Upload
dik-putra
View
76
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
PRA RANCANGAN PABRIK METIL TERSIER BUTIL ETER
DARI METANOL DAN ISOBUTILEN
KAPASITAS PRODUKSI 500.000 TON/TAHUN
EXECUTIVE SUMMARY
Oleh:
KARUNIA TRI WINASIH 121080147
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2012
ii
PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA
METIL TERSIER BUTIL ETER DARI METANOL DAN
ISOBUTILEN
KAPASITAS 500.000 TON/TAHUN
EXECUTIVE SUMMARY
Diajukan Kepada Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta
Guna Melengkapi Syarat Mengikuti Ujian Pendadaran
Oleh:
KARUNIA TRI WINASIH 121080147
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2012
iii
PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA
METIL TERSIER BUTIL ETER DARI ISOBUTILEN
DAN METANOL
KAPASITAS 500.000 TON/TAHUN
EXECUTIVE SUMMARY
Oleh :
KARUNIA TRI WINASIH (121080147) / TK
Yogyakarta, Agustus 2012
Disetujui untuk mengikuti ujian pendadaran pada
Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
Yogyakarta
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. IGS Budiaman, MT Siti Diyar Kholisoh, ST. MT
iv
PRAKATA
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan ramat
dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan Executive Summary yang berjudul
“Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter dari Metanol dan Isobutilen ”
dengan kapasitas 500.000 ton/tahun.
Pra Rancangan Pabrik Kimia merupakan tugas yang diwajibkan bagi setiap
mahasiswa Teknik Kimia sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana pada
Prodi Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, UPN “Veteran” Yogyakarta.
Tugas TA-II dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter dari
Metanol dan Isobutilen ” dengan kapasitas 500.000 ton/tahun disetujui pada
tanggal . Tugas pra rancangan disusun berdasarkan hasil studi pustaka, beberapa
jurnal, data paten, materi kuliah dan sebagainya.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada kedua dosen pembimbing atas
bimbingan dan arahan yang diberikan selama pengerjaan TA-II, kedua orang tua,
dan semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dorongan moral dalam
penyelesaian TA-II.
Tugas TA-II ini disusun agar dapat memperkaya khasanah proses industri
kimia.
Yogyakarta, Agustus 2012
Penyusun
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................... i
Halaman Pengajuan ....................................................................................... ii
Lembar Persetujuan ....................................................................................... iii
Prakata ........................................................................................................... iv
Daftar Isi........................................................................................................ v
Daftar Tabel .................................................................................................. vi
Daftar Gambar ............................................................................................... vii
Intisari ........................................................................................................... viii
BAB I. PENDAHULUAN ...................................................................... 1
A. Latar Belakang ........................................................................................ 1
B. Kapasitas.................................................................................................. 2
C. Lokasi ...................................................................................................... 4
D. Tinjauan Pustaka ..................................................................................... 6
E. Tinjauan Proses ....................................................................................... 9
F. Pemilihan Proses ..................................................................................... 10
BAB II. PROSES PRODUKSI ................................................................ 13
A. Spesifikasi Bahan ................................................................................... 13
B. Uraian Proses ......................................................................................... 16
C. Diagram Alir .......................................................................................... 20
D. Tata Letak Alat dan Pabrik .................................................................... 20
BAB III. UTILITAS ................................................................................... 22
A. Penyediaan Air ....................................................................................... 22
B. Penyediaan Steam .................................................................................. 22
C. Penyediaan Listrik ................................................................................. 22
D. Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................................ 23
E. Udara Tekan ........................................................................................... 23
F. Larutan Garam NaCl 25%...................................................................... 23
BAB IV. MANAJEMEN PERUSAHAAN ............................................... 24
A. Bentuk Badan Usaha .............................................................................. 24
B. Struktur Organisasi ................................................................................ 24
C. Jadwal Kerja Karyawan ......................................................................... 25
D. Sistem Penggajian Karyawan................................................................. 29
BAB V. EVALUASI EKONOMI ............................................................ 31
A. Investasi Modal ...................................................................................... 31
B. Biaya Produksi ....................................................................................... 31
C. Harga Jual Produk .................................................................................. 32
D. Analisa Kelayakan................................................................................... 32
BAB VI. KESIMPULAN .......................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 36
LAMPIRAN
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Impor Metil Tersier Butil Eter (MTBE) ............................... 2
Tabel 1.2 Simulasi Penentuan Kapasitas ...................................................... 3
Tabel 1.3 Hasil Analisis Contoh MTBE ....................................................... 8
Tabel 1.4 Harga Bahan Baku dan Produk ..................................................... 10
Tabel 1.5 Dasar Pemilihan Proses ................................................................. 11
Tabel 4.1 Pembagian Jadwal Kerja Karyawan ............................................. 28
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Grafik Ekonomi ........................................................................... 34
Gambar 2. Diagram Alir Kualitatif ............................................................... 38
Gambar 3. Diagram Alir Kuantitatif ............................................................. 39
Gambar 4. Process Engineering Flow Diagram (PEFD) ............................. 40
Gambar 5. Skema Unit Pengolahan Air ........................................................ 41
Gambar 6. Tata Letak Alat Proses ............................................................... 42
Gambar 7. Tata Letak Tangki Pabrik MTBE ................................................ 43
Gambar 8. Tata Letak Pabrik MTBE ............................................................ 44
Gambar 9. Struktur Organisasi Perusahaan .................................................. 45
viii
INTISARI
Pabrik metil tersier butil eter dari metanol dan isobutilen dengan kapasitas
500.000 ton/tahun direncanakan didirikan di Kota Balikpapan, Kalimantan Timur
dengan luas tanah 820.000 m2. Pabrik dirancang beroperasi secara kontinyu
selama 330 hari efektif dalam satu tahun. Pabrik dengan bentuk badan usaha
Perseroan Terbatas ini beroperasi secara kontinyu 24 jam per hari dengan jumlah
tenaga kerja 270 orang.
Proses produksi metil tersier butil eter dijalankan dengan mereaksikan
metanol sebanyak 65.032,907 kg/jam dengan isobutilen sebanyak 56.598,468
kg/jam dengan menggunakan polysulfonat resin. Proses produsi berlangsung di
dalam reactor fixed multitube pada suhu 60 oC dan tekanan 11 atm. Reaksi ini
berlangsung dengan konversi sebesar 70%. Reaksi berlangsung secara eksotermis
sehingga digunakan air pendingin untuk menjaga suhu operasi. Hasil reaksi
berupa campuran cairan keluar pada bagian atas reaktor. Campuran cairan hasil
reaksi tersebut dialirkan menuju Menara Distilasi-01 (MD-01) . Sebagian cairan
isobutilen hasil atas MD-01 dialirkan menuju umpan Reaktor (R-01). Hasil bawah
MD-01 dialirkan menuju Menara Distilasi-02 (MD-02). Hasil atas Menara
Distilasi-02 (MD-02) yang berupa uap dengan temperatur 48,97˚C dan tekanan 1
atm, diembunkan dalam kondensor. Hasil embunan ditampung dalam tangki
akumulator-01 (ACC-01). Kemudian hasil embunan tersebut sebagian
dikembalikan sebagai refluks di MD-02. Hasil utama MD-02 berupa produk metil
tersier butil eter dialirkan menuju tangki penyimpan untuk disimpan dalam tangki
penyimpan produk dengan suhu 35 oC dan tekanan 1 atm.
Kebutuhan unit utilitas berupa air, diolah dari sungai Wein, dengan
kebutuhan air sebesar 4.635.206 kg/jam, dimana kebutuhan air make up sebesar
173.721,26 kg/jam. Steam dengan tekanan 7 atm dan suhu 165 oC sebanyak
106.939,61 kg/jam diproduksi di dalam pabrik ini menggunakan boiler.
