : 30 o C 50 o C Spesifikasi outer pipe, cold fluid ( air ) Kapasitas Material : 3.410,69 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C Spesifikasi inner pipe, hot fluid ( fluida keluaran reaktor ) Kapasitas Material : 5.101,71 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C Jumlah : 406 P Dirt factor : 5,2971 psi : 0,0043 hr.ft 2. o F/Btu Luas tr. Panas : 1.375,4060 ft 2 Bab III Spesifikasi Alat Proses

59 Cooler -02 Kode : C-02 Fungsi : Mendinginkan produk ( keluaran Dekanter I dan II ) Tipe Jumlah Panjang : Shell and Tube Heat Exchanger : 1 buah : 16 ft Kondisi operasi Hot fluid Cold fluid : 89 o C : 35 o C Spesifikasi outer pipe, cold fluid ( air ) Kapasitas Material : 2.307,2963 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C Spesifikasi inner pipe, hot fluid ( produk ) Kapasitas Material : 4.419,19 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C Jumlah : 226 P Dirt factor : psi : 0,0041 hr.ft 2. o F/Btu Luas tr. Panas : 765,2747 ft 2 Bab III Spesifikasi Alat Proses

60 Condensor Kode Fungsi Tipe Jumlah Panjang : CD-01 : Mengkondensasikan hasil atas MD : Double Pipe Heat Exchanger : 1 buah : 12 ft Kondisi operasi Hot fluid Cold fluid : 70,1681 o C : 35 o C Spesifikasi outer pipe, annulus ( hasil atas MD ) Kapasitas Material : 180,2200 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C Spesifikasi inner pipe, cold fluid ( air ) Kapasitas Material Jumlah P Dirt factor : 6.306,2726 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C : 5 harpin : 0,0088 psi : 0,0022 hr.ft 2. o F/Btu Luas tr. Panas : 52,2 ft 2 Bab III Spesifikasi Alat Proses

61 Reboiler Kode Fungsi Tipe Jumlah Panjang : RB-01 : Menguapkan sebagian hasil bawah MD : Kettle Reboiler : 1 buah : 6 ft Kondisi operasi Hot fluid Cold fluid : 170 o C : 92,2 o C Spesifikasi shell side, ( campuran hasil bawah MD ) Kapasitas Material : 426, 1734 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C Spesifikasi inner pipe, cold fluid ( air ) Kapasitas Material Jumlah P Dirt factor : 6.306,2726 kg/jam : Carbon steel SA 283 grade C : 5 harpin : 0,0088 psi : 0,0022 hr.ft 2. o F/Btu Luas tr. Panas : 52,2 ft 2 Bab III Spesifikasi Alat Proses

62 Pompa Pompa 1 Pompa 2 Pompa 3 Fungsi Mengalirkan Mengalirkan Mengalirkan hasil metanol dati T-01 keluaran reaktor bawah dekanter I ke Reaktor ke dekanter dan dekanter II Tipe Material Single stage centrifugal pump Commercial steel Kapasitas 9,095 gpm 23,712 gpm 20,894 gpm Tekanan 1-1 atm 1-1 atm 1-1 atm Tenaga pompa 0,15 hp 0,04 hp 0,64 hp NPSH pompa 1,7292 ft 3,2755 ft 3,0106 ft Kecepatan putar 3500 rpm 3500 rpm 3500 rpm Tenaga motor ¼ hp ¼ hp ¼ hp Nominal pipe 1,25 in 2 in 1 in Bab III Spesifikasi Alat Proses

63 54 Pompa 4 Pompa 5 Fungsi Mengalirkan hasil bawah evaporator ke reaktor Mengalirkan fluida dari accumulator ke reaktor Tipe Material Single stage centrifugal pump Commercial steel Kapasitas 0,315 gpm 9,922 gpm Tekanan 1-1 atm 1-1 atm Tenaga pompa 0,01 hp 0,15 hp NPSH pompa 0,1837 ft 1,8324 ft Kecepatan putar 3500 rpm 3500 rpm Tenaga motor ¼ hp ¼ hp Nominal pipe 0,25 in 1,25 in Bab III Spesifikasi Alat Proses

64 55 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM 4.1 Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau sering disebut unit utilitas merupakan bagian yang penting untuk menunjang berlangsungnya proses dalam suatu pabrik. Unit pendukung proses meliputi : unit pengadaan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar. Unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik dimethyl phthalate adalah : 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air pendingin b. Air umpan boiler c. Air konsumsi umum dan sanitasi 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas di evaporator ( EV-01 ) dan reboiler ( RB-01 ). 3. Unit pengadaan udara tekan Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

65 56 Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel dan untuk kebutuhan umum yang lain. 4. Unit pengadaan listrik Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau listrik AC, maupun untuk penerangan. Lisrik disuplai dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator Unit Pengadaan Air Air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang digunakan adalah air dari Sungai Brantas yang tidak jauh dari lokasi pabrik Air Pendingin Air pendingin yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Brantas yang lokasinya tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air sungai sebagai media pendingin adalah karena faktor-faktor sebagai berikut : a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah. b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

66 57 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin adalah partikel-partikel besar/makroba dan partikel-partikel kecil/mikroba sungai yang dapat menyebabkan fouling pada alat-alat proses. Adapun persyaratan air yang akan digunakan sebagai pendingin adalah : Kekeruhan maksimal 3 ppm Bukan air sadah Bebas bakteri Bebas mineral Air Umpan Boiler Untuk kebutuhan air umpan boiler, sumber air yang digunakan adalah Sungai Brantas. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler adalah sebagai berikut : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi Korosi yang terjadi di dalam boiler disebabkan karena air mengandung larutan - larutan asam dan gas - gas yang terlarut. b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming) Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam - garam karbonat dan silikat. c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat - zat organik, anorganik, Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

67 58 dan zat - zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Pengolahan air umpan boiler Air yang berasal dari Sungai Brantas belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Air umpan boiler harus memenuhi persyaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah-masalah seperti : Pembentukan kerak pada boiler Terjadinya korosi pada boiler Pembentukan busa di atas permukaan dalam drum boiler Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler meliputi : a. Filtrasi b. Demineralisasi c. Deaerasi Air konsumsi umum dan sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air sungai. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, laboratorium, kantor, perumahan, dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat, yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

