PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA

PHENYLETHYL ALCOHOL DARI BENZENE DAN

ETHYLENE OXIDE

KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

EXECUTIVE SUMMARY

Disusun Oleh :

Leny Marince Natonis No. Mhs. 121050010 / TK

Febriarty Indah Wahyuni No.Mhs. 121050091 / TK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2011

PRA RANCANGAN PABRIK KIMIA

PHENYL ETHYL ALCOHOL DARI BENZENE DAN

ETHYLENE OXIDE

KAPASITAS 50.000 TON/TAHUN

EXECUTIVE SUMMARY

Diajukan kepada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta

guna melengkapi syarat -syarat

untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Kimia

Oleh :

Leny Marince Natonis No.Mhs. 121050010 / TK

Febriarty Indah Wahyuni No.Mhs. 121050091 / TK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VE TERAN”

YOGYAKARTA

2011

KATA PENGANTAR

Pra rancangan Pabrik Kimia merupakan tugas yang diwajibkan bagi

setiap mahasiswa sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Kimia,

Jurusan Teknik Kimia , Fakultas Teknologi Industri, UPN “Veteran” Yogyakarta.

Dalam hal ini penyusun mendapat tugas “Pra Rancangan Pabrik Phenyl Ethyl

Alcohol dari Benzene dan Ethylene Oxide” dengan kapasitas 50.000 ton/tahun,

yang diharapkan dapat bermanfaatkan bagi perkembangan industri kimia.

Penyelesaian tugas ini didasarkan atas hasil studi dari beberapa sumber

seperti jurnal, data paten, materi akademik dan sebagainya.

Penyusun mengucapkan terima kasih kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Karunia-Nya.

2. Bapak Ir. Abdullah Kunta-Arsa, MT selaku Dosen Pembimbing I, yang banyak

meluangkan waktunya dengan penuh kesabaran untuk membimbing, memberi

nasehat, saran, dan arahan dalam penyusunan skripsi ini.

3. Ibu Ir. Sri Sukadarti, MT selaku Dosen Pembimbing II, yang banyak meluangkan

waktunya dengan penuh kesabaran untuk membimbing, memberi nasehat, saran,

dan arahan dalam penyusunan skripsi ini.

4. Orang tua kami, terima kasih telah membesarkan kami dan mendidik kami

dengan penuh cinta kasih yang tidak bisa terbalaskan hingga akhir hayat.

5. Teman-teman angkatan 2005, semangat terus jangan pernah menyerah, semoga

kita semua sukses selalu.

6. Semua pihak yang telah membantu penyusunan tugas akhir tugas akhir ini

yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

Semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang memerlukannya dan mohon

maaf apabila masih banyak kekurangannya dalam penyusunan tugas akhir ini.

Yogyakarta, Agustus 2011

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman Judul ……………………………………………………………......

Halaman Pengajuan …………………………………………………………..

Halaman Pengesahan …………………………………………………………

Kata Pengantar ………………………………………………………………..

Daftar Isi ……………………………………………………………………...

Daftar Gambar………………………………………………………………...

Daftar Tabel …………………………………………………………………..

Intisari ………………………………………………………………………...

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................

A. Latar Belakang ………………………………………………………..

B. Prospek Pasar …………………………………………………………

C. Tinjauan Pustaka ……………………………………………………..

D. Tinjauan Termodinamika………………………………………….......

BAB II PROSES PRODUKSI ……………………………………………..

A. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ………………………………….

B. Deskripsi Proses ………………………………………………………

BAB III UTILITAS …………………………………………………………

A. Air …………………………………………………………………….

B. Listrik …………………………………………………………………

C. Steam …………………………………………………………………

D. Udara Tekan ………………………………………………………….

BAB IV MANAJEMEN PERUSAHAAN …………………………………

A. Organisasi …………………………………………………………….

B. Rencana Jam Kerja ……………………………………………………

BAB V EVALUASI EKONOMI ………………………………………….

BAB VI LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ………………………..

A. Pemilihan Lokasi …………………………………………………......

B. Tata Letak Pabrik ……………………………………………………..

i

ii

iii

iv

v

vii

viii

ix

1

1

2

3

6

8

8

10

14

14

14

14

14

16

16

17

19

22

22

24

C. Tata Letak Alat Proses………………………………………………..

BAB VII KESIMPULAN …………………………………………………..

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………….

LAMPIRAN

26

29

30

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Ekspor - Import Phenyl Ethyl Alcohol……………

Gambar 2.1 Diagram Alir Kuantitatif ………………………………........

Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif ……………………………………..

Gambar 3.1 Diagram Utilitas ……………………………………………..

Gambar 5.1 Break Even Point ……………………………………………

Gambar 6.1 Tata Letak Pabrik ……………………………………………

Gambar 6.2 Tata Letak Alat Proses ………………………………………

2

12

13

15

21

27

28

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Ekspor - Import Phenyl Ethyl Alcohol …………………………

2

INTISARI

Pabrik Phenyl Ethyl Alcohol dari Benzene dan Ethylene Oxide dengan kapasitas 50.000 ton / tahun direncanakan didirikan di Cilacap, Jawa Tengah. Pabrik beroperasi secara kontinu selama 320 hari dalam setahun dan 24 jam per hari dengan jumlah tenaga kerja 200 orang.

