122
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user i TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHID DARI METANOL DAN UDARA PROSES METAL OXIDE KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN Disusun Oleh : Eko Heriyanto I0504025 JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

  • Upload
    others

  • View
    9

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHID

DARI METANOL DAN UDARA PROSES METAL OXIDE

KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN

Disusun Oleh :

Eko Heriyanto

I0504025

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2011

Page 2: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHID DARI METANOL DAN

UDARA PROSES METAL OXIDE KAPASITAS 15.000 TON/TAHUN

Oleh :

Eko Heriyanto

I0504025

Disetujui :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Fadilah, ST. MT. Ir. Paryanto, M.S.

NIP. 19720812 200003 2 001 NIP. 19580425 198601 1 001

Dipertahankan di depan tim penguji :

1. Dr. Eng. Agus Purwanto 1..........................................

NIP. 19750411 199903 1 001

2. Ir. Muljadi, M.Si. 2..........................................

NIP. 19461024 198503 1 001

Disahkan

Ketua Jurusan Teknik

Kimia

Ir. Arif Jumari, M.Sc.

NIP. 19650315 199702 1 001

Page 3: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

”Kemuliaan itu tidak akan pernah diraih melalui impian dalam tidur.

Kemuliaan hanya dapat diraih dengan takad yang besar dan kerja keras.” (Dr.

Aidh Al-Qarni)

K upersem bahkan karya ini kepada :

♥ Ibu dan bapak tersayang

♥ Istri dan an akku yang selalu m enem aniku

♥ A dik-adikku yang tercinta

♥ Rekan-rekan teknik k im ia U N S

Page 4: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat dan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan

laporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol

dan Udara Proses Metal Oxide Kapasitas 15.000 Ton/tahun.”

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas bantuan

dan bimbingan selama penelitian hingga terselesainya penulisan laporan ini

kepada:

1. Ir. Arif Jumari, M.Sc selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia UNS dan

Pembimbing Akademik.

2. Fadilah, ST.MT selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Paryanto, MS selaku

Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas

akhir.

3. Dr. Eng Agus Purwanto dan Ir.Muljadi, M.Si selaku Dosen Penguji dalam

ujian pendadaran tugas akhir.

4. Bapak, Ibu, dan keluarga yang telah memberikan doa dan dorongan baik

secara moral maupun material.

5. Segenap Civitas Akademika atas semua bantuannya.

6. Teman-teman mahasiswa Teknik Kimia FT UNS.

Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari

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

yang membangun. Besar harapan penulis semoga laporan tugas akhir ini dapat

bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Surakarta, April 2010

Penulis

Page 5: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN ....................................... iii

KATA PENGANTAR ................................................................................. iv

DAFTAR ISI ............................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi

INTISARI ............................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................... 1

1.2 Kapasitas Rancangan .......................................................... 3

1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik ..................................................... 7

1.4 Tinjauan Pustaka ................................................................. 9

1.4.1 Macam-macam Proses ............................................... 9

1.4.2 Kegunaan Produk....................................................... 11

1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ......... 12

1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum .................................. 15

BAB II DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ................................... 16

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku ............................................. 16

Page 6: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

2.1.1 Spesifikasi Produk ..................................................... 17

2.1.2 Spesifikasi bahan pembantu ...................................... 18

2.2 Konsep Proses ..................................................................... 19

2.2.1 Dasar Reaksi.............................................................. 19

2.2.2 Mekanisme Reaksi .................................................... 20

2.2.3 Tinjauan Termodinamika .......................................... 22

2.2.4 Tinjauan Kinetika ...................................................... 23

2.2.5 Kondisi Operasi ......................................................... 23

2.2.6 Katalis ....................................................................... 24

2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ........................... 24

2.3.1 Diagram Alir Proses ......................................... 24

2.3.2 Tahapan Proses................................................. 25

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ......................................... 31

2.4.1 Neraca Massa ............................................................ 31

2.4.2 Neraca Panas ............................................................. 35

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

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

2.5.2 Lay Out Peralatan ...................................................... 41

BAB III SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1 Tangki Penyimpanan Metanol ............................................. 44

3.2 Tangki Penyimpanan Formldehid ........................................ 45

3.3 Tangki Penyimpanan Air penyerap ...................................... 45

3.4 Vaporizer ............................................................................ 46

Page 7: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

3.5 Separator ............................................................................ 47

3.6 Reaktor ............................................................................... 48

3.7 Pompa 01 ............................................................................. 50

3.8 Pompa 02 .............................................................................. 51

3.9 Pompa 03 .............................................................................. 52

3.10 Heat Exchanger 01 ............................................................. 52

3.11 Heat Exchanger 02 ............................................................. 53

3.12 Heat Exchanger 03 ............................................................. 54

3.13 Heat Exchanger 04 ............................................................. 55

3.14 Heat Exchanger 05 ............................................................. 56

3.15 Absorber ............................................................................. 57

3.16 Blower 01 ........................................................................... 57

3.17 Blower 02 ........................................................................... 58

3.18 Blower 03 ........................................................................... 59

BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM

4.1 Unit Pendukung Proses ....................................................... 60

4.1.1 Unit Pengadaan Air ................................................... 61

4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor .......................... 73

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan.................................... 74

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik .............................................. 75

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar.................................... 81

4.1.6 Unit Pengolahan Limbah........................................... 83

4.2 Laboratorium ....................................................................... 83

Page 8: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

4.2.1 Laboratorium Analisis Bahan Baku dan Produk ....... 87

4.2.2 Laboratorium Penguji Kualitas Air ........................... 87

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan............ 88

BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1 Bentuk Perusahaan ................................................................ 89

5.2 Struktur Organisasi ............................................................... 90

5.3 Tugas dan Wewenang ........................................................... 95

5.3.1 Pemegang Saham ...................................................... 95

5.3.2 Dewan Komisaris ...................................................... 95

5.3.3 Dewan Direksi ........................................................... 96

5.3.4 Staf Ahli .................................................................... 97

5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang) .................. 97

5.3.6 Kepala Bagian ........................................................... 98

5.3.7 Kepala Seksi .............................................................. 102

5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan .......................................... 102

5.4.1 Karyawan non Shift ...................................................... 102

5.4.2 Karyawan Shift ............................................................. 103

5.5 Status Karyawan dan Sistem Gaji ......................................... 104

5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ............. 105

5.6.1 Penggolongan Jabatan ............................................... 105

5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji ....................................... 106

5.7 Kesejahteraan Sosial karyawan ............................................. 108

Page 9: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

BAB VI ANALISA EKONOMI

6.1 Penaksiran Harga Peralatan................................................. 111

6.2 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ......................... 113

6.2.1 Modal Tetap (Fixed Capital Invesment) .................. 114

6.2.2 Modal Kerja (Working Capital) ............................... 115

6.3 Biaya Produksi Total (Total Production Cost) ................... 116

6.3.1 Manufacturing Cost .................................................. 116

6.3.2 General Expense ....................................................... 117

6.4 Keuntungan (profit) ............................................................. 118

6.5 Analisa Kelayakan .............................................................. 118

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. xiv

LAMPIRAN

Page 10: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Grafik Kebutuhan Formaldehid di Dunia ................................ 4

Gambar 1.2. Grafik Impor Formaldehid di Indonesia Tahun 2006-2009 .... 5

Gambar 1.3. Lokasi Pabrik Formaldehid ...................................................... 9

Gambar 2.1. Diagram Alir Proses ................................................................. 28

Gambar 2.2. Diagram alir kualitatif .............................................................. 29

Gambar 2.3. Diagram Alir Kuantitatif .......................................................... 30

Gambar 24. Tata Letak Pabrik ..................................................................... 40

Gambar 2.5. Tata Letak Peralatan Proses ..................................................... 43

Gambar 4.1. Skema Pengolahan Air Laut .................................................... 64

Gambar 4.2. Skema Pengolahan Air Proses ................................................. 68

Gambar 4.3. Skema Pengolahan Air Konsumsi dan Sanitasi ....................... 72

Gambar 4.4. Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) .................... 84

Gambar 5.1. Sruktur Organisasi Pabrik Formaldehid .................................. 94

Gambar 6.1. Grafik Analisa Kelayakan ........................................................ 119

Page 11: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1. Data Kebutuhan Formaldehid di Dunia ...................................... 4

Tabel 1.2. Data Impor Formaldehid di Indonesia ........................................ 5

Tabel 1.3. Daftar Pabrik Formaldehid di Indonesia..................................... 6

Tabel 1.4. Proses Pembuatan Formaldehid .................................................. 11

Tabel 1.5. Kelebihan dan Kekurangan Proses Silver Catalyst ..................... 11

Tabel 1.6. Kelebihan dan Kekurangan Proses Metal Oxide Catalyst .......... 11

Tabel 1.7. Sifat-sifat Fisika Udara ............................................................... 13

Tabel 2.1. Neraca Massa Over all ................................................................ 31

Tabel 2.2. Neraca Massa Vaporizer (V-01) ................................................. 32

Tabel 2.3. Neraca Massa Separator (S-01) ................................................... 32

Tabel 2.4. Neraca Massa Titik Percampuran 1 (Tee-01) ............................. 33

Tabel 2.5. Neraca Massa Titik Percampuran 1 (Tee-02) ............................. 33

Tabel 2.6. Neraca Massa Reaktor (R-01) ..................................................... 34

Tabel 2.7. Neraca Massa Absorber (A-01) .................................................. 34

Tabel 2.8. Neraca Panas Reaktor (R-01) ...................................................... 35

Tabel 2.9. Neraca Panas Absorber (A-01) ................................................... 35

Tabel 2.10. Neraca Panas Vaporizer (V-01) ................................................. 36

Tabel 2.11. Neraca Panas Separator (S-01) ................................................... 36

Tabel 2.11. Neraca Heat Exchanger (HE-01) ............................................... 36

Tabel 2.12. Neraca Heat Exchanger (HE-02) ............................................... 37

Page 12: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

Tabel 2.13. Neraca Heat Exchanger (HE-03) ............................................... 37

Tabel 2.14. Neraca Heat Exchanger (HE-04) ............................................... 37

Tabel 2.15. Neraca Heat Exchanger (HE-05) ............................................... 37

Tabel 4.1. Penggunaan Air Laut Sebagai Media Pendingin ........................ 62

Tabel 4.2. Jumlah Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi ........................... 70