68 59 Syarat fisik : a. Suhu di bawah suhu udara luar b. Warna jernih c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau Syarat kimia : a. Tidak mengandung zat organik b. Tidak beracun Syarat bakteriologis : Tidak mengandung bakteri bakteri, terutama bakteri yang patogen Pengolahan Air Air yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Brantas yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air sungai. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia. Pengolahan tersebut antara lain meliputi penyaringan, pengendapan, penggumpalan, klorinasi, demineralisasi, dan deaerasi. Diagram alir dari pengolahan air sungai dapat dilihat pada gambar 4.1 Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

69 60 TU-01 PU-04 TU-05 TU-02 Chlorine PU-03 CL TU-04 PU-01 BU-01 PU-02 FLO PU-05 Blow Down FILTER BU-02 PU-06 Air sanitasi Ke air pendingin NaH2PO4 KE AE PU-11 Hidrazine PU-07 PU-08 TU-06 PU-09 DEAERATOR PU-10 TU-07 Umpan boiler steam Gambar 4.1 Diagram Alir Pengolahan Air Sungai Keterangan : AE : Anion Exchanger BU : Bak Utilitas CL : Clarifier KE : Kation Exchanger PU : Pompa Utilitas TU : Tangki Utilitas FLO : Tangki Flokulator Air sungai dialirkan dari sungai ke kolam penampungan dengan menggunakan pompa. Sebelum masuk pompa, air dilewatkan pada traveling screen untuk menyaring partikel dengan ukuran besar. Pencucian dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa kemudian dialirkan ke strainer yang mempunyai saringan Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

70 61 stainless steel 0,4 mm dan mengalami pencucian balik secara periodik. Air sungai kemudian dialirkan ke flokulator. Di dalam flokulator ditambahkan larutan tawas 5%, larutan kapur 5%. Dari flokulator air sungai kemudian dialirkan ke dalam clarifier untuk mengendapkan gumpalan partikel-partikel halus. Endapan kemudian dikeluarkan sebagai blowdown, melalui bagian bawah clarifier. Air sungai kemudian dialirkan ke saringan pasir untuk menghilangkan partikel-partikel yang masih lolos di clarifier. Air sungai yang sudah bersih kemudian dialirkan ke bak penampung air bersih. Dari bak penampung air bersih sebagian dipompa ke kation exchanger yang berfungsi untuk menukar ion-ion positif/kation (Ca2+, Mg 2+, K+, Fe2+, Al3+) yang ada di air umpan. Alat ini sering disebut softener yang mengandung resin jenis hydrogen-zeolite dimana kation-kation dalam umpan akan ditukar dengan ion H+ yang ada pada resin. Akibat tertukarnya ion H+ dari kation-kation yang ada dalam air umpan, maka air keluaran kation exchanger mempunyai ph rendah (3,7) dan Free Acid Material (FMA) yaitu CaCO3 sekitar 12 ppm. FMA merupakan salah satu parameter untuk mengukur tingkat kejenuhan resin. Pada operasi normal FMA stabil sekitar 12 ppm, apabila FMA turun berarti resin telah jenuh sehingga perlu diregenerasi dengan H2SO4 dengan konsentrasi 4%. Air keluaran kation exchanger kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion exchanger berfungsi sebagai alat penukar anion-anion (HCO3 -, SO4 2-, Cl -, NO 3+, dan CO 3- ) yang terdapat di dalam air umpan. Di dalam anion exchanger mengandung resin jenis Weakly Basic Anion Exchanger (WBAE) dimana anion-anion dalam air umpan ditukar dengan ion OH - dari asam-asam yang terkandung di dalam umpan Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

71 62 exchanger menjadi bebas dan berkaitan dengan OH - yang lepas dari resin yang mengakibatkan terjadinya netralisasi sehingga ph air keluar anion exchanger kembali normal dan ada penambahan konsentrasi OH - sehingga ph akan cenderung basa. Batasan yang diijinkan ph (8,8-9,1), kandungan Na + = 0,08-2,5 ppm. Kandungan silika pada air keluaran anion exchanger merupakan titik tolak bahwa resin telah jenuh (12 ppm). Resin digenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Air keluaran cation dan anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi sebagai penyimpan sementara sebelum dipakai sebagai air pendingin dan sebelum diproses lebih lanjut di unit deaerator Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gasgas terlarut terutama O2. Gas tersebut dihilangkan dari unit deaerator karena menyebabkan korosi. Pada deaerator kadarnya diturunkan sampai kurang dari 5 ppm. Proses pengurangan gas-gas dalam unit deaerator dilakukan secara mekanis dan kimiawi. Proses mekanis dilakukan dengan cara mengontakkan air umpan boiler dengan uap tekanan rendah, mengakibatkan sebagian besar gas terlarut dalam air umpan terlepas dan dikeluarkan ke atmosfer. Selanjutnya dilakukan proses kimiawi dengan penambahan bahan kimia hidrazin (N2H4). Adapun reaksi yang terjadi adalah: N2H4 (aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (l) Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

72 Kebutuhan Air a. Kebutuhan Air Pendingin Kebutuhan air pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin No. Alat Kebutuhan ( kg/jam ) 1 Reaktor ,69 2 Cooler ,02 3 Cooler ,34 4 Cooler ,31 5 Condensor 6.306,27 Total kebutuhan air pendingin = ,64 kg/jam b. Kebutuhan Steam Kebutuhan steam dapat dilihat pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Kebutuhan Air untuk Steam No. Alat Kebutuhan ( kg/jam ) 1. Reboiler I 74,95 2. Reboiler II 56,28 Jumlah air yang digunakan adalah sebesar kg/jam Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

73 64 c. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi dapat dilihat pada tabel 4.3. Tabel 4.3 Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi No Nama Unit Kebutuhan ( kg/hari) 1. Perkantoran Laboratorium Kantin Hidran/Taman Poliklinik Jumlah air Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi = kg/hari = 585,63 kg/jam Jadi, total kebutuhan air sungai adalah kg/jam Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik dimethyl phthalate ini digunakan sebagai media pemanas evaporator dan reboiler. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 170 o C dan tekanan 7,8 atm. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