Proses pembuatan Phenyl Ethyl Alcohol dari Benzene dan Ethylene Oxide dari tangki penyimpan dipompa ke dalam mixer sebagai umpan segar untuk dicampur dengan larutan benzene recycle, hasil campuran didinginkan di cooler dan dipompa untuk diumpankan ke dalam reaktor yang berisi katalis aluminium klorida, sehingga terjadi reaksi pembentukan phenylethyl alcohol. Reaktor berjalan pada suhu tetap dan bekerja secara kontinu. Reaktor yang diguanakan adalah RATB.

Hasil dari reaktor di blow down ke mixer untuk dilakukan pencucian aluminium klorida dengan air, hasil pencucian diumpankan ke dekanter untuk memisahkan larutan benzene dengan larutan aluminium klorida. Larutan aluminium klorida sebagai hasil bawah dekanter dibuang ke UPL, sedangkan larutan benzene sebagai hasil atas dekanter diumpankan ke menara distilasi setalah terlebih dahulu dipanaskan dalam heater.

Di dalam menara distilasi terjadi proses pemisahan produk phenylethyl alkohol sebagai hasil bawah menara distilasi dengan benzene yang merupakan hasil atas menara distilasi yang diumpankan ke dalam mixer sebagai recycle. Untuk menghasilkan produk phenylethyl alkohol sebanyak 50.000 ton /tahun dengan kemurnian 99%. Air untuk kebutuhan utilitas sebesar 118334.45 kg/jam. Kebutuhan listrik sebesar 5332.32 KW.

Dari perhitungan evaluasi ekonomi diperoleh modal tetap sebesar $ 30,753,842.63 + Rp 68.007.400.000,- ,modal kerja sebesar $ 35,230,047.81 + Rp. 289.243.194.000,- ,biaya operasi sebesar $ 90,228,243.88,ROI sebelum pajak sebesar 25.67 %, ROI sesudah pajak 15.40 %, POT sebelum pajak 2.8 tahun, POT sesudah pajak 3.9 tahun, BEP sebesar 48.1 %, SDP sebesar 22.1 % dan DCF sebesar 21.872%. Berdasarkan evaluasi ekonomi ini maka pabrik Phenyl Ethyl Alcohol dari Benzene dan Ethylene Oxide layak untuk dipertimbangkan.

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam perkembangan menuju Negara maju di segala bidang, Indonesia

diharapkan mampu bersaing dengan negara-negara industri lain di dunia.

Peningkatan yang sangat pesat baik secara kualitas maupun kuantitas juga

terjadi dalam industri kimia. Oleh karena itu untuk masa yang akan datang,

industri kimia khususnya, perlu dikembangkan agar tidak selalu bergantung

pada negara lain.

Phenyl Ethyl Alcohol (C6H5CH2CH2OH) merupakan salah satu produk

kimia hasil produksi antara (intermediate) yang sangat komersial untuk bahan

baku industri pembuatan parfum yang cukup potensial. Disamping itu Phenyl

Ethyl Alcohol (PEA) juga dapat digunakan sebagai bahan pembuatan kosmetik

,sabun, bahan pengawet, anti bakteri dan lain sebagainya.

Dalam perkembangannya, setelah tahun 1900 kebutuhan permintaan

PEA terus meningkat, tidak lama. Seiring dengan bertambahnya kebutuhan

tersebut maka perlu dilakukan pengembangan- pengembangan dalam proses

pembuatan PEA guna meningkatkan hasil dan mutu produk yang lebih baik

Pendirian pabrik PEA akan sangatlah tepat, karena dapat memberikan

dampak positif dalam segala bidang, antara lain dibukanya lapangan kerja

baru,sehingga dapat menyerap tenaga kerja dan mengurangi tingkat

pengangguran di Indonesia. Disamping itu untuk memenuhi kebutuhan pasar

didalam negeri dan diluar negeri yang diharapkan dapat meningkatkan devisa

negara.

B. Prospek Pasar

1. Data Ekspor-Impor

Data statistik dalam lima tahun terakhir menunjukan bahwa

kebutuhan PEA dalam negeri terus meningkat. Hal ini sesuai dengan data

dari Biro Pusat Statistik yang ditunjukan pada tabel 1. dibawah ini:

Tabel 1.1 Data Ekspor-Impor PhenylEthyl Alcohol No Tahun Impor (ton) Ekspor(ton) 1 2000 1224.001 180.92 2 2001 1325.489 606.194 3 2002 1576.242 2240.6 4 2003 1777.755 2159.774 5 2004 2179.843 2920.712 6 2005 2543.165 4152.176 7 2006 2478.914 4290.685 8 2007 2247.891 8082.172

Sumber:BPS

Berdasarkan grafik impor PEA menunjukkan bahwa kebutuhan

PEA dari luar negeri cenderung menurun.