Tabel 4.3. Kebutuhan Air Tanah .................................................................. 73

Tabel 4.4. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dam Utilitas ............ 76

Tabel 4.5. Penentuan Jumlah Lumen pabrik ................................................ 78

Tabel 4.6. Total Kebutuhan Listrik Pabrik ................................................... 80

Tabel 5.1. Jadwal Pembagian Kelompok Shift ............................................. 104

Tabel 5.2. Jumlah Karyawan Menurut Jabatan ............................................ 106

Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan ..................................... 108

Tabel 6.1. Indeks Harga alat......................................................................... 112

Tabel 6.2. Modal Tetap ................................................................................ 114

Tabel 6.3. Modal Kerja ................................................................................ 115

Tabel 6.4. Direct Manufacturing Cost ......................................................... 116

Tabel 6.5. Indirect Manufacturing Cost ....................................................... 116

Tabel 6.6. Fixed Manufacturing Cost .......................................................... 117

Tabel 6.7. General Expense ......................................................................... 117

Tabel 6.8. Analisa Kelayakan ...................................................................... 119

Page 13: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

INTISARI

Eko Heriyanto, 2011, Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan

Udara Proses Metal oxide kapasitas 15.000 ton/tahun, Jurusan Teknik Kimia,

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

Prarancangan pabrik formaldehid direncanakan memiliki kapasitas 15.000

ton/tahun dengan kemurnian 37% berat menggunakan proses Metal Oxide dan

katalis yang digunakan adalah iron molybdenum oxide pada suhu 300-400 0C dan

tekanan 1,3 atm yang berlokasi di Bontang-Kalimantan Timur.

Bahan baku metanol diambil dari PT. Kaltim Metanol Industri dan oksigen

diambil dari udara dilingkungan sekitar, keduanya direaksikan dalam reaktor fixed

bed multitube dengan menggunakan Dow Therm A sebagai pendingin. Gas hasil

reaksi dilewatkan absorber yang berfungsi untuk melarutkan formaldehid dengan

menggunakan air sebagai pelarutnya, proses pembuatannya memerlukan bahan

baku metanol sebanyak 759,996 kg/jam dan udara sebanyak 2595,123 kg/jam.

Unit utilitas sebagai pendukung proses menyediakan listrik, bahan bakar,

pengolahan air, dan pengolahan limbah untuk kelancaran proses produksi. Air

diambil dari laut dan air tanah, listrik disediakan oleh PLN dan generator.

Terdapat tiga laboratorium, yaitu laboratorium analisis produk dan bahan baku,

laboratorium penguji kualitas air, dan laboratorium penelitian dan pengembangan.

Bentuk perusahaan adalah Perseroan Terbatas dengan sistem organisasi

garis dan staf. Sistem kerja karyawan berdasarkan pada pembagian menurut jam

kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift.

Pabrik ini beroperasi selama 330 hari dalam satu tahunnya. Hasil analisa

ekonomi terhadap prarancangan pabrik formaldehid membutuhkan modal Rp.

116.323.234.492,00 dengan Return of Investment (ROI) sebelum pajak 39,74 %

dan sesudah pajak 31,79 %. Pay Out Time (POT) sebelum pajak 2,01 tahun dan

sesudah pajak 2,39 tahun. Break Even Point (BEP) adalah 50,84 % dan Shut

Down Point (SDP) adalah 34,75 %. Rate of Return (i) berdasarkan Discounted

Cash Flow adalah 27,85 %. Ditinjau dari analisa ekonomi dapat disimpulkan

bahwa pabrik formaldehid proses Metal Oxide katalis iron molybdenum oxide

kapasitas 15.000 ton/tahun layak untuk didirikan.

Page 14: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Keberhasilan proses industrialisasi pada era perdagangan bebas

sekarang ini sangat ditentukan oleh adanya sumber daya alam dan sumber

daya manusia yang berkualitas. Indonesia sebagai salah satu negara yang

mempunyai sumber daya alam maupun sumber daya manusia yang

berlimpah sangat berpotensi untuk mengembangkan industri dalam negeri

terutama industri-industri yang bersifat padat modal maupun padat

teknologi dan mempunyai prospek pemasaran yang menguntungkan. Salah

satu industri yang mempunyai persyaratan diatas adalah industri

pembuatan formaldehid.

Seiring dengan penggunaan formaldehid yang terus meningkat di

dunia maka pertumbuhan pabrik formaldehid pun juga meningkat. Namun

demikian, besarnya konsumsi formaldehid tidak diimbangi dengan

pertumbuhan pabrik yang ada dimana dikatakan di www.highbeam.com

bahwa pada tahun 2000 sampai 2004 pertumbuhan pabrik formaldehid

2,3% sedangkan konsumsi formaldehid dunia sebesar 3,1% dan pada

www.sriconsulting.com dikatakan bahwa pada tahun 2003 sampai 2006

pertumbuhan pabriknya 3,9 % sedangkan konsumsi formaldehid 5,4 %.

Peningkatan kebutuhan formaldehid di dunia dibuktikan dengan naiknya

permintaan bahan baku formaldehid yaitu metanol. Berdasarkan data dari

Page 15: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 2

www.methanex.com permintaan metanol untuk bahan baku pembuatan

formaldehid semakin meningkat.

Negara-negara produsen formaldehid di dunia berdasarkan

kapasitas produksinya yaitu : Eropa Barat (33 %), Amerika Selatan (24%),

Jepang (7 %), Cina (5 %) dan negara lainnya (31%). Sedangkan kebutuhan

formaldehid di dunia sekitar 20 juta ton per tahun (formaldehid 37 %

berat) (www.nexant.com).

Formaldehid merupakan senyawa dari gugus aldehid yang

penggunaannya sangat luas di dunia industri. Hal ini disebabkan

formaldehid dapat bereaksi dengan hampir semua senyawa, baik senyawa

organik maupun senyawa anorganik sehingga banyak sektor industri yang

menggunakan formaldehid sebagai bahan bakunya.

Formaldehid mempunyai banyak kegunaan diantaranya pada

pembuatan produk kimia seperti, melamin formaldehid, urea formaldehid,

fenol formaldehid, dan trioxane. Selain itu, formaldehid juga digunakan

dalam pembuatan bahan kimia antara lain sintesa 1,4-butandiol, trimetilol

propana dan neophentil glikol yang digunakan dalam pembuatan produk

plastic polyuretane dan polyester, synthetic resin counting, dan synthetic

lubricating oils. Formaldehid juga digunakan secara langsung tetapi dalam

jumlah kecil, misalnya sebagai bahan pengawet makanan dalam penelitian

dan disinfektan pada ruangan rumah sakit (Kirk dan Othmer).

Mempertimbangkan kebutuhan formaldehid di dunia yang terus

meningkat, maka sangat memungkinkan untuk mendirikan pabrik

Page 16: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 3

formaldehid di Indonesia. Pendirian pabrik ini bertujuan untuk memenuhi

kebutuhan formaldehid dalam negeri dan meningkatkan komoditas ekspor

formaldehid sehingga menambah devisa negara. Selain itu, bedirinya

pabrik ini juga dapat mendorong berdirinya pabrik baru untuk diversifikasi

produk menjadi bahan-bahan yang mempunyai nilai ekonomis tinggi.

Formaldehid yang akan diproduksi berkadar 37% berat karena

disesuaikan dengan kebutuhan industri terutama industri perekat kayu.

Selain itu kadar formaldehid yang terdapat dipasaran nasional maupun

internasional berkadar 37% sampai 55% sehingga sesuai dengan

kebutuhan pasar.

1.2. Kapasitas Perancangan

Kapasitas produksi dari pabrik akan mempengaruhi perhitungan

teknis maupun ekonomis dalam perancangan pabrik. Semakin besar

kapasitas produksinya maka kemungkinan keuntungannya juga semakin

besar. Namun ada faktor-faktor lain yang harus dipertimbangkan dalam

penentuan kapasitas produksi, seperti kebutuhan pasar dan ketersediaan

bahan baku dan kapasitas rancangan minimum yang telah berdiri.

1.2.1. Kebutuhan Pasar

Kebutuhan formaldehid di dunia dikutib dari

www.monographs.com, www.sriconsulting.com, www.highbeam.com

adalah sebagai berikut:

Page 17: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 4

Tabel 1.1. Data Kebutuhan Formaldehid di Dunia

Tahun Kebutuhan (juta ton)

2000 21,091

2003 24

2004 26,5

2006 28

y = 1.1909x - 2360.8

R2 = 0.9674

0

5

10

15

20

25

30

1998 2000 2002 2004 2006 2008

tahun

juta

to

n

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Formaldehid di Dunia

Berdasarkan grafik kebutuhan formaldehid di dunia di atas

diperkirakan kebutuhan formaldehid di dunia pada tahun 2015 adalah

y = 1,1909x – 2360,8

y = 1,1909(2015) – 2360,8

= 38,8635 juta ton

Jadi kebutuhan formaldehid di dunia pada tahun 2015 adalah 38,8635 juta

ton.

Sedangkan dari data statistik perdagangan luar negeri Indonesia,

kebutuhan formaldehid di Indonesia adalah sebagai berikut:

Page 18: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 5

Tabel 1.2. Data Impor Formaldehid Indonesia

Tahun Berat (kg)

2006 19.075

2007 3.444

2008 318.051

2009 604

(Sumber: Data statistik impor,BPS 2010)

y = 25919x - 5E+07

R2 = 0.0464

-100001000030000500007000090000

110000130000150000170000190000210000230000250000270000290000310000

2005 2006 2007 2008 2009 2010

Tahun

Bera

t (K

g)

Gambar 1.2. Grafik Impor Formaldehid di Indonesia Tahun 2006-2009

Dari Grafik import formaldehid diatas diperkirakan impor pada

tahun 2015 adalah

Y = 25919x – 5.107

Y = 25919.(2015) - 5.107

Y = 2.226.785 kg

Jadi import pada tahun 2015 adalah 2.226.785 kg

Page 19: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 6

1.2.2 Kapasitas Minimum Pabrik Formaldehid

Kapasitas rancangan minimum pabrik formaldehid dapat diketahui

dari data kapasitas pabrik formaldehid yang telah berdiri di Indonesia pada

Tabel 1.3.

