BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES, LABORATORIUM DAN PENGOLAHAN LIMBAH. merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi pada suatu pabrik.

Transkripsi

1 60 BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES, LABORATORIUM DAN PENGOLAHAN LIMBAH 4.1. Unit Pendukung Proses Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas merupakan bagian penting untuk menunjang proses produksi pada suatu pabrik. Utilitas di pabrik n-butil oleat yang dirancang antara lain meliputi unit pengadaan air (air pendingin, air umpan boiler, air konsumsi, sanitasi dan air pemadam kebakaran), unit pengadaan steam, unit pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar. Utilitas yang dirancang pada pabrik n-butil oleat antara lain : 1. Unit pengadaan air Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan air sebagai berikut : a. Air pendingin Kebutuhan make up air pendingin sebesar ,17 kg/jam. b. Air umpan boiler Kebutuhan make up air umpan boiler sebesar 6.625,15 kg/jam. c. Air konsumsi umum dan sanitasi Kebutuhan air konsumsi umum dan sanitasi sebesar 527,97 kg/jam. d. Air pemadam kebakaran Kebutuhan air pemadam kebakaran sebesar 36,43 kg/jam. 60

2 61 Sumber air berasal dari air Laut Jawa. 2. Unit pengadaan steam Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas reboiler serta media pemanas pada heat exchanger dengan kebutuhan steam sebesar 5.520,95 kg/jam. 3. Unit pengadaan udara tekan Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel, dan kebutuhan umum yang lain. Kebutuhan udara tekan yang harus disediakan adalah sebesar 185 m 3 /jam. 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 di-supply dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan. Kebutuhan listrik sebesar 346,45 kw. Pada saat listrik PLN mati, hanya listrik proses, utilitas, laboratorium, dan instrumentasi yang tetap menyala. Penerangan hanya 1/3 dari penerangan total karena hanya untuk penerangan proses. Adapun supply listrik dari generator sebesar 450 kw. 5. Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan generator. Kebutuhan bahan bakar boiler sebesar 45,19 kg/jam dan kebutuhan

3 62 bahan bakar untuk generator sebesar 90,3 kg/jam (jika diperlukan ketika listrik dari PLN mengalami gangguan) Unit Pengadaan dan Pengolahan Air Sumber air yang digunakan untuk air umpan boiler, air pendingin, air pemadam kebakaran, air konsumsi umum dan sanitasi dalam pabrik seluruhnya diperoleh dari air laut yang tidak jauh dari pabrik dengan faktor-faktor sebagai berikut : a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar. b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya. c. Lokasi laut yang dekat dengan pabrik. d. Dapat menyerap panas per satuan volume yang tinggi. Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar panas maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan secara fisis dan kimia yang sebelumnya melalui proses desalinasi air laut berupa screening, filtering, unit desalinasi, demineralisasi, dan dearasi. 1) Unit Desalinasi Saringan awal Desalinasi Membran Cloropac Ke Pabrik Air laut BU- 01 Traveling screen Strainer, untuk d>0.4 mm Reject Ke Laut Brine Sludge BU-02 Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air Laut dengan Desalinasi Membran Sebelum Masuk Proses Pabrik

4 63 Kebutuhan air pendingin, air konsumsi umum, air sanitasi dan lainnya menggunakan teknologi membrane reverse osmosis untuk menghasilkan air kebutuhan pabrik, unit desalinasi ini terdapat di pinggir pantai untuk memudahkan proses pengambilan air laut. Tahapan pertama air laut sebelum melewati tahapan reverse osmosis disaring terlebih dahulu dengan water tavelling screen dan stainer untuk menghilangkan padatan dan partikel-partikel kecil yang terbawa dari laut. Selanjutnya, air melalui proses desalinasi dengan membrane berupa selulosa asetat. Reverse osmosis yang dilakukan untuk menghilangkan kadar garam air laut dari kisaran ppm menjadi air tawar dengan kandungan garam 100 ppm, senyawa organik, dan partikel-partikel padatan yang berukuran sangat kecil. Setelah melewati proses ini air kemudian di pompakan ke pabrik untuk diproses lebih lanjut. Air tawar dari proses desalinasi kemudian diinjeksikan gas klorin sebagai desinfektan sebagai penghilang mikoba dan zat renik yang masih lolos desalinasi. 2) Unit Demineralisasi Air tawar hasil proses desalinasi dibagi menjadi dua aliran sesuai dengan jumlah kebutuhan, aliran untuk kebutuhan air umum dan sanitasi serta aliran untuk kebutuhan air umpan boiler dan air pendingin. Resin digunakan untuk menghilangkan mineral-mineral yang terkandung dalam air seperti ion Ca 2+, Mg 2+, K +, Fe 2+, Al 3+, HCO3 -, SO4 2-, Cl -. Air diumpankan ke cation exchanger yang berfungsi untuk menukar ion-ion positif/kation yang ada di air umpan. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion. Alat ini sering disebut softener yang