74 65 Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 131,23 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi maka, jumlah steam dilebihkan sebanyak 20%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah 157,48 kg/jam. Perancangan boiler : Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam Steam yang dihasilkan : T = 338 F P = 114,9 psia steam = 4.537,6412 BTU/lbm Untuk tekanan < 200 psia, digunakan boiler jenis fire tube boiler. Menentukan luas penampang perpindahan panas Daya yang diperlukan boiler untuk menghasilkan steam dihitung dengan persamaan : Daya = ms ( h-hf )/( 970,3 x 34,5 ) Dengan : ms = massa steam yang dihasilkan (lb/jam) h = entalpi steam pada P dan T tertentu (BTU/lbm) hf = entalpi umpan (BTU/lbm) dimana : ms = 347,17 lb/jam h = BTU/lbm hf = 1.501,24 BTU/lbm Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

75 66 Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 28,77 HP ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft 2 /HP Total heating surface = 345,2578 ft 2 Perhitungan kapasitas boiler Q = ms (h hf) = ,3714 BTU/jam Kebutuhan bahan bakar Bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil) Heating value (HV) = ,0906 BTU/lb ( Densitas (ρ ) = 50,5664 lb/ft 3 ( Jumlah bahan bakar IDO untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada sebanyak 50,23 L/jam Spesifikasi boiler yang dibutuhkan : Kode : B-01 Fungsi Jenis Jumlah : Memenuhi kebutuhan steam : Fire tube boiler : 1 buah Tekanan steam: 114,9 psia (7,8 atm) Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

76 67 Suhu steam : 388 o F (130 o C) Efisiensi : 80 % ( Bahan bakar : IDO Kebutuhan bahan bakar : 50,23L/jam Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik Dimethyl Phthalate ini diperkirakan sebesar 100 m 3 /jam, tekanan 100 psi dan suhu 35 o C. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm. Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan : Kode Fungsi Jenis Jumlah Kapasitas Tekanan suction Tekanan discharge Suhu udara : KU-01 : Memenuhi kebutuhan udara tekan : Single Stage Reciprocating Compressor : 1 buah : 100 m3/jam : 14,7 psi (1 atm) : 100 psi (6,8 atm) : 35 o C Efisiensi : 80 % Daya kompresor : 11 HP Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

77 Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik dimethyl phthalate ini dipenuhi oleh PLN dan generator pabrik. Hal ini bertujuan agar pasokan tenaga listrik dapat berlangsung kontinyu meskipun ada gangguan pasokan dari PLN. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik dengan pertimbangan : a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari : 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 2. Listrik untuk penerangan 3. Listrik untuk AC 4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi 5. Listrik untuk alat-alat elektronik Besarnya kebutuhan listrik masing masing keperluan di atas dapat diperkirakan sebagai berikut : Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

78 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air dapat dilihat pada tabel 4.4. Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas Nama Alat Jumlah HP Total HP P ,25 0,5 P ,25 0,5 P ,25 0,5 P ,25 0,5 P ,25 0,5 P ,25 0,5 P ,25 0,5 R BC ,25 0,25 BC ,0833 0,0833 BE ,05 0,05 PWT ,25 0,5 Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

79 70 PWT ,75 0,5 PWT ,05 0,5 PWT ,05 0,5 PWT ,5 1 PWT ,05 1 PWT ,04 0,08 PWT ,75 1,5 PWT ,05 0,1 PWT ,05 0,1 PU FL FN 2 1,5 3 KU Jumlah 35,6733 Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 35,6733 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan sebesar ± 20 % dari total kebutuhan. Maka total kebutuhan listrik adalah 42,8080 HP atau sebesar 63,84 kw. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

80 Listrik untuk penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan: L = a.f/u.d dengan : L : Lumen per outlet a : Luas area, ft 2 F U D : foot candle yang diperlukan (tabel 13 Perry 6 th ed) : Koefisien utilitas (tabel 16 Perry 6 th ed) : Efisiensi lampu (tabel 16 Perry 6 th ed) Tabel 4.5 Jumlah Lumen berdasarkan luas bangunan Bangunan Luas, m 2 Luas, ft 2 F U D F/U.D Pos keamanan , ,42 0,75 63,49 Parkir , ,49 0,75 27,21 Musholla , ,55 0,75 48,48 Kantin , ,51 0,75 52,29 Kantor , ,6 0,75 77,78 Poliklinik , ,56 0,75 47,62 Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

81 72 Ruang kontrol , ,56 0,75 95,24 Laboratorium , ,56 0,75 95,24 Proses ,59 0,75 67,80 Utilitas , ,59 0,75 22,60 Ruang generator , ,51 0,75 26,14 Bengkel , ,51 0,75 104,58 Garasi , ,51 0,75 26,14 Gudang , ,51 0,75 26,14 Pemadam , ,51 0,75 52,29 Tangki bahan baku , ,51 0,75 26,14 Tangki produk , ,51 0,75 26,14 Jalan dan taman ,76 5 0,55 0,75 12,12 Area perluasan ,12 5 0,57 0,75 11,70 Jumlah Jumlah lumen : untuk penerangan dalam ruangan = ,449 lumen untuk penerangan bagian luar ruangan = ,892 lumen Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

82 73 Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai lumen (Tabel 18 Perry 6 th ed.). Jadi jumlah lampu dalam ruangan = ,449 / = 2547 buah Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah lumen (Perry 6 th ed.). Jadi jumlah lampu luar ruangan = ,892 / = 210 buah Total daya penerangan = ( 40 W x W x 210 ) = W = 122,81 kw Listrik untuk AC Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar Watt atau 15 kw Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

83 Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar Watt atau 10 kw. Tabel 4.6 Total kebutuhan listrik pabrik No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik, kw 1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 63, Listrik untuk keperluan penerangan 122, Listrik untuk AC Listrik untuk laboratorium dan 10 instrumentasi TOTAL 211,657 Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar 264,57 kw. Dipilih menggunakan generator dengan daya 300 kw, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 35,429 kw. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis : AC generator Jumlah : 1 buah Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

84 75 Kapasitas / Tegangan : 300 kw ; 220/360 Volt Efisiensi : 80 % Bahan bakar : IDO Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah IDO (Industrial Diesel Oil). IDO diperoleh dari Pertamina dan distributornya. Pemilihan IDO sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat 2. Lebih ekonomis 3. Mudah dalam penyimpanan Bahan bakar solar yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Specific gravity : 0,8124 Heating Value : Btu/lb Efisiensi bahan bakar : 80% Densitas : 50,5664 lb/ft 3 a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler Kebutuhan bahan bakar = liter/jam b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