Tabel 1.3. Daftar Pabrik Produsen Formaldehid di Indonesia

No. Nama Perusahaan Kapasitas (ton/th)

1. PT Arjuna Utama Kimia 23.000

2. PT Pamolite Adhesive Industry 36.000

3. PT Superin 36.000

4. PT Lakosta Indah 28.000

5. PT Dyno Mugi Indonesia 29.400

6. PT Batu Penggal Chemical Industry 28.000

7. PT Kurnia Kapuas Utama Glue Industry 38.000

8. PT Intan Wijaya Chemical Industry 61.500

9. PT Dofer Chemical 60.000

10. PT Sabak Indah 72.000

11. PT Duta Pertiwi Nusantara 50.000

12. PT Kayu Lapis Indonesia (Jateng) 15.000

13. PT Gelora Citra Kimia Abadi 48.000

14. PT Kayulapis Indonesia (Irja) 40.000

15. PT Duta Rendra Mulia 33.500

16. PT Binajaya Roda Karya 45.000

17. PT Perawang Perkasa Industry 48.000

18. PT Belawandeli Chemical 30.000

19. PT Putra Sumber Kimindo 45.000

20. PT Orica Resindo Mahakam 35.000

(Sumber : http://preview.detik.com/detiknews)

Page 20: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 7

1.2.3. Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku utama formaldehid adalah metanol. Kebutuhan

metanol dapat dipenuhi dari PT. Kaltim Methanol Industri dengan

kapasitas 660.000 ton/tahun yaitu sebanyak 330.000 ton/tahun digunakan

untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri (www.datacon.co.id).

Dari ketiga hal tersebut diatas maka ditetapkan rancangan kapasitas

pabrik sebesar 15.000 ton/tahun dengan pertimbangan :

1. Dapat memenuhi kebutuhan formaldehid dalam negeri.

2. Dapat diproyeksikan untuk ekspor guna menambah devisa negara

mengingat kebutuhan formaldehid di pasar internasional terus

meningkat dari tahun ke tahun (dari www.sriconsulting.com rata-rata

peningkatan kebutuhan formaldehid sebesar 4%).

3. Kapasitas minimum pabrik yang masih berdiri sebesar 15.000

ton/tahun.

4. Bahan baku metanol yang didatangkan dari PT.Kaltim Metanol

Industri masih cukup untuk menghasilkan formaldehid dengan

kapasitas 15.000 ton/tahun

1.3. Pemilihan Lokasi Pabrik

Lokasi suatu pabrik akan menentukan kedudukan pabrik dalam

persaingan maupun penentuan kelangsungan produksinya. Pabrik

formaldehid ini direncanakan akan didirikan di Bontang, Kalimantan

Timur, dengan pertimbangan:

Page 21: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 8

1. Sumber Bahan Baku

Bahan baku untuk memproduksi formaldehid adalah metanol

didatangkan dari PT. Kaltim Methanol Industri.

2. Pemasaran

Produk formaldehid yang dihasilkan direncanakan untuk

memenuhi kebutuhan dalam negeri, yaitu akan digunakan sebagai

bahan baku untuk industri-industri plywood, melamin formaldehid,

tryoxane yang juga banyak terdapat di Kalimantan khususnya Bontang

dan di Jawa khususnya Cilegon.

Selain itu, produk formaldehid juga akan di ekspor yang

kebanyakan digunakan untuk amino resin (34 %), phenolic resin (13%),

polyacetal resins (9%), dan sebagian kecil digunakan untuk

paraformaldehid, hexamine, dan pentaerythritol (www.nexant.com).

3. Sumber Daya Manusia

Tersedianya tenaga kerja menurut kualifikasi tertentu merupakan

pertimbangan yang penting. Di pulau Bontang kebutuhan akan tenaga

tersebut dapat terpenuhi meskipun tidak berasal dari daerah setempat.

4. Sarana Transportasi

Di Kalimantan Timur terdapat pelabuhan yang memadai untuk

pengiriman produk maupun untuk penerimaan bahan baku.

Selain itu, di Kalimantan Timur terdapat pelabuhan nasional.

Page 22: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 9

5. Kebijakan Pemerintah

Pemerintah lebih menetapkan Bontang sebagai salah satu kawasan

industri di Indonesia yang demikian pendirian pabrik di kawasan

Bontang akan mendapatkan kemudahan dari sisi non teknis.

Berikut adalah lokasi pendirian pabrik :

Gambar 1.3 Lokasi pabrik formaldehid

1.4. Tinjauan Pustaka

1.4.1. Macam-macam Proses

Ada beberapa macam proses yang dapat digunakan untuk

membuat formaldehid. Proses-proses yang banyak digunakan antara lain :

1. Proses Silver Catalyst

Proses ini menggunakan katalis perak. Katalis ini mempunyai

umur sekitar 3 - 8 bulan. Reaksi terjadi pada tekanan atmosfer dan suhu

yang tinggi yaitu 600 - 650oC.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

Page 23: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 10

CH3OH(g) + ½ O2(g) → CH2O(g) + H2O(g) ∆H=-37,28kkal/mol

CH3OH(g) → CH2O (g) + H2(g) ∆H = 20,31kkal/mol

(Othmer, Vol 11, hal 493)

Pada proses ini udara yang dimurnikan direaksikan dengan metanol

dalam reaktor katalitik. Produk didinginkan dengan cepat, selanjutnya

dialirkan ke menara absorber dimana metanol, air dan formaldehid

terkondensasi di dasar menara. Untuk memurnikan produk sesuai

dengan keinginan dilakukan pemurnian dengan proses destilasi.

Konversi yang diperoleh dapat mencapai 65,1% dengan yield

keseluruhan mencapai 89,1% (Mc. Ketta, vol. 21, hal. 358).

2. Proses Metal Oxide Catalyst

Proses pembuatan formaldehid menggunakan methanol dan

katalis Iron Molybdenum Oxide. Katalis ini mempunyai umur sekitar

12 sampai 18 bulan. Proses ini beroperasi pada suhu 300 - 400 oC, dan

tekanan 1 - 1,5 atm. Reaksi yang terjadi :

CH3OH + ½ O2 → CH2O + H2O ∆H = - 37,28 kkal/mol

(Othmer, Vol 11, hal 494)

Methanol uap dicampur dengan udara dan gas recycle kemudian

direaksikan dengan katalis iron-molybdenum oxide dalam sebuah

reaktor fixed bed multitube. Konversi yang diperoleh bisa mencapai

98% dengan yield formaldehid 94,4 % ( Ketta, vol 23, hal 364).

Page 24: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 11

Tabel 1.4 Proses Pembuatan Formaldehid

Proses Suhu Operasi Konversi Katalis/bulan

Sliver catalyst 600 - 650oC 65,1% Ag/ 3-8

Metal Oxide

Catalyst

300 - 400 oC 98% Iron molibdenum oxide /

12-18

Berikut ini kelebihan dan kekurangan masing-masing proses :

1. Proses silver catalyst

Tabel 1.5 Kelebihan dan Kekurangan Proses Silver Catalyst

Kelebihan Kekurangan

1. Tekanan atmosferik

2. Konsentrasi produk lebih

bervariasi karena

menggunakan menara

distilasi

1. Suhu operasi tinggi (600-6500C)

2. Memerlukan alat distilasi

3. Umur katalis pendek (3-8 bulan)

4. Yieldnya rendah (89,1%)

5. Konversinya rendah (65,1 %)

2. Proses Metal Oxide catalyst

Tabel 1.6 Kelebihan dan Kekurangan Proses Metal Oxide catalyst

Kelebihan Kekurangan

1. Konversinya lebih tinggi (98%)

2. Suhu lebih rendah dari silver catalyst (300-

4000C)

3. Yieldnya lebih tinggi dibanding silver catalyst

(94,4 %)

4. Tekanan atmosferik

5. Umur katalis lama (12-18 bulan)

Konsentrasi produk

yang dihasilkan

kurang bervarisi

Berdasarkan perbandingan masing-masing proses di atas maka dalam

prarancangan pabrik ini digunakan proses metal oxide catalyst.

Page 25: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 12

1.4.2. Kegunaan Produk

Kegunaan formaldehid dalam industri kimia yaitu :

a. Resin, formaldehid banyak digunakan untuk menghasilkan resin

bersama dengan urea, melamin, dan phenol. Resin-resin ini dipakai

dalam pembuatan particleboards, plywood, furniture dan pelapis

permukaan (coating).

b. Bahan intermediet untuk sintesis senyawa kimia lain, seperti 1,4

butanadiol, trimetilol propan, penta erythritol, hexametilen tetramin,

NTA (Nitrilo Triacetic Acid), EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic

Acid), dan MDI (4,4 diphenylmethane diisocyanate).

c. Penggunaan langsung formaldehid sebagai penghambat korosi,

electroplating dan finishing kaca dalam industri logam, bahan

pengawet dan desinfektan dalam dunia kedokteran dan kosmetik.

(Othmer,vol.11, hal.497)

1.4.3. Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk

A. Bahan Baku

1. Metanol

Sifat fisis:

BM = 32 g/mol

Melting point (1 atm) = -97,68oC

Boiling Point (1 atm) = 64,70oC

Temperatur kritis = 512,43oK

Tekanan kritis = 79,9 atm

Densitas (25 oC) = 0,78663 g/cm

3

Page 26: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 13

Viskositas (25 oC) : larutan = 0,541 cp

Gas = 0,00968 cp

Data thermodinamika:

∆Gf = -36,869 kkal/mol

∆Hf = -57,130 kkal/mol (pada 25oC fasa gas)

Sifat kimia:

a. Reaksi esterifikasi terhadap metanol

CH3COOH + CH3OH → CH3COOCH3 + H2O

Asam asetat Metanol metil asetat

b. Reaksi adisi

CH3

CH3─── C══CH2 + CH3OH → CH3── C──O ── CH3

CH3 CH3

Metil t- butil eter

(Mc.Ketta, hal. 421)

2. Udara

(Campuran utama gas N2 dan O2 dengan komposisi 79% N2 dan 21% O2)

Tabel 1.7 Sifat-Sifat Fisika Udara

Sifat fisika N2 O2

Berat molekul 28 32

Wujud gas tidak berwarna gas tidak berwarna

Specific gravity 12,5 1,71

Titik lebur, oC, P = 1 atm -209,68 -218,4

Titik didih, oC P = 1 atm -195,8 -183

Suhu kritis, oK 126,2 154,6

Tekanan kritis, bar 33,9 50,6

H+

Page 27: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 14

Cp gas N2 = 7,44 – 1,324 x 10-2

T + 6,4 x 10-6

T 2 – 2,79 x 10

–9 T

3

(Ketta, 1983)

B. Produk

Formaldehid 37% Berat

Sifat fisika :

Berat molekul = 30 g/gmol

Wujud = cair

Boiling Point = 99oC

Viskositas (25oC) = 2 cP

Spesefic heat = 0,8 kal/(g.oC)

Data-data termodinamika :

∆Gf = -109,9 kJ/mol

∆Hf = -115,9 kJ/mol

(Mc.Ketta, vol.23)

Sifat kimia :

a. Reaksi dengan air

Formaldehid dengan adanya air dapat membentuk methylen glikol

H

CH2 = O + H2O → HO – C – OH

H

b. Reaksi dengan asetaldehid

Formaldehid dengan asetaldehid dalam larutah NaOH dapat

membentuk pantaerythritol dan sodium format.