5 64 mengandung resin jenis hydrogen-zeolite dimana kation-kation dalam umpan akan ditukar dengan ion H + yang ada pada resin. Akibat tertukarnya ion H + dari kationkation yang ada dalam air umpan, maka air keluaran cation exchanger mempunyai ph rendah 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 yang digunakan telah jenuh sehingga perlu diregenerasi dengan H2SO4 dengan konsentrasi 2%. Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah: 2NaCl + RH > RNa2 + 2 HCl...(IV-1) CaCO3 + RH > RCa + H2CO3...(IV-2) BaCl2 + RH > RBa + 2 HCl...(IV-3) Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah: RNa2 + H2SO > RH2 + Na2SO4...(IV-4) RCa + H2SO > RH2 + CaSO4...(IV-5) RBa + H2SO > RH2 + BaSO4...(IV-6) Air keluaran cation exchanger kemudian diumpankan ke anion exchanger. Anion exchanger berfungsi sebagai alat penukar anion-anion (HCO3 -, SO4 2-, NO3 -, CO3 -, Cl - ) yang terdapat didalam air umpan. Di dalam anion exchanger mengandung resin jenis weakly basic anion exchanger (WBAE) dimana anionanion dalam air umpan akan ditukar dengan ion OH - dari asam-asam yang terkandung dalam umpan menjadi bebas dan berikatan dengan OH - yang lepas dari resin yang mengakibatkan terjadinya netralisasi sehingga ph air keluar anion

6 65 exchanger kembali normal. Kandungan silika pada air keluaran anion exchanger menjadi tolak ukur bahwa resin telah jenuh (12 ppm). Resin yang telah jenuh diregenerasi menggunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi di dalam anion exchanger adalah: R(OH)2 + 2 HCl > RCl2 + 2 H2O...(IV-7) R(OH)2 + H2SO > RSO4 + 2 H2O...(IV-8) R(OH)2 + H2CO > RCO3 + 2 H2O...(IV-9) Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang terjadi saat regenerasi adalah: RCl2 + 2 NaOH > R(OH)2 + 2 NaCl...(IV-10) RSO4 + 2 NaOH > R(OH)2 + 2 Na2SO4...(IV-11) RCO3 + 2 NaOH > R(OH)2 + 2 Na2CO3...(IV-12) Air keluaran dari cation dan anion exchanger ditampung dalam tangki air demineralisasi sebagai penyimpanan sementara untuk dipakai sebagai air pendingin dan air umpan boiler yang sebelumnya melalui tahapan proses unit deaerasi. 3) Unit Deaerasi Air yang sudah diolah di unit demineralisasi masih mengandung sedikit gasgas terlarut terutama O2. Gas tersebut dihilangkan di unit deaerasi karena jika tidak dihilangkan, gas-gas tersebut akan menyebabkan korosi. Proses pengurangan gasgas dalam unit ini dapat dilakukan dengan cara mekanis dan cara kimiawi. Proses mekanis dilakukan dengan cara mengkontakkan air umpan boiler dengan uap tekanan rendah, hal ini mengakibatkan naiknya suhu air yang menyebabkan kelarutan dari gas-gas didalam air menjadi berkurang dan akhirnya terlepas ke

7 66 atmosfer. Selanjutnya jika dilakukan secara kimiawi pada proses deaerasi, air umpan boiler ditambahkan senyawa hidrazin (N2H4). 4) Tangki Umpan Boiler Alat ini berfungsi menampung air umpan boiler selama 12 jam. Bahan-bahan yang ditambahkan untuk mencegah korosi dan kerak, antara lain (Powell, 1954): Hidrazin (N2H4) Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa gas terlarut terutama gas oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi yang terjadi adalah : N2H4(aq) + O2(g) N2(g) + 2 H2O (l)...(iv-13) NaH2PO4 Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi : 2 NaH2PO4 +4 NaOH +3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3+4H2O...(IV-14)

