NASKAH TUGAS AKHIR

i

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK FURFURAL

DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN

Oleh :

Maria Gretalita Niken Winaputri

( I 0509025 )

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena

limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan

penyusunan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Furfural

dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Kapasitas 20.000 ton/tahun”.

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Dr. Sunu H. Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia atas bimbingannya.

2. Wusana Agung Wibowo, S.T., M.T. dan Ir. Arif Jumari, M.Sc. selaku dosen

pembimbing atas bimbingan dan arahannya dalam penyelesaian tugas akhir ini.

3. Seluruh dosen, laboran, dan administrasi Jurusan Teknik Kimia atas ilmu,

arahan, dan bantuannya selama ini.

4. Teman – teman Tekkim’09 UNS untuk semangatnya, we are the best!!

5. Seluruh pihak yang telah membantu, yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik.

Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca

sekalian.

Surakarta, Januari 2014

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Halaman Judul ..................................................................................................... i

Lembar Pengesahan ............................................................................................ ii

Kata Pengantar .................................................................................................... iii

Daftar Isi.............................................................................................................. iv

Daftar Tabel ........................................................................................................ viii

Daftar Gambar ..................................................................................................... x

Intisari ................................................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN .....................................................................1

1.1. Latar Belakang Pendirian Pabrik ............................................. 1

1.2. Kapasitas Perancangan ............................................................. 2

1.3. Penentuan Lokasi Pabrik .......................................................... 8

1.3.1 Faktor Utama ................................................................. 8

1.3.2 Faktor Sekunder ............................................................ 12

1.4. Tinjauan Pustaka ...................................................................... 12

1.4.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit ...................................... 12

1.4.2 Furfural ......................................................................... 13

1.4.3 Pemilihan Proses Pembuaan Furfural ......................... 14

1.4.4 Kegunaan Produk ....................................................... 18

1.4.5 Sifat – sifat Bahan ........................................................ 19

1.4.6 Tinjauan Proses ............................................................ 23

BAB II DESKRIPSI PROSES.................................................................24

2.1. Spesifikasi Bahan baku dan Produk ......................................... 24

v

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku................................................ 24

2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................ 25

2.1.3 Spesifikasi Katalis ........................................................ 25

2.2. Konsep Proses .......................................................................... 26

2.2.1 Dasar Reaksi................................................................. 26

2.2.2 Kinetika Reaksi ............................................................ 26

2.2.3 Tinjauan Termodinamika ............................................. 27

2.2.4 Kondisi Operasi ............................................................ 31

2.3. Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ................................ 31

2.3.1 Diagram Alir Proses ..................................................... 31

2.3.2 Langkah Proses ............................................................ 34

2.3.2.1 Tahap Penyiapan Bahan Baku ......................... 34

2.3.2.2 Tahap Proses Hidrolisa dan Dehidrasi ............. 35

2.3.2.3 Tahap Pemisahan Hasil dan Pemurnian ........... 36

2.4. Neraca Massa dan Neraca Panas .............................................. 36

2.4.1 Neraca Massa ............................................................... 36

2.4.2 Neraca Panas ................................................................ 37

2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan .................................................. 38

2.5.1 Lay Out Pabrik ............................................................. 38

2.5.2 Lay Out Peralatan ......................................................... 42

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES........................................45

3.1. Gudang ..................................................................................... 45

3.2. Tangki ...................................................................................... 46

3.3. Chopper .................................................................................... 48

vi

3.4. Mixer ........................................................................................ 48

3.5. Reaktor ..................................................................................... 49

3.6. Filter ......................................................................................... 50

3.7. Menara Distilasi 1 .................................................................... 51

3.8. Menara Distilasi 2 .................................................................... 52

3.9. Condensor ................................................................................ 53

3.10. Reboiler .................................................................................... 55

3.11. Accumulator ............................................................................. 57

3.12. Heat Exchanger ........................................................................ 58

3.13. Belt Conveyor ........................................................................... 59

3.14. Pompa ....................................................................................... 60

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM..............62

4.1. Unit Pendukung Proses ............................................................ 62

4.1.1 Unit Pengadaan Air ...................................................... 64

4.1.2 Unit Pengadaan Steam.................................................. 72

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan....................................... 75

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ................................................. 76

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar....................................... 78

4.2. Laboratorium ............................................................................ 80

4.3. Unit Pengolahan Limbah.......................................................... 83

4.2.1 Pengolahan Limbah Padat ............................................ 83

4.2.2 Pengolahan Limbah Cair .............................................. 84

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN..................................................85

5.1 Bentuk Perusahaan ................................................................... 85

vii

5.2 Struktur Organisasi .................................................................. 86

5.3 Tugas dan Wewenang .............................................................. 91

5.3.1 Pemegang Saham ......................................................... 91

5.3.2 Dewan Komisaris ......................................................... 91

5.3.3 Dewan Direksi .............................................................. 92

5.3.4 Staf Ahli ....................................................................... 93

5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ..................... 94

5.3.6 Kepala Bagian .............................................................. 94

5.3.7 Kepala Seksi ................................................................. 98

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................. 98

5.4.1 Karyawan non shift ..................................................... 98

5.4.2 Karyawan Shift ............................................................ 99

5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah .......................................... 100

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ............... 102

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ............................................... 104

BAB VI ANALISA EKONOMI. ....................................................................107

6.1 Penaksiran Harga Peralatan...................................................... 112

6.2 Dasar Perhitungan .................................................................... 114

6.3 Penentuan (Total Capital Investment) ...................................... 114

6.4 Hasil Perhitungan ..................................................................... 115

Daftar Pustaka ..................................................................................................... 124

Lampiran

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data Produksi Kelapa Sawit di Provinsi Riau ............................ 3

Tabel 1.2. Data Kebutuhan Furfural di Indonesia ........................................ 5

Tabel 1.3. Kapasitas Produksi Industri Furfural yang Telah Berdiri ........... 6

Tabel 1.4. Perbandingan Macam-Macam Proses untuk Memproduksi

1 Ton Furfural ............................................................................. 17

Tabel 2.1. Neraca Massa Total ..................................................................... 37

Tabel 2.2. Neraca Panas Total...................................................................... 38

Tabel 3.1. Spesifikasi Gudang ...................................................................... 45

Tabel 3.2. Spesifikasi Tangki ....................................................................... 46

Tabel 3.3. Spesifikasi Condensor ................................................................. 53

Tabel 3.4. Spesifikasi Reboiler..................................................................... 55

Tabel 3.5. Spesifikasi Accumulator .............................................................. 57

Tabel 3.6. Spesifikasi Heat Exchanger ........................................................ 58

Tabel 3.7. Spesifikasi Belt Conveyor ........................................................... 59

Tabel 3.8. Spesifikasi Pompa ....................................................................... 60

Tabel 4.1. Kebutuhan Air Proses.................................................................. 66

Tabel 4.2. Kebutuhan Air Pendingin ............................................................ 66

Tabel 4.3. Kebutuhan Air Umpan Boiler ..................................................... 70

Tabel 4.4. Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ........................... 70

Tabel 4.5. Kebutuhan Air Sungai ................................................................. 71

Tabel 4.6. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas ............ 77

Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift ............................................. 100

ix

Tabel 5.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan ............................................ 103

Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ..................................... 104

Tabel 6.1. Indeks Harga Alat........................................................................ 112

Tabel 6.2. Fixed Capital Investment ............................................................ 115

Tabel 6.3. Working Capital Investment ........................................................ 116

Tabel 6.4. Direct Manufacturing Cost ......................................................... 117

Tabel 6.5. Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 117

Tabel 6.6. Fixed Manufacturing Cost ......................................................... 118

Tabel 6.7. General Expense ......................................................................... 118

Tabel 6.8. Analisa Kelayakan....................................................................... 122

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Kebutuhan Furfural di Indonesia ..................................... 5

Gambar 1.2. Lokasi Pendirian Pabrik Furfural ................................................ 10

Gambar 1.3. Struktur Molekul Furfural ........................................................... 13

Gambar 2.1. Diagram Alir Kualitatif ............................................................... 32

Gambar 2.2. Diagram Alir Kuantitatif ............................................................. 33

Gambar 2.3. Lay Out Pabrik ............................................................................ 41

Gambar 2.4. Lay Out Alat ................................................................................ 44

Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air Sungai .................................................. 72

Gambar 4.2. Skema Pengolahan Limbah Padat .............................................. 87

Gambar 5.1. Struktur Organisasi Pabrik Furfural ............................................ 90

Gambar 6.1. Grafik Linierisasi Indeks Harga .................................................. 113

Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan……………………………………….123

xi

INTISARI

Maria Gretalita Niken W., 2014, Prarancangan Pabrik Furfural dari Tandan

Kosong Kelapa Sawit Kapasitas 20.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia,

Universitas Sebelas Maret, Surakarta.

Furfural banyak digunakan dalam industri kimia sebagai bahan pembentuk

resin cetak, sebagai senyawa intermediate pada pembuatan pyrole, pyrolidine,

pyrilidine dan pyridine, sebagai bahan baku pembuatan senyawa furan yang lain

seperti furfuryl alcohol, dan furan resin, sebagai pelarut dalam industri pemurnian

minyak pelumas, pemurnian minyak nabati dan hewani, resin dan wax, dan juga

digunakan untuk ekstraksi butadiene dari dehidrogenasi petroleum. Untuk

memenuhi kebutuhan dalam negeri yang masih harus diimpor dari luar negeri dan

adanya peluang ekspor yang masih terbuka serta kebijakan pemerintah untuk

memanfaatkan limbah pertanian, maka dirancang pabrik furfural dengan kapasitas

20.000 ton/tahun dengan bahan baku tandan kosong kelapa sawit sebanyak

131.395 ton/tahun, yang diperoleh dari PT Salim Ivomas Pratama. Pabrik

direncanakan berdiri di Rokan Hilir, Riau pada tahun 2017.

Pembuatan furfural ini melalui 3 tahap yaitu tahap persiapan bahan baku,

tahap proses (hidrolisa dan dehidrasi), serta tahap pemurnian produk. Reaksi

pembentukan furfural dari pentosan yang terkandung dalam tandan kosong kelapa

sawit berlangsung di dalam reaktor batch pada suhu 206 oC dan tekanan 18 atm.

Waktu reaksi selama 1 jam dan menggunakan steam sebagai pemanas. Konversi

reaksi sebesar 80% furfural terhadap pentosan.

Unit pendukung proses meliputi unit pengadaan air (proses, pendingin,

umpan boiler, konsumsi umum & sanitasi, dan air dingin) yang bersumber dari

sungai Rokan dengan kebutuhan sebesar 52.711 kg/jam, unit pengadaan steam

dengan kebutuhan 77.656 kg/jam, unit pengadaan listrik sebesar 426 kW dari

PLN dan generator sebesar 400 kW. Unit pengadaan bahan bakar dari ampas

tandan kosong kelapa sawit sebesar 7.703 kg/jam dan IDO sebesar 102.758 m3,

serta unit pengadaan udara tekan sebesar 67,3 m3/jam. Limbah cair diolah di

dalam unit pengolahan limbah. Limbah padat diolah untuk dijadikan bahan bakar

boiler. Pabrik juga didukung dengan laboratorium yang berfungsi untuk

mengontrol kualitas bahan baku (densitas, viskositas, kadar air dan kandungan

pentosan), produk dan air.

Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas dengan struktur

line and staff. Jumlah kebutuhan tenaga kerja sebanyak 192 orang. Hasil analisis

ekonomi didapatkan Rate of Return (ROI) sebesar 20,31% sebelum pajak dan

15,23% sesudah pajak. Pay Out Time (POT) didapatkan sebesar 4,56 tahun

sebelum pajak dan 5,96 tahun sesudah pajak. Break Even Point (BEP) sebesar

43,61%, Shut Down Point (SDP) sebesar 31,12%, dan Discounted Cash Flow

(DCF) sebesar 28,74%. Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan pabrik

furfural layak didirikan.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik

Pengelolaan bahan buangan (limbah) adalah upaya terpadu untuk

melestarikan fungsi lingkungan hidup yang meliputi kebijaksanaan

penataan, pemanfaatan, pengembangan, pemeliharaan, pemulihan,

pengawasan dan pengendalian lingkungan hidup (UU RI No.23/1997).

Dengan adanya kegiatan peningkatan produksi pertanian, mengandung

resiko pencemaran limbah padat berupa bahan buangan (limbah) tandan

kosong kelapa sawit. Minimalisasi limbah tandan kosong kelapa sawit

dengan pemanfaatan menjadi suatu produk dapat mengurangi beban

pencemaran lingkungan.

Secara nasional terdapat sekitar 205 Pabrik Kelapa Sawit (PKS) di

Indonesia dimana sekitar 86% berada di luar Jawa. Seperti halnya

biomassa pada umumnya, tandan kelapa sawit memiliki kandungan

polisakarida yang dapat dikonversi menjadi produk atau senyawa kimia

yang dapat digunakan untuk mendukung proses produksi sektor industri

lainnya. Salah satu polisakarida yang terdapat dalam tandan kosong kelapa

sawit adalah pentosan dengan persentase sebesar 25,90%. Kandungan

pentosan yang cukup tinggi tersebut memungkinkan tandan kosong kelapa

sawit untuk diolah menjadi furfural. Selain tandan kosong kelapa sawit,

bahan baku lain yang dapat digunakan untuk memproduksi furfural adalah:

2

tongkol jagung, sekam padi, kayu, rami dan sumber lainnya yang

mengandung pentosan (Purwito, 2005).

Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas dalam beberapa industri

dan juga dapat disintesis menjadi turunan-turunannya seperti : Furfuril

Alkohol, Furan, dan lain-lain. Kebutuhan (demand) furfural dan

turunannya di dalam negeri meski tidak terlalu besar namun jumlahnya

terus meningkat. Hingga saat ini seluruh kebutuhan furfural dalam negeri

diperoleh melalui impor. Impor terbesar diperoleh dari Cina yang saat ini

menguasai 72% pasar furfural dunia (Wijanarko, 2006).

Oleh karena itu, sudah waktunya didirikan pabrik Furfural di

Indonesia dengan pertimbangan sebagai berikut :

1. Pendirian pabrik Furfural dapat memenuhi kebutuhan Furfural dalam

negeri.

2. Dapat diekspor sehingga menambah devisa Negara.

3. Memberikan nilai tambah bagi hasil samping pengolahan hasil

pertanian yang tersedia banyak di Indonesia.

4. Membuka lapangan kerja baru sehingga dapat membantu

menyelesaikan masalah ketenagakerjaan.

1.2 Kapasitas Perancangan Pabrik

Pabrik Furfural direncanakan akan mulai beroperasi pada tahun

2017. Kapasitas pabrik Furfural ditentukan dengan didasarkan pada

3

berbagai pertimbangan antara lain ketersediaan bahan baku, kebutuhan

furfural di Indonesia dan juga kebutuhan furfural dunia.

a. Ketersediaan bahan baku

Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah pabrik kelapa sawit

yang nilai ekonomisnya tidak tinggi dan tersedia dalam jumlah besar di

Indonesia. Luas area pertanaman kelapa sawit di Indonesia terus

mengalami peningkatan. Saat ini luas area perkebuanan kelapa sawit

mencapai 5.406.000 Ha dan produksi 14.788.270 ton CPO/tahun (BPS,

2012). Provinsi Riau merupakan provinsi yang memiliki luas

perkebunan dan produksi kelapa sawit terbesar di Indonesia dengan luas

area 1.781.900 Ha dimana produktivitas kelapa sawit sebesar 2-5 ton

TBS/Ha/panen (Anonim, 2012). Sebagai gambaran, produksi kelapa

sawit di Provinsi Riau disajikan di tabel 1.1 :

Tabel 1.1 Data Produksi Kelapa Sawit di Provinsi Riau (BPS, 2012)

Tahun Produksi (ton)

2006 4.685.660

2007 2.054.854

2008 2.368.076

2009 5.932.310

2010 6.064.391

Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah terbesar yang

dihasilkan oleh industri CPO. Dari 1 ton CPO maka akan tersisa sekitar

1,1 ton tandan kosong kelapa sawit (Anonim, 2011).