Kebutuhan bahan bakar minyak diesel untuk menggerakkan generator sebanyak
2271,77 gallon/tahun. Kebutuhan fuel oil untuk bahan bakar boiler sebanyak
81.423.104 kg/tahun. Daya listrik sebesar 1300 kW disuplai dari PLN dengan
cadangan 1 buah generator berkekuatan 2000 Hp. Udara tekan diproduksi oleh
pabrik ini sesuai kebutuhan sebanyak 60 m3 / jam.
Dari hasil evaluasi secara ekonomi bahwa pabrik memerlukan modal tetap
sebesar US$138.792.224 + Rp 374.008.971.264,00 dan modal kerja sebesar Rp
612.233.052.160,00. Laba yang diperoleh sebelum pajak pertambahan nilai (PPN)
yang besarnya 50% adalah sebesar Rp 656.021.389.312,00 per tahun dan setelah
pajak sebesar Rp 328.010.694.656,00 per tahun. Return on Investment (ROI)
sebelum pajak sebesar 39,92 % dan setelah pajak sebesar 19,96 %. Pay Out Time
(POT) sebelum pajak adalah 2,00 tahun dan sesudah pajak adalah 3,34 tahun.
Break Even Point (BEP) sebesar 40,89 %, Shut Down Point (SDP) sebesar 21,63
%, dan Discounted Cash Flow Rate (DCFR) sebesar 41,00 %. Dengan demikian
dapat disimpulkan bahwa pra rancangan pabrik metil tersier butil eter ini menarik
dan layak untuk dikaji lebih lanjut.
1
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Dengan adanya kemajuan teknologi terutama di sektor kendaraan
bermotor, kebutuhan bensin sebagai bahan bakar meningkat, baik dari segi jumlah
maupun dari kualitasnya. Untuk meningkatkan kualitas bensin ditambahkan
suatu zat yaitu zat aditif. Zat aditif yang telah dipakai yaitu Tetra Etil Lead (TEL)
dan Metil Tersier Butil Eter (MTBE).
Di beberapa negara maju penggunaan TEL sudah mulai dibatasi. Hal ini
disebabkan TEL mengandung timbal yang dapat menimbulkan pencemaran udara
dan akan berdampak negatif terhadap kesehatan manusia seperti peningkatan
jumlah kematian orang dewasa karena penyakit radiovaskuler dan jantung
koroner, hipertensi, menurunnya IQ anak-anak, dll. Oleh karena itu, akan lebih
baik digunakan zat aditif yang tidak mengandung timbal yaitu MTBE.
Kegunaan MTBE antara lain untuk campuran bensin sebagai antiketuk,
sebagai pelarut, dll. Dengan digunakannya MTBE dalam bensin, dapat
mengurangi pencemaran udara karena pencampurannya dengan bensin
menghasilkan pembakaran yang sempurna.
Selama ini kebutuhan MTBE di Indonesia diimpor dari negara-negara
seperti Amerika, Jerman, Korea, dan Cina. Oleh karena itu perlu didirikan pabrik
MTBE di Indonesia guna memenuhi kebutuhan dalam negeri, mengurangi
2
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
ketergantungan impor, dan apabila memungkinkan dapat diekspor untuk
menambah devisa negara.
B. KAPASITAS
Data impor untuk metil tersier butil eter (MTBE) dari Badan Pusat Statitik
(BPS) yang ditinjau lima tahun terakhir, dapat dilihat pada Tabel 1.1 di bawah ini:
Tabel 1.1. Data Impor MTBE
(BPS, 2005 – 2009)
Dari Tabel 1.1 terlihat bahwa jumlah impor mengalami penurunan dan
peningkatan (fluktuatif), bahkan pada tahun 2009 jumlah impor MTBE meningkat
tajam. Hal ini mengindikasikan jumlah konsumsi MTBE dalam negeri semakin
besar.
Karena data statistik impor kebutuhan MTBE yang fluktuatif, maka tidak
bisa dijadikan dasar untuk menentukan kapasitas pabrik. Oleh karena itu, dibuat
dasar penentuan kapasitas pabrik, seperti terlihat pada tabel dibawah ini.
Tahun Impor (kg/tahun)
2005 8333
2006 2191
2007 849
2008 1024
2009 50944
3
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Tabel 1.2. Simulasi Penentuan Kapasitas
No
.
Kapasitas
(Ton/th)
Kebutuhan (Kg/jam) MTBE
dihasilkan(kg/jam)
Diamater
pipa terbesar
(in)
Diamater
pipa
terkecil
(in) Metanol Isobutilen
1 100000 4792,25 8124,84 12626,26 2,32 0,27
2 200000 9584,51 16249,69 25252,52 3,29 0,39
3 300000 14376,77 24374,54 37878,78 4,03 0,48
4 400000 19169,03 32499,38 50505,05 4,65 0,55
5 500000 23961,29 40624,23 63131,31 5,20 0,62
6 600000 28753,55 48749,08 75757,57 5,70 0,68
7 700000 33545,81 56873,93 88383,83 6,15 0,73
8 800000 38338,07 64998,77 101010,10 6,58 0,79
9 900000 43130,33 73123,62 113636,33 6,98 0,83
10 1000000 47922,59 81248,47 126262,62 7,35 0,88
Berdasarkan Tabel 1.2, maka diusulkan pra rancangan pabrik MTBE dari metanol
dan isobutilen dengan kapasitas 500000 ton/tahun, dengan dasar:
1) Dengan kapasitas tersebut dapat memenuhi kebutuhan MTBE dalam
negeri dan sisanya dapat diekspor sehingga dapat menambah devisa
negara.
2) Kebutuhan bahan baku untuk kapasitas tersebut yaitu isobutilen dapat
dipenuhi dari perusahaan BASF-YPC Cina dengan kapasitas produksi
isobutilen 50000 ton/tahun dan metanol dipenuhi dari PT. KMI (Kaltim
Metanol Industry) dengan kapasitas produksi metanol 660000 ton/tahun.
3) Dengan kapasitas tersebut, dipakai pipa dengan diameter tebesar 5 in dan
diameter terkecil 0,6 in. Dimana ukuran tersebut sesuai dengan ukuran
pipa standar yang terdapat di pasaran.
4
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
C. LOKASI
Pabrik metil tersier butil eter (MTBE) ini direncanakan didirikan di
Balikpapan, Kalimantan Timur. Adapun dasar pertimbangan pemilihan lokasi
pendirian pabrik tersebut adalah:
1. Penyediaan bahan baku
Bahan baku merupakan kebutuhan utama bagi kelangsungan suatu pabrik
sehingga penyediaan bahan baku harus diperhatikan. Lokasi pabrik di
daerah Balikpapan, Kalimantan Timur merupakan jarak yang cukup dekat
dengan bahan baku yaitu metanol yang didapat dari PT. KMI (Kaltim
Metanol Industry). Sedangkan untuk bahan baku isobutilen didapat dari
perusahaan BASF-YPC Cina, didistribusikan melalui pelabuhan
Semayang.
2. Pemasaran
Produk metil tersier butil eter banyak dibutuhkan oleh industri bahan
bakar yang ditujukan untuk kebutuhan pasar dalam negeri. Lokasi pabrik
di Balikpapan strategis karena dekat dengan pelabuhan Semayang, bandara
Sepinggan, dan kawasan industri serta pemasaran industri lain yang
tersebar di Indonesia. Sehingga mempermudah pemasaran dalam negeri,
dan juga ekspor produk.