CH2=O + CH3-CHO + NaOH → C(CH2OH)2 + HCOONa

Page 28: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

P rarancangan Pabrik Form aldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB I Pendahuluan 15

c. Reaksi dengan asetilen

Asetilen akan bereaksi dengan formaldehid membentuk 2-butyne-

1,4-diol. Ketika terhidrogenasi akan terbentuk 1,4-butanediol.

2CH2=O + C2H2 → HOCH2C≡C− CH2OH

HOCH2C≡C− CH2OH + 2H2 → HO(CH2)4OH

(Mc.Ketta, vol.23, hal. 357)

1.4.4. Tinjauan Proses Secara Umum

Proses pembuatan formaldehid dengan proses Metal Oxide

menggunakan reaktor fixed bed multitube dengan katalis Iron Molybdenum

Oxide yang dijaga pada kondisi temperatur antara 300 - 400oC dan tekanan

1,3 atm. Konversi yang didapat sebesar 98 %. Reaksi yang terjadi adalah

sebagai berikut :

CH3OH(g) + ½ O2(g) → CH2O(g) + H2O(g)

Reaksi tersebut berlangsung secara eksotermis dan suhu reaktor

dipertahankan pada suhu dimana katalis masih aktif bereaksi agar tidak

terjadi reaksi samping (www.casale.com).

Pada prarancangan pabrik formaldehid ini reaksi samping

diabaikan mengingat suhu dalam reaktor akan dipertahankan pada

temperatur dibawah 400oC. Produk hasil reaktor kemudian dimurnikan di

dalam alat absorber dari sisa metanol dan gas-gas hasil reaksi, sebelum

masuk kedalam tangki penampungan.

kat

Page 29: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 16

BAB II

DESKRIPSI PROSES

2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk

2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku

2.1.1.1 Metanol

∗ Rumus Molekul : CH3OH

∗ Wujud : cairan

∗ Warna : jernih

∗ Bau : menyengat

∗ Titik Didih ( 1 atm ) : 64,5 oC

∗ Viskositas pada 25oC : 0,541 cp

∗ Densitas pada 25oC : 0,7928 g/cm

3

∗ Komposisi :

- Metanol, min 99,85 % berat

- Air, max 0,15 % berat

(Kaltim Methanol Industri)

2.1.1.2 Udara

» Wujud : gas

» Warna : tak berwarna

» Bau : tak berbau

Page 30: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 17

» Komposisi :

- Oksigen 20,946 + 0,002 % mol

- Nitrogen 78,084 + 0,004 % mol

- Argon 0,934 + 0,001 % mol

- Karbon dioksida 0,033 + 0,003 % mol

- Gas lain + 0,003 % mol

(Othmer, vol.17, 1996)

2.1.2 Spesifikasi Produk

Formaldehid (dalam bentuk formalin)

s Rumus Molekul : CHOH

s Berat molekul : 30 gr/gmol

s Wujud : cairan

s Warna : jernih

s Bau : menyengat

s Titik didih : 99oC

s Densitas pada 18oC : 1,11 g/cm

3

s Viskositas pada 30oC : 2 cP

s Panas Jenis : 0,8 kal/gr.oC

s Komposisi :

- Formaldehid 37 % berat

- Air 62,5 % berat

- Metanol 0,5 % berat

(Mc Ketta, 1983)

Page 31: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 18

2.1.3 Spesifikasi Bahan Pembantu

2.1.3.1 Katalis (Iron molybdenum)

− Wujud : padat

− Warna : putih keabu-abuan mengkilap

− Bentuk : pressed ring

− Densitas : 1,8918 g kat/cm3

− Dimensi : OD 4,5 mm

ID 1,7 mm

H 4 mm

− Komposisi : MoO3 80-81 % berat

Fe2O3 14-15 % berat

Cr2O3 4-5 % berat

− Porositas bed : 0,4

− Densitas bulk : 0,8497 g kat/cm3 reaktor

(Paula, A dkk, 2005)

2.1.3.2 Air

− Rumus Molekul = H2O

− Berat Molekul = 18 g/gmol

− Viskositas pada 25oC = 1496,3 cP

− Densitas pada 25oC = 0,99987 g/cm

3

(Othmer, vol.25)

Page 32: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 19

2.2 Konsep Proses

2.2.1 Dasar Reaksi

Proses pembuatan formaldehid dari metanol dan udara dengan

katalis iron molybdenum berdasarkan pada reaksi oksidasi. Reaksi yang

terjadi sebagai berikut :

CH3OH (g) + ½ O2 (g) HCHO (g) + H2O (g)

(Othmer, Vol 11, hal 494)

Reaksi berlangsung dalam fase gas dengan katalis padat dan

bersifat eksotermis. Oleh karena itu reaktor yang dipilih adalah reaktor

fixed bed multi tube.

Reaksi dilakukan pada suhu 300-400oC dan tekanan atmosferis

dengan perbandingan mol antara metanol dengan oksigen = 1 : 2 (US. Pat

: 4,343,954). Suhu reaktor tersebut dipilih berdasarkan pertimbangan

bahwa pada suhu tersebut dihasilkan konversi yang tinggi. Reaksi bersifat

eksotermis sehingga untuk mempertahankan suhu reaktor digunakan

pendingin.

Pendingin yang digunakan adalah Dow Term A yang mengalir

melalui shell, sedangkan reaktan mengalir melalui tube berisi katalis.

Proses ini menggunakan katalis iron molybdenum, dimana katalis ini

berfungsi untuk mengarahkan dan mempercepat reaksi, juga menurunkan

energi aktifasi.

Page 33: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 20

2.2.2 Mekanisme Reaksi

Mekanisme yang terjadi pada reaksi pembentukan formaldehid

adalah sebagai berikut :

1) Transfer gas metanol ke permukaan katalis

2) Transfer gas metanol ke pori-pori katalis

3) Adsorpsi gas metanol oleh katalis

4) Reaksi oksidasi metanol membentuk formaldehid

5) Desorpsi formaldehid

6) Transfer formaldehid ke permukaan katalis

7) Transfer formaldehid ke fase gas

Reaksi :

CH3OH (g) + ½ O2 (g) HCHO (g) + H2O (g)

A + B C + D

Mekanisme reaksi :

A + S AS (Adsorpsi metanol)

B + AS CS + D (Reaksi di permukaan katalis)

CS C + S (Desorpsi formaldehid)

Persamaan adsorpsi ADr =

A

ASVAA

K

C.CPk ……(1)

Persamaan reaksi Sr =

S

DCSBASS

K

.PC.PCk ……(2)

Persamaan desorpsi Dr = ( )VCCCSD .C.KPCk − ……(3)

(Fogler , 1999)

Page 34: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 21

Jika adsorpsi metanol yang mengontrol, maka Sr = 0 dan Dr = 0

Dr = 0 CCS = PC.KC.CV ……(4)

Sr = 0 CAS = SB

DCS

.KP

.PC =

SB

DVCC

.KP

.P.C.KP ……(5)

Substitusi (5) ke (1)

ADr =

ASB

DVCCVAA

.K.KP

.P.C.KP.CPk =

AS

C

B

DCAVA

.KK

K.

P

.PPP.Ck …..(6)

Ct = CV + CAS +CCS

= CV + SB

DVCC

.KP

.P.C.KP + PC.KC.CV

= CV

++ CC

SB

CDC .KP.KP

.K.PP1

CV =

++ CC

S

C

B

DC .KPK

K.

P

.PP1

Ct ..…(7)

Substitusi (7) ke (6)

ADr =

CC

S

C

B

DC

ASB

DCAA

.KPK

K.

P

.PP1

.KK

Kc.

P

.PPP.Ct.k

++

= CCAA

BA

DC

AA

.KP.KP1

Kp

1.

.PP

.PP1.Ct.Pk

++

Untuk reaksi irreversible, Kp

1 = 0, sehingga

ADr = CCAA

AA

.KP.KP1

.Ct.Pk

++

=

AS

D

BAAA

A

.K.KP

.PP.KP1

K.P

++

Page 35: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 22

=

.P.YP

.K.KP.P.YK1

.PK.Y

A

D

ASB

AA

A

++

= .P.Yap.P.Yap1

.PK.Y

A2A1

A

++

…..(8)

2.2.3 Tinjauan Termodinamika

Untuk menentukan sifat reaksi apakah berjalan eksotermis atau

endotermis maka diperlukan perhitungan panas pembentukan standart

(∆Hfo) pada 1 atm dan 298

oK.

Pada proses pembentukan formaldehid terjadi reaksi sebagai berikut :

CH3OH (g) + ½ O2 (g) HCHO (g) + H2O (g)

∆H298 = ∆H produk – ∆H reaktan

∆H298 = (-115,9 + (-241,8)) kJ/mol – (-201,17 + 0) kJ/mol

= -156,53 kJ/mol

Karena harga ∆H298 negatif, maka reaksi bersifat eksotermis.

∆Gtotal = ∆Gf produk – ∆Gf reaktan

= (-109,9 + (-228,6)) kJ/mol – (-162,51 + 0) kJ/mol

= -175,99 kJ/mol

ln Kp = - RT

∆G

= - 298.314,8

175990−

Kp = 7,06887 x 1030

Karena harga Kp besar, maka dapat dianggap reaksi searah (irreversible).