4

Pada tahun 2009, produksi CPO di Provinsi Riau mencapai 5.937.539

ton (Anonim, 2013), sehingga pada tahun 2009 dihasilkan tandan

kosong kelapa sawit basah sebesar 6.531.292,9 ton. Namun hingga saat

ini, pemanfaatan limbah tandan kosong kelapa sawit belum digunakan

secara optimal. Untuk menghasilkan 1 ton furfural maka diperlukan

sebanyak 9,480 ton TKKS, sehingga untuk menghasilkan 20.000 ton

furfural diperlukan TKKS basah sebanyak 187.706,839 ton. Dari data

yang diperoleh bahwa ketersediaan TKKS basah di provinsi Riau dapat

memenuhi kebutuhan bahan baku untuk pembuatan furfural yaitu

6.531.292,9 ton. Banyaknya pabrik Crude Palm Oil (CPO) di Riau

menghasilkan limbah TKKS yang tidak sedikit, dimana 1 ton CPO

menghasilkan limbah TKKS sebanyak 1,1 ton. Pabrik furfural yang

akan didirikan memperoleh bahan baku dari PT. Salim Ivomas yang

memiliki kapasitas 185.890,95 ton CPO/tahun dan limbah TKKS yang

dihasilkan sebesar 204.480,044 ton TKKS/tahun yang dapat memenuhi

kebutuhan bahan baku dari pabrik yang akan didirikan yaitu sebanyak

187.706,839 ton TKKS basah.

b. Kebutuhan furfural di Indonesia

Dari data statistik, permintaan furfural Indonesia (Tabel 1.2) tidak

begitu besar, namun jumlahnya terus meningkat. Hingga saat ini

kebutuhan furfural dalam negeri Indonesia diperoleh melalui impor

dimana impor terbesar dikuasai China.

5

Tabel 1.2 Data Kebutuhan Furfural di Indonesia (BPS, 2012)

Tahun Kebutuhan Furfural (kg)

2001 308.355

2002 335.568

2004 449.219

2005 430.008

2006 550.000

2009 489.044

2010 208.349

2011 800.121

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Furfural di Indonesia

Dari Gambar 1.1 diperoleh suatu persamaan regresi linier untuk

mengetahui impor Furfural di Indonesia pada tahun 2017 :

y = 49978x - 1E+08

R² = 0,974

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

kg/t

ah

un

Tahun

Kebutuhan Furfural di Indonesia

6

y = 49978 x - 108

y = (49978 x 2017) - 108

y = 805.626 kg/tahun

Pabrik ini direncanakan berdiri pada tahun 2017, dimana kebutuhan

Furfural di Indonesia di tahun 2017 sebesar 805.626 kg/tahun.

Kapasitas pabrik yang akan didirikan yaitu 20.000 ton/tahun dimana 5%

dari kapasitas pabrik akan digunakan untuk memnuhi kebutuhan

furfural di Indonesia dan sisanya diekspor.

c. Kebutuhan furfural dunia

Pasar furfural terbesar digunakan untuk produksi furfuril alkohol.

Tetapi pasar terbesar sekarang adalah pemurnian minyak pelumas. Saat

ini kebutuhan furfural dunia mencapai 200.000-250.000 ton. Angka ini

akan naik seiring dengan kenaikan industri yang menggunakan furfural

sebagai bahan baku. Sedangkan pabrik furfural yang akan didirikan ini

akan memenuhi kebutuhan impor furural Thailand dan Korea Selatan

yaitu sekitar 25.000 ton/tahun. Adapun pabrik-pabrik furfural yang

telah berdiri disajikan di tabel 1.3 (Anonim, 2013):

Tabel 1.3 Kapasitas Produksi Industri Furfural yang Telah Berdiri

No. Negara Perusahaan Kapasitas

(Ton/tahun)

1. Argentina Indunor S.A

E.C. Welbers

3.000

1.500

2. Brazil Agroquimica Rafard SA 4.000-6.000

3. Dominican Central Romana Co. 3.500

7

Tabel 1.3 Kapasitas Produksi Industri Furfural yang Telah Berdiri

(lanjutan)

No. Negara Perusahaan Kapasitas

(Ton/tahun)

4. Republic-Mexico Furfuraly Derivados 1.800

5. USA Great Lakes Chem-Co 4.500

6. Austria Lenzig Aktiengesellse

Haft 10.000

7. France Agrifurance SA 1.000

8. Germany Schwaebische Zellstoff

AG 200

9. Spain Furfural Espanol SA 4.500

10. Hungary Pet Nitrogen Work 2.000

11. Poland Polimex Cekop 5.000

12. Slovenia State owned complex 1.500

13. Kenya Kenya furfural Ltd. 5.000

14. South – Africa Smithchem Ltd. 17.000

15 India Southem Agrifurance

Industries 6.000

16 China - 50.000

17 Russia - 47.000

18 Turki

Cukorova

ICL Sp. A

Socreta Forfuralo Sp. A

2.000

6.000

2.000

8

Berdasarkan pada tiga pertimbangan di muka, maka dirancang pabrik

dengan kapasitas 20.000 ton/tahun dengan pertimbangan :

a. Kapasitas pabrik berada di atas kapasitas minimal pabrik Furfural

yang mampu memberikan keuntungan.

b. Dapat untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri

c. Terbuka kemungkinan untuk memenuhi kebutuhan ekspor

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik

Lokasi pabrik sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup

suatu pabrik, maka dalam menentukan tempat berdirinya perlu didasarkan

pada perhitungan yang matang sehingga menguntungkan pihak perusahaan

baik dari segi teknik maupun segi ekonominya.

Pendirian pabrik furfural direncanakan berlokasi di Rokan Hilir,

Riau. Secara teoritis, pemilihan lokasi pabrik didasarkan pada 2 faktor,

yaitu faktor utama dan faktor pendukung.

1.3.1 Faktor Utama

1.3.1.1 Bahan Baku

Rokan Hilir, Riau merupakan daerah terbesar penghasil CPO (Crude

Palm Oil). Bahan baku diperoleh dari pabrik yang berlokasi di Rokan

Hilir, Riau, dimana dari 1 ton CPO dihasilkan 1,1 ton TKKS. Pabrik

furfural yang akan didirikan memiliki kapasitas 20.000 ton/tahun,

dimana untuk menghasilkan 1 ton furfural diperlukan 9,480 TKKS,

sehingga untuk menghasilkan 20.000 ton furfural diperlukan sebanyak

187.706,839 ton TKKS. Untuk memenuhi kebutuhan bahan baku,

9

TKKS diperoleh dari salah satu pabrik CPO di kawasan Rokan Hilir,

Riau yaitu PT. Salim Ivomas dengan kapasitas 185.890,95 ton

CPO/tahun, dengan limbah TKKS sebanyak 204.480,044 ton

TKKS/tahun. Ketersediaan TKKS di PT Salim Ivomas dapat

mencukupi kebutuhan bahan baku pabrik yang didirikan.

1.3.1.2 Pemasaran

Furfural merupakan bahan baku beberapa industri di indonesia, seperti :

1. PT Pertamina

2. PT Wiraswasta Gemilang

3. PT Mustika Makmur Petroleum Industri

4. PT Nusaraya Putra Mandiri

5. PT Pasific

Pada Atlas Indonesia, dapat dilihat letak propinsi Riau yang sangat

strategis, yaitu dekat dengan Selat Malaka, yang merupakan pintu

gerbang perdagangan Asia Tenggara khususnya, dekat dengan Pulau

Batam yang terkenal dengan pusat industri, dekat dengan negara

Malaysia dan Singapura yang merupakan negara tetangga terdekat yang

mempunyai banyak industri. Berikut ini gambar peta lokasi pendirian

Pabrik Furfural

10

Gambar 1.2 Lokasi Pendirian Pabrik Furfural

1.3.1.3 Utilitas

Fasilitas utilitas meliputi penyediaan air, bahan bakar dan listrik.

Kebutuhan listrik dapat dipenuhi dengan listrik dari PLN (Perusahaan

Listrik Negara). Untuk sarana penyediaan air dapat diperoleh dari air

sungai. Di Propinsi Riau banyak terdapat sungai, seperti Sungai Rokan,

Sungai Tapung, Sungai Mandau, Sungai Batang Inderagiri, Sungai

Siak, dan Sungai Kampar. Untuk penyediaan air di Pabrik Furfural ini,

dipilih dari sungai Rokan (baik Sungai Rokan Kanan maupun Sungai

Rokan Kiri), karena lokasi pendirian Pabrik Furfural berada di daerah

Rokan Hilir yang dekat dengan lokasi Pabrik Sawit dan lebih dekat

dengan palabuhan. Sedangkan bahan bakar industri berupa minyak

bumi, dapat dipasok dari Dumai, yang terdapat tambang minyak bumi.

11

1.3.1.4 Tenaga Kerja

Riau merupakan salah satu daerah yang menjadi tujuan bagi para tenaga

kerja, karena letak Riau yang begitu strategis sebagai kawasan industri

Sumatera

1.3.1.5 Transportasi

Transportasi Darat

Wilayah Riau bila dilihat dari Atlas Indonesia, tampak bahwa Riau

merupakan wilayah dataran rendah. Sehingga, untuk transportasi darat

berupa jalan raya sudah cukup memadai. Distribusi produk melalui

darat dapat dilakukan, terutama untuk pemasaran produk Furfural ke

daerah-daerah yang dapat dijangkau dengan jalur darat.

Transportasi Laut

Riau memiliki pelabuhan laut utama, yaitu Pelabuhan Bengkalis, yang

letaknya di ujung utara Propinsi Riau, di Selat Malaka. Adanya

pelabuhan ini memudahkan untuk distribusi produk Furfural.

Transportasi Udara

Fasilitas transportasi udara yang ada di Riau adalah Bandar Udara

Simpang Tiga yang berada di ibukota Propinsi Riau, Pekanbaru.

Dengan memanfaatkan fasilitas transportasi udara dapat juga

memperlancar distribusi produk Furfural.

12

1.3.2 Faktor Sekunder

1.3.2.1 Harga Tanah dan Gedung

Riau bukan daerah metropolis, sehingga harga tanah dan bangunan di

Riau diperkirakan masih dapat dijangkau. Daerah Riau merupakan

dataran rendah yang banyak memiliki alam sungai dan rawa.

1.3.2.2 Kebijakan Pemerintah

Peraturan Pemerintah Daerah Riau untuk pendirian industri, tidak

merugikan bagi berdirinya industri di Riau. Hal ini dibuktikan dengan

banyaknya industri yang telah berdiri di Propinsi Riau.

1.3.2.3 Tanah dan iklim

Jenis tanah di daerah Riau adalah beragam, dari luas 9.456.000 Ha

sebagian besar jenis tanahnya adalah Organosol, yaitu 4.827.000 Ha

lebih (51,06%), kemudian jenis tanah Pedsolik merah kuning 3.163.000

Ha lebih (33,45%) dan sisanya 1.466.000 Ha adalah jenis tanah lainnya.

Keadaan tanah di Riau relatif stabil dan berupa dataran rendah,

sehingga tidak ada kendala untuk didirikan pabrik di Riau.

1.4 Tinjauan Pustaka

1.4.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit

Komoditas kelapa sawit memiliki berbagai macam kegunaan baik

untuk industri pangan maupun non pangan/oleochemical serta produk

samping/limbah. Limbah kelapa sawit di antaranya adalah bungkil inti

sawit, tandan kosong sawit, cangkang dan serat (Dirattanhun, 2008).

13

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) atau Empty Fruit Bunch

(EFB) adalah limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik minyak sawit

mentah atau Crude Palm Oil (CPO). Dalam satu hari pengolahan bisa

dihasilkan ratusan ton TKKS. Komponen utama TKKS adalah selulosa,

hemiselulosa, pentosan, dan lignin. TKKS dapat diolah menjadi pulp

atau furfural (Dirattanhun, 2008). Jumlah tandan kosong mencapai 23%

dari berat tandan buah segar setiap pemanenan. Namun hingga saat ini,

pemanfaatan limbah tandan kosong kelapa sawit belum digunakan secara

optimal (Hambali, et al., 2007).

1.4.2 Furfural

Furfural (C5H4O2) atau sering disebut dengan 2-

furankarboksaldehid, furaldehid, furanaldehid, 2-Furfuraldehid,

merupakan senyawa organik turunan dari golongan furan. Senyawa ini

berfasa cair berwarna kuning hingga kecoklatan dengan titik didih 161,7

oC, densitas (20

oC) adalah 1,16 kg/L. Furfural merupakan senyawa yang

kurang larut dalam air namun larut dalam alkohol, eter, dan benzene

(Anonim, 2009).

Gambar 1.3 Struktur molekul furfural

1.4.3 Pemilihan Proses Pembuatan Furfural

Pada dasarnya furfural dibuat dengan cara mendehidrasi pentosa

yang merupakan hasil hidrolisa pentosan yang terdapat dalam tandan

14

kosong kelapa sawit. Terdapat beberapa proses pembuatan furfural secara

komersial yang dikemukakan oleh Mc. Ketta (1983), yaitu :

a. Quacker Oats Process

Pada pembuatan furfural dengan cara Quacker Oats menggunakan

asam sulfat sebagai katalis. Larutan asam sulfat diserap ke dalam

sekam padi, baggase, tongkol jagung atau bahan baku lainnya. Dalam

hal ini digunakan sperical digester dengan putaran horisontal dan high

pressure steam untuk mendapatkan suhu 153 oC dan tekanan 4,06 atm.

Sesudah suhu dan tercapai, valve uap dibuka sehingga distilat yang

mengandung campuran steam dan furfural dapat dipisahkan. Proses

Quacker Oats membutuhkan waktu 6-8 jam penguapan, 100 kg bahan,

28 L air, 2 kg asam sulfat dan steam 260 kg untuk menghasilkan 10 kg

furfural.

b. Rosenlew Process

Bahan baku diserap oleh sisa dari kolom distilasi furfural pada suhu

80 oC kemudian diumpankan ke reaktor. Reaktor furfural

dipertahankan pada tekanan 10-11 atm. Steam 14,5 atm dilewatkan ke

reaktor melalui bagian bawah reaktor. Dalam kondisi normal waktu

tinggal bahan baku dalam reaktor 1-2 jam. Campuran steam dan uap

furfural keluar dari bagian atas reaktor selanjutnya dikondensasi.

Kondensat yang berisi 5-7% furfural kemudian didistilasi, didekantasi

dan dihidrolisa. Asam asetat sebagai produk samping sebesar 50-60%

15

dari berat furfural yang diproduksi. Kebutuhan steam pada proses ini

adalah 38 kg/kg produk furfural.

c. Petrole Chimie Process

Proses ini didasarkan pada Agrifurane Process. Bahan baku

diumpankan ke dalam reaktor bersama-sama dengan air dan juga asam

fosfat sebagai katalis kemudian ditambahkan steam. Pada keadaan

normal, perbandingan padat cair adalah 1:6. Steam yang digunakan

bertekanan 9,2 atm. Reaksi padat cair terjadi pada tekanan 6,3 atm.

Waktu tinggal normal selama hidrolisa dan stripping sekitar 3 jam

dengan kebutuhan steam 19-20 kg/kg produk furfural. Pada proses ini,

total kebutuhan steam sebesar 25,5 kg/kg produk furfural.

d. Escher Wyss Process

Dalam proses ini bahan baku dari silo diumpankan menuju reaktor

menggunakan pneumatic conveyor. Pada waktu masuk reaktor, bahan

baku diaerasi dengan cara dikontakkan dengan steam 3-4 atm, suhu

145 oC dan dicampur asam asetat sebagai katalis. Reaksi dalam

reaktor berlangsung pada suhu 190 o

C , tekanan 12 atm. Produk yang

berisi furfural dan asam asetat meninggalkan seksi atas reaktor

sebagai uap bersama kelebihan steam dan melewati kondenser. Uap

dikondensasi dan kondensatnya didinginkan dengan dilewatkan waste

heat boiler. Kondensat diaerasi, disaring dan dikumpulkan dalam

intermediate storage tank sebagai produk.

16

Supra Yield Process

International Furan Technology, Afrika Selatan bekerja sama

dengan Fakultas Teknik Kimia Universitas Natal menggembangkan

metode baru dalam pembuatan furfural yang dienal dngan nama Supra

Yield Process.

Supra Yield Process dikemukakan oleh Arnold & Buzzard

(2003), dimaksudkan untuk mengatasi masalah dalam hal penghematan

energi dan penurunan yield reaksi. Dalam proses Supra Yield

pengeluaran produk furfural tidak diikuti produk samping.

Dalam proses ini, reaksi berlangsung pada tekanan 15-30 atm dan

suhu 20-235 oC. Dunning dan Lathrop (1945), menjelaskan bahwa

penggunaaan asam sulfat sebanyak 1,9-4,4% sebagai katalis mampu

meningkatkan laju pembentukan pentosa dari pentosan.