85 76 Kapasitas generator = 500 kw = ,05 Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 71,17 L/jam 4.2 Laboratorium Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk memperoleh data data yang diperlukan. Data data tersebut digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian mutu. Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk. Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi. Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang mempunyai tugas pokok antara lain : a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas produk Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

86 77 b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan lainlain yang berkaitan langsung dengan proses produksi Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja shift dan non-shift. 1. Kelompok shift Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa analisa rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya, kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing masing shift bekerja selama 8 jam. 2. Kelompok non-shift Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : a. Menyediakan reagent kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium fisik 2. Laboratorium analitik Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

87 78 3. Laboratorium penelitian dan pengembangan Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang dilakukan meliputi specific gravity, viskositas, dan kandungan air Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat sifat kimianya. Analisa yang dilakukan, yaitu : Analisa komposisi bahan baku Analisa komposisi produk utama Analisa komposisi produk samping Laboratorium Penelitian dan Pengembangan Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya : diversifikasi produk perlindungan terhadap lingkungan Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

88 79 Alat analisa penting yang digunakan antara lain : 1. Hidrometer, untuk mengukur specific gravity. 2. Viscometer, untuk mengukur viskositas cairan. 3. X-Ray Defragtometer (XRD), alat yang diguanakan untuk analisa kuantitatif untuk material padat. 4. Gas Liquid Chromathogarphy, alat yang digunakan untuk analisa konsentrasi material cair. 5. Water content tester, untuk menganalisa kadar air Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1. Air sanitasi 2. Air pendingin 3. Air demineralisasi 4. Air umpan boiler 5. Air limbah Parameter yang diuji antara lain warna, ph, kandungan Klorin, tingkat kekeruhan, total kesadahan, jumlah padatan, total alkalinitas, sulfat, silika, dan konduktivitas air. Alat-alat yang digunakan dalam laboratorium analisa air ini antara lain: 1. ph meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/kebasaan air. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

89 80 2. Spektrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu senyawa terlarut dalam air. 3. Spectroscopy, digunakan untuk mengetahui kadar silika, sulfat, hidrazin, turbiditas, kadar fosfat, dan kadar sulfat. 4. Peralatan titrasi, untuk mengetahui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas. 5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air. Air umpan boiler yang dihasilkan unit demineralisasi juga diuji oleh laboratorium ini. Parameter yang diuji antara lain ph, konduktivitas dan kandungan silikat (SiO2), kandungan Mg 2+, Ca Unit Pengolahan Limbah Limbah yang dihasilkan dari pabrik Dimethyl Phthalate dapat diklasifikasi : 1. Pengolahan bahan buangan cair Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya : a. Pengolahan air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi. Campuran yang berupa padatan dan cairan terlebih dahulu dipecah bahan-bahan organiknya dengan menggunakan lumpur aktif dan sistem aerasi yang terdiri dari bak bersistem overflow dan desinfektan klorin ditambahkan untuk membunuh Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

90 81 mikroorganisme yang menimbulkan penyakit. Air yang telah diolah dan memenuhi syarat pembuangan dialirkan ke kolam penampungan. b. Pengolahan air buangan proses Air yang berasal dari proses yaitu campuran dari air dan metanol. Kadar maksimum metanol yang boleh dibuang di lingkungan adalah 0,5 kg/ton. Sedangkan metanol yang keluar dari proses adalah 26 kg/ton. Sehingga perlu diencer dengan air sebanyak 18 ton agar limbah proses menjadi 0,5 kg/ton. Penetralan dilakukan dengan larutan H2SO4 bila ph air buangan tersebut lebih dari 7, jika ph kurang dari 7 digunakan NaOH. Air yang telah dinetralkan kemudian dialirkan ke kolam penampungan. c. Pengolahan limbah minyak dari pompa Limbah cair yang mengandung minyak-minyak berasal dari buangan pelumas pada pompa, dan alat-alat lainnya. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak dialirkan ke tungku pembakaran, sedangkan air di bagian bawah dialirkan ke penampungan akhir, kemudian di buang. 2. Pengolahan bahan buangan padatan Limbah padat yang dihasilkan berasal dari limbah domestic, IPAL, dan limbah padat dari proses. Limbah domestik berupa sampah sampah dari keperluan sehari hari seperti kertas dan plastik, sampah tersebut ditampung di dalam bak penampungan dan selanjutnya dikirim ke Tempat Pembuangan Akhir (TPA). Limbah yang berasal dari IPAL diurug didalam tanah yang dindingnya dilapisi Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

91 82 dengan clay (tanah liat) agar bila limbah yang dipendam termasuk berbahaya tidak menyebar ke lingkungan sekitarnya. 3. Pengolahan limbah gas Limbah gas yang berasal dari alat alat produksi dibuang ke udara melalui stack yang mempunyai tinggi minimal 4 kali tinggi bangunan, banyaknya limbah gas yang dibuang dapat diminimalisasi dengan jalan melakukan perawatan yang rutin terhadap mesin mesin produksi sehingga pembakarannya sempurna dan dapat meminimalisasi pencemaran udara. Bab IV Unit Pendukung Proses dan Laboratorium

92 83 BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN 5.1 Bentuk Perusahaan Pabrik Dimethyl Phthalate yang akan didirikan, direncanakan mempunyai : Bentuk Lapangan Usaha Lokasi Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT) : Industri Dimethyl Phthalate : Gresik, Jawa Timur Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor yaitu : 1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan. 2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan. 3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris. 4. Kelangsungan Perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau karyawan perusahaan. 5. Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman. Bab V Manajemen Perusahaan

93 84 6. Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha. (Widjaja, 2003) Ciri-ciri Perseroan Terbatas : 1. Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan berdasarkan Kitab Undang-Undang Hukum Dagang. 2. Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari sahamsahamnya. 3. Pemiliknya adalah para pemegang saham. 4. Perseroan Terbatas dipimpin oleh suatu Direksi yang terdiri dari para pemegang saham. Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada Direksi dengan memperhatikan hukum-hukum perburuhan. 5.2 Struktur Organisasi Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain: a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas b) Tujuan organisasi harus dipahami commit oleh to setiap user orang dalam organisasi Bab V Manajemen Perusahaan