3. Sarana transportasi
Transportasi di Balikpapan melalui darat, laut maupun udara cukup lancar,
karena telah tersedia jalan raya yang memadai dan dekat dengan pelabuhan
5
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Semayang, juga adanya bandar udara sehingga memudahkan
pendistribusian bahan baku ke pabrik dan produk ke konsumen.
4. Penyediaan tenaga kerja
Penyediaan tenaga kerja yang berkualitas (terampil dan terdidik) untuk
pengoperasian alat-alat industri harus dipertimbangkan. Untuk tenaga
kerja yang berkualitas dipenuhi dari alumni perguruan tinggi seluruh
Indonesia dan luar negeri bila diperlukan, sedangkan yang kurang terdidik
dapat dipenuhi dari penduduk daerah sekitar serta transmigran. Sehingga
dapat mengurangi pengangguran.
5. Penyediaan utilitas
Di Balikpapan dekat dengan beberapa perusahaan (kawasan industri) yang
lengkap dengan unit-unit utilitas, sehingga penyediaan air dan steam dapat
terpenuhi. Demikian juga kebutuhan listrik tidak akan mengalami
kesulitan karena memperoleh suplai dari PLN.
6. Penyediaan bahan bakar dan energi
Di Balikpapan terdapat kawasan industri, di mana terdapat beberapa
perusahaan/industri besar sehingga penyediaan bahan bakar dapat
terpenuhi.
7. Iklim
Keadaan iklim dan cuaca di Balikpapan umumnya baik.
8. Undang-Undang dan peraturan
Faktor perundang-undangan setempat tidak menjadi persoalan karena
letak pabrik ini berada dekat dengan kawasan industri dan beberapa pabrik
6
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
besar sehingga telah mendapat izin dari pemerintah daerah dan masyarakat
sekitar dapat menerima dengan baik.
D. TINJAUAN PUSTAKA
1. Metil Tersier Butil Eter (MTBE)
MTBE adalah eter yang terdiri dari gugus metil dan butil tersier dengan
rumus molekul CH3OC(CH3)3. Bahan ini sangat berhasil sebagai komponen
peningkat angka oktan karena mempunyai sifat yang bagus jika dicampurkan
dengan hidrokarbon. Angka oktannya relatif tinggi yaitu 116 - 118 research
octane number (RON) (Taniguchi,1979), angka oktannya dalam komposisi
mencapai 115 – 135 RON (Pecci dan Floris, 1977). Angka oktan motornya
berkisar antara 98 – 102 (Taniguchi,1979) dan 98 – 110 (Pecci dan Floris, 1977).
Dengan demikian sensivitas angka oktan bahan ini agak tinggi, yaitu berkisar
antara 17 – 25 angka. Bahan ini dapat bercampur dengan bensin dalam segala
konsentrasi. Berat jenisnya sebesar 0,7405 setara dengan bensin yang pada
umumnya berkisar antara 0,72 – 0,76 (Dartnell dan Campbell, 1978). Tekanan uap
Reidnya (RVP) adalah 8 psi (Anon, 1978) sangat cocok untuk bensin di Indonesia
adalah 7 – 9 psi. MTBE relatif stabil dan tidak berubah dalam penyimpanan.
Kelarutannya dalam air kecil, yaitu 4,8g/ 100 g larutan pada 20 o
C (Pecci dan
Floris, 1977).
MTBE mempunyai titik didih yang relatif rendah yaitu 55,2 o
C (Taniguchi,
1979), sehingga dapat mempengaruhi kurva distilasi bensin, terutama pada daerah
10% dan 50% volume distilasi, yang berkaitan dengan kemudahan penyalaan
7
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
motor pada waktu dingin serta pemanasan dan operasi normal. Penurunan kurva
distilasi ini relatif kecil dan belum sampai menyebabkan timbulnya masalah
sumbatan uap. Menurut laporan, penggunaan MTBE sampai 15% tidak akan
menimbulkan masalah operasi (Dartnell dan Campbell, 1978). Bensin dengan
kandungan MTBE sampai 20%, bila dibandingkan dengan yang tidak
mengandung MTBE sama sekali, tidak akan menunjukkan perbedaan dalam
kemudaha penyalaan motor pada waktu dingin dan dalam kecenderungan
mengalami sumbatan uap. Campuran ini tidak akan mengalami pembentukan es
pada karburator, tidak mengalami penyusutan yang mencolok karena penguapan,
tidak menimbulkan masalah korosi dan tidak bereaksi dengan cat dan bahan
elastomer (Pecci dan Floris, 1977).
Penggunaan MTBE di Amerika Serikat diizinkan secara resmi sejak tahun
1979, mula-mula dengan maksimum 7% volume, tetapi dewasa ini sudah
diperbolehkan sampai 11% volume(Guibet, 1985).
Analisis contoh MTBE yang dilakukan dengan metode kromatografi gas
menghasilkan data analisis seperti pada Tabel 1.3. Contoh ini sesuai dengan
spesifikasi tersebut, kecuali kandungan airnya. Kandungan air dalam contoh ini
mungkin sudah bertambah selama penyimpanan di iklim Indonesia yang
mempunyai kelembaban yang relatif tinggi.
8
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Tabel 1.3 Hasil Analisis Contoh MTBE
Komponen
Hasil pengukuran
(% berat)
Spesifikasi (% berat)
MTBE 99,7747 98 – 99 min
Butena 0,0188 0,5 maks
Tersier Butil Alkohol 0,0427 0,5 maks
Metanol 0,0216 0,5 maks
Diisobutena 0,1174 1,0 maks
Triisobutena Dapat diabaikan Dapat diabaikan
Air 0,058 0,005 maks
(Pecci dan Floris, 1977)
Penelitian di negara-negara maju yang menggunakan MTBE sebagai
peningkat angka oktan pada bensin di antaranya :
1) Penelitian di negara- negara Eropa mengembangkan sampai 20% volume
aditif MTBE dalam bensin untuk unlead fuel (bensin yang tidak
mengandung timbal).
2) Penelitian di Hongaria mengembangkan campuran MTBE dan sec
butanol yang dicampurkan dengan bensin untuk bahan bakar low lead.
3) Penelitian di Italia mengembangkan MTBE yang dibaurkan dengan
bensin dasar untuk bahan bakar unlead.
2. Metanol
Metanol merupakan senyawa paling sederhana dalam gugus alkohol
dengan rumus molekul CH3OH. Senyawa ini merupakan cairan yang tidak
berwarna dan mudah terbakar, Metanol dikenal juga sebagai alkohol kayu karena
pertama kali dibuat dari pirolisis asam yang diperoleh dari proses distilasi kayu
(N. Lange,1934)
9
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
3. Isobutilen
Isobutilen merupakan senyawa hidrokarbon yang penting di industri.
Senyawa ini biasanya merupakan produk intermediet dari beberapa variasi
produk. Isobutilen direaksikan dengan metanol dan etanol untuk memproduksi
zat aditif untuk bahan bakar metil tersier butil eter (MTBE) dan etil tersier butil
eter (ETBE). Alkilasi dengan butane menghasilkan isooktan, zat aditif lain.
(Merck,1989)
E. TINJAUAN PROSES
Pembuatan MTBE dapat dilakukan dengan beberapa proses yang berbeda
namun dengan bahan baku yang sama. Di sini akan ditinjau beberapa alur proses
untuk menghasilkan MTBE. Proses yang dilakukan adalah:
1) Proses dilakukan pada fase cair, suhu operasi 50 o
C dan tekanan 5 atm.
Alat- alat yang digunakan yaitu 1 buah reaktor fixed bed, 1 buah menara
distilasi. Katalis yang digunakan yaitu acidic ion-exchanged resin.