Dari keempat proses yang dikemukakan oleh Mc. Ketta (1983)

dan proses baru yang dikemukakan oleh Arnold & Buzzard (2003), dapat

dibandingkan macam-macam proses untuk menghasilkan 1 ton furfural

dan ditampilkan dalam tabel 1.4 :

17

Tabel 1.4 Perbandingan Macam-Macam Proses untuk Memproduksi 1

Ton Furfural (Susanto, 2002)

Keterangan

Macam-Macam Proses

Quaker Oats Rosenlew Petrole

Chimie Escher Wyss Supra Yield

Bahan baku 12,5 ton

bagas tebu,

dengan

kandungan

pentosan

23%

10 ton

tongkol

jagung,

dengan

kandungan

pentosan

37%

12 ton bagas

tebu,

dengan

kandungan

pentosan

21%

10 ton

tongkol

jagung,

dengan

kandungan

pentosan 37%

10 ton

sekam biji

bunga

matahari,

dengan

kandungan

pentosan

20,2%

Proses batch kontinyu batch Kontinyu batch

Suhu 153 oC 220

oC - 190

oC 100-235

oC

Tekanan 4 atm 11-12 atm 6,5 atm 12 atmkg/cm2 15-30 atm

Katalis Asam sulfat

375 kg

- Asam fosfat

430

kg/superfosf

at 1450 kg

Asam asetat 3% Asam

sulfat/Asam

fosfat / 12%

Asam

klorida

Waktu tinggal 6-8 jam 1-2 jam 3-5 jam - 1 jam

Konversi dari

pentosan

36,2% 24,6-27% 39,7% 24,6-27% 80%

Kapasitas

pabrik yang

sudah berdiri

32.000 –

45.000 ton

5.000 –

17.000 ton

6.000 –

10.000 ton

2.000 - 5.000

ton

5.000 –

11.000 ton

Bahan baku

alternatif

Bagas tebu,

tongkol

jagung,

sekam padi

Bagas tebu,

tongkol

jagung

Residu

alkali dari

pemanasan

selulosa,

tongkol

jagung,

bagas tebu

Tongkol

jagung

Tongkol

jagung,

bagas tebu

18

Dari bermacam-macam proses furfural seperti yang telah diuraikan di

atas, maka dipilih proses Supra Yield dengan alasan :

1. Konversi furfural dari pentosan tinggi

2. Teknologi ini mempunyai tingkat konsumsi air dan daya yang kecil

dengan kapasitas yang sama.

3. Waktu tinggal cepat

4. Limbah yang dihasilkan lebih ramah lingkungan

1.4.4 Kegunaan Produk

Menurut Mc. Ketta (1983), beberapa kegunaan furfural adalah

sebagai berikut :

1. Bahan pembentuk resin cetak

2. Sebagai senyawa intermediate pada pembuatan pyrole, pyrolidine,

pyrilidine dan pyridine.

3. Sebagai bahan baku pembuatan senyawa furan yang lain seperti

furfuryl alcohol, tetrahidrofuran dan furan resin.

4. Sebagai pelarut dalam industri pemurnian minyak pelumas, pemurnian

minyak nabati dan hewani, resin dan wax.

5. Ekstraksi butadiene dari dehidrogenasi petroleum.

6. Produksi hexametilenediamina untuk pembuatan nilon.

Senyawa turunan yang dapat disintesis dari furfural diantaranya

adalah furfuril alkohol dan furan. Furfuril alkohol umumnya digunakan

dalam industri yang memproduksi serat sintetik dan untuk mensintesis

19

senyawa yang digunakan dalam industri pelapisan (coating), industri cat,

dan beberapa industri farmasi. Sedangkan furan dipakai dalam industri

farmasi, industri yang memproduksi serat sintetik, herbisida, dan untuk

mensintesis pelarut yang digunakan dalam industri pembuatan PVC

(Wijanarko, et al., 2006).

1.4.5 Sifat-Sifat Bahan

1.4.5.1 Tandan Kosong Kelapa Sawit

Menurut Purwito (2005), komposisi kimia tandan kosong kelapa sawit,

yaitu :

Lignin = 22,60% berat

A-selulosa = 45,80% berat

Pentosan = 25,90% berat

Abu = 1,60% berat

Air = 4,1% berat

Selulosa

Menurut Perry (1999), sifat-sifat fisis selulosa, yaitu :

Fase = padat

Rumus molekul = (C6H10O5)n

Berat molekul = 162,14 kg/kmol

Spesific gravity pada 15 oC = 1,35

Hemiselulosa

Menurut Perry (1999), sifat-sifat fisis hemiselulosa, yaitu :

Fase = padat

20




Titik didih pada 1 atm = 200 oC

Titik lebur pada 1 atm = 97,5 oC

Kelarutan dalam air pada 20 oC = 63,9 gram/100 gram

Lignin

Menurut Perry (1999), sifat-sifat fisis lignin, yaitu :

Fase = padat





Titik lebur = 97,5 oC

1.4.5.2 Air

a. Menurut Perry (1999), sifat-sifat fisis air, yaitu :

Fase = cair

Rumus molekul = H2O

Berat molekul = 18 kg/kmol


Titik beku pada 1 atm = 0 oC

Densitas pada 25 oC = 1 kg/L

21

b. Menurut Vogel (1985), sifat-sifat kimia, yaitu :

Menurut pelarut dan penghantar listrik yang baik

Bersifat netral dengan pH =7

Dapat menguraikan garam menjadi asam dan basa

1.4.5.3 Asam Sulfat

Menurut Perry (1999), sifat-sifat fisis asam sulfat, yaitu :

Fase = cair

Rumus molekul = H2SO4

Berat molekul = 98 gram/mol


Titik leleh pada 1 atm = 10,31 oC


1.4.5.4 Furfural

a. Menurut International Furan Chemical (2006), sifat-sifat fisis

furfural yaitu :

Fase pada 20 oC = cair

Rumus molekul = C5H4O2

Warna = kuning cerah kecoklatan

Bau = almond


Titik didih pada 1 atm = 161,7 oC

22

Titik lebur = -36,5 oC

Densitas pada 20 oC = 1,16 kg/L

Kelarutan dalam air = 9,1 g/100 g air

b. Menurut Mc. Ketta (1983), sifat-sifat kimia furfural yaitu :

Senyawa volatil yang larut dalam etanol, eter, aseton, dan

kloroform

Furfural dapat terdekomposisi menjadi karbon dioksida, furan dan

senyawa furan lainnya pada suhu 565 oC

Warna furfural akan menjadi gelap apabila dibiarkan pada suhu

230 oC selama beberapa jam

Dalam keadaan basa, furfural dapat teroksidasi menghasilkan

furoic acid

Furfural dapat terhidrogenasi menghasilkan furfuryl alcohol

dengan bantuan katalis nikel atau tembaga kromat

1.4.6 Tinjauan Proses

Furfural dihasilkan dari biomassa yang mengandung pentosan

melalui dua tahap reaksi, yaitu hidrolisa dan dehidrasi dengan bantuan

katalis asam. Pentosan merupakan hemiselulosa dengan lima karbon gula

yang apabila dihidrolisa dengan asam akan membentuk pentosa. Pada

kondisi asam, pentosa akan melepaskan tiga molekul air dan membentuk

furfural. Katalis asam yang ummnya digunakan adalah asam kuat seperti

23

asam sulfat, asam klorida dan asam fosfat. Reaksi yang terjadi adalah

sebagai berikut :

Pentosan Pentosa Furfural

Pembuatan furfural dengan proses Supra Yield dilakukan secara

batch. Bahan baku diumpankan ke dalam reaktor bersama-sama dengan

air dan juga asam sulfat sebagai katalis. Pada keadaan normal,

perbandingan padat cair adalah 1 : 1. Produk furfural dikeluarkan dalam

fasa cair.

.

24

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku

Tandan Kosong Kelapa Sawit

Menurut Purwito (2005), komposisi kimia tandan kosong kelapa sawit:

Lignin : 22,60% berat

Selulosa : 45,80% berat

Pentosan : 25,90% berat

Abu : 1,60% berat

Air : 4,10% berat

Air

Menurut Kirk & Othmer (1978), spesifikasi air, yaitu :

Rumus molekul : H2O

Berat molekul : 18 kg/kmol

Wujud : cair

Spesific gravity : 1

Titik didih : 100 oC

Densitas : 0,95838 kg/L

Viskositas : 0,2838 kg/m.s

Merupakan larutan yang bersifat melarutkan

Merupakan larutan jernih tidak berwarna

25

2.1.2 Spesifikasi Produk

Furfural

Menurut International Furan Chemical (2006), spesifikasi furfural yaitu :

Fase : cair

Rumus molekul : C5H4O2

Warna : kuning cerah kecokelatan

Bau : almond

Berat molekul : 96,09 kg/kmol

Titik didih pada 1 atm : 161,7 oC

Kemurnian : minimal 99% berat (C5H4O2)

Impuritas : maksimal 1% berat H2O

maksimal 0,2% berat H2SO4

2.1.3 Spesifikasi Katalis

Asam Sulfat

Menurut data dari PT Budi Acid (2010), spesifikasi katalis yang

digunakan yaitu :

Fase : cair

Rumus molekul : H2SO4

Warna : kecoklatan

Bau : menyengat

Titik didih pada 1 atm : 340 oC

Kemurnian : 98-98,5% berat (H2SO4)

26

2.2 Konsep Proses

2.2.1 Dasar Reaksi

Menurut Arnold & Buzzard (2003), proses pembuaan furfural, reaksi

yang terjadi adalah reaksi hidrolisa pentosan menjadi pentosa yang

diikuti dengan reaksi dehidrasi menjadi furfural. Proses pembuatan

furfural dengan proses Supra Yield berlangsung pada fase padat-cair,

pada suhu 206 oC dan tekanan 18 atm. Kondisi terrsebut adalah kondisi

optimal untuk mencapai konversi dan kecepatan reaksi yang besar.

Katalis yang dipakai dalam proses pembuatan furfural dari tandan kosong

kelapa sawit (TKKS) adalah asam sulfat sebanyak 3% dari massa masuk

reaktor. Kondisi umpan sebelum masuk reaktor pada fase padat cair.

Umpan terdiri dari TKKS dan air.

Mekanisme reaksi :

● Reaksi Hidrolisa

C5H8O4 + H2O C5H10O5...............................(2.1)

Pentosan Air Pentosa

● Reaksi Dehidrasi

C5H10O5 C5H4O2 + 3H2O...............................(2.2)

Pentosa Furfural Air

27

2.2.2 Kinetika Reaksi

Menurut Arnold & Buzzard (2003), didapatkan data kinetika reaksi

pembentukan furfural adalah sebagai berikut :

Reaksi pembentukan Furfural :

Pentosan Pentosa Furfural

Konversi furfural dari pentosan : 80%

Konversi pentosan menjadi pentosa : 80%

Waktu tinggal reaksi : 1 jam reaksi

2.2.3 Tinjauan Termodinamika

Tinjauan dari segi termodinamika adalah untuk mengetahui apakah

reaksi tersebut melepaskan panas (eksotermis) atau memerlukan panas

(endotermis) dan juga untuk mengetahui apakah reaksi berjalan searah

atau bolak balik.

Reaksi :

C5H8O4 + H2O C5H10O5 ...............................(2.3)

C5H10O5 C5H4O2 + 3H2O................................(2.4)

HR = H1 + HR0 + H2

H1 = Ʃ ni ʃ Cpi dT

Dari Yaws, 1999, didapatkan data :

Hf0 C5H8O4 = -828.996,2841 kJ/kmol

Hf0 H2O = -286.910 kJ/kmol

Hf0

C5H10O5 = -1.040.020 kJ/mol

28

Hf0

C5H4O2 = -151.114,5581 kJ/kmol

Reaksi 1

HR0 = Hf

0 (produk) - Hf

0 (reaktan)

= Hf0

C5H10O5 – (- Hf0 C5H8O4 + Hf

0 H2O)

= -1.040.020 – (-828.996,2841 + -286.910)

= 75.886,2841 kJ/kmol

Pada reaksi 1 HR0 positif maka reaksi yang terjadi adalah reaksi

endotermis atau membutuhkan panas.

Reaksi 2

HR0 = Hf

0 (produk) - Hf

0 (reaktan)

= (Hf0

C5H4O2 + 3. Hf0 H2O) - Hf

0 C5H10O5

= (-151.114,5581 + 3. (-286.910)) – (-1.040.020)

= 28.175,4419 kJ/kmol

Pada reaksi 2 HR0 positif maka reaksi yang terjadi adalah reaksi

endotermis atau membutuhkan panas.

Sifat reaksi yang reversible atau irreversible dapat diketahui dari harga

konstanta kesetimbangan.

∆𝐺0 = −𝑅𝑇 ln 𝐾

Dari Yaws, 1999 didapat data :

G0

C5H8O4 = -113.610 kJ/kmol

G0

H2O = -51.120 kJ/kmol

29

G0

C5H10O5 = -233.240 kJ/kmol

G0

C5H4O2 = -100.270 kJ/kmol

Reaksi 1

G0

= G0

(produk) - G0

(reaktan)

= (G0

C5H10O5) - (G0 C5H8O4 + G

0 H2O)

= -233.240 - (-113.610 + (-51.120))

= -68.510,00 kJ/kmol

Dari Smith, 2001, di dapat rumus :

ln 𝐾 = 𝐺0

−𝑅𝑇


−68.510,00 = −(8,314 𝑥 298,15 𝑥 ln 𝐾)

ln 𝐾 = −68.510,00

−(8,314 𝑥 298,15)

K298 = 1,00716 x 1012

Pada T2 operasi 206 oC = 479,15 K

Dari Smith 2001, didapat rumus :

𝑙𝑛𝐾

𝐾298 =

∆𝐻298

−𝑅

1

𝑇2−

1

𝑇1

keterangan :

HR 298 : Panas reaksi standar pada suhu 298 oC

R : Tetapan gas (8,314 J/mol.K)

T1 : Temperatur referansi (298 K)

T2 : Temperatur operasi (479,15 K)

30

K298 : Konstanta kesetimbangan pada temperatur referensi

K : Konstanta kesetimbangan pada temperatur operasi

ln 𝐾

1,00716 𝑥1012 =

75.886,2841

−8,314

1

298,15−

1

479,15

K = 1,06043 x 1017

Pada reaksi 1 diperoleh harga K >>>, maka reaksi berjalan ke arah kanan

(irreversibel).

Reaksi 2

G0

= G0

(produk) - G0

(reaktan)

= (G0

C5H4O2 + 3. G0 H2O) – (G

0 C5H10O5)

= (-113.610 + 3(-286.910)) – (-233.240)

= -20.390 kJ/kmol

Dari Smith, 2001, di dapat rumus :

ln 𝐾 = 𝐺0

−𝑅𝑇


−20.390 = −(8,314 𝑥 298,15 𝑥 ln 𝐾)

ln 𝐾 = −20.390

−(8,314 𝑥 298,15)

K298 = 3,735 x 103

ln 𝐾

3735,70194 =

28.175,4419

−8,314

1

298,15−

1

479,15

K = 2,73594 x 105

31

Pada reaksi 2 diperoleh harga K >>>, maka reaksi berjalan ke arah kanan

(irreversibel).

2.2.4 Kondisi Operasi

Kondisi operasi pada perancangan pabrik furfural ini berdasarkan Arnold

dan Buzzard (2003), adalah sebagai berikut.