. Dari grafik ekspor PEA mengalami peningkatan drastis tiap

tahunnya, ini berarti kita sudah bisa memenuhi kebutuhan dalam negeri.

0

2000

4000

1998 2000 2002 2004 2006 2008Be

rat(

ton

)

Tahun

Grafik Impor PEA(ton)

Impor(ton)

0

5000

10000

1998 2000 2002 2004 2006 2008

Ber

at(t

on)

Tahun

Grafik Ekspor PEA(ton)

Ekspor(ton)

C. Tinjauan Pustaka

a. Tinjauan Berbagai Proses

Phenyl Ethyl Alcohol(PEA) adalah suatu senyawa aromatis yang

mempunyai sifat berbau harum seperti bunga mawar. Secara alami PEA

terkandung dalam minyak yang mudah menguap (volatile), misalnya pada

bunga mawar, bunga jeruk manis, dan daun teh. PEA merupakan senyawa

aromatis paling sederhana dam memiliki berbagai karakteristik kimia

seperti alkohol primer.

Proses pembuatan PEA dapat dilakukan dengan berbagai macam

cara antara lain:

1). Reaksi Grignard

Selama 25 tahun terakhir setelah 1990, reaksi Grignard

digunakan untuk membuat PEA. Akan tetapi reaksi ini hanya

dipakai untuk jumlah yang terbatas.

Proses Grignard yang digunakan untuk menghasilkan PEA

memiliki tahap-tahap reaksi sebagai berikut (Kirk & Othmer,

1981):

C6H5Br + Mg C6 H5MgBr

Bromo Benzene Fenil magnesium bromide

C6 H5MgBr + C2 H4O C6 H5CH2 CH2OMgBr

C6 H5CH2 CH2OMgBr + H+ C6 H5CH2 CH2OH + Mg+ + Br

2). Reaksi Friedel- Crafts

Ketika Etylene oxide (C4H2O) secara komersial

ditemukan, maka teknik Friedel- Crafts menggeser penggunaan

reaksi yang lain. Reaksi Friedel- Crafts pertama kali digunakan

oleh Schaarschimdt pada tahun 1925, yaitu dengan meraksikan

benzene(C6H6) dan ethylene oxide (C4H2O) dengan

menggunakan katalis aluminium klorida (AlCl3) pada suhu

operasi 10 - 11 ºC dengan tekanan atmosferis. (Kirk and

Othmer, 1981).

Reaksi Friedel- Crafts :

C6 H6 + C2 H4O → 3AlCl C6 H5CH2 CH2OH

Benzene Ethylene Oxide Phenyl Ethyl Alcohol

Penggunaan Benzene yang berlebih dapat memberi

pengaruh pada agitasi yang baik selama proses reaksi, serta

untuk mencegah pembentukan etilen klorohidrin sebagai hasil

samping.

b. Pemilihan Proses

1. Bahan baku

1.1 Proses Grignard

Proses Grignard menggunakan bahan baku Bromo Benzene,

Magnesium, dan Ethylene oxide. Akan tetapi tahap pengadaan

bahan baku harus didatangkan dari mancanegara. Dengan demikian

proses produksi PEA dalam jumlah besar ditinjau dari segi

ekonomi sangat tidak menguntungkan.

1.2 Proses Friedel- Crafts

Proses Friedel- Crafts menggunakan bahan baku Benzene dan

Ethylene oxide. Pengadaan bahan baku untuk proses ini lebih

mudah dilakukan daripada proses Grignard karena adanya pabrik

yang memproduksi bahan baku yang digunakan yaitu:

● Benzene yang diproduksi oleh Pertamina Cilacap, Jawa

Tengah.

● Ethylene oxide yang dapat diproduksi oleh PT. Chandra

Asri Cilegon.

2. Potensial Ekonomi

2.1 Proses Grignard

● Produk : Phenyl Ethyl Alcohol

Harga/kg : $ 2,833/kg

● Bahan baku

Bromo Benzene : $1,303/kg

Magnesium : $0,477/kg

Ethylene oxide : $1,0555/kg +

$ 2,8355/kg

EP = Harga produk – biaya bahan baku

EP = (BM Phenyl Ethyl Alcohol x Harga Phenyl Ethyl

Alcohol ) – [(BM Bromo Benzene X Harga Bromo

Benzene) + (BM Mg x Harga Mg) + (BMCH2CH2OH x

Harga CH2CH2OH)]

= (122x2,833)(156.9x1,303)+(24.31x0,477)

+(44.054 x 1,05555)

= $ 70,718.118 /kg

2.2 Proses Friedel – Crafts

● Produk : Phenyl Ethyl Alcohol

Harga/kg : $ 2,833/kg

● Bahan baku

Benzene : $0,5555/kg

Ethylene oxide : $1,0555/kg +

$1,6110/kg

Dari data-data yang diperoleh maka nilai potensial

ekonomi (EP) untuk masing-masing proses dapat dihitung

melalui hubungan :

EP = Harga Produk – Biaya bahan baku

EP = (BM Phenyl Ethyl Alcohol) x (Harga Phenyl Ethyl Alcohol)-

[(BM Benzene x Harga Benzene) + (BM Ethylene

Oxide)x(Harga Ethylene Oxide)]