8 67 Gambar 4.2 Skema Hasil Desalinasi Air Laut dalam Pabrik A. Air Pendingin Air pendingin digunakan sebagai media pendingin pada kondensor, jaket reaktor dan heat exchanger. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin adalah : Partikel-partikel besar/ makroba (makhluk hidup laut dan konstituen lain) Partikel-partikel kecil/ mikroba (ganggang dan mikroorganisme laut)

9 68 Tabel 4.1 Penggunaan Air Laut sebagai Media Pendingin No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam) 1. Kondensor-01 CD ,62 2. Kondensor-02 CD ,98 3. Cooler-01 HE ,31 4. Cooler-02 HE ,52 5. Jaket Jaket R ,73 Total Kebutuhan air pendingin = ,17 kg/jam Densitas air pada 32 o C = 1.021,0367 kg/m 3 Kebutuhan air pendingin ini dibutuhkan pada suhu masuk unit proses sebesar 32 o C dan keluar unit proses pada suhu 42 o C. kebutuhan air pendingin sebesar ,17 kg/jam adalah saat start up, pada saat pabrik berjalan (proses kontinyu) hanya dibutuhkan make up air pendingin sebesar ,82 kg/jam. B. Air Umpan Boiler Air umpan boiler atau yang dikenal dengan sebutan boiler feed water (BFW) adalah air kondisi baik yang sangat diperhatikan penanganan dan pengolahannya. Air umpan boiler untuk pabrik n-butil oleat ini juga didapatkan dari hasil pengolahan air laut. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler, antara lain : a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi Korosi yang terjadi didalam boiler disebabkan karena air mengandung larutanlarutan asam dan garam-garam tertentu yang terlarut.

10 69 b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale reforming) Pembentukan kerak disebabkan karena kesadahan dan suhu yang tinggi, biasanya berupa garam-garam silika dan karbonat. c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming) Air yang diambil dari proses pemanasan dapat menyebabkan foaming pada boiler dan alat penukar panas karena adanya zat-zat organik, anorganik dan zat-zat yang tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi. Air hasil desalinasi belum memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai air umpan boiler, sehingga harus menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Air umpan boiler harus memenuhi peryaratan tertentu agar tidak menimbulkan masalah, untuk itu tahapan proses yang dilalui adalah proses demineralisasi dan proses deaerasi. Tabel 4.2 Kebutuhan Air Umpan Boiler No. Nama Alat Kode Alat Kebutuhan (kg/jam) 1. Heater-02 HE ,67 2. Reboiler-01 RB ,81 3. Reboiler-02 RB ,48 Total Kebutuhan air untuk steam = 5.520,95 kg/jam Kebutuhan air yang digunakan untuk pembuatan steam sebesar 5.520,95 kg/jam adalah saat start up pabrik. Untuk kebutuhan selanjutnya hanya menggunakan air make up saja. Boiler feed water (BFW) terdiri dari 20% make up

11 70 water dan 80% kondensat. Jadi, jumlah air untuk keperluan make up air umpan boiler sebesar 6.625,15 kg/jam. C. Air Konsumsi Umum dan Sanitasi Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi juga berasal dari air laut. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum, perkantoran, laboratorium, kantin, taman dan poliklinik. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat fisik, syarat kimia dan syarat bakteriologis. a. Syarat fisik : - Suhu dibawah suhu udara luar - Warna jernih - Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau b. Syarat kimia : - Tidak mengandung zat organik - Tidak beracun c. Syarat bakteriologis : - Tidak mengandung bakteri, terutama bakteri yang bersifat patogen Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi dapat dilihat pada Tabel 4.3 : Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi No Keterangan Kebutuhan (kg/jam) 1 Perkantoran Laboratorium 67 3 Kantin Pertamanan Poliklinik 33,3 Jumlah 528