Temperatur : 206 oC

Tekanan : 18 atm

Waktu tinggal : 1 jam

Fase reaksi : padat-cair

Padat : Cairan : 1:1 (Perbandingan berat)

Katalis : Asam sulfat (3% Massa umpan masuk reaktor)

Konversi : 80%

2.3 Diagram Alir Proses dan Langkah Proses

2.3.1 Diagram Alir Proses

Diagram alir proses ada tiga macam, yaitu :

1. Diagram alir kualitatif (gambar 2.1)

2. Diagram alir kuantitaif (gambar 2.2)

3. Diagram alir proses

32

F1

H2O

1 a

tm,

32

oC M

-01

R-0

1M

D-0

1M

D-0

2

F2

H2O

, H

2S

O4

1 a

tm,

32

oC

F1

6

H2O

H2S

O4

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

10

0oC

F1

0

H2O

, H

2S

O4,

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

10

0,6

2oC

F1

3

H2S

O4,

H2O

, F

urf

ura

l

1atm

, 2

08

,47

oC

F4

Lig

nin

Selu

losa

Pen

tosan

Ab

u

H2O

1 a

tm,

32

oC

F3

H2O

,H2S

O4,

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

10

5,8

8oC

F7

H2O

H2

SO

4

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

69

oC

F6

Lig

nin

Selu

losa

Pen

tosan

Ab

u

H2O

H2S

04

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

69

oC

F1

9

H2O

H2

SO

4

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

15

9,0

6oC

NIT

RO

GE

N

NIT

RO

GE

N

Gam

bar

2.1

Dia

gra

m A

lir

Kuali

tati

f

F-0

1F5

Lig

nin

Selu

losa

Pen

tosan

Ab

u

H2O

H2S

04

Fu

rfu

ral

1 a

tm,

80

oC

33

M-0

1R

-01

MD

-01

MD

-02

F2

H2O

:

3,4

886

H2S

O4:1

70

,9416

----

----

----

----

----

-- +

174,4

302

F1

H2O

:

71

,2188

F16

H2O

: 9.4

15,3

90

2

Furf

ura

l :

0

,500

0

----

----

----

----

----

----

----

- +

9

.415,8

902

F1

0

H2O

:

9.4

17

,2736

H2S

O4

:

0,3

17

1

Fu

rfura

l:

2.4

91,5

19

8

----

----

----

----

----

----

----

---

+

1

1.9

09,1

105

F19

H2O

:

1,8

83

5

H2S

O4

:

0,3

17

1

Furf

ura

l:2

.49

1,0

19

8

----

----

----

----

----

----

----

- +

2.4

93

,2203

F7

H2O

: 9

.417,2

736

H2S

O4

: 3

17,1

289

Furf

ura

l:

2.4

92,0

198

----

----

----

----

----

----

----

--

+

1

2.2

26,4

22

3

F3

H2O

: 9

.490,0

976

H2S

O4

: 4

87

,7534

Furf

ura

l:

1,0

000

----

----

----

----

----

----

+

9

.978

,8509

F4

Lig

nin

:

3.7

49,3

967

Selu

losa

:7

.598,3

349

Pento

san

:4

.296,8

750

Abu

:

265,4

440

H2O

:7

.790,3

078

----

----

----

----

----

----

----

- +

23.7

00

,3585

F5

Lig

nin

:

3.7

49,3

967

Selu

losa

:

7.5

98,3

349

Pento

san

:

85

9,3

75

0

Abu

:

2

65,4

440

H2O

:1

8.2

17,9

054

H2S

O4

:

4

87,7

534

Furf

ura

l :

2.5

01,0

000

----

----

----

----

----

----

----

- +

33

.679,2

095

NIT

RO

GE

N

NIT

RO

GE

N

F1

3

H2S

O4

: 316

,8118

Fu

rfura

l:

0

,5000

----

----

----

----

----

----

----

- +

3

17,3

118

Gam

bar

2.2

Dia

gra

m A

lir

Kuanti

tati

f

F-0

1

F6

Lig

nin

:

3.7

49,3

96

7

Sel

ulo

sa :

7.5

98,3

34

9

Pen

tosa

n :

85

9,3

75

0

Abu

:

26

5,4

44

0

H2O

: 8

.80

0,6

31

8

H2S

O4

:

17

0,6

24

5

Fu

rfura

l :

8,9

80

2

----

----

----

----

----

----

----

- +

21.4

52

,7872

Kete

rang

an

:

Satu

an

da

lam

kg/ja

m

34

2.3.2 Langkah Proses

Proses pembuatan furfural secara umum dapat dibagi menjadi 3

tahapan proses yaitu :

1. Tahap persiapan bahan baku

2. Tahapan proses hidrolisa dan dehidrasi

3. Tahapan pemurnian produk

2.3.2.1 Tahap Persiapan Bahan Baku

Bahan baku tandan kosong kelapa sawit yang diperoleh dari

limbah pabrik crude palm oil (CPO) disimpan di dalam gudang (G-01).

Tandan kosong kelapa sawit diumpankan ke chopper (C-01)

menggunakan belt conveyor (BC-01) untuk dihancurkan menjadi

partikel-partikel kecil dengan diameter 2 cm. Selanjutnya tandan

kosong kelapa sawit diumpankan ke dalam reaktor (R-01)

menggunakan bucket elevator (BE-01).

Bahan baku berupa air diperoleh dari unit utilitas. Air ini

disimpan di dalam tangki (T-01) pada suhu 32 °C dan tekanan 1 atm.

Bahan baku berupa asam sulfat (H2SO4) diperoleh dari pasaran dengan

kemurnian 98%. Asam sulfat ini disimpan di dalam tangki (T-02) pada

suhu 32 °C dan tekanan 1 atm. Kedua bahan baku tersebut dicampur di

dalam mixer (M-01) sebelum dimasukkan ke dalam reaktor.

35

2.3.2.2 Tahap Proses Hidrolisa dan Dehidrasi

Tahap hidrolisa dan dehidrasi terjadi di dalam reaktor (R –01).

Jenis reaktor yang digunakan adalah reaktor batch. Setelah semua

bahan baku masuk dalam reaktor (R-01), seluruh valve pemasukan dan

pengeluaran ditutup kecuali valve pemasukan nitrogen dan steam.

Nitrogen yang masuk digunakan untuk menaikkan tekanan sedangkan

steam digunakan untuk menaikkan suhu dan sehingga kondisi operasi

tercapai. Kemudian valve pemasukan nitrogen ditutup dan proses reaksi

berlangsung selama 1 jam.

Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah reaksi endotermis.

Reaktor beroperasi pada suhu 206 oC dan tekanan 18 atm. Di dalam

reaktor terjadi reaksi hidrolisa pentosan yang terkandung di dalam

tandan kosong kelapa sawit menjadi pentosa, serta reaksi dehidrasi

pentosa menjadi furfural dengan melepas 3 molekul air. Setelah 1 jam

operasi, reaktor didinginkan hingga di bawah bubble point, yaitu 80 oC.

Kemudian, hasil reaksi dikeluarkan dalam bentuk slurry melalui bagian

bawah reaktor. Hasil reaksi dipisahkan di dalam filter (F-01). Ampas

padatan yang berupa campuran padatan yang tidak bereaksi dipisahkan

dari cairan melalui filter (F-01) untuk kemudian diolah di unit

pengolahan limbah (UPL) dan hasil cair filter (F-01) diteruskan ke unit

pemisahan hasil dan pemurnian.

2.3.2.3 Tahap Pemisahan Hasil dan Pemurnian

36

Produk filter (F-01) cair diumpankan ke menara distilasi (MD-

01). Jenis menara distilasi MD-01 adalah tray tipe sieve dan umpan

masuk di antara plate ke – 28 dan 29. Hasil atas MD-01 adalah air,

furfural, dan sedikit H2SO4 yang akan dikondensasikan di condenser I

(CD-01) pada suhu 100,62 oC. Dari CD-01 di pompa ke accumulator I

(Acc-01) unuk diteruskan ke MD-02, kemudian dipompa untuk sebagian

dijadikan refluks. Sedangkan hasil bawah yang terdiri dari asam sulfat

dan sedikit furfural akan direcycle ke mixer (M-01). Pada MD-02,

dipisahkan antara air, asam sulfat dan produk furfural. Jenis menara

distilasi MD-02 adalah tray tipe sieve dan umpan masuk di antara plate

ke – 38 dan 39. Hasil atas MD-02 terdiri dari air dan sedikit furfural yang

akan dikondensasikan di condenser II (CD-02) pada suhu 100 oC. Dari

CD-02 di pompa ke accumulator II (Acc-02) untuk direcycle menuju

mixer 01 (M-01). Sedangkan hasil bawah yang terdiri dari produk

furfural didinginkan di Heat Exchanger 02 (HE-02) sebelum disimpan di

dalam tangki penyimpanan.

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

2.4.1 Neraca Massa

Produk : Furfural

Kapasitas : 20.000 ton/tahun

Satu tahun produksi : 330 hari

37

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kg/jam

Tabel 2.1 Neraca Massa Total

Komponen INPUT (kg/jam) OUTPUT (kg/jam)

F1 F2 F4 F6 F19

Lignin 0,0000 0,0000 3.749,3967 3.749,3967 0,0000

Selulosa 0,0000 0,0000 7.598,3349 7.598,3349 0,0000

Pentosan 0,0000 0,0000 4.296,8750 859,3750 0,0000

Abu 0,0000 0,0000 265,4440 265,4440 0,0000

Air 71,2188 3,4886 7.790,3078 8.800,6318 1,8835

H2SO4 0,0000 170,9416 0,0000 170,6245 0,3171

Furfural 0,0000 0,0000 0,0000 8,9802 2.491,0198

Sub Total 71,2188 174,4302 23.700,3585 21.452,7872 2.493,2203

TOTAL 23.946,0075 23.946,0075

2.4.2 Neraca Panas

Basis perhitungan : 1 jam operasi

Satuan : kJ

38

Tabel 2.2 Neraca Panas Total

INPUT kJ/jam OUTPUT kJ/jam

F1 2.906,0872 F6 3.948.956,7233

F2 490,6819 F19 570.955,3425

F4 866.504,6578 Q Loss Filter 3.185.943,7624

Q Nitrogen 523,0598 Q Nitrogen 4.115,1913

Q Steam 26.379.946,5517 Q Pendingin Reaktor 21.026.397,8063

Q HE 1 2.346.060,1648 Q Kondenser 1 1.449.893,1115

Q Reboiler 1 51.514.250,0271 Q Kondenser 2 48.138.727,6782

Q Reboiler 2 47.725.611,9375 Q HE 2 511.303,5522

Jumlah 128.836.293,1677 Jumlah 128.836.293,1677

2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan

2.5.1 Lay Out Pabrik

Tata letak pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari

seperangkat fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat

penting untuk mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja

para pekerja serta keselamatan proses.

Menurut Vilbrant (1959), untuk mencapai kondisi yang optimal,

maka hal-hal harus diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik

adalah :

39

1. Pabrik Furfural ini merupakan pabrik baru (bukan pengembangan),

sehingga penentuan lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada.

2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di

masa depan.

3. Faktor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan

ledakan, maka perencanaan lay out selalu diusahakan jauh dari

sumber api, bahan panas, dan dari bahan yang mudah meledak, juga

jauh dari asap atau gas beracun.

4. Sistem kontruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan

biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia

memungkinkan konstruksi secara out door.

5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian dan

pengaturan ruangan / lahan.

Secara garis besar lay out pabrik dibagi menjadi beberapa bagian

utama, yaitu :

1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol.

Merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur

kelancaran operasi. Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat

pengendalian proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan

diproses serta produk yang dijual.

40

2. Daerah proses

Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses

berlangsung.

3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk.

Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

4. Daerah gudang, bengkel dan garasi.

Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan

oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses.

5. Daerah utilitas

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung

proses berlangsung dipusatkan.

41

Skala = 1 : 1000

: Taman

: Arah jalan

Area

Perluasan

Utilitas

Ruang

Generator

Pintu

Darurat

PROSES

Control

Room

mushola

kantin

Gu

da

ng

Garasi Parkir

Parkir

Po

liklin

ik

KANTORPe

ma

da

m

Ke

ba

ka

ran

Safety Laboratorium

Po

s k

ea

ma

na

n

IPA

L

Be

ng

ke

l

Pe

ma

da

m

Ke

ba

ka

ran

Gambar 2.3 Lay Out Pabrik

42

2.5.2 Lay Out Peralatan

Lay out peralatan proses adalah tempat kedudukan dari alat-alat

yang digunakan dalam proses produksi. Menurut Vilbrant (1959),

beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out

peralatan proses pada pabrik furfural, antara lain :

1. Aliran bahan baku dan produk

Pengaliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan

keuntungan ekonomi yang besar serta menunjang kelancaran dan

keamanan produksi.

2. Aliran udara

Aliran udara di dalam dan di sekitar area proses perlu diperhatikan

kelancarannya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya

stagnasi udara pada suatu tempat sehingga mengakibatkan akumulasi

bahan kimia yang dapat mengancam keselamatan pekerja.

3. Cahaya

Penerangan seluruh pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat

proses yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan

tambahan.

4. Lalu lintas manusia

Dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan agar pekerja

dapat mencapai seluruh alat proses dangan cepat dan mudah. Hal ini

bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera

43

diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga

diprioritaskan.

5. Pertimbangan ekonomi

Dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat menekan

biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi

pabrik.

6. Jarak antar alat proses

Untuk alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi tinggi

sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila

terjadi ledakan atau kebakaran pada alat tersebut maka kerusakan

dapat diminimalkan.

Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga :

Kelancaran proses produksi dapat terjamin

Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia

Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan

produktifitas kerja disamping keamanan yang terjadi.

44

Keterangan :

1. T-01 : Tangki aIr 6. B-01 : Bin 10. HE-01 : Heat Exchanger 1

2. T-02 : Tangki Asam sulfat 7. M-01 : Mixer 11. HE-02 : Heat Exchanger 2

3. T-03 : Tangki Furfural 8. R-01 : Reaktor

4. G-01 : Gudang 8. MD-01 : Menara Distilasi 1

5. C-01 : Chopper 9. MD-02 : Menara Distilasi 2

T-01

T-02

T-03

MD-01

R-01

G-01

M-01

MD-02

HE-01

HE-02

C-01

B-01

Gambar 2.4 Lay Out Alat

45

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1 Gudang

Kode : G-01

Tugas : Menyimpan tandan kosong kelapa sawit feed

reaktor selama 1 minggu

Jenis : Bangunan tertutup

Jumlah : 1

Kapasitas : 2.787.162,16 kg/minggu

Bahan konstruksi : Dinding batu bata dengan atap conical

Kondisi penyimpanan : P = 1 atm

T = 32 oC

Dimensi : Panjang = 16,24 m

Lebar = 12 m

Tinggi = 12 m

Harga : US $ 365.780,61

46

T-0

4

Men

yim

pan

nir

ogen

sem

enta

ra

Ver

tica

l ta

nk,

elli

pso

idal

hea

d

and b

ott

om

1

6,7

79

Car

bon s

teel

SA

-283 g

rade

C

Tek

anan

:

17 a

tm

Suhu :

80

0C

1,8

6

0,1

9

3.2

T

an

gk

i

Tab

el 3

.2 S

pes

ifik

asi

Tan

gki

T-0

3

Men

yim

pan

pro

duk

furf

ura

l se

lam

a 1

bula

n

Tan

gki

sili

nder

tegak

1

1.5

56,7

64

Tek

anan

:

1 a

tm

Suhu :

32

0C

13,7

1

Coar

se 1

: 1

,13

Coar

se 2

: 1

,06

T-0

2

Men

yim

pan

bah

an

bak

u H

2S

O4

Tan

gki

sili

nder

tegak

1

0,2

83

Tek

anan

:

1 a

tm

Suhu :

32

0C

0,6

9

0,1

9

T-0

1

Men

yim

pan

bah

an

bak

u H

2O

Tan

gki

sili

nder

tegak

1

565,7

62

Tek

anan

:

1 a

tm

Suhu :

32

oC

2,6

4

0,1

9

Ket

eran

gan

Tugas

Jenis

Jum

lah

Kap

asit

as (

m3)

Bah

an K

onst

ruksi

Kondis

i P

enyim

pan

an

Dia

met

er (

m)

Teb

al

(in)

47

Tab

el 3

.2 S

pes

ifik

asi

Tan

gki

(lan

juta

n)

T-0

4

0,1

9

0,3

4

2,6

5

US

$ 4

7.2

13,1

3

T-0

3

Coar

se 3

: 0

,94

Coar

se 4

: 0

,88

3,7

5

0,8

262

11,7

991

U

S $

182.8

48,5

3

T-0

2

0,2

5

0,1

9

1,0

8

U

S $

16.3

74,5

T-0

1

0,1

9

0,5

4

3,7

2

US

$ 5

3.8

00

Ket

eran

gan

Teb

al

(in)

Teb

al h

ead (

in)

Tin

ggi

hea

d (

m)

Tin

ggi

tota

l (m

)

Har

ga

(US

$)