= (122x2,833)-(78.114x0,5555)+(44.054x1,0555)

= $ 348,733/kg

Jadi, proses yang dipilih dalam Pra Rancangan Pabrik PEA

adalah menurut proses Friedel – Crafts dengan

pertimbangan dilihat dari nilai EP yang paling tinggi.

c. Tinjauan Termodinamika

Reaksi:

C2H4(1) + C6H6(1) → 3AlCl C6H5CH2CH2OH(1) ……………………..(1)

Panas reaksi pada reaktor:

∆HR,10ºC = ∆Hreactan+∆Hproduk+∆HR,25ºC

∆HR,25ºC = -19196kkal/kgmol

∆HR,10ºC = ∆Hreactan+∆Hproduk+∆HR,25ºC

25ºC ∆H25C 25ºC

reaktan _ _ _ _∆Hr _ _ _ _ produk

10ºC 10ºC

Karena perbedaan suhu sangat kecil atau panas reaksinya tidak

terlalu besar, maka panas tersebut dapat diserap oleh pendingin dengan

menggunakan coil pendingin.

d. Tinjauan Kinetika

Tinjauan reaksi:

C2H4O(1) + C6H6(1) → 3AlCl C6H5 CH2 CH2OH(1) ……………………(1) A B C

Dengan mengasumsikan bahwa reaksi (1) berorde 2 terhadap

konsentrasi masing-masing reaktannya, maka :

-rA = k1CACB

Jika C2H4O berperan sebagai limiting reaktan sehingga konversi

reaksi dinyatakan terhadap C2H4O (A) :

-dt

dCA = CAOdt

dXA = k1CAO ( 1 – XA) (CBO – CAO X A )

dt

dXA

= CAO k1 ( 1 – XA) (M - X A )

Dengan : M = AO

BO

C

C

∫AX

0 )X)(MX(1k

dX

AA1

A

−−=CAO. t………………..…….............. (2

Persamaan diatas dapat diselesaikan secara integral untuk

menentukan waktu reaksi (t).

BAB II

PROSES PRODUKSI

A. Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

Bahan Baku

1. Benzene

Rumus Molekul : C6H6

Kemurnian : 98%

Bentuk : Cair tak berwarna

Berat Molekul : 78,114 kg/kgmol

Titik didih normal : 80,1 °C

Densitas pada 20°C : 0,887 g/ml

Viskositas : 2,679 kg/jam.m

Melting point : 5,69°C

Suhu ktitis : 289,6°C

Tekan kritis : 48,6 atm

Kelarutan : - 0,07% pada 22°C air

: - larut dalam alkohol

: - larut dalam eter

(PT.Pertamina UP IV, Cilacap - Jawa Tengah)

2. Ethylene Oxide

Rumus Molekul : C2H4O

Kemurnian : 97%

Bentuk : Cair

Berat Molekul : 44,054 kg/kgmol

Titik didih normal : 10,5 °C

Densitas pada 20°C : 0,889 g/ml

Viskositas : 2,613 kg/jam.m

Melting point : -111,3°C

Suhu ktitis : 196°C

Tekanan kritis : 71 atm

Kelarutan : - larut dalam air

:- larut dalam alkohol

:- larut dalam eter

(PT. Chandra Asri " Cilegon") 3. Katalis Aluminium Klorida

Rumus molekul : AlCl3

Bentuk : Kristal

Warna : Putih

Titik lebur, oC : 194

Berat molekul g/gmol : 133,5

Kemurnian : 99 %

Densitas, kg/m3 : 2440

Data kelarutan : Kelarutan dalam air 69,87 kg/100 kg air.

(www.ChemicalLand21.com)

Bahan Produk

Phenyl Ethyl Alcohol

Rumus molekul : C8H10O

Bentuk : Cair

Warna : Tidak berwarna

Berat molekul, g/gmol : 122

Kemurnian : 99 %

Densitas, kg/m3 : 1025,35

Titik didih 1 atm, oC : 220

(www.ChemicalLand21.com)

Data kelarutan : - larut dalam alkohol

- larut dalam air ( 1:50 bagian )

(Kirk Othmer)

B. Deskripsi Proses

1. Tahap Persiapan Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan Phenyl Ethyl

Alcohol adalah benzene dan ethylene oxide. Larutan Benzene pada suhu

30°C dan tekanan 1 atm dalam tangki penampung (T-01) sebagai umpan

segar, dipompa ke dalam mixer ( TP-01) untuk dicampur dengan larutan

benzene recycle pada suhu 50°C. Hasil campuran didinginkan di cooler

sampai suhu 10°C, dan dipompa untuk diumpankan ke dalam reaktor(R-01).

Begitu pula bahan baku ethylene oxide dari tangki penampung (T-02)

didinginkan di dalam cooler dari suhu 30°C menjadi suhu 10°C sebelum

dipompa ke dalam reaktor.