12 71 Rangkaian proses pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi menjadi satu bagian dengan proses pengolahan air pendingi dan air umpan boiler, hanya saja untuk air konsumsi umum dan sanitasi tidak perlu melalui tahap demineralisasi. Dari tangki penyimpanan kemudian dialirkan ke tangki penampung air rumah tangga dan kantor. D. Air Pemadam Kebakaran Air pemadam kebakaran adalah air yang disiapkan jika suatu saat jika pabrik mengalami kebakaran dapat diatasi segera dengan pemadaman yang menggunakan air pemadam yang telah disediakan. Sama dengan air sanitasi, air pemadam kebakaran juga disediakan dari air laut yang diolah terlebih dahulu dengan proses desalinasi. Kebutuhan air laut sebagai air pemadam kebakaran sebesar 63,36 kg/jam Unit Pengadaan Steam Steam yang diproduksi pada pabrik n-butil oleat ini digunakan sebagai media pemanas pada reboiler dan heat exchanger. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini adalah saturated steam yang mempunyai suhu 336,46 o C dan tekanan 139,826 bar. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar 5.520,95 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi dan make up blowdown pada boiler, maka jumlah steam dilebihkan sebanyak 20%. Sehingga jumlah steam yang dibutuhkan adalah 6.625,15 kg/jam.

13 72 Perancangan boiler: Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam. Steam yang dihasilkan : T = 336,46 o C = 609,61 K P Hv steam = 137,96 atm = 139,826 bar = 457,64 Btu/lbm Jenis boiler = boiler pipa air ( untuk tekanan > 200 psi) Menentukan daya boiler Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan :...(IV-15) ms.( hv hfeed ) Daya 970,3x34,5 Dimana : Ms = massa steam yang dihasilkan = ,93 lb/jam hv = entalpi steam pada 139,826 bar dan 336,46 o C = 1.372,91 Btu/lbm (Tabel 7 Kern) hfeed = entalpi umpan = 57,61 Btu/lbm Umpan air terdiri dari : 20 % make up water, 80 % kondensat, dan 100% air bersih umpan alat proses. Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar 23 HP. Menentukan luas penampang perpindahan panas Ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft 2 /HP Total heating surface = 275,47 ft 2

14 73 Perhitungan kapasitas boiler Q = ms (h hf) = 2.921,19 x (1.372, ,85) = Btu/jam Kebutuhan bahan bakar Bahan bakar yang digunakan adalah batubara dari Kalimantan Prima Coal. Heating value (hv) = ,93 Btu/lb Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan panas yang ada adalah sebesar 45,19 kg/jam. Spesifikasi boiler yang dibutuhkan : Kode : B-01 Fungsi Jenis Jumlah Suhu steam Tekanan steam : Memenuhi kebutuhan steam : Boiler pipa air : 1 buah : 336,46 o C : 139,826 bar Efisiensi : 80 % Bahan bakar : Batubara Unit Pengadaan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik n-butil oleat digunakan sebagai instrumentasi pneumatic. Kebutuhan udara tekan dihitung berdasarkan jumlah alat kontrol yang digunakan, yaitu 45 control valve, sehingga diperkirakan kebutuhan udara tekan

15 74 sebesar 185 m 3 /jam, tekanan 7 bar, dan suhu 308,15 K. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor. Perhitungan Daya Kompresor Daya yang diperlukan kompresor dihitung dengan persamaan : Daya Dimana : K K P1. Q1 r 1 E O ( K 1) K 1 (IV-16) K = adiabatik exponent = 1,19 (Branan, 1994, fig. 1) P1 Q1 = suction pressure = 1 atm (14,7 psi) = kapasitas aktual = 108,89 ft 3 /menit r = compression ratio (P2/P1)= 6,9083 (Perry, 2008, p ) EO = efisiensi = 80% Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 14 HP Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan : Kode Fungsi Jenis Jumlah Kapasitas Tekanan suction Tekanan discharge Suhu udara : CU-01 : Memenuhi kebutuhan udara tekan : Single Stage Reciprocating Compressor : 1 buah : 185 m 3 /jam : 1,01325 bar : 7 bar : 35 o C Efisiensi : 80 % Daya kompresor : 15 HP

16 Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan tenaga listrik di pabrik n-butil oleat 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 : 1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar 2. 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 A. Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan utilitas dapat dilihat pada Tabel 4.4. dan Tabel 4.5.