48

3.3 Chopper (C-01)

Kode : C-01

Tugas : Mengecilkan ukuran bahan baku tandan kosong kelapa

sawit

Panjang Produk : 2 cm

Jumlah : 1

Dimensi

Diameter : 2,24 m

Tinggi : 2,56 m

Power Motor : 100 HP

Harga : US $ 204.681,2

3.4 Mixer

Kode : M-01

Tugas : Mencampur H2O dan H2SO4 serta arus recycle 13 dan 16

Tipe : Silinder tegak dengan dasar dan bagian atas

torisphericall head

Kondisi operasi

Tekanan : 1,9148 atm

Suhu : 105,88 oC

Material : Stainless steel SA-167 Grade 11

Kapasitas : 10,6006 m3

Diameter : 2,3016 m

49

Tinggi mixer : 2,3016 m

Tebal mixer : 0,0064 m

Tinggi head : 0,4625 m

Tebal head : 0,0059 m

Tinggi dasar : 0,4625 m

Tebal dasar : 0,0059 m

Tinggi total : 3,2266 m

Harga : US $ 245.344,53

3.5 Reaktor

Kode : R-01

Tugas : Tempat terjadinya reaksi pembentukan furfural

Tipe : Reaktor Batch

Jumlah reaktor : 1

Material : Stainless Steel jenis SA-167 grade 11 type 316

Kapasitas : 37,7850 m3

Kondisi operasi

Tekanan : 18 atm

Suhu : 206 oC

Diameter : 3,1859 m

Tinggi reaktor : 3,1859 m

Tebal reaktor : 0,0381 m

Tebal head : 0,0381 m

50

Tinggi head : 0,6466 m

Tebal dasar : 0,0381 m

Tinggi dasar : 0,6466 m


Spesifikasi pemanas

Jenis : Jaket

Media : Steam

Tinggi jaket : 2,6037 m

Tebal jaket : 0,0381 m

Material : Stainless Steel jenis SA-167 grade 11

Harga : US $ 1.379.365,82

3.6 Rotary Filter 01

Kode : F-01

Tugas : Memisahkan padatan dan cairan keluar R-01

Tipe : Rotary Drum Vacuum Filter

Jumlah :1 buah

Kondisi operasi

- Suhu : 80 °C

- Tekanan : 1 atm

Luas : 22,0682 m2

Diameter : 1,8746 m

Panjang : 3,7492 m

51

Putaran : 0,9326 rpm

Jumlah Putaran : 55,96 siklus/jam

Daya : 5 Hp

Harga : US $ 166.474,4

3.7 Menara Distilasi 1

Kode : MD-01

Tugas : Memisahkan H2SO4 dari H2O dan furfural

Jenis : Tray column

Jumlah : 1 buah


Tekanan operasi : 1 atm

Suhu top : 100,62 oC

Suhu bottom : 208,47 oC

Diameter : 2,6626 m

Tebal shell atas : 0,0048 m

Tebal shell bawah : 0,0048 m

Jenis head : Torispherical head

Tinggi head atas : 0,5210 m

Tinggi head bawah : 0,5210 m

Tebal head atas : 0,0064 in

Tebal head bawah : 0,0064 in

Jenis plate : Sieve tray

52

Jumlah plate : 42

Feed plate : Plate ke 29 dari atas


Harga : US $ 155.542,6

3.8 Menara Distilasi 02

Kode : MD-02

Tugas : Mendapatkan kemurnian produk furfural 99%

Jenis : Stainless steel SA-167 Grade 11

Jumlah : 1 buah


Tekanan operasi : 1 atm

Suhu top : 100,00 oC

Suhu bottom : 159,06 oC

Diameter : 3,1945 m

Tebal shell atas : 0,0064 m

Tebal shell bawah : 0,0064 m

Jenis head : Torispherical head

Tinggi head atas : 0,5916 m

Tinggi head bawah : 0,5932 m

Tebal head atas : 0,00635 in

Tebal head bawah : 0,00794 in

Jenis plate : Sieve tray

53

Jumlah plate : 46

Feed plate : Plate ke 38 dari atas


Harga : US $ 106.779,36

3.9 Condenser

Tabel 3.3 Spesifikasi Condenser

Spesifikasi Condenser 1 Condenser 2

Kode alat CD – 01 CD - 02

Tugas Mengkondesasikan

hasil atas MD-01

Mengkondensasikan

hasil atas MD-02

Tipe Shell and Tube Shell and Tube

Jumlah 1 buah 1 buah

Beban panas 51.449.893,11 kJ/jam 48.138.727,6782 kJ/jam

Shell side

Fluida Top Product MD-01 Top product MD-02

Laju alir 24.959,4644 kg/jam 20.906,3250 kg/jam

Material Stainless Steel SA 167 grade 11

Suhu masuk 105,1385 oC 100,0062

oC

Suhu keluar 100,6217 oC 100,0057

oC

ID shell 27 in 27 in

Baffle 20,25 in 20,25 in

54

Tabel 3.3 Spesifikasi Condenser (lanjutan)

Spesifikasi Condenser 1 Condenser 2

Pass 1 1

Pressure drop 0,0001 psi 0,0001 psi

Tube side

Fluida Air Pendingin Air Pendingin


Material Stainless steel SA-167 Grade 11

Suhu masuk 30 oC 30

oC

Suhu keluar 50 oC 50

oC

OD tube 0,75 in 0,75 in

ID tube 0,62 in 0,62 in

BWG 16 16

Jumlah tube 534 534

Susunan Triangular Triangular

Pitch 1 in 1 in

Pass 2 2


Rd required 0,002 hr.ft2F/BTU 0,002 hr.ft

2F/BTU

Rd calculated 0,0022 hr.ft2F/BTU 0,0024 hr.ft

2F/BTU

Harga US $ 53.762,93 US $ 52.327,68

55

3.10 Reboiler

Tabel 3.4 Spesifikasi Reboiler

Spesifikasi Reboiler 1 Reboiler 2

Kode alat RB – 01 RB - 02

Tugas

Menguapkan sebagian

liquid hasil bawah

menara distilasi I

Menguapkan sebagian

liquid hasil bawah

menara distilasi II

Tipe Kettle Kettle


Beban panas 51.514.250,027 kJ/jam 47.725.611,938 kJ/jam

Panjang Pipa 6,096 m 3,6576 m

Shell side

Fluida Hasil bawah MD-01 Hasil Bawah MD-02



Suhu masuk 208,4675 oC 159,0373

oC

Suhu keluar 208,4681 oC 159,0614

oC

ID shell 33 in 27 in

Baffle 21,75 in 20,25 in

Pass 1 1

Pressure drop Diabaikan diabaikan

56

Tabel 3.4 Spesifikasi Reboiler (lanjutan)

Spesifikasi Reboiler 1 Reboiler 2

Tube side

Fluida Steam Steam



Suhu masuk 220 oC 220

oC


oC

OD tube 0,75 in 0,75 in

ID tube 0,62 in 0,62 in

BWG 16 16

Jumlah tube 830 534

Susunan Triangular Triangular

Pitch 1 in 1 in

Pass 2 2



2F/BTU


2F/BTU

Harga US $ 53.762,93 US $ 52.762,93

57

3.11 Accumulator

Tabel 3.5 Spesifikasi Accumulator

Keterangan Accumulator 1 Accumulator 2

Kode alat ACC-01 ACC-02

Tugas Menyimpan kondensat

dari CD-01

Menyimpan kondensat dari

CD-02

Tipe Tangki horizontal Tangki horizontal

Jumlah 1 1

Suhu operasi 100,0062 0C 100,0057

0C

Tekanan operasi 1 atm 1 atm

Material Stainless steel SA-167

Grade 11

Stainless steel SA-167

Grade 11

Shell

Diameter (m) 1,27 1,20

Panjang (m) 3,82 3,6037

Tebal (in) 0,1875 0,1875

Head

Tebal (in) 0,1875 0,1875

Panjang Total (m) 4,2880 4,0426

Harga (US$) 11.500 8.600

58

3.12 Heat Exchanger

Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger

Spesifikasi Heat Exchanger 1 Heat Exchanger 2

Kode alat HE – 01 HE - 02

Fungsi

Memanaskan larutan

sebagai umpan menara

distilasi I

Menurunkan keluaran

ACC-02 untuk

disimpan dalam

storage tank.

Tipe Double pipe Double pipe


Beban panas 2.346.060,1648 kJ/jam 511.303,5522 kJ/jam

Annulus

Fluida Furfural, H2O, H2SO4 Produk Furfural



Suhu masuk 69 oC 159,06

oC

Suhu keluar 100,74 oC 40

oC

OD 2,88 in 2,38 in

ID 2,469 in 2,067 in


59

Tabel 3.6 Spesifikasi Heat Exchanger (lanjutan)

3.13. Belt Conveyor

Tabel 3.7 Spesifikasi Belt Conveyor

Spesifikasi Belt conveyor 1 Belt conveyor 2

Kode Alat BC-01 BC-02

Fungsi Memindahkan TKKS dari

G-01 ke C-01

Memindahkan TKKS

dari C-01 ke B-01

Jenis Belt conveyor, closed Belt conveyor, closed

Kapasitas, kg/jam 16.590,25 16.590,25

Mechanical design

Lebar belt, in 14 14

Panjang, m 11,056 3

Power motor, hp 1 0,5

Belt speed, m/min 32 32

Spesifikasi Heat Exchanger 1 Heat Exchanger 2

Inner pipe

Fluida Steam Air Pendingin

Laju alir 1.186,6168 kg/jam 6113,8792 kg/jam


Suhu masuk 220 oC 30

oC


oC

OD 1,66 in 1,66 in

ID 1,38 in 1,38 in



2F/BTU


2F/BTU

Harga US $ 3.164,71 US $ 3.797,66

60

3.1

4 P

om

pa

Tab

el 3

.8 S

pes

ifik

asi

Pom

pa

P-0

4

Men

gal

irkan

air

dar

i

F-0

1 k

e M

D-0

1

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

1

114,5

608

10,2

1 m

1,5

2

4

40

4,5

4,0

26

8.5

00,0

0

P-0

3

Men

gal

irkan

air

dar

i

M-0

1 k

e R

-01

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

2

87,8

557

6,2

3 m

0,7

5

1,0

00

4

40

4,5

4,0

26

7.2

00,0

0

P-0

2

Men

gal

irkan

H2S

O4

dar

i T

-02 k

e M

-01

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

2

0,1

3

4,0

1 m

0,2

5

0,5

1

40

1,3

2

1,0

49

4.0

00,0

0

P-0

1

Men

gal

irkan

air

dar

i T

-

01 k

e M

-01

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

2

85,8

5

4,1

m

0,7

5

1

4

40

4,0

25

4,5

7.2

00,0

0

Ket

eran

gan

Tugas

Jenis

Jum

lah

Kap

asit

as (

gpm

)

Hea

d

Pow

er P

om

pa

(HP

)

Pow

er M

oto

r (H

P)

Ukura

n p

ipa

No

min

al

size

(in

)

Sch

edule

num

ber

ID (

in)

OD

(in

)

Har

ga

(US

$)

61

Tab

el 3

.8 S

pes

ifik

asi

Pom

pa

(lan

juta

n)

P-0

8

Men

gal

irkan

has

il

baw

ah M

D-0

2 k

e T

-03

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

1

16,2

314

3,4

5 m

0,2

5

0,5

1,5

40

1,6

1

1,9

4.3

00,0

0

P-0

7

Men

gal

irkan

has

il a

tas

MD

-02

men

uju

M-0

2

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

1

97,0

269

15,0

2 m

3

5

4

40

4,0

26

4,5

9.8

00,0

0

P-0

6

Men

gal

irkan

has

il b

awah

MD

-01 k

e M

-01

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

uga

l

Pum

p

1

1,4

075

20,5

m

0,2

5

0,5

0,5

40

0,6

22

0,8

4

3.4

00,0

0

P-0

5

Men

gal

irkan

has

il a

tas

MD

-01 k

e M

D-0

2

Sin

gle

Sta

ge

Cen

trif

ugal

Pum

p

1

106,4

901

14,3

2 m

2

3

3

40

3,0

7

3,5

9.2

00,0

0

Ket

eran

gan

Tugas

Jenis

Jum

lah

Kap

asit

as (

gpm

)

Hea

d

Pow

er P

om

pa

(HP

)

Pow

er M

oto

r (H

P)

Ukura

n p

ipa

Nom

inal

size

(m

)

Sch

edule

num

ber

ID (

in)

OD

(in

)

Har

ga

(US

$)

62

BAB IV

UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1. Unit Pendukung Proses

Unit pendukung proses atau yang lebih dikenal dengan sebutan utilitas

merupakan bagian penting untuk penunjang proses produksi dalam pabrik.

Letak pabrik di desa Rokan Hilir sangat mendukung dalam penyediaan

utilitas pabrik. Utilitas di pabrik furfural yang dirancang antara lain

meliputi unit pengadaan air (air proses, air pendingin, air konsumsi,

sanitasi dan air umpan boiler), unit pengadaan steam, unit pengadaan

udara tekan, unit pengadaan listrik, unit pengadaan bahan bakar.

1. Unit pengadaan air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi

kebutuhan air sebagai berikut :

a. Air pendingin dan air dingin

b. Air proses

c. Air umpan boiler

d. Air konsumsi umum dan sanitasi

2. Unit pengadaan steam

Unit ini bertugas untuk menyediakan kebutuhan steam sebagai media

pemanas reaktor batch, heat-exchanger, dan reboiler. Kebutuhan

steam sebesar 77.655,5792 kg/jam.

63

3. Unit pengadaan udara tekan

Unit ini bertugas untuk menyediakan udara tekan untuk kebutuhan

instrumentasi pneumatic, untuk penyediaan udara tekan di bengkel

dan untuk kebutuhan umum yang lain. Kebutuhan udara tekan sebesar

67,3 m3/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. Unit ini disuplai

dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN

mengalami gangguan. Kebutuhan listrik sebesar 426,42 kW disuplai

dari PLN dan daya yang disiapkan generator sebesar 400 kW.

5. Unit pengadaan bahan bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler

dan generator. Jenis bahan bakar yang digunakan untuk boiler adalah

arang tandan kosong kelapa sawit dan bahan bakar untuk generator

adalah IDO. Kebutuhan IDO sebesar 0,082 m3/jam dan arang tandan

kosong kelapa sawit sebesar 7.702,1979 kg/jam.

64

4.1.1 Unit Pengadaan Air

Sumber air yang digunakan dalam pabrik diperoleh dari Sungai Rokan

yang tidak jauh dari lokasi pabrik dengan faktor-faktor sebagai berikut :

a. Air sungai dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya

murah.

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

4.1.1.1 Air Pendingin dan air dingin

Air yang digunakan adalah air sungai yang diperoleh dari Sungai Rokan

yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Air pendingin ini digunakan sebagai

pendingin pada kondensor total dan heat exchanger, sedangan air dingin

digunakan sebagai pendingin pada kondenser parsial. Hal – hal yang

perlu diperhatikan dalam pengolahan air sungai sebagai pendingin

adalah:

a. Partikel – partikel besar/makroba (makhluk hidup sungai dan

konstituen lain).

b. Partikel – partikel kecil/mikroba (mikroorganisme sungai) yang dapat

menyebabkan fouling pada kondenser dan heat exchanger.

Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat – alat penukar panas

maka perlu diadakan pengolahan air sungai. Pengolahan dilakukan secara

fisis dan kimia. Pengolahan secara fisis adalah dengan penyaringan dan

secara kimia adalah dengan penambahan tawas chlorination,

65

demineralisasi, dan deaerasi. Pengolahan air sungai meliputi 4 tahap,

yaitu :

1. Pengendapan awal

Air sungai dialirkan dari sungai ke bak penampungan BU-01 dengan

menggunakan pompa utilitas PU-01 ke traveling screen untuk

menyaring partikel dengan ukuran besar. Tahap ini bertujuan untuk

memisahkan padatan-padatan atau lumpur yang terdapat di dalam air

dengan menggunakan gaya gravitasi.

2. Pengendapan dengan cara koagulasi

Air dari bak penampungan di alirkan menggunakan pompa utilitas

PU-02 menuju bak koagulasi. Pada tahap koagulasi ini ditambahkan

larutan tawas 5% dan larutan kapur 5%. Larutan kapur 5% (Ca(OH)2)

untuk mengikat garam-garam yang terlarut dalam air sungai dan

larutan tawas 5% (Al3(SO4)3) sebagai bahan koagulan.

3. Pemisahan dengan clarifier

Air dari bak koagulasi kemudian dialirkan menggunakan pompa

menuju clarifier. Flok-flok yang terbentuk pada proses koagulasi

dipisahkan dalam clarifier. Flok akan mengendap di dasar clarifier

dan keluar melalui pipa blow down. Sedangkan air yang terpisahkan

dari flok akan mengalir ke atas menuju sand filter.

4. Pemisahan dengan sand filter

Air dari clarifier kemudian dipisahkan dari partikel-partikel yang

belum mengendap di dalam sand filter. Air keluaran sand filter

66

kemudian dialirkan menuju bak penampungan air bersih. Di dalam

bak penampung air bersih ditambahkan chlorine sebagai desinfektan

terhadap mikroorganisme yang terdapat di dalam air sungai.

Air bersih dari bak penampungan dapat digunakan sebagai air proses,

air konsumsi dan sanitasi serta air pendingin (cooling water). Air yang

digunakan sebagai air pendingin dapat digunakan kembali dengan cara

membuang panas yang terserap dalam air menggunakan cooling tower

(CT-01).

Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses

No Keterangan Kode Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1 Reaktor R-01 16.600,0197

2 Fresh feed air proses R-01 99,0124

Tabel 4.2 Kebutuhan Air Pendingin

No Keterangan Kode Alat Kebutuhan ( kg/jam )

1 Reaktor R-01 251.697,7098

2 Kondensor CD-01 30.783,0197

3 Kondensor CD-02 28.801,9141

3 Heat exchanger HE-02 6.113,8792

Kebutuhan air pendingin 317.396,5228

Make up air pendingin (10%) 31.739,6522

Air pendingin keluaran unit proses didinginkan kembali menggunakan

cooling tower.

67

Air umpan boiler

Untuk kebutuhan umpan boiler sumber air yang digunakan adalah

air sungai. Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air

umpan boiler meliputi :

1. Tahap pengolahan air sungai

Air umpan boiler yang digunakan berasal dari air sungai dimana

pengolahan awal yang dilakukan sama dengan pengolahan air

sungai.

2. Kation Exchanger

Air bersih dari bak penampungan dialirkan menuju unit

penyediaan air umpan boiler. Air umpan boiler harus dihilangkan

kandungan garam-garamnya yang dapat menimbulkan kesadahan

dalam air. Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion

positif dari garam yang terlarut dalam air lunak. Alat ini berupa

silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin penukar ion.

Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan notasi RH2.

Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah:

2NaCl + RH2 --------> RNa2 + 2 HCl....................... ...(IV-1)

CaCO3 + RH2 ---------> RCa + H2CO3...........................(IV-2)

BaCl2 + RH2 --------> RBa + 2 HCl............................ .(IV-3)

Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan

menggunakan larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu

regenerasi adalah:

68

RNa2 + H2SO4 --------> RH2 + Na2SO4........................(IV-4)

RCa + H2SO4 --------> RH2 + CaSO4...........................(IV-5)

RBa + H2SO4 --------> RH2 + BaSO4..........................(IV-6)

3. Anion Exchanger

Air hasil kation exchanger kemudian dialirkan menuju anion

exchanger. Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun

memiliki fungsi yang berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang

ada dalam air lunak. Dan resin yang digunakan adalah jenis C -

500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang terjadi di dalam anion

exchanger adalah:

R(OH)2 + 2 HCl --------> RCl2 + 2 H2O...................... (IV-7)

R(OH)2 + H2SO4 --------> RSO4 + 2 H2O....................(IV-8)

R(OH)2 + H2CO3 --------> 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)

69

4. Deaerasi

Air yang sudah bebas dari ion-ion positif dan negatif kemudian

dialirkan menuju tangki deaerasi menggunakan pompa. Proses

deaerasi bertujuan untuk menghilangkan gas terlarut, terutama

oksigen dan karbon dioksida dengan cara pemanasan

menggunakan steam. Oksigen terlarut dapat menyebabkan korosi

pada alat-alat proses dan boiler. Gas ini kemudian dibuang ke

atmosfer. Air bebas gas terlarut kemudian diumpankan menuju

tangki penyimpanan umpan boiler.

5. Tangki Umpan Boiler

Alat ini berfungsi menampung air umpan boiler selama 24 jam.

Bahan-bahan yang ditambahkan untuk mencegah korosi dan

kerak, antara lain (Powel,1954) :

a. Hidrazin (N2H4)

Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa gas terlarut

terutama gas oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada

boiler.

Reaksi yang terjadi :

N2H4 (aq) + O2 (g) N2 (g) + 2 H2O (l) .................(IV-13)

70

b. NaH2PO4

Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi

yang terjadi :

2 NaH2PO4 +4 NaOH +3 CaCO3 Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3+4H2O.... (IV-14)

Tabel 4.3 Kebutuhan Air Umpan Boiler

No Keterangan Kebutuhan ( kg/jam )

1 Kebutuhan air umpan boiler 77.655,5792

2 Make up air umpan boiler (20%) 15.531,1158

Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi diasumsikan sebesar

2500 m3/jam/orang, dapat dilihat pada tabel 4.4 :

Tabel 4.4 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi


1 Perkantoran 442,5000

2 Laboratorium 27,5000

3 Kantin 25,0000

4 Air hidran/Taman 49,5000

5 Air poliklinik 5,0000

Kebutuhan Air Konsumsi & Sanitasi 549,5000

Rangkaian proses pengolahan air konsumsi umum dan sanitasi

menjadi satu bagian dengan proses pengolahan air pendingin, air

proses dan air umpan boiler, hanya saja untuk air konsumsi umum dan

71

sanitasi tidak perlu melalui tahap demineralisasi. Dari tangki klorinasi

kemudian dialirkan ke tangki penampung air rumah tangga dan

kantor.

Tabel 4.5 Kebutuhan Air Sungai


1 Fresh feed air proses 99,0124

2 Air make up pendingin 31.739,6523

3 Air make up umpan boiler 15.531,1158

4 Air konsumsi umum & sanitasi 549,5000

Total 47.919,2805

Untuk keperluan keamanan diambil kelebihan 10%, maka total

kebutuhan air sungai sebesar 52.711,2086 kg/jam. Skema pengolahan

air sungai dapat dilihat pada gambar 4.1.

72

Air

sungaiBak

pengendapScreen Flokulator

Koagulan

Lar. Kapur

Lar. Tawas

Sludge

Clarifier Sand Filter

Lar. Kaporit

Air Sanitasi

&

Rumah tangga

Kation

Exchanger

Anion

ExchangerDemin WaterDeaerator

Alat Proses

Cooling

Tower

Tangki

Umpan

Boiler

Boiler

Bak Penampung

Air Bersih

Air Umpan

Boiler

Air Proses

&

Pendingin

Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air

4.1.2 Unit Pengadaan Steam

Steam yang diproduksi pada pabrik etanol ini digunakan sebagai

media pemanas reboiler. Untuk memenuhi kebutuhan steam digunakan 1

buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai suhu 220

oC dan tekanan 23,51 atm. Jumlah steam yang dibutuhkan sebesar

77.655,5792 kg/jam.

73

Perancangan boiler :

Dirancang untuk memenuhi kebutuhan steam

Steam yang dihasilkan : T = 220 oC = 428 °F

P = 23,51 atm = 345,59 psia

Jenis boiler = boiler pipa air

Menentukan daya boiler

Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan :

..............................................................................................(IV-7)

Dimana:

ms = massa steam yang dihasilkan = 171.199,4898 lb/jam

∆hsteam = entalpi steam pada 23,51 atm dan 220oC

= 850 BTU/lb (Kern Tabel 7, 1983)

∆hfeed = entalpi umpan (BTU/lb)

Umpan air terdiri dari (Kern Tabel 7, 1983) :

20 % make up water (T = 35oC, ∆hmake up water = 62,98 BTU/lb)

80 % kondensat (∆hkondensat = 405,586 BTU/lb).

∆hfeed = 337,0648 BTU/lb

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 2.623,2510 HP

5,343,970

).(

x

hfeedhsteammsDaya

74

Menentukan luas penampang perpindahan panas

Ditentukan luas bidang pemanasan = 12 ft2/HP

Total heating surface = 31.479,0117 ft2

Perhitungan beban boiler

Q = ms (h – hf)

= 171.199,4898 lb/jam x (850 – 337,0648) BTU/lb

= 87.814.244,5647 BTU/jam = 92.644.028,02 kJ/jam

Kebutuhan bahan bakar

Bahan bakar diperoleh dari ampas tandan kosong kelapa sawit.

Heating value (HV) TKKS= 18.795,00 kJ/jam

Efisiensi boiler : 80%

Efisiensi bahan bakar : 80%

mbahan bakar = beban bailer_____

efisiensi x heating value

Jumlah ampas tandan kosong kelapa sawit untuk memenuhi

kebutuhan panas yang ada sebanyak 7.702,1979 kg/jam.

Spesifikasi boiler yang dibutuhkan :

Kode : B-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan steam

Jenis : Boiler pipa air

Jumlah : 1 buah

Tekanan steam : 23,51 atm

Suhu steam : 220 oC

75

Efisiensi : 80%

Bahan bakar : Ampas tandan kosong kelapa sawit

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik etanol digunakan

sebagai instrumentasi pneumatic.

Kebutuhan udara tekan dihitung berdasarkan jumlah alat kontrol

yang dipakai, yaitu 36 kontrol valve sehingga diperkirakan kebutuhan

udara tekan sebesar 67,3 m3/jam, tekanan 4 atm (58,8 psi) dan suhu 32

oC.

Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor.

Perhitungan Daya Kompresor

Daya yang diperlukan boiler dihitung dengan persamaan :

........................................(IV-8)

Dimana (Branan Figure 1, 2002) :

K = adiabatik exponent = 1,19

P1 = suction pressure = 1 atm (14,7 psi)

Q1 = kapasitas aktual = 94,17 ft3/menit

r = compression ratio (P2/P1) = 4

EO = efisiensi = 80%

Jadi daya yang dibutuhkan adalah sebesar = 7,5 HP

O

K

K

E

rQPK

K

Daya

1.133000

144)1(

11

76

Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :

Kode : KU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 67,3 m3/jam

Tekanan suction : 1 atm (14,7 psi)

Tekanan discharge : 4 atm (58,8 psi)

Suhu udara : 32 oC

Efisiensi : 80%

Daya kompresor : 7,5 HP

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan listrik di pabrik furfural 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.

77

Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik

No Kebutuhan kW

1 Listrik untuk keperluan proses dan utilitas 170,34

2 Listrik untuk keperluan penerangan 231,08

3 Listrik untuk AC 15,00

4 Listrik untuk laboratorium 10,00

Total 426,42

Generator digunakan untuk menyuplai kebutuhan listrik sektor

penting dari pabrik agar proses produksi terus berjalan, yaitu kebutuhan

listrik poses, utilitas, dan laboratorium sebesar 368,01 kW. Generator yang

dipilih adalah generator dengan daya 400 kW, sebanyak 1 buah sehingga

dapat menyuplai energi total sebesar 400 kW.

Spesifikasi generator yang diperlukan :

Jenis : AC generator

Jumlah : 1 buah

Kapasitas / Tegangan : 400 kW ; 220/460 Volt

Bahan bakar : IDO

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar boiler dan generator. Jenis bahan bakar yang

78

digunakan untuk boiler adalah ampas tandan kosong kelapa sawit dan

bahan bakar untuk generator adalah IDO. Ampas tandan kosong kelapa

sawit diperoleh dari unit utilitas. IDO diperoleh dari Pertamina dan

distributornya.

Pemilihan arang tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan bakar

didasarkan pada alasan :

1. Efisiensi pemanfaatan limbah sisa hasil produksi

2. Tidak menyebabkan polusi udara

Pemilihan IDO sebagai bahan bakar didasarkan pada alasan :

1. Mudah didapat

2. Mudah dalam penyimpanan

79

Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirakan sebagai berikut :

a. Kebutuhan bahan bakar arang tandan kosong kelapa sawit

Jenis bahan bakar : ampas tandan kosong kelapa sawit

Heating value arang : 18.795,00 kJ/kg

Efisiensi boiler : 80%

Efisiensi bahan bakar : 80%

Beban boiler : 92.644.028,02 kJ/jam

Kebutuhan bahan bakar = Beban boiler______

Effisiensi x Heating value

= 7.702,1979 kg/jam

b. Kebutuhan bahan bakar IDO untuk generator

Jenis bahan bakar : IDO

Konsumsi spesifik : 0,223 L/kWh

Asumsi : Dalam 1 minggu, generator hanya digunakan selama 24 jam,

sehingga dalam 1 tahun generator hanya digunakan selama

1152 jam

Daya yang dibangkitkan = 400 kW

Kebutuhan IDO = Daya x waktu pemakaian x konsumsi spesifik

= 400 kW x 1152 jam x 0,223 L/kWh

= 102.758 L

Penggunaan bahan bakar untuk generator hanya digunakan pada saat

listrik dari PLN tidak mencukupi atau terjadi pemadaman.

80

4.2 Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik

untuk memperoleh data – data yang diperlukan. Data – data tersebut

digunakan untuk evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi,

dan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik

dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan agar

sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan

mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau

produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan

baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah

proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk

tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui

atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang

mempunyai tugas pokok antara lain :

a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas

produk

b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi

c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler,

dan lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi

81

Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok

kerja shift dan non-shift.

1. Kelompok shift

Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa–analisa

rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya,

kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift

selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift. Masing – masing shift

bekerja selama 8 jam.

2. Kelompok non-shift

Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu

analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang

diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran

pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di

laboratorium utama dengan tugas antara lain :

a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium

b. Melakukan analisa bahan pembuangan penyebab polusi

c. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran

produksi

Dalam melakukan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium Fisik

2. Laboratorium Analisa

3. Laboatorium Penelitian dan Pengembangan

82

4.2.1 Laboratorium Fisik

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan

terhadadap sifat-sifat bahan baku dan produk. Pengamatan yang

dilakukan yaitu antara lain :

Spesific gravity

Viskositas

Kandungan air

Densitas

4.2.2 Laboratorium Analisa

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku, proses dan

produk mengenai sifat – sifat kimianya.

Analisa yang dilakukan antara lain :

Analisa kadar dan kandungan kimiawi

Analisa kandungan logam

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

Diversifikasi produk

Perlindungan terhadap lingkungan

Efisiensi panas

Di samping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga

mengadakan penelitian yang sifatnya tidak rutin, misalnya penelitian

terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian

guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.

83

Alat analisa penting yang digunakan antara lain :

1. Spectrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu

senyawa terlarut dalam air.

2. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman / kebasaan

air.

3. Viscometer, untuk mengukur viskositas cairan.

4. Hidrometer, untuk mengukur massa jenis.

4.3 Unit Pengolahan Limbah

4.3.1 Limbah padat

Limbah padat berasal dari reaktor-01. Limbah padat ini dikeringkan

dengan menggunakan matahari langsung. Setelah pengeringan, padatan

disimpan dalam gudang untuk selanjutnya digunakan sebagai bahan

bakar boiler.

Gambar 4.2 Skema Pengolahan Limbah Padat

4.3.2 Limbah Cair

Limbah cair yang dihasilkan pabrik furfural ini berupa air buangan

sanitasi. Pada pengolahan limbah cair, semua limbah cair diolah di dalam

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL). Limbah dari berbagai sumber

ke gudang Pengeringan dari reaktor

84

sebelum masuk ke IPAL dilewatkan melalui bak ekualisasi untuk

menyamakan beban dalam pengolahan dengan jalan melakukan

pengadukan pada limbah sehingga menjadi homogen, dari bak ekualisasi

limbah masuk ke bak netralisasi untuk menetralkan pH, karena pH yang

netral selain tidak mengganggu lingkungan juga dapat berguna untuk

mempermudah proses pengendapan pada bak sedimentasi. Penetralan pH

dilakukan dengan jalan penambahan Na2CO3/H2SO4, setelah netral

limbah dialirkan ke bak sedimentasi untuk mengendapkan kandungan

solid yang terdapat didalamnya dengan bantuan koagulan.

Dari bak sedimentasi selanjutnya dilakukan penyaringan dengan

media penyaring berbutir seperti kerikil, pasir, dan ditambahkan karbon

aktif untuk penghilang bau. Setelah melalui proses filtrasi dimasukkan ke

dalam bak Bio Control yang bertujuan menguji apakah limbah tersebut

sudah benar–benar tidak mencemari lingkungan, pengujian dilakukan

dengan memasukkan ikan ke dalam bak Bio Control, bila ikan tersebut

tetap hidup normal maka proses pengolahan air limbah dapat dikatakan

sudah berhasil dan air yang dihasilkan selanjutnya akan dibuang ke

badan penerima air baik di selokan, ataupun di laut.

85

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1 Bentuk Perusahaan

Pabrik furfural yang akan didirikan, direncanakan mempunyai:

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri furfural

Lokasi Perusahaan : Rokan Hilir, Riau

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa

faktor, antara lain (Widjaja, 2003) :

1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham

perusahaan.

2. Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran

produksi hanya dipegang oleh pimpinan perusahaan.

3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik

perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan

adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.

4. Kelangsungan perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh

dengan berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau

karyawan perusahaan.

5. Efisiensi dari manajemen

Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan

komisaris dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.

86

6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar

dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas

usaha.

Ciri-ciri Perseroan Terbatas :

1. Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan

berdasarkan Kitab Undang-Undang Hukum Dagang.

2. Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari

saham-sahamnya.

3. Pemiliknya adalah para pemegang saham.

4. Perseroan Terbatas dipimpin oleh suatu Direksi yang terdiri dari para

pemegang saham.

Pembinaan personalia sepenuhnya diserahkan kepada Direksi

dengan memperhatikan hukum-hukum perburuhan.