94 85 c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi d) Adanya kesatuan arah (unity of direction) e) Adanya kesatuan perintah ( unity of command ) f) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab g) Adanya pembagian tugas (distribution of work) h) Adanya koordinasi i) Struktur organisasi disusun sederhana j) Pola dasar organisasi harus relatif permanen k) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure) l) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya (Zamani, 1998) Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang baik yaitu Sistim Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan perusahaan. Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis dan staf ini, yaitu: Bab V Manajemen Perusahaan

95 86 1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan. 2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. (Zamani, 1998) Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan masingmasing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas masing - masing seksi. (Widjaja, 2003) Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut : a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya b. Penempatan tenaga kerja yang commit tepat to user Bab V Manajemen Perusahaan

96 87 c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan yang lebih efisien. d. Penyusunan program pengembangan manajemen e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang lancar. RUPS DEWAN KOMISARIS DIREKTUR UTAMA Staff Ahli DIREKTUR PRODUKSI DIREKTUR KEUANGAN DAN UMUM Kabag Produksi Kabag LITBANG Kabag Teknik Kabag Keuangan Kabag Umum Kabag Pemasaran Kasi Proses Kasi pengendalian Kasi Laboratorium Staff LITBANG Kasi Safety & Lingkungan Kasi Pemeliharaan Kasi Utilitas Kasi Administrasi Keuangan Kasi Keuangan Kasi Pembelian Kasi Personalia Kasi Humas Kasi Keamanan Kasi Pemasaran Kasi Penjualan KARYAWAN Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Dimethyl Phthalate 5.3 Tugas dan Wewenang Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Bab V Manajemen Perusahaan

97 88 Pada RUPS tersebut, para pemegang saham berwenang: 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris 2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur 3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari perusahaan. (Widjaja, 2003) Dewan Komisaris Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi : 1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran 2. Mengawasi tugas - tugas direksi 3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting (Widjaja, 2003) Dewan Direksi Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan-umum. Tugas direktur umum antara lain : Bab V Manajemen Perusahaan

98 89 1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang saham. 2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen. 3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemegang saham. 4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum). Tugas dari direktur produksi antara lain : 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayasa produksi. 2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. Tugas dari direktur keuangan antara lain: 1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan, dan pelayanan umum. 2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya. (Djoko, 2003) Staf Ahli Bab V Manajemen Perusahaan

99 90 Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian masing - masing. Tugas dan wewenang staf ahli meliputi : 1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan. 2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan. 3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum Penelitian dan Pengembangan (Litbang) Litbang terdiri dari tenaga - tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan Tugas dan wewenangnya meliputi : 1. Memperbaiki mutu produksi 2. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi 3. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang Kepala Bagian Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat Bab V Manajemen Perusahaan

100 91 juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur Utama. Kepala bagian terdiri dari: 1. Kepala Bagian Produksi Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses, seksi pengendalian, dan seksi laboratorium. Tugas seksi proses antara lain : a. Mengawasi jalannya proses produksi b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang. Tugas seksi pengendalian : Menangani hal - hal yang dapat mengancam keselamatan pekerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada. Tugas seksi laboratorium, antara lain: a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi. 2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik, antara lain: Bab V Manajemen Perusahaan

101 92 a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas b. Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran. Tugas seksi pemeliharaan, antara lain : a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik Tugas seksi utilitas, antara lain : Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, steam, dan tenaga listrik. Tugas seksi keselamatan kerja antara lain : a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan keselamatan kerja b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran 3. Kepala Bagian Keuangan Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2 seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan. Tugas seksi administrasi : Menyelenggarakan pencatatan utang piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan. Bab V Manajemen Perusahaan

102 93 Tugas seksi keuangan antara lain : a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan membuat ramalan tentang keuangan masa depan b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan (Djoko, 2003) 4. Kepala Bagian Pemasaran Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran. Tugas seksi pembelian, antara lain : a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya bahan dan alat dari gudang. Tugas seksi pemasaran : a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi b. Mengatur distribusi hasil produksi 5. Kepala Bagian Umum Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta mengkoordinir kepala- Bab V Manajemen Perusahaan

103 94 kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian imim membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan. Seksi personalia bertugas : a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya. b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang tenang dan dinamis. c. Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan. Seksi humas bertugas : Mengatur hubungan antara perusahaan dengan masyarakat di luar lingkungan perusahaan. Seksi Keamanan bertugas : a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun bukan karyawan di lingkungan pabrik. b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan Kepala Seksi Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing agar diperoleh hasil yang maksimum commit dan to efektif user selama berlangsungnya proses Bab V Manajemen Perusahaan

104 95 produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian masing - masing sesuai dengan seksinya. 5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik Dimethyl Phthalate ini direncakan beroperasi 330 hari dalam satu tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift Karyawan non shift Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, 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 : Hari Senin Kamis : Jam Hari Jum at : Jam Jam Istirahat : Hari Senin Kamis : Jam Hari Jum at : Jam Karyawan Shift / Ploog Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai Bab V Manajemen Perusahaan

105 96 hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gedung dan bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik. Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam sebagai berikut : Shift Pagi ( Day shift ) : Jam Shift Sore ( Swing shift ) : Jam Shift Malam ( Night shift ) : Jam Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 regu (A / B / C / D) dimana tiga regu bekerja dan satu regu istirahat serta dikenakan secara bergantian. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, regu yang bertugas tetap harus masuk. Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Shift Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Pagi A A A A A B B Siang B B B B C C C Malam C C D D D D D Libur D D C C B A A Shift Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Pagi B B B B B C C Bab V Manajemen Perusahaan

106 97 Siang C C C C D D D Malam D D A A A A A Libur A A D D C B B Shift Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Pagi C C C C C D D Siang D D D D A A A Malam A A B B B B B Libur B B A A D C C Shift Senin Selasa Rabu Kamis Jumat Sabtu Minggu Pagi D D D D D A A Siang A A A A B B B Malam B B C C C C C Libur C C B B A D D (Garret Donald E., 1989) Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal. Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor kedisiplinan para karyawannya 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 karier para karyawan di dalam perusahaan.(djoko, 2003) Bab V Manajemen Perusahaan