Page 36: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 23

2.2.4 Tinjauan Kinetika

Kecepatan reaksi metanol menjadi formaldehid adalah reaksi non

elementer, dengan persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut :

r = .Ym.Pap.Ym.Pap1

Kp.Ym.P

21 ++

,dalam Kmol CH3OH terkonversi/Kg kat.det

dengan : ap1 = 567,606 exp (-1125,96/T)

ap2 = 8,36863.10-5

exp (7124,14/T)

Kp = 5,37227.10-2

exp (-7055,14/T)

Dimana :

r = kecepatan reaksi

Kp = konstanta kinetika reaksi (Kmol/Kg kat.det.atm)

api = konstanta (Kgmol/Kgmol CH3OH.atm)

P = tekanan (atm)

T = temperatur (oK)

Ym = fraksi mol metanol (Kgmol CH3OH/Kgmol)

(Paula, A., dkk, 2005)

Ditinjau dari kinetika reaksi, yang mengendalikan reaksi oksidasi metanol

menjadi formaldehid adalah adsorpsi metanol pada katalis.

2.2.5 Kondisi Operasi

Kondisi operasi sangat menentukan proses dan produk reaksi.

Operasi komersial pada pembentukan formaldehid berlangsung pada

suhu 300-400oC dan tekanan 1-1,5 atm (Othmer, Vol 11, hal 494).

Page 37: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 24

Pada prarancangan ini dipilih kondisi operasi pada suhu 300oC dan

tekanan 1,3 atm. Hal yang menjadi pertimbangan bahwa pada persamaan

kecepatan reaksi pembentukan formaldehid, jika suhu reaksi tinggi maka

kecepatan reaksi akan semakin besar sehingga konversi reaksi akan

semakin besar pula, namun reaksi oksidasi metanol menjadi formaldehid

merupakan reaksi katalitik sehingga kondisi operasi harus pada rentang

suhu dimana katalis dalam keadaan aktif. Oleh karena itu dipilih suhu

dimana kecepatan reaksi tinggi dan katalis masih dalam keadaan aktif.

2.2.6 Katalis

Katalis merupakan suatu zat yang berpengaruh terhadap kecepatan

reaksi kimia dan tidak berubah pada akhir reaksi. Suatu katalis dapat

mempercepat reaksi kimia yaitu dengan menurunkan barrier energi/energi

pengaktifan dari suatu reaksi. Katalis hanya merubah kecepatan reaksi

tapi tidak berpengaruh terhadap kesetimbangan termodinamika suatu

reaksi. Dalam reaksi katalitik heterogen biasanya katalis berupa padatan,

sedangkan reaktan dan produknya berupa gas atau liquid (Fogler, 1999).

Katalis yang biasa digunakan dalam proses pembentukan

formaldehid adalah kristal perak dan metal oksida. Pada proses ini

digunakan katalis oksida besi molybdenum karena tidak mudah

terkontaminasi dan umur katalis lama (18 bulan) (Othmer, hal 494).

2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses

2.3.1 Diagram Alir Proses

Diagram alir ada tiga macam, yaitu :

Page 38: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 25

a. Diagram alir proses (Gambar 2.1)

b. Diagram alir kualitatif (Gambar 2.2)

c. Diagram alir kuantitatif (Gambar 2.3)

2.3.2 Tahapan Proses

Proses pembuatan formaldehid dapat dibagi dalam empat tahap yaitu :

1. Tahap penyimpanan bahan baku

2. Tahap penyiapan bahan baku

3. Tahap pembentukan produk

4. Tahap pemurnian produk

2.3.2.1 Tahap penyimpanan bahan baku

Bahan baku metanol cair disimpan di dalam tangki penyimpan metanol (T-

01) pada suhu lingkungan (30oC) dan tekanan atmosferis (1 atm) untuk

menjaga agar fase metanol tetap pada fase cair.

2.3.2.2 Tahap penyiapan bahan baku

Penyiapan bahan baku bertujuan mencampur udara dengan off gas

absorber dan mengubah metanol dari fase cair menjadi fase gas.

a. Penyiapan udara dan off gas absorber

Bahan baku udara dari lingkungan pada suhu 30oC dan tekanan 1 atm

dilewatkan filter (FL-01), kemudian diblower dengan BL-01 untuk

menaikkan tekanannya menjadi 1,3 atm. Udara ini bersama dengan off

gas absorber (A-01) selanjutnya dilewatkan ke HE-01 untuk

menaikkan suhunya menjadi 132oC.

Page 39: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 26

b. Penyiapan metanol

Bahan baku metanol cair dari tangki penyimpan metanol (T-01)

dipompa menjadi tekanan 1,3 atm dan dialirkan menuju vaporizer (V-

01), media yang digunakan untuk memanaskan adalah Dow Term A

keluar reaktor. Uap metanol yang keluar dari V-01 selanjutnya

diumpankan ke separator 1 (S-01) untuk memisahkan cairan dengan

uapnya.

Uap metanol yang keluar dari S-01 dicampur dengan udara dan off gas

absorber keluar HE-01, kemudian dialirkan HE-02 untuk menaikkan

suhunya menjadi 300oC. Pemanas yang digunakan HE-02 adalah gas

produk reaktor. Gas campuran metanol, udara dan off gas absorber

selanjutnya diumpankan ke reaktor.

2.3.2.3 Tahap pembentukan produk

Campuran metanol, udara dan off gas absorber pada suhu 300oC dan

tekanan 1,3 atm diumpankan pada reaktor fixed bed multi tube (R-01)

dengan kondisi non isothermal dan non adiabatis. Di dalam reaktor akan

terjadi reaksi oksidasi (reaksi bersifat eksotermis dan irreversible) sebagai

berikut :

CH3OH (g) + ½ O2 (g) HCHO (g) + H2O (g)

Reaksi terjadi pada fase gas dengan katalis padat Fe dan Mo. Pada

temperatur 300-400oC dan tekanan + 1,3 atm metanol teroksidasi

membentuk formaldehid, dan besarnya konversi metanol dapat mencapai

98 % mol. Temperatur sangat mempengaruhi konversi yang terbentuk.

Page 40: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 27

Apabila suhu reaktor mencapai > 400oC atau diluar kisaran suhu yang

diijinkan (300-400oC) maka akan terbentuk reaksi samping.

CH2O(g) + ½ O2(g) → CO(g) + H2O(g) ∆H = -51 kkal/mol

(Mc. Ketta, vol. 23, hal. 361)

Oleh karena itu medium pendingin sangat berperan penting untuk

mencegah terbentuknya reaksi samping yang tidak diinginkan.

Di dalam reaktor akan terjadi kenaikan temperatur akibat dari reaksi yang

bersifat eksotermis, sehingga untuk mempertahankan suhu reaksi keluar

dari reaktor kurang dari 400oC diperlukan pendingin yang mengalir di

shell reaktor. Pendingin yang digunakan adalah Dowterm A. Setelah

digunakan sebagai media pendingin, Dowterm A digunakan sebagai

pemanas di Vaporizer dan HE-01 selanjutnya diumpankan kembali ke

dalam shell reaktor.

2.3.2.4 Tahap pemurnian produk

Produk gas keluar reaktor terdiri dari CHOH, H2O, CH3OH, O2 dan N2

pada suhu 359,57oC dan tekanan 1,09 atm diblower dengan BL-02 untuk

menaikkan tekanannya menjadi 1,3 atm, selanjutnya dilewatkan ke HE-02,

dan HE-03 untuk didinginkan. Gas keluar HE-04 pada suhu 50oC

diumpankan ke absorber (A-01) yang berfungsi menyerap gas

formaldehid dengan menggunakan media penyerap air. Di dalam absorber

akan terjadi proses perpindahan massa yang akan diikuti dengan

perpindahan panas. Absorber yang digunakan berupa menara isian, dan

digunakan pelarut air karena kelarutan formaldehid dalam air sangat baik.

Page 41: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 28

Produk atas absorber berupa gas, sebagian di recycle dan sebagian lagi

dibuang (purge) ke udara, sedangkan produk bawah absorber berupa

larutan CHOH, H2O, dan CH3OH dipompa menuju HE-05 untuk

menurunkan suhunya menjadi 35oC dan tekanan 1,3 atm kemudian

dialirkan menuju tangki penyimpan produk (T-02).

Page 42: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 29

Page 43: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 30

Page 44: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 31

2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas

Produk : formaldehid 37 %

Kapasitas perancangan : 15.000 ton/tahun

Waktu operasi selama 1 tahun : 330 hari

Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam

2.4.1 Neraca Massa

Diagram alir neraca massa sistem tabel

Basis perhitungan : 1jam operasi

Satuan : kg

2.4.1.1 Neraca Massa Overall

Tabel 2.1 Neraca Massa Overall

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 1 Arus 2 Arus 7 Arus 6 Arus 9

CHOH - - - 700,758 0,704

CH3OH - 758,856 - 9,470 1,160

H2O - 1,140 761,659 1183,712 -

O2 604,689 - - - 230,576

N2 1990,43 - - - 1990,434

Total

2595,12 759,996 761,659 1893,939 2222,874

4116,813 4116,813

Page 45: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 32

2.4.1.2 Neraca Massa di Vaporizer

Tabel 2.2 Neraca Massa Vaporizer (V-01)

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 2 Arus 2b Arus 2a

CH3OH 758,856 189,714 948,570

H2O 1,140 0,285 1,425

Total

759,996 189,999 949,995

949,995 949,995

2.4.1.3 Neraca Massa di Separator

Tabel 2.3 Neraca Massa Separator (S-01)

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 2a Arus 2 Arus 2b

CH3OH 948,570 758,856 189,714

H2O 1,425 1,140 0,285

Total

949,995 759,996 189,999

949,995 949,995

Page 46: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 33

2.4.1.4 Neraca Massa di Titik Pencampuran 1 (Tee-01)

Tabel 2.4 Neraca Massa Titik Pencampuran 1 (Tee-01)

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 1 Arus 10 Arus 3

CHOH - 2,817 2,817

CH3OH - 4,640 4,640

O2 604,689 922,303 1526,992

N2 1990,434 7961,735 9952,169

Total

6055,286 8891,496 11486,618

11486,618 11486,618

2.4.1.5 Neraca Massa di Titik Pencampuran 2 (Tee-02)

Tabel 2.5 Neraca Massa Titik Pencampuran 2 (Tee-02)