5.2 Struktur Organisasi

Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat

menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan

dengan komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya

kerjasama yang baik antar karyawan. Untuk mendapatkan sistem

organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa azas yang dapat

dijadikan pedoman, antara lain (Zamani, 1998):

87

a. Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas

b. Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi

c. Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi

d. Adanya kesatuan arah (unity of direction)

e. Adanya kesatuan perintah ( unity of command )

f. Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab

g. Adanya pembagian tugas (distribution of work)

h. Adanya koordinasi

i. Struktur organisasi disusun sederhana

j. Pola dasar organisasi harus relatif permanen

k. Adanya jaminan jabatan (unity of tenure)

l. Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan

jasanya

m. Penempatan orang harus sesuai keahliannya

Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur

organisasi yang baik yaitu Sistem Line and Staff. Pada sistem ini garis

kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian

tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional,

sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang

atasan saja.

Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari

orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan

88

diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan

perusahaan.

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan

organisasi garis dan staf ini, yaitu (Zamani, 1998) :

1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas

pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan

keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran

kepada unit operasional.

Dewan komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik

perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk

menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang direktur utama yang

dibantu oleh direktur produksi dan direktur keuangan-umum. direktur

produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur

keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan

bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian

yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai

bagian dari pendelegasian wewenang dan tanggung jawab.

Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan

masing-masing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan

perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan

dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala

89

regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas

masing-masing seksi (Widjaja, 2003).

Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :

a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan

tanggung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya

b. Penempatan tenaga kerja yang tepat

c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen

perusahaan yang lebih efisien.

d. Penyusunan program pengembangan manajemen

e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada

f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila

tebukti kurang lancar.

Struktur organisasi pabrik furfural disajikan pada Gambar 5.1

90

RU

PS

DE

WA

N K

OM

ISA

RIS

DIR

EK

TU

R U

TA

MA

Sta

ff A

hli

DIR

EK

TU

R

PR

OD

UK

SI

Ka

ba

g

Pro

du

ksi

Ka

ba

g

Te

kn

ik

Ka

ba

g

Ke

ua

ng

an

Ka

ba

g

Um

um

Ka

ba

g

LIT

BA

NG

Kasi

pengendalian

Kasi

Laboratorium

Kasi Utilitas

Kasi

Pemeliharaan

Kasi Keuangan

Kasi Administrasi

Keuangan

Kasi Humas

Kasi

Personalia

Kasi Safety &

Lingkungan

Staff LITBANG

KA

RY

AW

AN

DIR

EK

TU

R

KE

UA

NG

AN

DA

N U

MU

M

Kasi

Keamanan

Kasi

Proses

Kasi Pembelian

Ka

ba

g

Pe

ma

sa

ran

Kasi

Pemasaran

Kasi

Penjualan

Gam

bar

5.1

S

tru

ktu

r O

rgan

isas

i P

abri

k F

urf

ura

l

91

5.3 Tugas dan Wewenang

5.3.1 Pemegang Saham

Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal

untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.

Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT

(Perseroan Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).

Pada RUPS tersebut, para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003) :

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur

3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi

tahunan dari perusahaan.

5.3.2 Dewan Komisaris

Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari

pemilik saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada

pemilik saham.

Tugas-tugas dewan komisaris meliputi (Widjaja, 2003) :

1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target

perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemasaran

2. Mengawasi tugas-tugas direksi

3. Membantu direksi dalam tugas-tugas penting

92

5.3.3 Dewan Direksi

Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan

bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan.

Direktur utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala

tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan.

Direktur utama membawahi direktur produksi dan direktur keuangan-

umum.

Tugas direktur umum antara lain :

1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan

pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada

pemegang saham.

2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan

hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan

konsumen.

3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan

rapat pemegang saham.

4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi)

dan bagian keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum).

Tugas dari direktur produksi antara lain :

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi,

teknik, dan rekayasa produksi.

93

2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan

kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.

Tugas dari direktur keuangan antara lain:

1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran,

keuangan, dan pelayanan umum.

2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan

kepala-kepala bagian yang menjadi bawahannya.

5.3.4 Staf Ahli

Staf ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu

direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan

teknik maupun administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur

utama sesuai dengan bidang keahlian masing-masing.

Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :

1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.

2. Memberi masukan-masukan dalam perencanaan dan pengembangan

perusahaan.

3. Memberi saran-saran dalam bidang hukum.

94

5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang)

Litbang terdiri dari tenaga-tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan

bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen,

yaitu Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan.

Tugas dan wewenangnya meliputi :

a. Memperbaiki mutu produksi

b. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi

c. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang

5.3.6 Kepala Bagian

Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur,

dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai

dengan garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala

bagian dapat juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian

bertanggung jawab kepada direktur utama (Zamani, 1998).

Kepala bagian terdiri dari:

1. Kepala Bagian Produksi

Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan

kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang

menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses,

seksi pengendalian, dan seksi laboratorium.

Tugas seksi proses antara lain :

a. Mengawasi jalannya proses produksi

95

b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang

tidak diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.

Tugas seksi pengendalian adalah menangani hal-hal yang dapat

mengancam keselamatan pekerja dan mengurangi potensi bahaya yang

ada.

Tugas seksi laboratorium, antara lain:

a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu

b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi

c. Mengawasi hal-hal yang berhubungan dengan buangan pabrik

d. Membuat laporan berkala kepada kepala bagian produksi.

2. Kepala Bagian Teknik

Tugas kepala bagian teknik, antara lain:

a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan

dan utilitas

b. Mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya

Kepala bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan

seksi keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran.

Tugas seksi pemeliharaan, antara lain :

a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik

b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik

Tugas seksi utilitas, antara lain melaksanakan dan mengatur sarana

utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, dan tenaga listrik.

96

Tugas seksi keselamatan kerja antara lain :

a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal-hal yang berhubungan

dengan keselamatan kerja

b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran

3. Kepala Bagian Keuangan

Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur

keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan

membawahi 2 seksi, yaitu seksi administrasi dan seksi keuangan.

Tugas seksi administrasi adalah menyelenggarakan pencatatan utang

piutang, administrasi persediaan kantor dan pembukuan, serta masalah

perpajakan.

Tugas seksi keuangan antara lain :

a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan

membuat ramalan tentang keuangan masa depan

b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan

4. Kepala Bagian Pemasaran

Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang

bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi 2 seksi

yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran.

Tugas seksi pembelian, antara lain :

97

a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan

perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi

b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar

masuknya bahan dan alat dari gudang.

Tugas seksi pemasaran, antara lain :

a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi

b. Mengatur distribusi hasil produksi

5. Kepala Bagian Umum

Bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum dalam bidang

personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta mengkoordinir

kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian ini

membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan.

Seksi personalia bertugas :

a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik

mungkin antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak

terjadi pemborosan waktu dan biaya.

b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi

kerja yang tenang dan dinamis.

c. Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan kesejahteraan

karyawan.

Seksi humas bertugas mengatur hubungan antara perusahaan dengan

masyarakat di luar lingkungan perusahaan.

98

Seksi keamanan bertugas :

a. Mengawasi keluar masuknya orang-orang baik karyawan maupun

bukan karyawan di lingkungan pabrik.

b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan

c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan

intern perusahaan.

5.3.7 Kepala Seksi

Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan

bagiannya sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian

masing-masing agar diperoleh hasil yang maksimum dan efektif selama

berlangsungnya proses produksi. Setiap kepala seksi bertanggung jawab

kepada kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya.

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik furfural ini direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun

dan 24 jam perhari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk

perbaikan, perawatan dan shut down. Sedangkan pembagian jam kerja

karyawan dibagi dalam 2 golongan, yaitu karyawan shift dan non shift.

5.4.1 Karyawan Non Shift

Karyawan non shift dalah karyawan yang tidak menangani proses

produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur,

staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta bawahan yang berada di kantor.

99

Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan

pembagian kerja sebagai berikut:

Jam kerja :

Hari Senin – Jumat : 08.00 – 17.00

Jam Istirahat :

Hari Senin – Kamis : 12.00 – 13.00

Hari Jumat : 11.00 – 13.00

5.4.2 Karyawan Shift

Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani

proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang

mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran

produksi. Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi,

sebagian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas,

pengendalian, laboratorium, dan bagian-bagian yang harus selalu siaga

untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik.

Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam,

dengan pengaturan sebagai berikut :

Shift pagi : 07.00 – 15.00

Shift sore : 15.00 – 23.00

Shift malam : 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi dalam 7 regu (A,B,C,D,E,F,G) dimana

dalam setiap shift ada 2 regu yang bekerja. Jumlah karyawan dalam tiap

shift adalah 24 orang (masing-masing regu terdiri dari 12 orang).

100

Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift

Pagi Sore Malam Off

1 2 3 4 5 6 7

A B C D E F G

G A B C D E F

F G A B C D E

E F G A B C D

D E F G A B C

C D E F G A B

B C D E F G A

(Keterangan : Jadwal untuk hari selanjutnya berulang ke susunan awal)

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor

kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi

kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh

karyawan perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi

digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam

mengembangkan karier para karyawan di dalam perusahaan (Zamani,

1998).

5.5 Status Karyawan Dan Sistem Upah

Pada pabrik furfural ini sistem upah karyawan berbeda-beda

tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan

101

keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan

sebagai berikut:

1. Karyawan Tetap

Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan

dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan

sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.

2. Karyawan Harian

Karyawan harian yaitu karyawan yang diangkat dan

diberhentikan direksi tanpa SK direksi dan mendapat upah harian

yang dibayar tiap akhir pekan.

3. Karyawan Borongan

Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik

bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan

untuk suatu pekerjaan.

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan Dan Gaji

5.6.1 Penggolongan Jabatan

1. Direktur Utama : Sarjana Ekonomi/Teknik/Hukum

2. Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia

3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi/Akuntansi

4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia

5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Kimia/Mesin/Elektro

6. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia/Mesin/Elektro

7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi/Akuntansi

102

8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Ekonomi/Hukum

9. Kepala Seksi : Sarjana

10. Operator : Sarjana atau D3

11. Sekretaris : Sarjana atau Akademi sekretaris

12. Dokter : Sarjana Kedokteran

13. Perawat : Akademi Perawat

14. Lain-lain : SLTA / Sederajat

5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji

Jumlah Karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua

pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efisien.

Tabel 5.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan

No. Jabatan Jumlah

1 Direktur Utama 1

2 Direktur Produksi 1

3 Direktur Keuangan dan Umum 1

4 Kepala bagian produksi 1

5 Kepala bagian penelitian

pengembangan 1

6 Kepala bagian teknik 1

7 Kepala bagian keuangan 1

8 Kepala bagian umum 1

9 Kepala bagian pemasaran 1

10 Kepala seksi proses 1

103

Tabel 5.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan (lanjutan)

11 Kepala seksi pengendalian 1

12 Kepala seksi laboratorium 1

13 Kepala seksi safety dan lingkungan 1

14 Kepala seksi pemeliharaan 1

15 Kepala seksi utilitas 1

16 Kepala seksi administrasi 1

17 Kepala seksi keuangan 1

18 Kepala seksi pembelian 1

19 Kepala seksi personalia 1

20 Kepala seksi humas 1

21 Kepala seksi keamanan 1

22 Kepala seksi pemasaran 1

23 Kepala seksi penjualan 1

24 Sekretaris 4

25 Dokter 2

26 Karyawan proses dan utilitas 66

27 Karyawan pengendalian 5

28 Karyawan laboratorium 18

29 Karyawan safety dan lingkungan 8

30 Karyawan pemeliharaan 10

31 Karyawan administrasi 5

32 Karyawan keuangan 5

33 Karyawan pembelian 5

104

Tabel 5.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan (lanjutan)

34 Karyawan personalia 5

35 Karyawan humas 5

36 Karyawan pemasaran 5

37 Karyawan penjualan 5

38 Sopir 5

39 Security 14

40 Pesuruh 5

Total 192

Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp) Kualifikasi

I. Direktur Utama 40.000.000 S1 Pengalaman 10 Tahun

II. Direktur 30.000.000 S1 Pengalaman 10 Tahun

III. Kepala Bagian 18.000.000 S1 pengalaman

IV. Kepala Seksi 15.000.000 S1/D3 pengalaman

V. Sekretaris 8.000.000 S1/D3 pengalaman

VI. Karyawan Biasa 8.000.000 –

2.000.000

SLTA/D1/D3

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para

karyawan, antara lain (Masud, 1989) :

105

1. Tunjangan

Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan

golongan karyawan yang bersangkutan.

Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang

dipegang karyawan.

Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja

diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja.

2. Pakaian Kerja

Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah

empat pasang.

3. Cuti

Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari

kerja dalam satu tahun.

Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit

berdasarkan keterangan dokter.

Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan,

masa cuti berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1

bulan sesudah melahirkan.

4. Pengobatan

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak

disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan

kebijaksanaan perusahaan.

106

Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang

diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan

sesuai dengan undang-undang.

5. Asuransi Tenaga Kerja

Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan

lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp.

1.000.000,00 per bulan.

107

BAB VI

ANALISA EKONOMI

Pada perancangan pabrik furfural ini dilakukan evaluasi atau penilaian

investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang

menguntungkan atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini adalah

estimasi harga alat-alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi

analisa ekonomi. Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan/

estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu

pabrik dengan meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang

diperoleh, lamanya modal investasi dapat dikembalikan, dan terjadinya titik

impas. Selain itu analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik

yang dirancang dapat menguntungkan atau tidak jika didirikan. Untuk itu pada

perancangan pabrik Furfural ini, kelayakan investasi modal dalam sebuah pabrik

dapat diperkirakan dan dianalisa yaitu :

1. Profitability

Menurut Donald (1989), Profitabilitas adalah selisih antara total penjualan

produk dengan total biaya produksi yang dikeluarkan.

Profitability = Total penjualan produk - Total biaya produksi

108

2. Percent Profit on Sales (% POS)

Menurut Donald (1989), Percent Profit on Sales adalah rasio keuntungan

dengan harga penjualan produk. POS digunakan untuk mengetahui besarnya

tingkat keuntungan yang diperoleh.

POS =profit × 100%

harga jual produk

3. Percent Return on Investment (% ROI)

Menurut Aries-Newton (1955), Percent Return on Investment adalah rasio

keuntungan tahunan dengan mengukur kemampuan perusahaan dalam

mengembalikan modal investasi. ROI membandingkan laba rata - rata

terhadap Fixed Capital Investment.

Prb = % ROI sebelum pajak

Pra = % ROI setelah pajak

Pb = keuntungan sebelum pajak

Pa = keuntungan setelah pajak

ra = Annual production rate

IF = Fixed Capital Investment

F

aara

I

rPP

F

abrb

I

rPP

109

4. Pay Out Time (POT)

Menurut Aries-Newton (1955), Pay Out Time adalah jumlah tahun yang

diperlukan untuk mengembalikan Fixed Capital Investment berdasarkan

profit yang diperoleh.

D = Pay Out Time,tahun

Pb = Keuntungan sebelum pajak

ra = Annual production rate

IF = Fixed Capital Investment

5. Break Even Point (BEP)

Menurut Peters & Timmerhaus (2003), Break Even Point adalah titik

impas, besarnya kapasitas produksi dapat menutupi biaya keseluruhan,

dimana pabrik tidak mendapatkan keuntungan namun tidak menderita

kerugian.

Ra = Annual production rate

Fa = Annual fixed expense at max production

Ra = Annual regulated expense at max production

Sa = Annual sales value at max production

Va = Annual variable expense at max production

Z = Annual max production

Fab

F

IrP

ID

1,0

aab

aaa

RVS

ZRFr

7,0

)3,0(

110

6. Shut Down Point (SDP)

Menurut Peters & Timmerhaus (2003), Shut Down Point adalah suatu titik

dimana pabrik mengalami kerugian sebesar Fixed Cost yang menyebabkan

pabrik harus tutup.

7. Discounted Cash Flow (DCF)

Menurut Peters & Timmerhaus (2003), Discounted Cash Flow adalah

interest rate yang diperoleh ketika seluruh modal yang ada digunakan

semuanya untuk proses produksi. DCF dari suatu pabrik dinilai

menguntungkan jika melebihi satu setengah kali bunga pinjaman bank. DCF

(i) dapat dihitung dengan metode Present Value Analysis dan Future Value

Analysis.Present Value Analysis :

Future Value Analysis :

dengan trial solution diperoleh nilai i = %

Untuk meninjau faktor-faktor di atas perlu dilakukan penafsiran terhadap

beberapa faktor yaitu :

1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment)

Total Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang

diperlukan untuk fasilitas-fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.