17 76 No. Alat Jumlah Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses Daya Pompa (HP) Daya yang Tersedia (HP) Total HP 1. P ,13 0,17 0,17 2. P ,62 0,75 0,75 3. P ,001 0,03 0,03 4. P ,001 0,04 0,04 5. P ,8 2,00 2,00 6. P ,14 0,17 0,17 7. P ,07 0,08 0,08 8. P ,03 0,08 0,08 9. P ,03 0,08 0, P ,001 0,04 0, P ,99 2,00 2, P ,03 0,04 0, P ,2 0,25 0, P ,51 0,75 0,75 Jumlah 6,49

18 77 Tabel 4.5 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas No. Alat Jumlah Daya Pompa (HP) Daya yang Tersedia (HP) Total HP 1. PWT ,63 0,75 0,75 2. PWT ,63 15,00 15,00 3. PWT ,71 40,00 40,00 4. PWT ,87 2,00 2,00 5. PWT ,63 0,75 0,75 6. PWT ,5 3,00 3,00 7. PWT ,05 0,08 0,08 8. PWT ,05 0,08 0,08 9. PU ,05 0,08 0, PU ,08 0, PU ,1 0,13 0, PU ,94 1,00 1, Belt Conveyor 1 0,24 0,25 0, Bucket 1 0,14 0,33 0, Motor pengaduk RATB 1 2, Boiler 1 22, Kompresor 1 13, Jumlah 106,4 Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan utilitas sebesar 112,89 HP. Untuk faktor keamanan, kebutuhan listrik ini dilebihkan 10% sehingga total kebutuhan listrik adalah 124,18 HP atau sebesar 92,6 kw.

19 78 B. Listrik untuk Penerangan Untuk menentukan besarnya tenaga listrik penerangan digunakan persamaan : a. F L...(IV-17) U. D dengan : L : Lumen per outlet a : Luas area, ft 2 F : foot candle yang diperlukan (Perry, 1984,tabel 13) U : Koefisien utilitas (Perry, 1984,tabel 16) D : Efisiensi lampu (Perry, 1984,tabel 16)

20 79 Tabel 4.6 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bangunan Luas, m 2 Luas, ft 2 F U Pos keamanan , ,42 Parkir , ,49 Musholla , ,55 Kantin , ,51 Kantor , ,60 Poliklinik , ,56 Ruang kontrol , ,56 Laboratorium , ,56 Proses , ,59 Utilitas , ,59 Coal Storage , ,51 Ruang generator , ,51 Bengkel , ,51 Garasi , ,51 Gudang ,09 5 0,51 Pemadam , ,51 Tangki produk , ,51 Jalan dan taman ,76 5 0,55 Area perluasan ,76 5 0,57 Jumlah lumen : untuk penerangan dalam ruangan untuk penerangan bagian luar ruangan = ,86 lumen = ,32 lumen Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 W mempunyai 1920 lumen (Perry, 1984, tabel 18). Jadi jumlah lampu dalam ruangan = buah

21 80 Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiap lampu adalah lumen ( 2013). Jadi jumlah lampu luar ruangan = 149 buah Total daya penerangan = ( 40 W x W x 112 ) = ,25 W = 221,85 kw C. Listrik untuk AC Kebutuhan listrik untuk kebutuhan AC sebanyak 40 unit dengan daya 1 buah AC sebesar 300 Watt membutuhkan tenaga listrik sebesar Watt atau 12 kw. D. Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Kebutuhan listrik untuk laboratorium dan instrumentasi diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar Watt atau 20 kw. Tabel 4.7 Total Kebutuhan Daya Listrik Pabrik No. Kebutuhan Listrik Tenaga listrik (kw) Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Listrik untuk keperluan penerangan Listrik untuk AC Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi Total 346,45 92,64 221, Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik (KID) mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output sebesar

22 81 418,07 kw. Oleh karena itu, dipilih generator dengan daya 450 kw sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 31,93 kw. Spesifikasi generator yang diperlukan : Jenis Jumlah Kapasitas / Tegangan : AC generator : 1 buah : 450 kw ; 220/360 Volt Efisiensi : 80 % Bahan bakar : Batubara Unit Pengadaan Bahan Bakar Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan adalah batu bara. Pemilihan batu bara sebagai bahan bakar di dasarkan pada alasan : 1. Mudah didapat 2. Lebih ekonomis 3. Penghematan bahan bakar minyak (BBM) 4. Mudah dalam penyimpanan Bahan bakar batu bara yang digunakan mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Coal Brand : Prima Coal Total Moisture : 12% Internal Moisture : 15 % Ash (%,ar) : 5%