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 2 Arus 3 Arus 4

CHOH - 2,817 2,814

CH3OH 758,856 4,640 763,496

H2O 1,140 - 1,140

O2 - 1526,992 1526,992

N2 - 9952,169 9952,169

Total

759,996 11486,618 12246,614

12246,614 12246,614

Page 47: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 34

2.4.1.6 Neraca Massa di Reaktor

Tabel 2.6 Neraca Massa Reaktor (R-01)

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 4 Arus 5

CHOH 2,814 704,279

CH3OH 763,496 15,270

H2O 1,140 422,017

O2 1526,992 1152,879

N2 9952,169 9962,169

Total 12246,614 12246,614

2.4.1.7 Neraca Massa di Absorber

Tabel 2.7 Neraca Massa Absorber (A-01)

Komp

INPUT OUTPUT

Arus 5 Arus 7 Arus 6 Arus 8

CHOH 704,279 - 700,758 3,521

CH3OH 15,270 - 9,470 5,800

H2O 422,017 761,659 1183,712 -

O2 1152,879 - - 1152,879

N2 9962,169 - - 9952,169

Total 12246,614 761,659 1893,939 11114,369

13008,309 13008,309

Page 48: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 35

2.4.2 Neraca Panas

Basis perhitungan : 1jam operasi

Satuan : kJ

2.4.2.1 Neraca Panas di Reaktor

Tabel 2.8 Neraca Panas Reaktor (R-01)

Arus INPUT OUTPUT

Q reaktan

Q produk

Q reaksi

Q yang diserap pendingin

3631979,7800

-

3659994,1374

-

-

4709834,3832

-

2582139,5342

Total 7291973,9174 7291973,9174

2.4.2.2 Neraca Panas di Absorber

Tabel 2.9 Neraca Panas Absorber (A-01)

Arus INPUT OUTPUT

Q gas ( umpan )

Q air (solvent)

Q produk

Q gas ( top )

328953,9768

105931,8025

-

-

-

-

147194,,5812

287691,1981

Total 434885,7793 434885,7793

Page 49: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 36

2.4.2.3 Neraca Panas di Vaporizer

Tabel 2.10 Neraca Panas Vaporizer (V-01)

Arus INPUT OUTPUT

Q heating metanol-air

Q vaporize metanol-air

Q pemanas (Dowterm A)

46032,1370

823742,9701

-

-

-

869775,1071

Total 869775,1071 869775,1071

2.4.2.4 Neraca Panas di Separator

Tabel 2.11 Neraca Panas Separator (S-01)

Arus INPUT OUTPUT

Q 2a (umpan)

Q 2b (bottom)

Q 2 (produk)

32264,134

-

-

-

22731,530

9532,604

Total 32264,134 32264,134

2.4.2.5 Neraca Panas di Heat Exchanger – 01

Tabel 2.12 Neraca Panas Heat Exchanger – 01 (HE-01)

Arus INPUT OUTPUT

Q heating udara + off gas

Q pemanas (Dow term A)

1973875,1625

-

-

1973875,1625

Total 1973875,1625 1973875,1625

Page 50: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 37

2.4.2.6 Neraca Panas di Heat Exchanger – 02

Tabel 2.13 Neraca Panas Heat Exchanger – 02 (HE-02)

Arus INPUT OUTPUT

Q cooling gas

Q pemanas (gas produk reaktor)

2304824,41

-

-

2304824,41

Total 2304824,41 2304824,41

2.4.2.7 Neraca Panas di Heat Exchanger – 03

Tabel 2.14 Neraca Panas Heat Exchanger – 03 (HE-03)

Arus INPUT OUTPUT

Q heating solvent

Q pemanas (gas)

63.589,3466

-

-

63.589,3466

Total 63.589,3466 63.589,3466

2.4.2.8 Neraca Panas di Heat Exchanger – 04

Tabel 2.15 Neraca Panas Heat Exchanger – 04 (HE-04)

Arus INPUT OUTPUT

Q cooling produk

Q pendingin (sea water)

1844743,6575

-

-

1844743,6575

Total 1844743,6575 1844743,6575

2.4.2.9 Neraca Panas di Heat Exchanger – 05

Tabel 2.16 Neraca Panas Heat Exchanger – 05 (HE-05)

Arus INPUT OUTPUT

Q cooling produk

Q pendingin (sea water)

54760,0397

-

-

54760,0397

Total 54760,0397 54760,0397

Page 51: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 38

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.

Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus

diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik adalah :

1. Pabrik formaldehid 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. Sistim kontruksi yang direncanakan adalah out door untuk menekan

biaya bangunan dan gedung, dan juga karena iklim Indonesia

memungkinkan konstruksi secara out door.

5. Harga tanah amat tinggi sehingga diperlukan efisiensi dalam

pemakaian dan pengaturan ruangan / lahan.

(Vilbrant, hal.177)

Page 52: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 39

Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberap bagian utama,

yaitu :

a. 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.

b. Daerah proses

Merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses

berlangsung.

c. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk.

Merupakan daerah untuk tangki bahan baku dan produk.

d. Daerah gudang, bengkel dan garasi.

Merupakan daerah untuk menampung bahan-bahan yang diperlukan

oleh pabrik dan untuk keperluan perawatan peralatan proses.

e. Daerah utilitas

Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan pendukung

proses berlangsung dipusatkan.

Page 53: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 40

Keterangan gambar :

1. Pos keamanan 9. Musholla

2. Perkir Kendaraan 10. Klinik

3. Laboratorium 11. Utilitas

4. Ruang Kontrol 12. Bengkel & Peralatan

5. Safety 13. Area Perluasan

6. Taman 14. Area Produksi

7. Kantor 15. Area Bongkar Muat

8. Kantin 16. Gudang

Gambar 2.4 Tata Letak Pabrik

Page 54: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 41

2.5.2 Lay out peralatan

Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menentukan lay out

peralatan proses pada pabrik formaldehid, 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 pabrik perlu diperhatikan agar pekerja

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

bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera

diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalani tugasnya juga

diprioritaskan.

Page 55: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 42

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 dieliminir.

(Vilbrant, hal.184)

Tata letak alat-alat proses harus dirancang sedemikian rupa

sehingga :

- Kelancaran proses produksi dapat terjamin

- Dapat mengefektifkan luas lahan yang tersedia

- Biaya kapital handling menjadi rendah dan dapat menghemat

pengeluaran untuk kapital yang kurang penting

- Karyawan mendapat kepuasan kerja agar dapat meningkatkan

produktifitas kerja disamping keamanan yang terjadi.

Page 56: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B II D eskripsi Proses 43

Page 57: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

44

BAB III

SPESIFIKASI PERALATAN PROSES

3.1 TANGKI PENYIMPAN METANOL

Kode : T-01

Fungsi : Menyimpan bahan baku metanol untuk

kebutuhan selama 1 bulan.

Tipe : Silinder tegak (vertical cylinder) dengan dasar

datar (flat bottom) dan bagian atas conical.

Jumlah : 1 buah

Volume : 853,7116 m3

Kondisi penyimpanan : T = 30 °C

P = 1 atm

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

Diameter : 12,1921 m

Tinggi : 7,3153 m

Tebal shell

• Course 1 : 0,0191 m

• Course 2 : 0,0175 m

• Course 3 : 0,0159 m

• Course 4 : 0,0143 m

Tebal head : 0,0143 m

Tinggi head : 2,2175 m

Page 58: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

45

3.2 TANGKI PENYIMPAN FORMALDEHID

Kode : T-02

Fungsi : Menyimpan produk Formaldehid selama 1 Bulan

Tipe : Silinder tegak (vertical cylinder) dengan dasar

datar (flat bottom) dan bagian atas conical.

Jumlah : 1 buah

Volume : 2052,2463 m3

Kondisi penyimpanan : T = 35 °C

P = 1,3 atm

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

Diameter : 18,2880 m

Tinggi : 7,3152 m

Tebal shell

• Course 1 : 0,0302 m

• Course 2 : 0,0286 m

• Course 3 : 0.0270 m

• Course 4 : 0,0254 m

Tebal head : 0,0238 m

Tinggi head : 3,1468 m

3.3 TANGKI PENYIMPAN AIR PENYERAP

Kode : T-03

Fungsi : Menyimpan Solvent air untuk kebutuhan selama 1 Bulan.

Page 59: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

46

Tipe : Silinder tegak (vertical cylinder) dengan dasar

datar (flat bottom) dan bagian atas conical.

Jumlah : 1 buah

Volume : 653,3994 m3

Kondisi penyimpanan : T = 30 °C

P = 1 atm

Bahan konstruksi : Carbon steel SA 283 grade C

Diameter : 10,6681 m

Tinggi : 7,3153 m

Tebal shell

• Course 1 : 0,0175 m

• Course 2 : 0,0159 m

• Course 3 : 0,0143 m

• Course 4 : 0,0143 m

Tebal head : 0,0127 m

Tinggi head : 1,9403 m

3.4 VAPORIZER

Kode : V-01

Fungsi : Menguapkan metanol sebelum bercampur dengan

udara dan off gas absorber.

Tipe : shell and tube horizontal vaporizer

Jumlah : 1 ( satu ) buah

Page 60: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

47

Beban panas : 869.775,1071 kJ/jam

Luas transfer panas : 18,7015 m2 (201,3 ft

2)

Spesifikasi shell :

• Diameter dalam : 0,4382 m

• Jarak baffle : 0,2191 m

Spesifikasi tubes :

• Diameter luar : 0,0254 m

• Diameter dalam : 0,0170 m

• pitch : 0,0318 m triangular pitch

• Panjang : 1,9812 m

• Jumlah pipa : 118 buah

Pemanas : Dow Term A

Keb. Pemanas : 18.745,0058 kg/jam

Bahan : Carbon steel

3.5 SEPARATOR

Kode : S-01

Fungsi : Memisahkan campuran uap – cair dari vaporizer, 80 % uap

dan sisanya direcycle ke vaporizer.

Jumlah : 1 buah

1. Kondisi operasi

Suhu = 71,522 oC

Tekanan = 1,3 atm

Page 61: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

48

2. Laju alir umpan = 759,995713 kg/jam

3. Spesifikasi

• Drum/shell

- Volume = 0,4248 m3

- Diameter = 0,5639 m

- Tinggi = 1,7010 m

- Tebal shell = 0,0047 m

- Material = Carbon steel SA 283 grade C

• Head

- Tipe = Torrisperical dished head

- Tebal = 0,0047 m

- Tinggi = 0,1409 m

- Material = Carbon steel SA 283 grade C

3.6 REAKTOR

Kode : R-01

Fungsi : Sebagai tempat berlangsungnya reaksi oksidasi

metanol menjadi formaldehid dengan bantuan

katalis iron molybdenum oxide.