Prosesnya adalah isobutilen, kemudian masuk ke reaktor pada suhu
operasi 50 oC. Hasil dari reaktor dimasukkan ke menara distilasi 1 (MD 1)
dan dilanjutkan ke menara distilasi 2 (MD 2). MTBE yang dihasilkan
99% berat. Konversi yang dihasilkan lebih dari 90%. (Adnan M. Jarallah
dkk, 2009)
2) Proses dilakukan pada fase cair, dan katalisnya menggunakan asam
padatan. Alat-alat yang digunakan yaitu 2 buah reaktor fixed bed, 1 buah
menara distilasi, ekstraktor metanol, dan kolom metanol. Prosesnya
10
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
adalah umpan segar metanol dan isobutilen dimasukkan ke dalam reaktor I
pada suhu operasi 90oC untuk memproduksi eter. Hasil dari reaktor I
dimasukkan ke reaktor II pada suhu operasi 50 o
C untuk menaikkan
konversi. Hasil dari reaktor II masuk ke menara distilasi dimana hasil
bawah adalah MTBE dan hasil atas adalah metanol. Kemudian masuk ke
ekstraktor metanol, dan diperoleh rafinat C4 hidrokarbon, dan ekstraknya
adalah metanol. Metanol ini kemudian dimasukkan ke kolom metanol,
sebagai hasil atas adalah metanol dan sebagian air yang masuk kembali ke
ekstraktor metanol. Konversi yang dihasilkan 90%. Untuk proses yang
kedua alat yang digunakan lebih kompleks. (Gruse, 1960).
F. PEMILIHAN PROSES
Pemilihan proses mengacu pada segi teknik dan ekonomi yang
menguntungkan. Untuk segi ekonomi dapat ditinjau dari perhitungan potensial
ekonomi untuk proses tersebut. Potensial ekonomi dari kedua proses di atas dapat
dilihat pada perhitungan di bawah ini.
Tabel 1.4. Harga Bahan Baku dan Produk
Material BM (kg/kgmol ) Harga ( $/kg )
CH2=C(CH3)2 32,04 0,395
CH3OH 56,08 0,7275
CH3-O-C(CH3)3 88,12 1,080
(Badan Pusat Statistik Impor, 2011)
Persamaan Reaksi: CH2=C(CH3)2 + CH3OH → CH3-O-C(CH3)3
Untuk Proses 1:
EP = (BM x Harga produk) – (BM x Harga bahan baku)
11
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
= (88,12 x 1,08) – [(56,08 x 0,7275) + (32,04 x 0,395)]
= 95,1696 – (40,7982 + 12,6558)
= 95,1696 –53,454
=$ 41,7156/kgmol
Untuk proses yang kedua, hasil potensial ekonomi sama ($
41,7156/kgmol) karena bahan baku yang digunakan sama dengan
proses pertama. Dengan demikian hasil perhitungan potensial ekonomi
ini tidak bisa dijadikan perbandingan untuk memilih satu di antara
kedua proses di atas karena memiliki hasil potensial ekonomi yang
sama.
Tabel 1.5. Dasar Pemilihan Proses
No Kriteria Proses 1 Proses 2
1 Alat yang
digunakan
1 reaktor,
2 menara distilasi
***
2 reaktor seri,
1 menara distilasi
ekstraktor metanol
Kolom metanol
**
2 Hasil Konversi > 90%
Selektivitas reaksi
99%
***
Konversi 90%
**
3 Kondisi operasi Suhu operasi T = 50
oC, P = 5 atm
***
Reaktor 1 (T = 90 oC)
Reaktor 2 (T = 50 oC)
**
4 Katalis Polisulfonat Resin
**
Asam padatan
**
Jumlah bintang (*) 11 8
Keterangan: *** = baik
** = cukup
Dari hasil penilaian pada Tabel 1.5, terlihat proses 1 memiliki tanda
*(bintang) lebih banyak daripada proses yang kedua. Hal ini
menunjukkan bahwa proses pertama lebih baik daripada proses kedua.
12
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Dengan demikian proses pertama yang akan dipilih untuk perancangan
pabrik MTBE.
13
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
BAB II
PROSES PRODUKSI
A. Spesifikasi Bahan
a. Bahan baku
1. Metanol
Rumus Kimia : CH3OH
Fase : Cair
Kemurnian : 99,8%
Berat Molekul : 32 gram/gmol
Suhu didih normal : 337,8 K
Suhu kritis : 513,0 K
Tekanan kritis : 80,9 bar
Panas pembentukan : -48,08 kkal/gmol
Kapasitas panas, Cp : 5,052 + 1,69.10-2
T + 6,18.10-6
T2 – 6,81.10
-9T
3
kal/gmol K
Konduktivitas cair :3,225.10-1
– 4,785.10-4
T + 1,168.10-7
T2 W/mK
Konduktivitas gas :-7,797.10-3
+ 4,167.10-5
T + 1,214.10-7
T2 W/mK
Rapat massa : 0,793 kg/liter (pada T= 20◦C)
Hazard :Cairan dan uapnya mudah terbakar. Sangat
berbahaya jika terhirup oleh hidung atau terkena
kulit. Dapat menyebabkan iritasi pada mata, kulit,
14
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
dan saluran pernapasan. Dapat menyebabkan sistem
saraf terganggu.
Explosion Limit Lower: Lower ( 6% vol), Upper (31% vol).
2. Isobutilen
Rumus kimia : CH2=C(CH3)2
Fase : Cair
Kemurnian : 99%
Berat Molekul : 56 gram/gmol
Suhu didih normal : 266,2 K
Suhu kritis : 417,9 K
Tekanan kritis : 40 bar
Panas pembentukan : -4,04 kkal/gmol
Kapasitas panas, Cp : 3,834 + 6,70.10-2
T – 2,61.10-5
T2 + 2,17.10
-9T
3
kal/gmol K
Konduktivitas cair : 2,325.10-1
– 5,204.10-4
T + 2,609.10-7
T2 W/mK
Konduktivitas gas :-2,776.10-3
– 2,806.10-6
T + 2,525.10-7
T2 T
3 W/mK
Rapat massa : 0,594 kg/liter (20◦ C)
Hazard :dapat menyebabkan iritasi, dan mudah terbakar.
Konsentrasi yang tinggi pada fase gas dapat
menyebabkan lingkungan kekurangan oksigen. Jika
terhirup dapat menimbulkan gejala seperti kepala
pusing, telinga berdengung, perasaan mengantuk.
Flammable Limit (di udara dalam % volume):
15
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Lower Explosion Limit (LEL):1,8
Upper(UEL): 9,6%
b. Produk
1. MTBE
Rumus kimia : CH3OC(CH3)3
Fase : Cair
Kemurnian : 99%
Berat Molekul : 88 gram/gmol
Suhu didih normal : 328 K
Suhu kritis : 223,25◦ C
Tekanan kritis : 30,52 atm
Panas pembentukan : -72,30 kkal/gmol
Kapasitas panas, Cp : -2,265 + 1,36.10-1
T – 8,32.10-5
T2 + 2,06.10
-8T
3
kal/gmol K
Konduktivitas cair : 2,325.10-1
– 5,204.10-4
T + 2,609.10-7
T2 W/mK
Konduktivitas gas :-2,776.10-3
– 2,806.10-6
T + 2,525.10-7
T2 T
3 W/mK
Rapat massa : 0,594 kg/liter (20◦ C)
Hazard : dapat menyebabkan sedikit iritasi pada mata dan
kulit. Uapnya jika terhirup dapat mengiritasi mata
dan saluran pernapasan, jumlah uapnya yang
berlebih dapat menyebabkan pusing, mual dan
akhirnya menyebabkan kehilangan kesadaran. Jika
masuk melalui mulut dapat menyebabkan iritasi
pada saluran pencernaan.