23 82 Volatile Matter (%,adb) : 40% Fixed Carbon (%,adb) : 37% Total Sulfur (%,adb) : 0,8% Heating value : kcal/kg Efisiensi bahan bakar : 80 % Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut : bahan bakar = kapasitas alat eff. ρ. h a. Kebutuhan bahan bakar untuk boiler Kapasitas boiler = Btu/jam Kebutuhan bahan bakar = 45,19 kg/jam b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator Kapasitas generator = 380 kw = ,2 Btu/h Kebutuhan bahan bakar = 76,25 kg/jam Maka total kebutuhan bahan bakar batubara untuk boiler dan generator dibutuhkan sebanyak 221,44 kg/jam Unit 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

24 83 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 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

25 84 laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di laboratorium utama dengan tugas antara lain : a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran produksi Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi : 1. Laboratorium fisik 2. Laboratorium analitik Laboratorium Fisik Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan terhadap sifat sifat bahan baku, produk, dan air. Pengamatan yang dilakukan yaitu antara lain : specific gravity viskositas kandungan air Laboratorium Analitik Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku dan produk mengenai sifat sifat kimianya. Analisa yang dilakukan antara lain : Analisa komposisi produk utama Analisa komposisi produk samping Analisa komposisi bahan baku

26 85 Untuk menganalisis kandungan bahan baku dan produk menggunakan metode titimetrik/volumetri dan atau menggunakan metode spektrofotometri dengan menggunakan alat spektrofotometer dengan cara mengukur transmitan ataupun absorban suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi Prosedur Analisa Bahan Baku dan Produk BAHAN BAKU N-Butanol Asam Oleat PROSES PRODUK N-Butil Oleat A. Analisis Bahan Baku Viskositas Kinematik Alat : viscometer tube, bath, stopwatch, termometer Cara pengujian : - Mengisikan sampel dengan volume tertentu (sesuai dengan kapasitas kapiler) ke dalam viscometer tube yang telah dipilih - Memasukkan sampel ke dalam bath, diamkan selama 15 menit agar temperature sampel sesuai dengan temperature bath / temperatur pengetesan - Pengetesan dilakukan dengan mengalirkan sampel melalui kapiler sambil menghitung alirnya Viskositas Index Alat : Viscositimeter

27 86 Cara pengujian : Berdasarkan hasil pemeriksaan viskositas kinematik, dapat dibuat perpotongan garis pada tabel viscosity index. Water Content Tester Alat : SYD-260 Water Content Tester Cara pengujian : - Memasukkan alat ke dalam larutan bahan baku n-butanol yang akan dianalisa - Selanjutnya pada monitor akan ditampilkan kadar air yang terkandung pada sampel bahan baku n-butanol B. Analisa Proses Produksi Kromatografi Lapis Tipis (KLT) Alat : chamber, pinset, plat KLT, eluen Cara pengujian : - Potong plat sesuai ukuran, umumnya lebar plat selebar 1 cm, lalu buar garis dasar di bagian bawah sekitar 0,5 cm dari ujung bawah plat - Menggunakan pipa kapiler, totolkan samper cairan yang telah disiapkan sejajar, tepat diatas base line - Menggunakan pipet yang berbeda, masukkan masing-masing eluen ke dalam chamber dan campurkan - Tempatkan plat pada chamber berisi eluen. Base line jangan sampai tercelup oleh eluen, kemudian tutup chamber. - Tunggu eluen merambat sampat mencapai garis akhir, di sana pemisahan akan terlihat

28 87 - Setelah mencapai garis akhir, angkat plat dengan pinset, keringkan dan uku jarak spot. Jika spot tidak kelihatan, aamti pada lampu UV. Jika masih tak terlihat, semprot dengan pewarna tertentu seperti kalium kromat atau ninhidrin. - Selanjutnya dari hasil yang dianalisa akan diperoleh apakah sudah terbentuk ester yang diharapkan atau belum. C. Analisa Produk Infra Red Spectrofotometer (IRS) Mengambil sampel n-butil oleat secukupnya kemudian dianalisa langsung menggunakan Infra red Spectrofotometer (IRS). Dengan alat ini dapat ditentukan kandungan gugus organik yang tersusun, apakah sudah memenuhi kriteria sebagai produk atau belum. Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR) Digunakan untuk menentukan gugus fungsional senyawa melalu prinsip absorpsi cahaya infra merah oleh molekul dalam produk n-butil oleat. Alat : FTIR Cara pengujian : - Mengisi kuvet dengan larutan sampel produk n-butil oleat - Lalu sinar inframerah dilewatkan melalui sampel dan larutan pembanding - Selanjutnya sinar dilewatkan pada monokromator untuk menghilangkan sinar yang tidak diinginkan (stray radiation). Berkas tersebut kemudian didispersikan melalui prisma atau gratting.