Tipe : Fixed bed multitube Reaktor

Desain : 1-1 shell and tube

Jumlah : 1 buah

Kondisi operasi

• Suhu : 300 – 400 oC

• Tekanan : 1,3 atm

Page 62: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

49

• Waktu tinggal : 0,6527309 detik

Non adiabatis dan non isotermal

Spesifikasi :

a. Katalisator

Bahan : Fe2O3MoO3Cr2O3

Bentuk : Pressed ring

Umur : 18 bulan

Diameter : 0,0035 m

Porositas : 0,4

Bulk density : 849,7 kg kat/m3

reaktor

b. Tube

Panjang tube : 3,115 m

IDT : 0,02291 m

ODT : 0,0254 m

At : 4,123.10-4

m2

Jumlah : 5453

Susunan : triangular, dengan pitch 0,0318 m

Jumlah pass : 1

Material : carbon steel SA 283 grade C

c. Shell

IDs : 2,54 m

Tebal shell : 0,0064 m

Baffle space : 0,635 m

Page 63: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

50

Jumlah : 1

Jumlah pass : 1

Material : carbon steel SA 283 grade C

d. Pendingin

Bahan : Dow Term A

Suhu masuk : 290 0C

Suhu keluar : 353,05 0C

e. Head

Bentuk : Torisperical dished head

Tinggi : 0,4097 m

Tebal : 0,0095 m

Volume : 1,3875 m3

f. Reaktor

Tinggi : 3,93 m

Volume : 22,71m3

3.7 POMPA 01

Kode : P-01

Fungsi : Memompakan fresh metanol dari T-01 ke V-01

Tipe : single stage centrifugal pump

Kapasitas : 1,1645 m3/jam

Head pompa : 6,4737 m

Daya pompa : 0,5 HP

Page 64: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

51

Kecepatan putar motor : 1750 rpm

Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C

Pipa yang digunakan

§ D nominal size : 0,0254 m

§ Schedule : 40

§ ID pipa : 0,0266 m

§ OD pipa : 0,0334 m

3.8 POMPA 02

Kode : P-02

Fungsi : Memompakan produk bottom Absorber ke T-02

Tipe : single stage centrifugal pump

Kapasitas : 2,5803 m3/jam

Head pompa : 9,0811 m

Daya pompa : 0,5 HP

Kecepatan putar motor : 1750 rpm

Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C

Pipa yang digunakan

• D nominal size : 0,0318 m

• No. Schedule : 40

• ID : 0,0351 m

• OD : 0,0422 m

Page 65: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

52

3.9 POMPA 03

Kode : P-03

Fungsi : Memompakan Solvent(Air) dari T-03 ke

Absorber A-01

Tipe : single stage centrifugal pump

Kapasitas : 0,8935 m3/jam

Head pompa : 16,5815 m

Daya pompa : 1 HP

Kecepatan putar motor : 1750 rpm

Bahan konstruksi : carbon steel SA-283 grade C\

Pipa yang digunakan

• D nominal size : 0,0254 m

• No. Schedule : 40

• ID : 0,0266 m

• OD : 0,0334 m

3.10 HEAT EXCHANGER 01

Kode : HE-01

Fungsi : Memanaskan udara dan off gas absorber dari 47,81

oC menjadi 129,97

oC

Tipe : Shell and tube heat exchanger

Bahan konstruksi

• Tube : Carbon steel SA 283 grade C

Page 66: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

53

• Shell : Carbon steel

Spesifikasi Tube

• OD tube : 0,0254 m

• ID tube : 0,0170 m

• BWG : 8

• Susunan : Triangular pitch, PT = 0,0318 m

• Jumlah tube : 118

• Passes : 2

• Flow area : 0,00023 m2

• Panjang tube : 1,9811 m

• Surface per 1 ft : 0,0066 m2

Spesifikasi Shell

• ID shell : 0,4382 m

• Passes : 1

3.11 HEAT EXCHANGER 02

Kode : HE-02

Fungsi : Mendinginkan gas produk reaktor dan

memanaskan suhu gas reaktor.

Tipe : Shell and tube heat exchanger

Bahan konstruksi

• Tube : Carbon steel SA 283 grade C

• Shell : Carbon steel SA 283 grade C

Page 67: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

54

Spesifikasi Tube

• OD tube : 0,0254 m

• ID tube : 0,0170 m

• BWG : 8

• Susunan : Triangular pitch, PT = 0,0318 m

• Jumlah tube : 282

• Passes : 2

• Flow area : 0,00023 m2

• Panjang tube : 1,9811 m

• Surface per 1 ft : 0,0066 m2

Spesifikasi Shell

• ID shell : 0,6350 m

• Passes : 1

3.12 HEAT EXCHANGER 03

Kode : HE-03

Fungsi : Memanaskan solvent (Air) sebelum diumpankan ke

A-01.

Tipe : Double pipe heat exchanger

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi

• Annulus : Carbon steel SA 283 grade C

• Inner pipe : Carbon steel SA 283 grade C

Page 68: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

55

Spesifikasi annulus

• ID annulus : 0,0525 m

• Flow area annulus : 0,0302 m2

• Panjang hairpin : 3,048 m

• Jumlah hairpin : 4

Spesifikasi inner pipe

• ID inner pipe : 0,0351 m

• OD inner pipe : 0,0422 m

• Flow area pipe : 0,00097 m2

3.13 HEAT EXCHANGER 04

Kode : HE-04

Fungsi : Mendinginkan gas produk Reaktor keluar HE-03

sebelum diumpankan ke Absorber

Tipe : Shell and tube heat exchanger

Bahan konstruksi

• Tube : Stainless steel SS-304

• Shell : Carbon steel SA 283 grade C

Spesifikasi Tube

• OD tube : 0,0254 m

• ID tube : 0,0170 m

• BWG : 8

Page 69: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

56

• Susunan : Triangular pitch, PT = 0,0318 m

• Jumlah tube : 232

• Passes : 2

• Flow area : 0,00023 m2

• Panjang tube : 1,9811 m

• Surface per 1ft : 0,0066 m2

Spesifikasi Shell

• ID shell : 0,5906 m

• Baffle Spacing : 0,4459 m

• Passes : 1

3.14 HEAT EXCHANGER 05

Kode : HE-05

Fungsi : Mendinginkan gas produk Absorber

Tipe : Double pipe heat exchanger

Jumlah : 1 buah

Bahan konstruksi

• Annulus : Stainless steel SS-304

• Inner pipe : Stainless steel SS-304

Spesifikasi annulus

• ID annulus : 0,1023 m

• Flow area annulus : 0,002 m2

• Panjang hairpin : 3,048 m

Page 70: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

57

• Jumlah hairpin : 4

Spesifikasi inner pipe

• OD inner pipe : 0,0889 m

• Flow area pipe : 0,0048 m2

3.15 ABSORBER

Kode : A-01

Fungsi : Menyerap formaldehid dalam campuran gas

hasil reaktor R-01 dengan menggunakan solvent air.

Jenis Packing : Ceramic rasching rings

Diameter Packing : 0,05 m

Jumlah : 1 buah

Diameter : 1,5 m

Tinggi Packing : 12,0752 m

Tinggi menara : 19,3537 m

Tinggi head : 0,2643 m

Teball shell : 0,00635 m

Tebal head : 0,0048 m

3.16 BLOWER 01

Kode : BL-01

Fungsi : Menaikkan tekanan udara dari 1 atm menjadi 1,3

atm.

Page 71: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

58

Tipe : Centrifugal blower

Kapasitas : 2237,283 m3/jam

Material : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Tekanan masuk : 1 atm

Tekanan keluar : 1,3 atm

Suhu masuk : 30 oC

Suhu keluar : 30 oC

Daya : 24 HP

3.17 BLOWER 02

Kode : BL-02

Fungsi : Mengalirkan gas Dowterm A masuk ke reaktor

Tipe : Centrifugal blower

Kapasitas : 2715,715 m3/jam

Material : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Tekanan masuk : 1,3 atm

Tekanan keluar : 1,3 atm

Suhu masuk : 290 oC

Suhu keluar : 290 oC

Daya : 4 HP

Page 72: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F orm aldehid dari M etanol dan U dara P roses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B AB III Spesifikasi P eralatan P roses

59

3.18 BLOWER 03

Kode : BL-03

Fungsi : Mengalirkan gas produk reaktor ke HE-03.

Tipe : Centrifugal blower

Kapasitas : 20864,94 m3/jam

Material : Carbon steel

Jumlah : 1 buah

Tekanan masuk : 1,06 atm

Tekanan keluar : 1,3 atm

Suhu masuk : 363,06 oC

Suhu keluar : 363,06 oC

Daya : 88 HP

Page 73: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 60

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. Utilitas di pabrik formaldehid yang dirancang antara lain meliputi

unit pengadaan air, unit pengadaan pendingin reaktor, unit pengadaan

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

pengolahan limbah.

1. Unit Pengadaan Air

Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi

kebutuhan air sebagai berikut :

a. Air pendingin

b. Air proses

c. Air konsumsi umum dan sanitasi

Sumber air berasal dari air laut dan air tanah.

2. Unit Pengadaaan Pendingin Reaktor

Unit ini bertugas menyediakan pendingin reaktor agar suhu reaktor

dipertahankan pada suhu 300-4000C. Pendingin yang digunakan

adalah unit Dow Term A.

Page 74: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 61

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.

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. Listrik

disupplay dari PLN dan dari generator sebagai cadangan bila listrik

dari PLN mengalami gangguan.

5. Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan furnace

dan generator.

6. Unit Pengolahan Limbah

Unit ini bertugas mengolah limbah yang dihasilkan dari proses

produksi yang berupa limbah gas yang keluar dari purging yang keluar

dari hasil atas absorber dan limbah cair yang berasal dari air sanitasi,

konsumsi dan proses.