16
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Flammable Limit (di udara dalam % volume) :
Lower Explosion Limit (LEL): 1,5 % volume
Upper(UEL): 8,5 % volume
B. Uraian Proses
Pabrik metil tersier butil eter dirancang dengan kapasitas 500.000
ton/tahun. Bahan baku yang digunakan adalah metanol (CH3OH) dan isobutilen
(CH2=C(CH3)2). Lokasi pabrik akan didirikan di Balikpapan, Kalimantan Timur.
Bahan baku metanol diperoleh dari PT. KMI (Kaltim Metanol Industry),
Kalimantan Timur. Sedangkan isobutilen diperoleh dari BASF-YPC Cina
Proses pembuatan metil tersier butil eter dari metanol dan isobutilen dengan
kapasitas 500.000 ton/tahun, reaktor yang digunakan adalah reaktor fixed bed
multitube. Dibagi menjadi beberapa tahap, yaitu:
1. Tahap Penyiapan Bahan Baku
a. Metanol
Bahan baku pertama yang digunakan adalah metanol dengan kemurnian
99,8 %, disimpan dalam fase cair di Tangki-01 (T-01) pada suhu 30oC dan
tekanan 1 atm dengan kapasitas tangki untuk 2 minggu operasi. Selanjutnya dari
Tangki-01 (T-01), Pompa-03 (P-03) mengalirkan Metanol dari Tangki-01 (T-01)
menuju ke Reaktor (R). Cairan metanol tersebut, sebelum masuk Reaktor (R)
terlebih dahulu dipanaskan pada Heater-01 (HE-01), dengan tujuan memanaskan
17
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
umpan metanol dari suhu 55,41oC menjadi 60
oC dengan pemanas steam jenuh
pada suhu 165oC, sehingga siap diumpankan ke Reaktor (R).
b. Isobutilen
Bahan baku kedua yang digunakan adalah isobutilen dengan kemurnian
99%, disimpan dalam Tangki-02 (T-02) pada suhu 30 oC dan tekanan 6,2 atm
dengan kapasitas tangki untuk 1 bulan operasi. Selanjutnya dari Tangki-02 (T-02),
pompa-04 (P-04) mengalirkan isobutilen dari Tangki-02 (T-02) menuju ke
Reaktor-01 (R-01). Cairan isobutilen tersebut, sebelum masuk ke Reaktor-01 (R-
01) terlebih dahulu melalui Heater-02 (HE-02), dengan tujuan memanaskan
umpan isobutilen dari suhu 42,35oC menjadi 60
oC dengan pemanas steam jenuh
pada suhu 165oC, sehingga siap diumpankan ke Reaktor (R).
2. Tahap Reaksi
Tahap reaksi terjadi dalam Reaktor Fixed Bed Multitube, reaksi
berlangsung pada suhu 60oC dan tekanan 11 atm. Reaksi yang terjadi sebagai
berikut:
CH3OH + CH2=C(CH3)2 CH3OC(CH3)3 ∆H298 = -20592,87 kal/gmol
= -20,6 kkal/gmol
Reaksi berlangsung secara eksotermis, non-isotermal non-adiabatis. Pada
reaksi eksotermis sebaiknya reaktor dioperasikan pada suhu rendah. Pada reaktor
yang bekerja secara non isotermal akan terjadi kenaikan suhu reaksi, yang
menyebabkan konversi semakin berkurang. Sehingga pada reaksi tersebut,
konversi optimum yang bisa dicapai adalah 70%.
18
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Reaksi berlangsung dengan bantuan katalis Polysulfonat resin, yang
ditempatkan dalam tube yang disusun secara square pitch.
Hasil reaksi berupa campuran cairan keluar pada bagian atas reaktor
dengan suhu 67,68oC dan tekanan 10,57 atm.
3. Pemisahan dan Pemurnian Produk
Campuran cairan hasil reaksi tersebut dialirkan menuju Menara Distilasi
(MD-01), yang terlebih dahulu dilewatkan Heater-03 (HE-03), dengan tujuan
memanaskan cairan hasil dari Reaktor (R) dari suhu 67,68oC menjadi 124,38
oC
dengan pemanas steam jenuh pada suhu 165oC. Selanjutnya dari Heater-03 (HE-
03) ini, campuran cairan ini dialirkan menuju Menara Distilasi (MD-01) dengan
kondisi operasi umpan masuk (MD-01) pada suhu 124,38oC dan tekanan 10,57
atm, dengan tujuan memisahkan isobutilen sebagai produk atas untuk direcycle ke
dalam reaktor. Hasil atas Menara Distilasi-01 (MD-01) yang berupa uap isobutilen
dengan temperatur 70˚C dan tekanan 10,11 atm, diembunkan dalam kondensor-
01 (CD-01). Hasil embunan ditampung dalam tangki akumulator-01 (AC-01).
Kemudian hasil embunan tersebut sebagian dikembalikan sebagai refluks di
Menara Distilasi-01 (MD-01). Selanjutnya Pompa-05 (P-05) mengalirkan
sebagian cairan isobutilen hasil atas (MD-01) dari tangki akumulator-01 (AC-01)
menuju umpan Reaktor (R). Hasil bawah Menara Distilasi-01 (MD-01) dengan
temperatur 138,2oC dan tekanan 11,13 atm diuapkan pada reboiler (RB-01)
dengan tujuan menguapkan sebagian hasil bawah Menara Distilasi (MD-01)
menjadi suhu 142,62oC dengan pemanas steam jenuh. Sebagian uap jenuh yang
keluar dari reboiler (RB-01) dikembalikan ke dasar Menara Distilasi (MD-01),
19
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
sebagian lagi dialirkan menuju Menara Distilasi-02 (MD-02). Sebelum masuk
Menara Distilasi-02 (MD-02), cairan jenuh hasil bawah Menara Distilasi-01 (MD-
01) ini masuk ke Cooler-01 (CL-01), dengan tujuan mendinginkan hasil bawah
(MD-01) dari suhu 142,62oC menjadi 62,70
oC dengan pendingin air masuk pada
suhu 30oC menjadi 50
oC. Kondisi operasi umpan masuk (MD-02) pada suhu
62,7oC dan tekanan 1,1atm. Hasil atas Menara Distilasi-02 (MD-02) yang berupa
uap dengan temperatur 48,97˚C dan tekanan 1 atm, diembunkan dalam
kondensor-02 (CD-02). Hasil embunan ditampung dalam tangki akumulator-02
(AC-02). Kemudian hasil embunan tersebut sebagian dikembalikan sebagai
refluks di Menara Distilasi-02 (MD-02). Hasil utama (MD-02) berupa produk
metil tersier butil eter dialirkan menuju Tangki-03 (T-03) oleh Pompa-06 (P-06)
dengan melalui Cooler-02 (CL-02) terlebih dahulu untuk mendinginkan hasil atas
(MD-02) tersebut dari suhu 48,97˚C menjadi 35˚C, dengan pendingin masuk pada
suhu 30˚C dan keluar pada suhu 40˚C. Selanjutnya produk MTBE yang telah
didinginkan disimpan dalam Tangki-03 (T-03) dengan waktu tinggal 1 bulan.
Produk dalam T-03 dialirkan oleh Pompa-09 (P-09) menuju truk untuk
selanjutnya didistribusikan kepada konsumen.