29 88 - Dengan melewatkan mealui slit, sinar tersebut difokuskan pada detektor yang akan mengubah berkas sinar menjadi sinyal listrik yang selanjutnya direkam oleh recorder Prosedur Analisa Air Air yang dianalisis antara lain: 1. Air pendingin 2. Air umpan boiler 3. Air limbah 4. Air konsumsi umum dan sanitasi 5. Air pemadam kebakaran 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. 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 mengetaui jumlah kandungan klorida, kesadahan dan alkalinitas. 5. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang terlarut dalam air.

30 89 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 2+.

31 Unit Pengolahan Limbah Limbah Cair Limbah cair yang dihasilkan oleh pabrik n-butil oleat ini antara lain limbah buangan sanitasi, air berminyak dari alat-alat proses, dan hasil proses. a. Air buangan sanitasi Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan lumpur aktif, aerasi dan penambahan desinfektan Ca-hypochlorite. b. Air berminyak dari alat proses Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa dan alat lainnya. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak di lapisan atas dialirkan ke penampungan minyak dan selanjutnya dibakar dalam tungku pembakar. Sedangkan air di lapisan bawah dialirkan ke penampungan akhir dan selanjutnya dibuang. c. Air limbah proses Limbah air sisa proses merupakan limbah cair yang dihasilkan dari proses produksi, misalnya limbah yang keluar dari arus purging hasil bawah MD-01 dan hasil bawah DC-01. Limbah ini diolah menggunakan system netralisasi dan sedimentasi dengan bahan pembuatan batu kapur, soda ash, atau soda kaustik (NaOH) dalam kolam penetralan. Hasil yang terbentuk dialirkan ke kolam penampungan akhir.

32 Limbah Gas Limbah gas berasal dari gas hasil pembakaran bahan bakar boiler berupa CO2 dan N2. Gas tersebut langsung dibuang ke udara bebas Limbah Debu dan Kebisingan Limbah debu dan kebisingan dihasilkan dari proses yang terjadi di dalam pabrik. Hal ini dapat diatasi dengan mengadakan penghijauan di area sekeliling pabrik, mengisolir bising dengan tembok, memasang alat penghisap debu, dan mewajibkan karyawan menggunakan masker dan ear protector Unit Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) Sistem manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja (SMK3) dilaksanakan dalam rangka pengendalian risiko kerja guna terciptanya tempat kerja yang aman, efisien, dan produktif. Selain itu, unit ini juga mengatur dalam memelihara aspekaspek Keselamatan dan Kerja dan Lingkungan Hidup (K3LH) sebagai prioritas bisnis dan memberikan dukungan penuh terhadap pelaksanaan K3LH. Salah satu upaya perlindungan K3 adalah mencegah timbulnya kecelakaan kerja, PAK, (Penyakit Akibat Kerja) dan pembinaan kerja yang sehat yaitu dengan adanya hygiene perusahan. Hygiene perusahaan adalah spesialisasi dalam ilmu, beserta prakteknya yang lingkup dedikasinya mengenali, mengukur dan melakukan penilaian (evaluasi) terhadap faktor penyebab gangguan kesehatan atau penyakit dalam lingkungan kerja dan perusahaan. Hasil pengukuran dan evaluasi demikian dipergunakan sebagai dasar tindakan korektif serta guna pengembangan pengendalian yang lebih bersifat preventif terhadap lingkungan kerja/perusahaan.

33 92 Dengan menerapkan hygiene perusahaan, kesehatan tenaga kerja dapat dilindungi dan masyarakat sekitar suatu perusahaan terhindar dari bahaya faktor lingkungan yang mungkin diakibatkan oleh beroperasinya perusahaan. Dalam menangani kesehatan kerja, perusahaan menyediakan pengelolaan kuratif dan preventif. Pengelolaan kuratif diberikan berupa pelayanan bat-obatan dan tersedianya tenaga medis untuk karyawan yang bersangkutan maupun keluarganya. Pengelolaan preventif diberikan berupa perlengkapan kerja. Alat-alat keselamatan kerja (personal protective equipment) yang disediakan oleh perusahaan meliputi : 1. Safety Helmets Digunakan oleh setiap orang yang memasuki area industri. Terdapat sebanyak 135 buah helm untuk semua karyawan, serta 65 buah helm untuk visitor /pengunjung. 2. Kacamata Pengaman (safety glasses) Digunakan oleh setiap orang yang memasuki area industri. Terdapat sebanyak 135 buah helm untuk semua karyawan, serta 65 buah helm untuk visitor /pengunjung. 3. Penutup Telinga (ear plug) Terdapat 100 buah bagi yang ingin memasuki tempat bekerja yang bising. 4. Masker 5. Tali Keselamatan (safety belt) 6. Pelindung badan, terdiri atas : Baju tahan panas