107 Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada status, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan karyawan tetap, harian dan borongan Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya Karyawan Harian Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan Karyawan Borongan Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan 5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji Penggolongan Jabatan 1. Direktur Utama :Magister Ekonomi / Teknik 2. Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia 3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi Bab V Manajemen Perusahaan

108 99 4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia 5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Mesin 6. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia / Ekonomi 7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi 8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Sosial 9. Kepala Seksi : Sarjana / Ahli Madya 10. Operator : Ahli Madya / STM/SLTA/SMU 11. Sekretaris : Sarjana / Akademi Sekretaris 12. Dokter : Sarjana Kedokteran 13. Perawat : Akademi Perawat 14. Lain-lain : SLTA Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien. Tabel 5.2 Jumlah Karyawan menurut Jabatannya No Jabatan Jumlah 1 Direktur Utama 1 2 Direktur Produksi 1 3 Direktur Keuangan dan Umum 1 4 Staff Ahli 2 Bab V Manajemen Perusahaan

109 100 5 Litbang 2 6 Sekretaris 3 7 Kepala Bagian Produksi 1 8 Kepala Bagian LITBANG 1 9 Kepala Bagian Teknik 1 10 Kepala Bagian Umum 1 11 Kepala Bagian Keuangan 1 12 Kepala Bagian Pemasaran 1 13 Kepala Seksi Proses 4 14 Kepala Seksi Pengendalian 4 15 Kepala Seksi Laboratorium 4 16 Kepala Seksi Safety & lingkungan 1 17 Kepala Seksi Pemeliharaan 4 No Jabatan Jumlah 18 Kepala Seksi Utilitas 4 19 Kepala Seksi Administrasi dan 1 Keuangan 20 Kepala Seksi Keuangan 1 21 Kepala Seksi Pembelian 1 22 Kepala Seksi Personalia 1 23 Kepala Seksi Humas 1 24 Kepala Seksi Keamanan 1 Bab V Manajemen Perusahaan

110 Kepala Seksi Penjualan 1 26 Kepala Seksi Pemasaran 1 27 Karyawan Proses Karyawan Pengendalian Karyawan Laboratorium 8 30 Karyawan Penjualan 8 31 Karyawan Pembelian 6 32 Karyawan Pemeliharaan Karyawan Utilitas 8 34 Karyawan Administrasi 5 35 Karyawan Kas 5 36 Karyawan Personalia 5 37 Karyawan Humas 5 No Jabatan Jumlah 38 Karyawan Keamanan 8 39 Karyawan Pemasaran 8 40 Karyawan Safety & Lingkungan 8 41 Dokter 2 42 Perawat 2 43 Sopir 4 44 Pesuruh 6 T O T A L 162 Bab V Manajemen Perusahaan

111 102 Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan Gol Jabatan Gaji/Bulan Kualifikasi. ( Dalam juta minimal rupiah) I Direktur Utama 50 S2 Pengalaman 10 tahun II Direktur 30 S1 Pengalaman 10 tahun III Staff Ahli 20 S1 pengalaman 5 tahun IV Litbang 15 S1 pengalaman V Kepala Bagian 12 S1 pengalaman VI Kepala Seksi 10 S1/D3 pengalaman Gol Jabatan Gaji/Bulan Kualifikasi. ( Dalam juta minimal rupiah) VII Sekretaris 3 S1/D3 pengalaman VIII Karyawan proses, 5 S1/ D3 pengendalian,laborator ium, pemeliharaan, dan utilitas IX Karyawan safety & 4 D3/D1 Bab V Manajemen Perusahaan

112 103 X lingkungan Karyawan penjualan, pembelian, administrasi, kas, personalia, humas, keamanan, dan pemasaran 3,5 D3/D1/SLTA/SMK 5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan antara lain: 1. Tunjangan Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja 2. Cuti Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1 tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan keterangan Dokter. 3. Pakaian Kerja Bab V Manajemen Perusahaan

113 104 Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap tahunnya 4. Pengobatan Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan 5. Asuransi Tenaga Kerja Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp ,00 per bulan. Bab V Manajemen Perusahaan

114 104 BAB VI ANALISA EKONOMI Analisa ekonomi berfungsi untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau tidak dan layak atau tidak jika didirikan. Perhitungan evaluasi ekonomi meliputi : 1. Modal (Capital Investment ) a. Modal tetap (Fixed Capital Investment ) b. Modal kerja (Working Capital Investment ) 2. Biaya Produksi (Manufacturing Cost ) a. Biaya produksi langsung ( Direct Manufacturing Cost ) b. Biaya produksi tak langsung ( Indirect Manufacturing Cost ) c. Biaya tetap (Fixed Manufacturing Cost ) 3. Pengeluaran Umum (General Cost) 4. Analisis Kelayakan a. Percent return on investment (ROI) b. Pay out time (POT) c. Break event point (BEP) dan Shut down point (SDP) d. Discounted cash flow (DCF) Dasar Perhitungan : 1. Kapasitas produksi : ton/tahun 2. Satu tahun operasi : 330 hari 3. Pabrik didirikan : 2015 Bab VI Analisa Ekonomi

115 Umur Alat : 10 tahun Nilai rongsokan (Salvage Value) : nol 5. Resiko pabrik : a. Kondisi operasi : - Reaktor beroperasi pada suhu 150 o C dan tekanan 1 atm. - Dekanter I dan dekanter II beroperasi pada suhu 100 o C dan tekanan 1 atm. - Evaporator beroperasi pada suhu 155 o C dan tekanan 1 atm. - Menara distilasi beroperasi pada suhu 89 o C dan tekanan 1 atm. Kondisi operasi = 89 o C 155 o C, 1 atm. Kondisi tersebut merupakan kondisi yang tidak ekstrem. b. Bahan- bahan yang digunakan sedikit bahan yang berbahaya. Bahan yang berbahaya adalah Dimethyl Phthalate. c. Fase yang terlibat di dalam operasi adalah cair. Dilihat dari faktor-faktor diatas maka, Pabrik Dimethyl Phthalate merupakan pabrik yang beresiko rendah. 6. Perkiraan harga alat diperoleh dari membaca tabel harga alat yang dapat dilihat pada Plant Design and Economics for Chemical Engineering, Peters, Deactivated Shutdown pabrik dilaksanakan selama 35 hari dalam satu tahun untuk perawatan dan perbaikan. 8. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan. 9. Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi. Bab VI Analisa Ekonomi