Katalis yang digunakan adalah Aluminium Klorida. Aluminium

Klorida padat yang berbentuk powder yang disimpan dalam gudang

diangkut menggunakan belt conveyor ke bucket elevator(BE-01) sebelum

diumpankan ke dalam hopper (H-01) setelah itu diumpankan ke dalam

reaktor (R-01).

2. Proses Reaksi

Reaksi terjadi dalam reaktor. Reaktor yang digunakan adalah

Reaktor Alir Tanki Berpengaduk, untuk memenuhi kapasitas produksi yaitu

50.000 ton/tahun.

Reaksi dalam reaktor bersifat eksotermis fase cair. Jumlah reaktor

yang digunakan 2 buah reaktor (R-01) dan (R-02) yang disusun seri.

Kondisi operasi dalam reaktor pada suhu 10°C dan tekanan 1atm.

3. Tahap Pemisahan

Hasil dari reaktor(R-02) diblow down ke mixer(TP-02) untuk

melarutkan aluminium klorida dengan air. Hasil pelarutan diumpankan ke

dekanter(D), untuk memisahkan larutan organik dan inorganik. Larutan

inorganik sebagai hasil bawah dekanter dibuang ke UPL, sedangkan larutan

organik sebagai hasil atas dekanter diumpankan ke menara distilasi setelah

terlebih dahulu dipanaskan dalam heater (HE-02) sampai suhu 47°C .

4. Pemurnian Produk

Di dalam menara distilasi(MD-01) suhu 47°C tekanan 0.3 atm

terjadi proses pemisahan produk phenylethyl alkohol sebagai hasil bawah

menara distilasi dan benzene yang merupakan hasil atas menara distilasi.

Hasil atas menara distilasi (MD-01) yang berupa uap benzene dengan

temperatur 47°C diembunkan dalam kondensor (CD-01) dan hasil embunan

ditampung dalam akumulator (AC-01). Kemudian hasil embunan tersebut

dikembalikan ke dalam mixer (TP-01) sebagai benzene recycle. Hasil bawah

menara distilasi(MD-01) dengan suhu 170°C diuapkan pada reboiler (RB-

01). Hasil reboiler yang berupa uap dikembalikan ke MD-01, dan sebagian

merupakan produk phenylethyl alkohol dengan kemurnian produk 99%

yang akan ditampung di tangki produk (T-03) dimana sebelumnya

didinginkan dalam cooler sampai suhu 40°C .

R TP D

C6H6 4235.2 kg/j

C7H8 65.1 kg/j

H2O 10871.4 kg/j

MD

AlCl3 7610.0 kg/j

H2O 76.9 kg/j

C2H4O 2451.4 kg/j

H2O 24.8 kg/j

C2H4O 125.7 kg/j

C6H6 58178.3 kg/j

H2O 280.1 kg/j

C7H8 325.5 kg/j

C8H10O 6630.2 kg/j

AlCl3 7610.0 kg/j

C2H4O 125.7 kg/j

C6H6 58178.3 kg/j

H2O 11151.4 kg/j

C7H8 325.5 kg/j

C8H10O 6630.2 kg/j

AlCl3 7610.0 kg/j

C6H6 58170.5 kg/j

C7H8 317.7 kg/j

C8H10O 6407.2 kg/j

Recycle:

C6H6 58170.5 kg/j

C7H8 260.4 kg/j

C8H10O 6.5 kg/j

Produk :

C7H8 6.5 kg/j

C8H10O 6445.3 kg/j

Limbah :

C2H4O 125.7 kg/j

H2O 11151.4 kg/j

C8H10O 223.03 kg/j

AlCl3 7610.0 kg/j

C6H6 7.8 kg/j

Gambar 2.1 Diagram Alir Kuantitatif

Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif

BAB III

UTILITAS

Dalam suatu industri kimia selain bahan baku dan bahan pembantu juga

diperlukan bahan penunjang kelancaran produksi lainnya, dalam hal ini

disediakan oleh unit Utilitas. Utilitas ini menyediakan kebutuhan air, listrik, steam

dan udara tekan.

A. Air

Total kebutuhan air keseluruhan :

Air yang hilang = 105633.45 kg/jam

Air proses = 10920 kg/jam

Air servis = 1781 kg/jam +

Jumlah = 118334.45 kg/jam

B. Listrik

Listrik digunakan untuk menggerakkan motor-motor penggerak alat-alat

seperti halnya pompa - pompa dan alat lainnya. Disamping itu, listrik dibutuhkan

juga untuk penerangan.

Kebutuhan listrik untuk motor = 2031.47 Kw

Listrik untuk instrumentasi = 406.29 Kw

Listrik untuk penerangan = 2894.56 Kw

C. Steam

Steam digunakan untuk media pemanas di pabrik.

Kebutuhan steam = 23155 Kg/j.

D. Udara Tekan

udara tekan diperlukan untuk aliran dalam alat control sebagai aliran

pneumatic.