Hasil bawah Menara Distilasi-02 (MD-02) dengan temperatur 68,06oC
dan tekanan 1,2 atm diuapkan pada Reboiler-02 (RB-02) dengan tujuan
menguapkan sebagian hasil bawah Menara Distilasi-02 (MD-02) menjadi suhu
69,39 o
C dengan pemanas steam jenuh. Sebagian uap jenuh hasil dari (RB-02)
dikembalikan ke dasar Menara Distilasi-02 (MD-02), sebagian lagi dialirkan oleh
Pompa-07 (P-07) menuju Membran Separator (MB). Membran Separator (MB)
20
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
berfungsi untuk mengurangi H2O dalam metanol. Larutan garam NaCl 25%
digunakan sebagai media penyerap pada Membran Separator. Umpan masuk
Membran Separator pada temperatur 69,39oC dan tekanan 6,15 atm. Hasil
keluaran Membran Separator (MB) yaitu metanol sebagai hasil utama dialirkan
Pompa-08 (P-08) untuk direcycle sebagai umpan Reaktor (R-01). Sedangkan hasil
keluaran berupa larutan garam 24,5% menuju ke unit utilitas.
C. Diagram Alir
1. Diagram Alir Kualitatif
(Disajikan pada Lampiran)
2. Diagram Alir Kuantitatif
(Disajikan pada Lampiran)
3. Process Engineering Flow Diagram (PEFD)
(Disajikan pada Lampiran)
D. Tata Letak Alat dan Pabrik
a. Tata letak Alat
Tata letak alat-alat proses diusahakan sesuai dengan urutan kerja dan
fungsi alat-alat proses, seperti letak tangki bahan baku dan tangki produk, tidak
diletakkan berdekatan agar distribusi mudah pada waktu pengisian bahan atau
pengambilan produk. Penyusunan peralatan proses alat satu dengan alat yang
lainnnya seperti reaktor, menara distilasi, membran separator, harus saling
berurutan sesuai dengan urutan kerja dan fungsinya, untuk alat seperti heat
21
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
exchanger, pompa dan akumulator juga diletakkan pada masing-masing areanya,
selain itu juga harus mempertimbangkan factor kemudahan dalam pengecekan
alat serta keselamatan kerja. Tetapi perlu diperhatikan juga kondisi operasi dari
masing-masing alat. Pengaturan alat control dilakukan di dalam ruang kendali
(control room). Untuk ruangan kantor dan lainnya didirikan di area yang
berdekatan dengan lokasi proses agar semua kegiatan pabrik dapat terkontrol
dengan cepat.
Tata letak alat ditampilkan pada Lampiran.
b. Tata Letak Pabrik
Tata letak pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang
meliputi tempat karyawan bekerja, tempat peralatan dan tempat menyimpan
bahan. Tata letak pabrik yang tepat sangat penting untuk mendapatkan efisiensi,
keselamatan dan kelancaran para pekerja serta keselamatan dan kelancaran proses.
Tata letak pabrik ditampilkan pada Lampiran.
22
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
BAB III
UTILITAS
Unit utilitas merupakan unit pendukung dalam penyediaan air, pembuatan
steam, penyediaan bahan bakar, pengadaan listrik, penyediaan udara tekan, dan
penyediaan larutan garam NaCl yang keberadaannya sangat penting dan harus
ada.
A. Penyediaan Air
Kebutuhan air diperoleh dari sumber air Sungai Wein. Air yang diperoleh
dari sungai Wein tersebut diolah terlebih dahulu sebelum digunakan sesuai
keperluannya sehingga memenuhi persyaratan dengan kebutuhan air sebesar
4.635.206 kg/jam,dimana kebutuhan air make up sebesar 173.721,26 kg/jam.
Gambar skema unit pengolahan air disajikan pada Lampiran.
B. Penyediaan Steam
Steam yang digunakan pada pabrik metil tersier butil eter ini adalah steam
jenuh pada suhu 165oC tekanan 7 atm dengan kebutuhan steam sebanyak
106.939,61 kg/jam.
C. Penyediaan Listrik
Kebutuhan listrik pada pabrik ini meliputi:
1. Penerangan
2. Sumber tenaga alat proses
23
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
3. Sumber tenaga utilitas
Listrik sebesar ini dipenuhi dari PLN sebesar 1300 kWatt, apabila tejadi
pemadaman digunakan generator cadangan berkekuatan 2000 Hp dengan bahan
bakar diesel oil.
D. Kebutuhan Bahan Bakar
Kebutuhan bahan bakar minyak diesel untuk menggerakkan generator
sebanyak 2271,77 gallon/tahun. Kebutuhan fuel oil untuk bahan bakar boiler
sebanyak 81.423.104 kg/tahun dan Net Heating Value (NHV) nya 131.000
BTU/gal.
E. Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan yang digunakan untuk instrumentasi dan
kebutuhan lainnya. Diperkirakan kebutuhan per alat kontrol adalah sebesar 2
m3/jam. Kebutuhan udara tekan keseluruhan pabrik metil tersier butil eter
diperkirakan mencapai 60 m3/jam.
F. Larutan Garam NaCl
Larutan garam NaCl berfungsi sebagai media reverse osmosis untuk
menyerap air pada proses pemurnian metanol di membrane separator. Kebutuhan
larutan garam NaCl sebesar 4.178,56 kg/jam. Larutan garam NaCl yang
digunakan adalah larutan garam NaCl 25%.
24
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
BAB IV
MANAJEMEN PERUSAHAAN
A. Bentuk Badan Usaha
Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT) yang
berbentuk badan hukum. Badan hukum ini disebut perseroan sebab modal badan
hukum terdiri atas saham-saham.Perseroan terbatas harus didirikan memakai akte
autentik.Bentuk perusahaan ini dipimpin oleh direksi yang terdiri dari seorang
direktur utama dibantu oleh direktur-direktur.
Direktur dipilih oleh rapat umum pemilik saham. Pekerjaan direktur
sehari-hari diawasi oleh rapat umum para pemilik saham. Dewan komisaris
berhak mengadakan pemeriksaan sendiri atau dibantu oleh akuntan pabrik bila
dalam perusahaan ada hal-hal yang kurang sesuai. Direktur dan komisaris dipilih
kembali oleh rapat umum pemilik saham apabila mereka bersedia setelah masa
jabatannya habis. Kekuasaan tertinggi dalam perseroan terbatas adalah rapat
umum para pemilik saham yang biasanya diadakan setahun sekali.
Modal perusahaan diperoleh dari penjualan saham-saham, dan bila
perusahaan rugi maka pemilik saham hanya akan kehilangan modalnya saja dan
tidak menyinggung harta kekayaan pribadi untuk melunasi hutang-hutangnya.
B. Struktur Organisasi
25
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Salah satu faktor yang menunjang kemajuan suatu perusahaan adalah
organisasi yang digunakan, karena berhubungan dengan kelancaran komunikasi,
yang pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja perusahaan. Sistem organisasi
perusahaan yang dipilih yaitu sistem line and staff organization. Pada sistem ini,
garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis pada pembagian tugas kerja, dimana
seorang karyawan hanya bertanggung jawab pada seorang atasan saja. Kekuasaan
mengalir secara langsung dari direksi dan kemudian ke kepala bagian, ke kepala
seksi, diteruskan ke karyawan-karyawan dibawahnya dilengkapi dengan staf ahli
yang bertugas memberi saran kepada direktur.