116 Harga bahan baku a. Phthalic Anhydride : US $ / kg b. Metanol : US $ / kg c. Asam Sulfat : US $ / kg ( 11. Harga produk Dimethyl Phthalate : US $ / kg ( 12. Bunga bank saat ini dari BI rate mencapai 6,75 % untuk bunga deposito 1 tahun 13. Untuk buruh asing $ 8.5/man hour 14. Upah buruh Indonesia Rp /man hour 15. Perbandingan manhour asing : manhour Indonesia = 1 : 1,8 16. Perbandingan jumlah tenaga asing : Indonesia = 5 : Nilai Kurs (Indonesian Rupiah Exchange Rates (31 Desember 2010) 1 $ = Rp ,- ( ) Diambil 1$ = Rp ,- 18. Harga tanah /m Evaluasi analisa kelayakan pendirian pabrik menggunakan kriteria : - Bunga pinjaman = 14,47%, pada 18 April Bunga deposit = 6,75 %, pada 9 Juni 2011 ( ) Bab VI Analisa Ekonomi

117 indeks perpustakaan.uns.ac.id 107 Penaksiran Harga Peralatan Pabrik beroperasi selama satu tahun produksi adalah 330 hari dan tahun evaluasi pada tahun Di dalam analisa ekonomi harga -harga alat maupun harga- harga lain diperhitungkan pada tahun analisa. Untuk mencari harga pada tahun analisa, maka dicari indeks pada tahun analisa Asumsi kenaikan harga diangggap linier, dengan menggunakan program excel dapat dicari persamaaan linier, yaitu : Tabel 6.1. Data Cost Index Chemical Plant No Tahun Chemical Eng. Plant Cost Index , , , , , , , , , ,4 (Peters & Timmerhaus, 2003) y = 3,6077x ,2 Bab VI Analisa Ekonomi tahun Gambar 6,1 commit Chemical to Engineering user Cost Index

118 108 Persamaan yang diperoleh adalah Y = 3,6077 X ,2... (6-1) dengan menggunakan persamaan di atas nilai indeks pada tahun 2015 adalah 446,34 dan nilai indeks pada tahun 2017 adalah 453,56. Harga alat diperkirakan pada tahun 2015 dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan : Ex = Harga pembelian pada tahun referensi Ey = Harga pembelian pada tahun 2015 Nx = Indeks harga pada tahun referensi Ny = Indeks harga pada tahun 2015 (Peters & Timmerhaus, 2003) Perhitungan biaya : A. Investasi Modal ( Capital Invesment) Capital Invesment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang diperlukan untuk fasilitas -fasilitas produksi dan untuk menjalankannya 1. Modal Tetap (Fixed Capital Investment) Modal tetap adalah investmentasi untuk mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya, 2. Modal Kerja (Working Capital Inves tment) Modal kerja adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu, Bab VI Analisa Ekonomi

119 109 B. Biaya Produksi (Manufacturing Cost) Manufacturing cost merupakan jumlah dari semua biaya langsung, maupun tidak langsung dan biaya-biaya tetap yang timbul akibat pembuatan suatu produk, Manufacturing cost meliputi : 1. Biaya produksi langsung (direct cost), adalah pengeluaran yang bersangkutan khusus dalam pembuatan produk 2. Biaya produksi tak langsung (indirect cost), adalah pengeluaran - pengeluaran sebagai akibat tidak langsung dan bukan langsung karena operasi pabrik, 3. Biaya tetap (fixed cost) merupakan biaya yang tidak tergantung waktu maupun jumlah produksi, meliputi : depresiasi, pajak, asuransi dan sewa, C. Pengeluaran Umum ( General Expenses) General expenses meliputi pengeluaran-pengeluaran yang bersangkutan dengan fungsi-fungsi perusahaan yang tidak termasuk manufacturing cost. D. Analisis Kelayakan Untuk dapat mengetahui keuntungan yang diperoleh tergolong besar atau tidak sehingga dapat dikategor ikan apakah pabrik tersebut potensional didirikan atau tidak maka dilakukan analisis kelayakan, Beberapa analisis untuk menyatakan kelayakan : 1. Percent Return On Investment merupakan perkiraan laju keuntungan tiap tahun yang dapat mengembalikan modal yang diinvestasi, Bab VI Analisa Ekonomi

120 110.. (6-2)... (6-3) Prb = % ROI sebelum pajak Pra = % ROI setelah pajak Pb = Keuntungan sebelum pajak Pa = Keuntungan setelah pajak ra = Annual production rate IF = Fixed Capital Investment Untuk industri dengan resiko rendah, ROI minimum sebelum pajak = 11 % ( Aries & Newton, 1955). 2. Pay Out Time (POT) Pay Out Time adalah jumlah tahun yang telah berselang sebelum didapatkan sesuatu penerimaan melebihi investasi awal atau jumlah tahun yang diperlukan untuk kembalinya capital investment dengan profit sebelum dikurangi depresiasi, (6-4) Untuk industri kimia dengan resiko rendah max accetable POT = 5 tahun ( Aries & Newton, 1955). 3. Break Event Point (BEP) Break Event Point adalah titik impas di mana pabrik tidak mempunyai suatu keuntungan maupn kerugian Bab VI Analisa Ekonomi

121 111.. (6-5) ra = Annual Production Rate Fa = Annual fixed expense at max production Ra = Annual regulated expense at max production Sa = Annual sales value at max production Va = Annual variable expense at max production Z = Annual max production ( Aries & Newton, 1955) 4. Shut Down Point (SDP) Shut Down Point adalah keadaan di mana pabrik mengalami kerugian sebesar fixed cost sehingga pabrik harus ditutup, SDP (6-6) ( Aries & Newton, 1955) Bab VI Analisa Ekonomi

122 Fixed Capital Invesment (FCI) Tabel 6,2 Fixed Capital Invesment No Type of Capital Rp 1 Purchase equipment cost (EC) ,43 2 Instalasi ,04 3 Pemipaan ,92 4 Instrumentasi ,81 5 Isolasi ,66 6 Listrik ,46 7 Bangunan ,86 8 tanah dan perbaikan ,43 9 Utilitas ,85 PPC ,45 10 Engineering and construction (25% ) ,11 DPC ,57 11 Contractor's Fee (4%) ,22 12 Contingency (10%) ,06 Fixed Capital Investment (FCI) ,30 Bab VI Analisa Ekonomi