Kecepatan volume udara, Q = 23.75 m3/j

Kecepatan massa udara, m = 137.76 kg/j

Gambar 3.1 Diagram Utilitas

BAB IV

MANAJEMEN PERUSAHAAN

A. Organisasi

Pabrik Phenyl Ethyl Alcohol (C6H5CH2CH2OH) ini direncanakan

berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Organisasi dipimpin oleh dewan direksi yang

terdiri atas direktur utama, direktur, kabak produksi, kepala seksi, wakil kepala

seksi, kepala opeator, dan operator. Perinciannya adalah sebagai berikut:

1. Direktur Utama ( 1 orang )

2. Direktur ( 3 orang )

3. Kepala Biro ( 2 orang )

4. Kapala bagian ( 5 orang )

5. Kepala Seksi ( 20 orang )

6. Staf ( 25 orang )

7. Operator ( 48 orang )

8. Karyawan golongan 3 ( 20 orang )

9. Karyawan golongan 2 ( 35 orang )

10. Karyawan golongan 1 ( 41 orang )

Jadi jumlah karyawan seluruhnya pada pabrik Phenyl Ethyl Alcohol

(C6H5CH2CH2OH) ini diperkirakan 200 orang.

B. Rencana Jam Kerja

Pabrik CCl4 direncanakan beroperasi 24 jam per hari selama 330 hari

dalam satu tahun. Sisa hari dalam satu tahun digunakan untuk perbaikan dan

perawatan tahunan.

Pembagian kerja karyawan ada 2 kelompok yaitu jam kerja karyawan shift

dan karyawan non shift.

1. Jam Kerja Karyawan Non Shift

Senin – Kamis : Pk. 08.00 – 16.00

Istirahat Pk. 12.00 – 13.00

Hari Sabtu, Minggu dan hari besar nasional libur.

2. Jam Kerja Karyawan Shift

Dibagi menjadi 4 shift dengan 3 shift bekerja dan 1 shift libur.

Jam kerja shift:

Shift I pagi : Pukul 08.00 – 16.00

Shift II sore : Pukul 16.00 – 24 00

Shift III malam : Pukul 00.00 – 08.00

Pengaturan Tugas Shift:

Hari Shift 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

I A A A B B B C C C D D D

II B B C C C D D D A A A B III C D D A A A B B B C C Libur D C B A D C B A D C B A

A, B, C dan D: kelompok shift

Mulai hari ke 13 jadwal kembali seperti awal.

No Jabatan Gaji / Bulan Jumlah Gaji / Tahun 1 Direktur Utama 50.000.000 1 600.000.000 2 Direktur 25.000.000 3 900.000.000 3 Kepala Biro 15.000.000 2 360.000.000 4 Kapala bagian 10.000.000 5 600.000.000 5 Kepala Seksi 7.000.000 20 1.680.000.000 6 Staf 6.000.000 25 1.800.000.000 7 Operator 5.000.000 48 2.880.000.000 8 Karyawan golongan 3 4.000.000 20 960.000.000 9 Karyawan golongan 2 3.000.000 35 1.260.000.000 10 Karyawan golongan 1 2.000.000 41 984.000.000

Total Labour Cost 12.024.000.000

BAB V

EVALUASI EKONOMI

1. Investasi Pabrik

Investasi total terdiri atas Fixed Capital Investment (Investasi

modal tetap) sebesar $ 30,753,842.63 + Rp 68.007.400.000,- dan Working

Capital (modal kerja) sebesar $ 35,230,047.81 + Rp. 289.243.194.000,-

2. Biaya Operasi

Keseluruhan biaya yang diperlukan untuk operasi pabrik selama 1

tahun diperkirakan sebesar $ 90,228,243.88 dengan kapasitas produksi 100

%. Biaya itu meliputi biaya tetap dan biaya variabel. Termasuk dalam

biaya tetap adalah tenaga kerja, biaya pengadaan bahan baku, dan utilitas

serta biaya yang terkait dengan biaya pabrik total. Sedangkan biaya

variabel terdiri dari biaya yang terkait dengan penjualan.

3. Analisis Kelayakan Ekonomi

Evaluasi ekonomi ditentukan dengan menggunakan cara klasik,

yang meliputi:

a. Return of Investment (ROI)

Merupakan keuntungan yang dapat diperoleh setiap tahun

didasarkan pada kecepatan pengembalian modal tetap yang di

investasikan.

Diperoleh :

ROI sebelum pajak : 25.67 %

ROI setelah pajak : 15.40 %

b. Pay Out Time (POT)

Merupakan waktu yang diperlukan sehingga Fixed capital

investment yang ditanam dapat kembali atas dasar keuntungan

tiap tahun.

c. Pay Out Time (POT)

Merupakan waktu yang diperlukan sehingga Fixed capital

investment yang ditanam dapat kembali atas dasar keuntungan

tiap tahun.

Diperoleh :

POT sebelum pajak : 2.8 tahun

POT sesudah pajak : 3.9 tahun

d. Break Even Point (BEP)

Titik batas produksi dimana pabrik tidak untung dan tidak rugi.