C. Jadwal Kerja Karyawan
Pabrik Metil Tersier Butil Eter direncanakan jumlah pekerjanya kurang
lebih 270 orang dan beroperasi selama 24 jam sehari secara kontinyu. Jumlah hari
kerja selama setahun 330 hari,hari-hari yang lain digunakan untuk perawatan dan
perbaikan. Dalam kerjanya, karyawan dibedakan menjadi dua, yaitu :
1. Karyawan Non Produksi
Merupakan karyawan yang secara tidak langsung menangani proses
produksi. Yang termasuk dalam golongan ini adalah:
a. Direktur Perusahaan
b. Kepala-kepala Bagian
c. Kepala- kepala Seksi
d. Karyawan bagian umum.
26
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Jam kerja yang berlaku untuk karyawan non produksi dalam seminggu
adalah 5 hari dengan jumlah kerja maksimum 40 jam selama seminggu dan
selebihnya dihitung sebagai lembur. Dimana lembur untuk hari-hari biasa adalah
1,5 kali jam kerja sedangkan pada hari-hari besar (hari libur) adalah 2 kali jam
kerja. Adapun jam kerja untuk karyawan non produksi dapat diatur dengan
perincian sebagai berikut:
Hari Senin- Jumat : jam 08.00 – 16.00 WIB
Hari Sabtu : Libur
Sedangkan untuk jam istirahat diatur sebagai berikut:
Selain hari Jumat : jam 12.00 – 13.00 WIB
Hari Jumat : jam 11.30 – 13.00 WIB
Hari Minggu dan hari libur hari besar semua karyawan non produksi libur.
2. Karyawan Produksi
Merupakan karyawan yang secara langsung menangani dan terlibat dalam
proses produksi. Yang termasuk dalam golongan ini adalah:
a. Operator Shift
b. Operator pada Bagian Produksi (Ruang Kontrol)
c. Asisten Operator
Sistem kerja bagi karyawan produksi diatur menurut pembagian shift dan
dilakukan secara bergiliran. Hal ini dilakukan karena tempat-tempat pada proses
produksi memerlukan kerja rutin selama 24 jam secara terus menerus. Pembagian
shift dilakukan dalam 4 regu, dimana 3 regu mendapat giliran shift sedangkan 1
27
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
regu libur. Adapun jam kerja shift dalam 1 hari diatur dalam 3 shift sebagai
berikut :
Shift I : Jam 07.00 – 15.00 WIB
Shift II : Jam 15.00 – 23.00 WIB
Shift III : Jam 23.00 – 07.00 WIB
Jam kerja shift berlangsung selama 8 jam sehari dan mendapat pergantian
shift setiap 2 hari kerja sekali. Karyawan shift bekerja dengan sistem 6 hari kerja,
2 hari libur. Pada Hari Minggu dan hari libur hari besar semua karyawan produksi
tidak libur.
Sedangkan tempat-tempat khusus, seperti : bagian keamanan, bagian
proses kontrol, dan utilitas juga dilakukan pembagian kerja yang diatur dalam
pembagian shift seperti yang telah diatur di atas dan seluruh karyawan mendapat
cuti selama 12 hari tiap tahunnya.
Pembagian jadwal kerja karyawan ditampilkan sebagai berikut:
28
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Tabel 4.1 Pembagian jadwal kerja karyawan
Keterangan : 1, 2, 3, … : hari kerja
I, II, III : jam kerja (shift)
A, B, C, D : kelompok kerja (regu)
Shift H a r i k e
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
I
II
III
A
B
C
A
B
C
D
A
B
D
A
B
C
D
A
C
D
A
B
C
D
B
C
D
A
B
C
A
B
C
D
A
B
D
A
B
C
D
A
C
D
A
B
C
D
Libur D D C C B B A A D D C C B B A
Shift H a r i k e
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
I
II
III
B
C
D
A
B
C
A
B
C
D
A
B
D
A
B
C
D
A
C
D
A
B
C
D
B
C
D
A
B
C
A
B
C
D
A
B
D
A
B
C
D
A
C
D
A
Libur A D D C C B B A A D D C C B B
29
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
D. Sistem Penggajian Karyawan
1. Sistem penggajian yang berlaku bagi para karyawan adalah sistem yang
berupa gaji bulanan yang diberikan setiap awal bulan sekali dengan besarnya
gaji didasarkan atas ketentuan sebagai berikut:
a. Jabatan atau Golongan
b. Tingkat Pendidikan
c. Pengalaman Kerja
d. Keahlian
2. Fasilitas dan Jaminan Sosial
Untuk meningkatkan kesejahteraan para karyawan maka perusahaan
selain memberikan gaji bulanan juga memberikan fasilitas dan jaminan
berikut:
- Tunjangan istri/ suami sebesar 25% dari gaji pokok
- Tunjangan anak sebesar 2 % dari gaji pokok
- Cuti selama 12 hari tiap tahun dan mendapat uang cuti sebesar 1 bulan
gaji.
3. Fasilitas dinas yang diberikan pada karyawan atau pimpinan perusahaaan
sesuai dengan kemajuan dan keuntungan dari perusahaan.
- Fasilitas air bersih.
- Fasilitas kesehatan bagi karyawan, istri atau suami dan anak.
30
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
- Memberikan pakaian kerja 2 buah lengkap dengan alat-alat untuk
perlindungan terhadap keselamatan kerja sebanyak 2 kali dalam
setahun.
- Fasilitas transportasi berupa bus pegawai bagi karyawan yang
rumahnya jauh dari lokasi.
- Fasilitas peribadatan berupa masjid di lingkungan perusahaan.
- Memberikan uang bonus tiap tahun yang besarnya disesuaikan dengan
keuntungan perusahaan dan memberikan uang tunjangan hari raya.
- Memberikan asuransi kepada karyawan berupa asuransi kesehatan,
asuransi kecelakaan, dan asuransi hari tua.
4. Gambar Struktur Organisasi Perusahaan :
(Disajikan pada Lampiran)
31
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
BAB V
EVALUASI EKONOMI
A. INVESTASI MODAL
1. Fixed Capital Investment (FCI)
Fixed Capital Investment adalah investasi untuk mendirikan fasilitas
produksi dan pembuatanya. FCI sebesar: US$ 138.792.224 +
Rp 374.008.971.264,00
2. Working Capital Investment (WCI)
Working Capital Investment adalah investasi yang diperlukan untuk
menjalankan usaha/modal dari suatu pabrik selama waktu tertentu. WCI
sebesar: Rp 612.233.052.160,00
B. BIAYA PRODUKSI
1. Manufacturing Cost
Manufacturing Cost adalah biaya yang berhubungan secara langsung
dengan proses produksi. Manufacturing Cost sebesar:
Rp 1.457.498.750.976,00
2. General Expenses
General Expenses adalah pengeluaran umum pabrik yang tidak
berhubungan langsung dengan proses produksi, seperti biaya administrasi,
laboratorium, dan research. General Expenses sebesar:
Rp 611.479.781.376,00
32
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
C. HARGA JUAL PRODUK
Harga jual produk ditentukan dari harga dasar dan keuntungan yang ingin
diperoleh. Harga dasar produk metil tersier butil eter adalah Rp 4138,00 / kg, dan
ditentukan harga jual produk metil tersier butil eter: Rp 5.450,00 / kg.
D. ANALISIS KELAYAKAN
1. Laba
Laba yang diperoleh sebelum pajak pertambahan nilai (PPN) yang
besarnya 50% adalah sebesar Rp 656.021.389.312,00 per tahun, dan laba yang
diperoleh setelah pajak sebesar Rp 328.010.694.656,00 per tahun.
2. Return on Investment (ROI)
Return on Investment adalah perkiraan keuntungan yang dapat diperoleh
setiap tahun berdasarkan kecepatan pengembalian modal yang diinvestasikan.