123 Working Capital Investment (WCI) Tabel 6.3 Working Capital Investment No Type of Capital Rp 1 Persediaan bahan baku ,46 2 Bahan baku dalam proses ,95 3 Penyimpanan produksi ,70 4 Biaya sebelum terjual ,75 5 Persediaan uang ,70 Working Capital (WC) , Total Capital Investment (TCI) TCI = FCI + WCI. (6-7) = Rp ,30+ Rp ,57 = Rp ,86 Bab VI Analisa Ekonomi

124 Manufacturing Cost (MC) Tabel 6.4 Manufacturing Cost No Type of Manufacturing Cost Rp 1 Bahan baku ,83 2 Gaji karyawan ,00 3 Supervisi ,00 4 Perawatan ,20 5 Plant supplier ,83 6 Royalties and patent ,61 7 Utilitas ,98 Direct Manufacturing Cost ,45 8 Payroll & overhead ,00 9 Laboratorium ,00 10 Plant overhead ,00 11 Package & transport ,37 Indirect Manufacturing Cost ,37 12 Depreciation ,33 13 Pajak pendapatan ,07 14 Asuransi ,03 Fixed Manufacturing Cost ,43 Manufacturing Cost ,25 Bab VI Analisa Ekonomi

125 General Expense (GE) Tabel 6.7 General Expense No Type of General Expenses Rp 1 Administrasi ,00 2 Penjualan ,65 3 Financial ,45 4 Penelitian ,53 Total General Expenses , Analisa Kelayakan Total cost= manufacturing cost + general expenses... (6-8) = Rp ,25 + Rp ,63 = Rp ,87 Keuntungan Harga jual = Rp ,05 Total cost = Rp ,87 Keuntungan sebelum pajak = Rp ,18 Pajak 25 % dari keuntungan = Rp ,54 (Dirjen Pajak, 2011) Keuntungan sesudah pajak = Rp ,63 Percent Return On Investment (% ROI) Yaitu kecepatan tahunan dimana keuntungan keuntungan akan mengembalikan investasi (modal). Dalam bentuk dasar ROI dapat Bab VI Analisa Ekonomi

126 116 didefinisikan sebagai rasio (perbandingan) yang dinyatakan dalam prosentase dari keuntungan ta hunan dengan investasi modal. Prb Pra Pb Pa ra IF = % ROI sebelum pajak = % ROI setelah pajak = Keuntungan sebelum pajak = Keuntungan setelah pajak = Annual production rate = Fixed Capital Investment Untuk industri dengan resiko rendah. ROI sebelum pajak = 11 % ( Aries & Newton. 1955) ROI sebelum pajak = , ,30 = 83,09 % ROI setelah pajak = , ,30 = 62,32 % Bab VI Analisa Ekonomi

127 117 A. Pay Out Time (POT) Yaitu jumlah tahun yang diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan profit yang diperoleh. Untuk industri kimia dengan resiko rendah max accetable POT = 5 tahun. ( Aries & Newton. 1955) POT sebelum pajak = , , ,33 = 13 bulan POT setelah pajak = , , ,33 = 17 bulan B. Break Even Point (BEP) Yaitu titik impas. besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan. dimana pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak menderita kerugian. ra Fa Ra Sa Va = Annual Production Rate = Annual fixed expense at max production = Annual regulated expense at max production = Annual sales value at max production = Annual variable expense at max production Bab VI Analisa Ekonomi

128 118 Z = Annual max production ( Aries & Newton. 1955) a. Fixed Cost (Fa) No Fixed Cost (Fa) Rp 1 Depresiasi ,33 2 Pajak ,07 3 Asuransi ,03 Total ,43 b. Variable Cost (Va) No Variable cost (Va) Rp 1 Bahan baku ,83 2 Royalties and patents ,61 3 Utilitas ,98 4 Packaging and transport ,37 Total ,79 Bab VI Analisa Ekonomi

129 119 c. Regulated Cost (Ra) No Regulated Cost (Ra) Rp 1 Labor ,00 2 Supervisi ,00 2 Maintenance ,20 3 Plant supplies ,83 4 Laboratory ,00 5 Payroll Overhead ,00 6 Plant overhead ,00 7 General expenses ,63 Total ,65 d. Penjualan (Sa) Total penjualan produk selama 1 tahun Sa = Rp , ,43+(0,3* ,65) BEP = , ,79- (0,7* ,65) = 41,69 % C. Shutdown Point (SDP) Yaitu suatu titik dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed cost yang menyebabkan pabrik harus tutup. SDP Aries & Newton. 1955) Bab VI Analisa Ekonomi

130 0,3* ,65 SDP = , , (0,7* ,65) = 32,57 % D. Discounted Cash Flow (DCF) Discounted Cash Flow adalah interest rate yang diperoleh ketika seluruh modal yang ada digunakan semuanya untuk proses produksi. DCF dari suatu pabrik dinilai menguntungkan jika melebihi satu setengah kali bunga pinjaman bank. DCF(i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis. Present Value Analysis : (FC+WC) = Future Value Analysis : (FCI + WC) (1 + i) n = Wc + Sv + C {(1+i) n-1 + (1+i) n (1+i) + 1} dengan trial solution diperoleh nilai i (%). (Peters & Timmerhause. 2003) Future Value Analysis : Persamaan : (FCI + WC) (1 + i) n = Wc + Sv + C {(1+i) n-1 + (1+i) n (1+i) + 1} dengan : FC = Fixed capital = Rp ,30 C commit = Annual to user cost Bab VI Analisa Ekonomi

131 121 = Profit after tax + depreciation + finance = Rp ,63 SV = Salvage value = Rp. 0.- WC = Working capital = Rp ,57 Diperkirakan umur pabrik (n) = 10 tahun Diperoleh nilai i = 0,4480 = 44,80% Bab VI Analisa Ekonomi

132 122 Grafik hasil analisa ekonomi dapat digambarkan sebagai berikut : Ra SDP BEP Va Sa Fa Keterangan gambar : Fa Ra Sa Va : Fixed Cost : Regulated Cost : Sales : Variable Cost Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan Bab VI Analisa Ekonomi