BEP terjadi pada 48.3 % dari kapasitas produksi.

e. Shut Down Point (SDP)

Titik dimana pabrik mengalami kebangkrutan, pabrik harus

tutup dan berhenti beroperasi, SDP terjadi pada 22.1 % dari

kapasitas produksi.

f. Discounted Cash Flow (DCF)

Besarnya perkiraan keuntungan yang diperoleh setiap tahun

didasarkan pada jumlah investasi yang telah kembali pada

setiap akhir tahun selama umur ekonomis pabrik. DCF

Pabrik Phenyl Ethyl Alkohol ini dilihat dari segi ekonomis, digolongkan

pabrik beresiko rendah, dapat dilihat dari evaluasi ekonomi yang memenuhi

persyaratan. Persyaratan untuk pabrik beresiko rendah berupa ROI minimal 11 %

dan POT maksimal 5 tahun sebelum pajak, sedangkan untuk pabrik beresiko

tinggi ROI minimal 44 % dan POT maksimal 2 tahun sebelum pajak.

Gambar 5.1 Break Even Point

0

200

400

600

800

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

biay

a da

lam

mily

ar r

upia

h/ta

hun

Kapasitas Produksi, %

Grafik BEP

Va

Ra

0.3 Ra

SDP BEP

Fixed cost

Variable cost

Regulated cost

Sales

Sa

Fa

Total cost

BAB VI

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

A. Pemilihan Lokasi

Lokasi pabrik sangat berpengaruh terhadap kelangsungan terhadap

kelangsungan suatu pabrik, maka dalam menentukan tempat berdirinya

perlu didasarkan pada perhitungan yang matang sehingga menguntungkan

perusahaan baik dari segi teknik maupun segi ekonominya.

Lokasi yang dipilih untuk Pabrik Phentyl Ethyl Alkohol ini adalah di

Cilacap, Jawa Tengah, yang diharapkan dapat memberikan keuntungan

yang sangat sebesar-besarnya.

Faktor-faktor yang dipertimbangkan dalam pendirian Pabrik Phentyl

Ethyl Alkohol ini antara lain :

1. Pengadaan bahan baku

Sebagai bahan baku Pabrik Phentyl Ethyl Alkohol adalah Benzene

dapat dibeli dari PT.Pertamina UP IV (PERSERO) Cilacap dan

Ethylene Oxide yang diimpor dari Botany Company, Australia.

2. Penyediaan Bahan bakar dan energy

Daerah cilacap, Jawa Tengah merupakan kawasan industry

sehingga penyediaan bahan bakar untuk generator dapat dengan mudah

terpenuhi sedangkan listrik untuk keperluan proses dan perkantoran

disediakan dari PLN setempat.

3. Pemasaran

Phentyl Ethyl Alkohol merupakan bahan intermediate, maka

pemilihan lokasi di Cilacap, Jawa Tengah adalah tepat, karena daerah

ini merupakan kawasan industry, sehingga memperpendek jarak

dengan pabrik-pabrik yang membutuhkannya.

4. Sarana Transportasi

Dari segi transportasi, dipilih lokasi pabrik di Cilacap, karena

Cilacap mempunyai pelabuhan yang memungkinkan kapal-kapal asing

dapat langsung bersandar di Pelabuhan Tanjung Intan Cilacap,

sehingga pemasaran ke luar negri dan di dalam negri tidak begitu sulit

dilakukan dengan menggunakan mobil tangki, karena Cilacap telah

memiliki infrastruktur jalan yang baik.

5. Tersedianya Tenaga Kerja

Tenaga kerja di Indonesia cukup bayak, sehingga penyediaan

tenanga kerja tidak begitu sulit diperoleh. Tenaga kerja yang

berpendidikan menengah atau kejuruan dapat diambil dari daerah

sekitar pabrik. Sedangkan untuk tenaga kerja ahli dapat didatangkan

dari kota lain. Disamping itu lokasi pabrik mudah dijangkau oleh

transportasi angkutan yang beroprasi secara permanen pada daerah

lokasi pabrik.

6. Iklim

Keadaan iklim/cuaca di daerah ini umumnya baik, dan

memungkinkan untuk didirikan suatu pabrik.

7. Penyediaan Utilitas

Daerah Cilacap, Jawa Tengah dilalui sungai Citanduy yaitu sungai

besar yang terdekat dengan kawasan industry yang dapat digunakan

untuk keperluan penyediaan utilitas terutama air.

B. Lay Out Pabrik

Lay Out Pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik

yang meliputi tempat karyawan bekerja, tempat peralatan dan tempat

menyimpan bahan. Lay out pabrik yang tepat sangat penting untuk

mendapatkan effisiensi, keselamatan dan kelancaran para pekerja serta

keselamatan dan kelancaran proses.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam tata letak ruang pabrik adalah:

1. Perluasan Pabrik

Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan dimasa

mendatang. Perluasan pabrik harus sdah masuk dalam perhitungan

awal sebelum masalah kebutuhan tempat menjadi problem besar di

kemudian hari. Sejumlah areal khusus harus disiapkan untuk dipakai

sebagai perluasan pabrik bila dimungkinkan pabrik menambah

peralatan untuk menambah kapasitas atau menanmbah peralatan guna

mengolah bahan baku sendiri.