Capital Investment meliputi :

aaa

aa

RVS

ZRr

7,0

3,0

nnn i

SV

i

WC

i

C

i

C

i

C

i

CWCFC

)1()1()1(...

)1()1()1()(

32

CiiSVWCiWCFC nnn 1...)1()1()()1)(( 21

111

Fixed Capital Investment (Modal tetap)

Fixed Capital Investment adalah investasi yang digunakan untuk

mendirikan fasilitas produksi dan pembantunya.

Working Capital (Modal Kerja)

Working Capital adalah bagian yang diperlukan untuk menjalankan

usaha atau modal dalam operasi dari suatu pabrik selama waktu tertentu

dalam harga lancar.

2. Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari :

a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)

Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed

manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk.

Direct Manufacturing Cost

Direct Manufacturing Cost merupakan pengeluaran yang bersangkutan

langsung dalam pembuatan produk.

Indirect Manufacturing Cost

Indirect Manufacturing Cost adalah pengeluaran sebagai akibat

pengeluaran tidak langsung dari operasi pabrik.

Fixed Manufacturing Cost

Fixed Manufacturing Cost merupakan harga yang berkenaan dengan

fixed capital dan pengeluaran yang bersangkutan dengan fixed capital

dimana harganya tetap, tidak tergantung waktu maupun tingkat

produksi.

112

b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense)

General Expense adalah pengeluaran yang tidak berkaitan dengan

produksi tetapi berhubungan dengan operasional perusahaan secara umum.

3. Total pendapatan penjualan produk Furfural

Yaitu keuntungan yang didapat selama satu periode produksi.

6.1 Penaksiran Harga Peralatan

Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi yang

sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap tahun

sangat sulit sehingga diperlukan suatu metoda atau cara untuk

memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa pada tahun-

tahun sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan

menggunakan data indeks harga (CEPCI, 2012).

Tabel 6.1 Indeks Harga Alat

Cost Indeks tahun Chemical Engineering Plant Index

2002 390,4

2003 402,0

2004 444,2

2005 468,2

2006 499,6

2007 525,4

2010 550,8

2011 585,7

113

Dari indeks harga alat pada tabel 6.1 maka untuk menafsirkan harga alat

pada tahun 2017 dapat dilinierisasi menggunakan grafik yang disajikan

pada gambar 6.1.

Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index

Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan

least square sehingga didapatkan persamaan berikut:

y = 21,29 x – 42225

sehingga index tahun 2017 adalah 716,93.

Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2012) dan

dilihat dari grafik pada referensi. Menurut Peters & Timmerhaus (2003),

untuk mengestimasi harga alat tersebut pada masa sekarang digunakan

persamaan :

Ex = Harga pembelian pada tahun 2017

y = 21,29x - 42225R² = 0,957

0

100

200

300

400

500

600

700

2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

Ind

eks

CE

P

Tahun

Ny

NxEyEx

114

Ey = Harga pembelian pada tahun referensi

Nx = Index harga pada tahun 2017

Ny = Index harga pada tahun referensi

6.2 Dasar Perhitungan

Kapasitas produksi : 20.000 ton/tahun

Satu tahun operasi : 330 hari

Pabrik didirikan : 2017

Harga bahan baku Tandan kosong kelapa sawit : US $ 0,03 / kg

Harga bahan baku H2SO4 : US $ 0,3 / kg

Harga produk Furfural : US $ 1,5 / kg

6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI)

Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa

ekonomi :

1. Pengoperasian pabrik dimulai tahun 2017. Proses yang dijalankan

adalah proses batch-kontinyu

2. Pabrik yang akan didirikan memiliki kategori Low Risk

3. Kapasitas produksi adalah 20.000 ton/tahun

4. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun

5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk

perbaikan alat-alat pabrik

6. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan

7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun.

115

8. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah seharga tanah

9. Situasi pasar, biaya dan lain - lain diperkirakan stabil selama pabrik

beroperasi

10. Upah buruh asing US $ 20 per manhour

11. Upah buruh lokal Rp. 20.000,00 per manhour

12. Satu manhour asing = 3 manhour lokal

13. Kurs rupiah yang dipakai adalah Rp 9.935,00

6.4 Hasil Perhitungan

6.4.1 Fixed Capital Investment (FCI)

Tabel 6.2 Fixed Capital Investment

No Jenis US $ Rp

1. Harga pembelian peralatan 8.576.588 85.208.400.669

2. Instalasi alat-alat 1.867.952 18.558.106.638

3. Pemipaan 5.160.758 51.272.128.884

4. Instrumentasi 2.231.730 22.172.237.892

5. Isolasi 386.788 3.842.740.203

6. Listrik 558.320 5.546.908.217

7. Tanah & perbaikan lahan 2.385.506 23.700.000.000

8. Bangunan 786.110 7.810.000.000

9. Utilitas 4.658.247 46.279.681.566

Physical Plant Cost 26.611.998 264.390.204.069

116

Tabel 6.2 Fixed Capital Investment (lanjutan)

No Jenis US $ Rp

10. Engineering & Construction 6.653.000 66.097.551.017

Direct Plant Cost 33.343.686 331.269.518.696

11. Contractor’s fee 1.330.600 13.219.510.203

12. Contingency 3.326.500 33.048.775.509

Fixed Capital Investment (FCI) 37.922.098 376.756.040.799

6.4.2 Working Capital Investment (WCI)

Tabel 6.3 Working Capital Investment

No Jenis US $ Rp

1. Persediaan bahan baku 367.184 3.647.974.937

2. Persediaan bahan dalam proses 7.959 79.076.410

3. Persediaan produk 1.146.150 11.387.003.029

4. Extended Credit 2.500.000 24.837.500.000

5. Available Cash 1.146.150 11.387.003.029

Working Capital Investment (WCI) 5.169.260 51.338.557.405

6.4.3 Total Capital Investment (TCI)

TCI = FCI + WCI

= Rp 376.756.040.799 + Rp 51.338.557.405

= Rp 428.094.598.203

117

6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)

Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost

No Jenis US $ Rp

1. Harga bahan baku 4.187.885 41.606.633.069

2. Gaji pegawai 1.505.586 14.958.000.000

3. Supervisi 150.559 1.495.800.000

4. Maintenance 2.275.326 22.605.362.448

5. Plant supplies 341.299 3.390.804.367

6. Royalty & patent 300.000 2.980.500.000

7. Utilitas 986.409 9.799.975.577

Direct Manufacturing Cost 9.747.063 96.837.075.461

6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)

Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost

No. Jenis US$ Rp

1. Payroll Overhead 225.838 2.243.700.000

2. Laboratory 150.559 1.495.800.000

3. Plant Overhead 752.793 7.479.000.000

4. Shipping 1.500.000 14.902.500.000

Indirect Manufacturing Cost 2.629.190 26.121.000.000

118

6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC)

Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost

No. Jenis US$ Rp

1. Depresiasi 619.108 6.150.840.067

2. Property Tax 379.221 3.767.560.408

3. Asuransi 379.221 3.767.560.408

Fixed Manufacturing Cost 1.382.219 1.377.550

6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC)

TMC = DMC + IMC + FMC

= Rp 96.837.075.461 + Rp 26.121.000.000 + 13.685.960.883

= Rp 136.644.036.344

6.4.8 General Expense (GE)

Tabel 6.7 General Expense

No. Jenis US$ Rp

1. Administrasi 449.119 4.462.000.000

2. Sales expense 600.000 5.961.000.000

3. Research 600.000 5.961.000.000

4. Finance 6.894.327 68.495.135.713

General Expense (GE) 8.543.446 84.879.135.713

119

6.4.9 Total Production Cost (TPC)

TPC = TMC + GE

= Rp 136.644.036.344 + Rp 84.879.135.713

= Rp 221.523.172.057

6.4.10 Analisa Kelayakan

Diketahui:

- Fixed manufacturing Cost ( Fa )

- Depresiasi

= Rp 6.150.840.067

- Property taxes = Rp 3.767.560.408

- Insurance = Rp 3.767.560.408

Fa = Rp 13.685.960.883

- Variabel Cost ( Va )

- Raw material = Rp 41.606.633.069

- Packaging + transport = Rp 14.902.500.000

- Utilitas = Rp 9.799.975.577

- Royalti = Rp 2.980.500.000

Va = Rp 69.289.608.646

- Regulated Cost ( Ra )

- Labor = Rp 14.958.000.000

- Payroll overhead = Rp 2.243.700.000

- Supervisi = Rp 1.495.800.000

- Laboratorium = Rp 1.495.800.000

- General Expense = Rp 84.879.135.713

120

- Maintenance = Rp 22.605.362.448

- Plant Supplies = Rp 3.390.804.367

- Plant Overhead = Rp 7.479.000.000

Ra Rp 138.547.602.528

- Penjualan (Sa)

Jumlah produk furfural = 20.000 ton/tahun

Harga jual = Rp 14.902.500,00 /ton

Harga jual pertahun (Sa) = Rp 298.050.000.000

- Keuntungan (profit)

Keuntungan Sebelum Pajak

Profit = harga jual – production cost

= Rp 76.526.827.943

Keuntungan Setelah Pajak

Dengan nilai pajak perseroan atas laba perusahaan sebesar

Pajak = 25% (Profit)

Profit = Profit sebelum pajak – nilai pajak

= Rp 57.395.120.958

Analisa Ekonomi

a. Break Event Point (BEP)

BEP = Fa+0,3Ra

Sa – Va - 0,7Ra×100%

BEP = 43,61 %

121

b. Shut Down Point (SDP)

SDP =0,3Ra

Sa – Va - 0,7Ra ×100%

SDP = 31,12 %

c. Percent Return on Investment (% ROI)

%ROI =profit

FCI×100%

%ROI sebelum pajak = 20,31 %

%ROI setelah pajak = 15,23 %

d. Pay Out Time (POT)

POT =FCI

( Profit + depresiasi )

POT sebelum pajak = 4,56 tahun

POT setelah pajak = 5,93 tahun

e. Discounted Cash Flow (DCF)

dengan :

FCI = Fixed capital investment

WC = Working capital

C = Annual cash flow

= profit after taxes + finance + depreciation

SV = Salvage value ( dianggap seharga tanah)

diperkirakan umur pabrik (n) = 10 tahun

nn32i 1

SV WC

i 1

1 ...

i 1

1

i 1

1

i 1

1 . C WC FCI

122

Dengan trial and error diperoleh i = DCF = 28,74 %, di mana suku

bunga dasar kredit korporasi = 10% dan suku bunga tabungan =

5,25% (www.bankmandiri.co.id).

Tabel 6.8 Analisa Kelayakan

Keterangan Perhitungan Batasan Sumber

1. Percent Return of Investment (% ROI)

ROI sebelum pajak 20,31 % min. 11 % (Aries et.al., 1955)

ROI setelah pajak 15,23 % -

2. Pay Out Time (POT)

POT sebelum pajak 4,56 tahun maks.5 th

(Aries et.al., 1955) POT setelah pajak 5,93 tahun -

3. Break Even Point (BEP) 43,61 % 40 - 60 %

4. Shut Down Point (SDP) 31,12 % -

Dari analisa ekonomi yang dilakukan dapat dihitung:

1. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak sebesar 20,31 %

2. Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 4,56 tahun

3. Break Even Point (BEP) sebesar 43,61 %

4. Shut Down Point (SDP) sebesar 31,12%

5. Discounted Cash Flow (DCF) sebesar 28,74%

Berdasarkan hasil analisa ekonomi, pabrik furfural dari tandan kosong kelapa

sawit kapasitas 20.000 ton/tahun layak unyuk didirikan.

http://www.bankmandiri.co.id/

123

Grafik hasil analisa ekonomi dapat digambarkan sebagai berikut :

Keterangan Gambar :

Ra : Total Cost

Va : Variable Cost

Fa : Fixed Cost

Sa : Sales Value

Gambar 6.2 Grafik Analisa Kelayakan

0

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Kapasitas Produksi (%)

SDP BEP

Ra Sa

Fa

Va

350

300

250

200

150

100

50 Nil

ai

(dala

m m

ilia

r R

up

iah

)

124

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2007, Equipment Cost, www.matche.com

Anonim, 2012, Produksi dan Panen, www.tentangsawit.com

Anononim, 2012, Produksi Perkebunan Besar Menurut Jenis Tanaman,

www.bps.go.id

Anononim, 2012, Perbandingan Berbagai Proses Pembuatan Furfural,

www.chem-is-try.org

Anonim, 2012, Produksi Crude Palm Oil, www.riau.bps.go.id

Aries, R.S., Newton, R.D., 1955, Chemical Engineering Cost Estimation,

McGraw-Hill Book Company, New York

Arnold, D. R. & Buzzard, J. L., 2003, “A Novel Process for Furfural

Production” Proceedings of the South African Chemical Engineering

Congress

Branan, C.R., 1994, “Rules of Thumb of Chemical Engineers”, Gulf Publishing

Company, Houston

Brown, G.G. and Foust, A.S., 1950, “Unit Operations”, John Wiley and Sons,

Inc., New York

Brownell, L.E., Young, E.H., 1959, Process Equipment Design Vessel Design,

Michigan

Coulson, J.M., and Richardson, J.F., 1989, An Introduction to Chemical

Engineering, Allyn and Bacon Inc., Massachusets

Dirattanhun, 2008, “Pemanfaatan Limbah dan Hasil Samping Kelapa Sawit”,

www.ditjenbun.go.id

Donald, E.G., 1989, “Chemical Engineering Economisc”, Van Nostrond, New

York

Geankoplis, C.J., 2003, Transport Process and Unit Operation”, 4th

ed., Prentice

Hall International, Tokyo

Hambali, E. et al., 2007, “Teknologi Bioenergi”, Agromedia Pustaka : Jakarta

http://www.matche.com/

http://www.bps.go.id/

http://www.chem-is-try.org/

125

Kern, D.Q., 1950, Process Heat Transfer, McGraw Hill International Book

Company, Singapore

Kirk, H., and Othmer., 1978, “Encyclopedia of Chemical Engineering

Technology”, Encyclopedian Inc, New York

Mc.Ketta, J., 1983, “Encyclopedia of Chemical Engineering Process and

Design”, Vol. 10, Marshall Dekket Inc., New York

Perry, R.H., and Green, D., 1997, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 7th

ed., McGraw Hill Companies Inc., USA

Peters, M.S., Timmerhaus, K.D., West, R.E., 2003, Plant Design and Economics

for Chemical Engineers, 5th ed., Mc-Graw Hill, New York.

Powell, S.T., 1954, “Water Conditioning for Industry”, 1st ed., Mc Graw Hill

Book Company Inc., New York

Purwinto dan Firmanti, 2005, “Pemanfaatan Limbah Sawit dan Asbuton untuk

Bahan Pencegah Serangan Rayap Tanah”, Badan Penelitian dan

Pengembangan, Departemen Pekerjaan Umum

Rase, H.F., and Holmes, J.R., 1977, Chemical Reactor Design for Process Plant,

vol 2 : Principles and Techniques, John Wiley & Sons Inc., Kanada

Raymond, D.L., 1999, “Water Quality and Treatment”, 5th

ed, Mc Graw Hill,

USA

Smith, J.M., Van Ness, H.C.,2001, Introduction to Chemical Engineering

Thermodynamics, 6th ed, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York

Susanto, H. & Suharto, 2006, “Pengaruh Konsentrasi Katalis Terhadap

Perolehan Furfural pada Hidrolisis Tongkol Jagung”, Prosiding Seminar

Nasional, Jogjakarta

Ulrich, G.D., 1984, “A Guide to Chemical Engineering Process Design and

Economics”, John Wiley and Sons, New York

Vilbrandt, F.C., Dryden, C.E., 1959, Chemical Engineering Plant Design”, 4th

ed, Mc Graw Hill Book Company, Japan

Vogel, 1985, “Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi Makro”, PT

Kalman Media Pustaka, Jakarta

126

Walas, S.M., 1988, Chemical Process Equipment, 3rd ed., Butterworths Series

in Chemical Engineering, USA

Widjaja, G., dan Yani, A., 2003, Perseroan Terbatas, Raja Grafindo Persada,

Jakarta

Wijanarko, Anondho, Witono, Johanes A., dan Wiguna, Made S., 2006,

“Tinjauan Komprehensif Perancangan Awal Pabrik Furfural Berbasis

Ampas Tebu di Indonesia”, Journal of the Indonesian Oil and Gas

Community

Yaws, C.L., 1999, Chemical Properties Handbook, McGraw Hill Companies

Inc., USA

Zamani, H. S., 1998, Manajemen, Badan Penerbit IPWI, Jakarta

Documents

NASKAH TUGAS AKHIR