34 93 Jaket hujan Jaket dan rompi kulit 7. Pelindung tangan, terdiri dari kaos tangan yang dibedakan menjadi beberapa jenis menurut unit tempat bagian kerja. Kaos tangan tersebut terdiri dari beberapa jenis antara lain : Leather gloves Vinyl and neoprene gloves Rubber gloves Heat resistant gloves Padded cloth gloves Metal mesh gloves 8. Pelindung kaki berupa : Sepatu karet Safety shoes Keselamatan kerja menjadi prioritas utama yang harus dijamin dalam pengoperasian suatu pabrik sehingga dibuat ketentuan-ketentuan untuk menjaga agar tidak terjadi hal yang membahayakan. Ketentuan tersebut dibagi menjadi dua, yaitu: a. Ketentuan umum Tamu atau rekan tidak diizinkan masuk ke daerah plant tanpa persetujuan/izin dari manajer plant dan security. Badge tanda pengenal harus dikenakan pada tempat yang mudah dilihat saat memasuki ataupun di daerah plant.

35 94 Tidak diperbolehkan membawa senjata api, senjata tajam, korek api atau alat pembuat api lainnya, obat bius/minuman yang beralkohol ke dalam area pabrik. Dilarang menyentuh dan mengoperasikan alat-alat operasi. b. Ketentuan khusus Dilarang keras membawa rokok di daerah plant, kecuali di tempat khusus yang telah disetujui oleh pimpinan perusahaan. Dilarang membawa handphone dan alat potret ke dalam plant. Apabila terjadi keadaan darurat, semua perlengkapan kemungkinan sumber nyala harus dimatikan, personil yang mengemudi mobil harus mematikan mesin dan memarkir kendaraannya di tepi jalan agar mobil pemadam kebakaran atau mobil ambulance dapat lewat. Selain itu, seluruh pekerja harus segera berkumpul di assembly point. Semua orang yang memasuki daerah plant harus memakai topi pengaman, alat keselamatan perorangan lainnya, dan harus mematuhi semua tanda-tanda keselamatan yang telah ditentukan. Semua orang yang mengendarai kendaraan bermotor di dalam pabrik harus memiliki surat izin mengemudi (SIM) dan surat izin masuk kendaraan. Batas kecepatan di daerah pabrik adalah 40 km/jam. Setiap orang yang memasuki daerah pabrik wajib menjaga kebersihan. Masalah keselamatan kerja ini adalah tanggung jawab semua pihak. Namun, ada satu departemen yang secara khusus mengatur masalah keselamatan kerja ini. Departemen yang mengatur masalah ini adalah Health, Safety, and Environment

36 95 (HSE). HSE melaksanakan tugas yang berlandaskan pada UU No.1/1970 tentang keselamatan kerja karyawan yang dikeluarkan oleh Departemen Tenaga Kerja. Tugas pokok yang dilakukan oleh HSE adalah sebagai berikut: a. Menyusun rencana kerja jangka pendek dan jangka panjang bagian Lingkungan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (LK3) di daerah pabrik, b. Menyusun anggaran biaya rutin dan non rutin guna melaksanakan rencana kerja bagian LK3, c. Mengawasi, membimbing, dan memberikan petunjuk pelaksanaan, pencegahan, dan penanggulangan bahaya kebakaran, kecelakaan kerja, pencemaran, dan perlindungan lingkungan, d. Mengadakan kerja sama dengan instansi pemerintah dalam hal pencegahan dan penanggulangan kebakaran, kecelakaan, dan pengawasan perlindungan lingkungan, e. Melaksanakan pembinaan karir karyawan LK3, f. Bertindak selaku Badan Keselamatan Lalu Lintas Jalan, Membuat laporan kegiatan rutin dan non rutin bagian LK3