2. Harga Tanah

Harga tanah merupakan factor yang membatasi kemampuan

penyediaan awal. Bila haraga tanah tinggi, maka diperlukan effisiensi

yang tinggi terhadap pemakaian ruangan. Pamakaian tempat harus

disesuaikan dengan areal yang tersedia. Bila perlu ruangan harus

dibuat bertingkat, sehingga dapat menghemat temapat.

3. Kualitas, Kuantitas, dan Latak Bangunan

Kualitas, kuantitas, dan latak bangunan harus memenuhi standar

sebagai bangunan pabrik baik dalam arti kekuatan bangunan fisik

maupun perlengkapannya, misalnya ventilasi, insulasi dan instalansi.

Kateraturan penempatan bangunan akan membantu kemudahan kerja

dan perawatan.

4. Faktor Keamanan

Faktor yang paling penting adalah factor keamanan. Meskipun telah

dilengkapi dengan alat-alat pengaman, seperti hydrant, reservoir air

yang mencukupi, penahan ledakan dan juga asuransi pabrik, factor-

faktor pencegah harus tetap disediakan misalnya tangki bahan baku,

produk dan bahan bakar harus ditempatkan di areal khusus dengan

jarak antar ruang yang cukup untuk tempat-tempat yang rawan akan

bahaya ledakan dan kebakaran

5. Fasilitas Jalan

Jalan raya unuk pengangkutan bahan baku, produk dan bahan-bahan

lainnya sangat diperlukan. Penempatan jalan raya tidak boleh

mengganggu proses atau kelancaran dari tempat yang dilalui.

C. Tata Letak Alat

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan tata letak

alat antara lain, agar diusahankan penyusunannya peralatan proses alat

satu dengan alat yang lainnya harus saling berurutan sesuai dengan urutan

kerja dan fungsinya, selain itu juga harus mempertimbangkan factor

kemudahan dalam pengecekan alata serta keselamatan kerja. Tetapi perlu

diperhatikan juga kondisi oprasi dari masing-masing alat. Pengaturan alat

control dilakukan didalam ruang kendali (control room).Untuk ruangan

kantor dan lainnya didirikannya di areal yang berdekatan dengan lokasi

proses agar semua kegiatan pabrik dapat terkontrol dengan cepat.

Gambar 6.1 Tata Letak Pabrik

C. Tata Letak Alat Proses

Gambar 6.2 Tata Letak Alat Proses

BAB VII

KESIMPULAN

1. Dari segi teknik merupakan proses yang lebih sederhana dengan tekanan

relatif rendah, kemurnian Phenyl Ethyl Alcohol yang dihasilkan mencapai

99%.

2. Dari segi ekonomi yaitu evaluasi ekonomi didapat Return On Investment

(ROI) sebelum pajak = 25.67 %, ROI sesudah pajak = 15.40 %, Pay Out

Time (POT) sebelum pajak = 2.8 tahun, POT sesudah pajak = 3.9 tahun,

Break Event Point (BEP) = 48.3 %, Shut Down Point (SDP) = 22.1%, dan

Discounted Cash Flow (DCF) = 21.872%, maka pabrik Phenyl Ethyl

Alcohol dari Benzene dan Ethylene Oxide dengan kapasitas 50.000

ton/tahun layak untuk dipertimbangkan.

DAFTAR PUSTAKA

Aries, R.S., and Newton, R.D., 1955, “Chemical Engineering Cost Estimation”, McGraw-Hill Book Company, New York

Biro Pusat Statistik, 2005, “Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia”, volume I. Jakarta.

Brownell, L.E., Young, E.H, 1950, Process Equiment Design, John Willey and Sons, Inc., New York.

Coulson, J.M., and Richardson, J.F., 1983, “Chemical Equipment Design”, John Wiley and Sons. Inc., New York

Kern, D.Q., 1965, Process Heat Transfer, McGraw-Hill, Singapore

Kirk and Othmer.,1968, Encyclopedia of Chemical Technologi 2nd ed., McGraw-Hill

Ludwig, E.E., 1967, Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants, 2 nd ed., Vol I,II,III, Gilf Publishing Co., Houston, Texas.

Perry, R.H. and don Green, 1984, Chemical Engineering Handbooks 6 th ed., McGraw-Hill, Singapore.

Peters,M.S., Timmerhaus, K.D., 1991, Plant design and Economics for Chemical Engineers, 4 th ed., McGraw-Hill, Singapore.

Powel, S.T. 1954, Water Conditioning for Industry, 1th ed., McGraw-Hill Book Co., Inc., Tokyo.

Reid, K.C., and Sherwood, T.K., 1966, “Property of Gases and Liquid”, 2nd ed., McGraw Hill Co. Ltd., New York

Smith J.M & Van Ness, H.C, 2001, “Chemical Engineering Thermodynamic”,

2 nd ed., Mc.Graw-Hill, New York.

Treyball, R.E., 1979, “Mass Transfer Operations”, 3rd ed., McGraw Hill Book Kogakusha, Tokyo

Yaws, C.L., 1999, “Chemical properties Handbook”, Mc.Graw-Hill, Inc., New

York.

www.ChemicalLand21.com

www. Matches provides Aggglomerator Cost.com