ROI sebelum pajak : 39,92 %
ROI sesudah pajak : 19,96 %
3. Pay out Time (POT)
Pay out Time adalah waktu yang dibutuhkan (dalam tahun) untuk
pengembalian modal tetap yang ditanamkan atas dasar keuntungan setiap
tahun setelah ditambah dengan penyusutan.
POT sebelum pajak : 2,00 tahun
POT sesudah pajak : 3,34 tahun
33
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
4. Break Even Point (BEP)
Break Even Point adalah kondisi di mana perusahaan hanya mampu
menjual (%) kapasitas produk yang dimaksud dan hasil penjualannya hanya
mampu untuk membayar biaya pengeluaran total sehingga pabrik dikatakan
tidak untung maupun tidak rugi. BEP diperoleh pada 40,89 % kapasitas
produksi.
5. Shut Down Point (SDP)
Shut Down Point adalah kondisi di mana hasil penjualan produk pada (%)
kapasitas yang dimaksud hanya mampu untuk membayar Fixed Cost dan tidak
mampu membayar pengeluaran yang lain sehingga lebih baik pabrik tutup.
SDP terjadi pada 21,63 % kapasitas produksi.
6. Discounted Cash Flow Rate (DCFR)
Merupakan sistem perhitungan tingkat suku bunga usaha dari penerimaan
berupa cash flow yang dihitung secara periodik per 1 tahun dengan sistem
bunga berganda selama masa servis (10 tahun umur pabrik) secara future to
present dari modal yang ditanamkan. Dari hasil analisis, DCFR yang
diperoleh sebesar 41,00%.
Analisis Discounted Cash Flow Rate:
Umur pabrik = 10 th
Salvage value = Rp 164.354.146.304,00
Cash flow = Annual profit + depresiasi + finance
= Rp 943.519.760.384,00
34
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Gambar 1. Grafik Ekonomi
Keterangan:
Fa Fixed Expense Annual = Rp 213.660.385.280,00
Va Variable Expense Annual = Rp 1.055.034.245.120,00
Ra Regulated Expense Annual = Rp 800.283.885.568,00
Sa Sales Annual = Rp 2.724.999.987.200,00
-
500
1,000
1,500
2,000
2,500
3,000
3,500
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Milyar
Ru
pia
h/T
ah
un
% Kapasitas Produksi
BEPSDP
0,3Ra
Fa
Va
Ra
Sa
35
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
BAB VI
KESIMPULAN
1. Ditinjau dari teknik yang meliputi pengadaan alat-alat produksi, penerapan
teknologi, bahan baku, proses produksi, hasil produksi dan tenaga kerja maka
pabrik Metil Tersier Butil Eter dengan kapasitas produksi 500.000 ton/tahun
menarik untuk dikaji lebih lanjut.
2. Ditinjau dari segi ekonomi, maka pabrik ini juga layak untuk dikaji lebih
lanjut. Ini didasarkan atas tolak ukurnya dari Aries Newton sebagai berikut:
Item Aries Newton Hasil Perhitungan
Harga jual Rp 5.450,00 / kg
Laba sebelum pajak Rp 656.021.389.312,00
Laba sesudah pajak Rp 328.010.694.656,00
ROI sebelum pajak Minimum 39 % 39,92 %
ROI sesudah pajak 19,958 %
POT sebelum pajak Maksimum 2 tahun 2,00 thn
POT sesudah pajak 3,34 thn
BEP (40 – 60 ) % 40,89 %
SDP 21,63 %
DCFR 41,00 % (min. 1,5 x
bunga bank)
36
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
DARTAR PUSTAKA
Anonim, 1978, “Octane Booster Complete for Gasoline Bole”, Chem. Eng., 23
Oktober
Aries, R.S. and Newton, R.D., 1955, “Chemical Engineering Cost Estimation”,
Mc Graw Hill Book Co., New York
Badan Pusat Statistik, “Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia”, vol.I
2005-2009, Jakarta
Brown, G.G., 1978, “Unit Operation”, John Wiley and Sons Inc., Wiley Eastern
Limited, Charles E. Tuttle co, New York.
Brownell, L. E., and Young E. H., 1979, “Process Equipment Design”, Wiley
Eastern Limited.
Coulson, J.M., and Richardson, J. F., 1983, “Chemical Engineering”, vol. 1,
Pergamon Press, Oxford.
Coulson, J.M., and Richardson, J. F., 1986, “Chemical Engineering”, vol. 6,
Pergamon Press,Oxford.
Evans Jr., F.L., 1985, “Equipment Design Handbook for Refineries and Chemical
Plants”, Book Division Gulf Publishing , Houston, Texas.
Gruse, S., 1960, “Petroleum Processing Handbook”, Mc Graw Hill Co., New
York
Kern, D.Q., 1950, “Process Heat Transfer”, Mc Graw Hill Kogakusha Ltd, Tokyo.
Kirk, R.E., and Othmer, D.F., 1953, “Encyclopedia of Chemical Technology”,
vol. 7, 10, 11, The Interscience Encyclopedia Inc., New York.
Kirk, R.E., and Othmer, D.F., 1978, “Encyclopedia of Chemical Technology”,
vol. 1, The Interscience Encyclopedia Inc., New York.
Ludwig, E.E., 1964, “Applies Process Design for Chemical and Petrochemical
Plants”, vol. 1, 2, 3, Gulf Publishing Co., Houston.
M. Jarallah, Adnan dkk., 1988, The Canadian Journal of Chemical Engineering
Vol.66, Oktober: 802-807
37
Pra Rancangan Pabrik Metil Tersier Butil Eter Kapasitas 500.000 ton/tahun dari Metanol dan Isobutilen
EXECUTIVE SUMMARY KARUNIA TRI WINASIH (121080147)
Mc Cabe, W.L., Smith, J.C, dan Harriott, P., 1985, “Unit Operation of Chemical
Engineer”, 3rd
ed., Mc Graw Hill Book Co., New York.
Norbert Adolph Lange, 1934, “Lange’s Handbook of Chemistry”, Mc Graw-Hill
Book Co. Inc., New York.
Pecci, G., and Floris, T.,1977, Ether Up Antiknock of Gasoline”, Hydrocarbon
Processing, Desember
Perry, R.H., and Green , D., 1984, “Perry’s Chemical Engineers handbook “, 6th
ed., Mc Graw Hill Book Co., New York.
Peter, M.S, and Timmerhaus, K.D., 1979, “Plant design and economics for
Chemical Engineers”, 2nd
ed., Mc Graw Hill kogakusha Ltd., Tokyo
Reid, Robert C., 1988, “The Properties of Gasses and Liquids”, 4th
ed., Mc Graw
Hill Company, Tokyo
Smith,J.M. and Van Ness, H.C., 1959, “Indtroduction to Chemical Engineering
Thermodynamics”, Mc Graw Hill Book Company Inc., New York.
Sularso, dan Tahara, H., 2000, “Pompa dan Kompresor”, edisi 7., PT Pradnya
Paramita., Jakarta.
Taniguchi, B., and Johnson, R.T., 1979, “MTBE for Octane Improvement”,
CHEM-TECH, Agustus
The Merck Index: An Encyclopedia of Chemicals, Drugs, and Biologicals (11th
ed.), Merck, 1989, ISBN 091191028X, 5024
Treybal, R.E., 1984, “Mass Transfer Operation”, 3rd
, Mc Graw Hill Kogakusha
Ltd., Tokyo.
Ulrich, G.D., 1984,”A Guide to Chemical Engineering Process Design And
Economics”, John Wiley and Sons Inc., New York.
Yaws,C.L.,1992,”Thermodynamics and Physical Property Data”,Gulf Publishing
Company,Houston,Texas.