4.1.1 Unit Pengadaan Air

4.1.1.1 Air pendingin

Air pendingin yang digunakan adalah air laut yang diperoleh dari

laut yang tidak jauh dari lokasi pabrik. Alasan digunakannya air laut

sebagai media pendingin adalah karena faktor- faktor sebagai berikut :

Page 75: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 62

a. Air laut dapat diperoleh dalam jumlah yang besar dengan biaya murah.

b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.

c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.

d. Tidak terdekomposisi.

e. Tidak dibutuhkan cooling tower, karena air laut langsung dibuang lagi

ke laut.

Air pendingin ini digunakan sebagai pendingin pada cooler. Hal-

hal yang perlu diperhatikan dalam pengolahan air laut sebagai pendingin

adalah:

a. Partikel-partikel besar/ makroba (makhluk hidup laut dan konstituen

lain)

b. Partikel-partikel kecil/ mikroba laut (ganggang dan mikroorganisme

laut) yang dapat menyebabkan fouling pada alat heat exchanger.

• Jumlah kebutuhan air laut sebagai media pendingin

Tabel 4.1 Penggunaan Air Laut Sebagai Media Pendingin

Alat Kebutuhan ( kg/jam )

Heat Exchanger 4 (HE-04) 29462,6301

Heat Exchanger 5 (HE-05) 874,5794

Jumlah 30337,2095

Densitas air laut pada 30 oC adalah 1,19 gr/cm

3 = 1190 kg/m

3

Volume air laut yang dibutuhkan = 30,5214 m3/jam

= 732,5137 m3/hari

Page 76: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 63

• Pengolahan air laut

Untuk menghindari fouling yang terjadi pada alat-alat penukar

panas maka perlu diadakan pengolahan air laut. Pengolahan dilakukan

secara fisis dan kimia. Pengolahan secara fisis adalah dengan screening

dan secara kimia adalah dengan penambahan Chlorine. Tahapannya adalah

sebagai berikut :

Air laut dihisap dari kolam yang langsung berada di pinggir laut

dengan menggunakan pompa, dalam pengoperasian digunakan dua buah

pompa, satu service dan satunya standby. Sebelum masuk pompa, air

dilewatkan pada Travelling Screen untuk menyaring partikel dengan

ukuran besar. Pencucian dilakukan secara kontinyu. Setelah dipompa

kemudian dialirkan ke strainer yang mempunyai saringan stainless steel

0,4 mm dan mengalami pencucian balik secara periodik. Air laut

kemudian dialirkan ke pabrik. Di dalam kolam diinjeksikan Sodium

hipoklorit untuk menjaga kandungan klorin minimum 1 ppm. Dalam

perancangan ini diinjeksikan klorin sebanyak 1 ppm. Sodium hipoklorit

dibuat di dalam Chloropac dengan bahan baku air laut dengan cara

elektrolisa. Klorin diinjeksikan secara kontinyu dalam kolam dan secara

intermitten di pipa pengaliran.

Skema pengolahan air laut dapat dilihat pada gambar 4.1:

Page 77: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 64

Page 78: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 65

• Kebutuhan klorin

Kebutuhan klorin untuk pengolahan air laut dengan jumlah di atas adalah :

= 0,0062 kg/jam

= 7,4303. 10 -6

m3/jam

• Pemompaan air laut

Untuk memompa air laut dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi

penurunan tekanan pada perpipaan dan peralatan, maka diperlukan jenis

pompa Single Stage Centrifugal dengan dengan daya pompa 7 HP dan

daya motor 15 HP, dengan bahan stainless steel SS304.

4.1.1.2 Air Proses

Untuk kebutuhan air proses, sumber yang digunakan adalah air

yang diambil dari dalam tanah. Air proses dalam perancangan pabrik

formaldehid ini digunakan sebagai penyerap formaldehid pada absorber.

Jumlah kebutuhan air proses sebesar 761,6950 kg/jam (0,7650m3/jam).

Untuk mengalirkan air proses menuju absorber digunakan 2 buah pompa

centrifugal 1 stage (1 service dan 1 stand by) dengan daya motor masing –

masing 21 HP. Selain itu air digunakan untuk persediaan jika terjadi

gangguan dalam proses yang memerlukan penambahan air untuk

mengatasi masalah tersebut.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air proses adalah

sebagai berikut :

Page 79: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 66

a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi.

Korosi yang terjadi di dalam alat dan saluran pemipaan disebabkan

karena air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas yang

terlarut.

b. Kandungan yang menyebabkan kerak ( scale forming).

Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu

tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silikat.

c. Kandungan yang menyebabkan pembusaan ( foaming).

Air yang diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming

karena adanya zat- zat organik, anorganik, dan zat- zat yang tidak

larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas

tinggi.

• Pengolahan air tanah sebagai air proses

Air yang berasal dari dalam tanah atau sumur pada umumnya belum

memenuhi persyaratan yang diperlukan sebagai air proses, sehingga harus

menjalani proses pengolahan terlebih dahulu. Tahapan pengolahan air

baku menjadi air proses meliputi :

1. Aerasi, merupakan proses mekanis penghembusan air dengan udara.

Proses ini bertujuan untuk menghilangkan gas-gas terlarut dan kadar

besi yang terlarut dalam air. Terjadi proses oksidasi yang menjadikan

besi terlarut menjadi endapan besi yang tidak larut. Proses aerasi

dilakukan dalam suatu unit yang disebut aerator. Untuk menaikkan pH

air ditambahkan NaOH sehingga air pada keadaaan netral.

Page 80: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 67

2. Penghilangan Besi, merupakan suatu unit saringan bertekanan yang

mengandung MgO2 untuk menyaring endapan besi yang tidak sempat

mengendap di aerator. Alat yang digunakan biasa disebut Iron

Removal Filter.

3. Demineralisasi, merupakan unit penukar ion untuk menghilangkan

mineral terlarut dalam air, seperti Ca2+

, Mg2+

, Na2+

, HCO3-, SO4

-, Cl

-.

Sebagai resin penukar kation dapat digunakan asam kuat dan resin

penukar anion dapat digunakan basa kuat.

Skema proses pengolahan air proses dapat dilihat pada Gambar 4.2 :

Page 81: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 68

Page 82: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 69

4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi

Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari

sumber air dalam tanah. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air

minum, laboratorium, kantor, perumahan, pertamanan dan pemadam

kebakaran. Air konsumsi dan sanitasi harus memenuhi beberapa syarat,

yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat bakteriologis.

Syarat fisik:

a. Suhu di bawah suhu udara luar

b. Warna jernih

c. Tidak mempunyai rasa dan tidak berbau.

Syarat kimia:

a. Tidak mengandung zat organik maupun anorgaik

b. Tidak beracun

Syarat bakteriologis :

Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen.

Page 83: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 70

• Jumlah air tanah untuk air komsumsi dan sanitasi

Tabel 4.2 Jumlah Kebutuhan Air Konsumsi dan Sanitasi

Kegunaan Jumlah kebutuhan (kg/jam)

Karyawan kantor (146 orang x @ 40 L) 242,2821

Perumahan (25 rumah x 4 orang x 250 L) 1037,167

Laboratorium 103,7167

Kebersihan, pertamanan dan pemadam

kebakaran

414,8667

Total kebutuhan air 1798,0321

• Pengolahan air untuk konsumsi dan sanitasi

Pengolahan air untuk kebutuhan konsumsi dan sanitasi merupakan

suatu unit tersendiri di pabrik. Proses pengolahan yang dilakukan yaitu

proses aerasi, filtrasi, dan klorinasi. Aerasi bertujuan untuk menghilangkan

gas-gas terlarut dan mengoksidasi kandungan ion ferro untuk diubah

menjadi ion ferri dalam bentuk ferri hidroksida yang tidak larut dalam air.

Endapan ferri hidroksida dibuang dengan cara blowdown, dan sisanya

yang tidak terendapkan disaring di iron removal filter. Ke dalam air

produk penyaringan selanjutnya diinjeksikan larutan kalsium hipoklorit

untuk mematikan kandungan biologis air. Konsentrasi kalsium hipoklorit

dijaga sekitar 0,8 – 1,0 ppm. Untuk menjaga pH air minimum, ditambah

Page 84: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 71

larutan Ca(OH)2 sehingga pH-nya sekitar 6,8 – 7,0. Selain penambahan

senyawa di atas ditambahkan juga flouride.

Skema pengolahan air tanah untuk kebutuhan konsumsi dan sanitasi dapat

dilihat pada Gambar 4.3.

Page 85: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 72

Page 86: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 73

• Total kebutuhan air tanah

Tabel 4.3 Kebutuhan Air Tanah

Kebutuhan air tanah Jumlah (kg/jam)

Air Umpan Absorber 761,6950

Air konsumsi dan sanitasi 1798,0321

Total kebutuhan 2559,72715

Untuk keamanan dipakai 10 % berlebih, maka :

Total kebutuhan = 2815,6999 kg/jam

• Pemompaan air tanah

Untuk memompakan air tanah dengan jumlah di atas dan untuk mengatasi

perbedaan tekanan karena beda elevasi dan penurunan tekanan pada

perpipaan, maka diperlukan jenis pompa Single Stage Centrifugal dengan

daya pompa 7 HP dan daya motor 15 HP, dengan bahan Carbon Steel SA

285 grade C.

4.1.2 Unit Pengadaan Pendingin Reaktor

Media yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah Dow

Term A. Dow Term A tidak memerlukan treatment secara fisis, kimia

ataupun biologis. Sifat-sifat fisik Dow Term A adalah sebagai berikut :

- Kapasitas panas = 2,2788 Kj/kg.K (563 K)

- Viskositas = 0,324 cp (563 K)

Page 87: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 74

- Konduktifitas termal = 0,381 Kj/m.jam. K

• Jumlah kebutuhan Dow Term A

Kebutuhan Dow Term A yang digunakan sebagai pendingin reaktor adalah

sebanyak = 18745,00058 kg/jam

Kebutuhan ini dilebihkan 10 % untuk keamanan, sehingga Dow Term A

yang disediakan adalah = 20619,5 kg/jam

• Pendinginan Dow Term A

Dow Term A yang digunakan sebagai pendingin reaktor panasnya

digunakan sebagai media pemanas di vaporizer dan heat exchanger -01,

kemudian diumpankan kembali untuk mendinginkan reaktor.

• Penyimpanan dan Pemanasan Dow Term A

Dow Term A yang disimpan dalam tangki adalah cadangan untuk proses.

Dow Term A dipanaskan dari suhu 300C (suhu dalam tangki

penyimpanan) sampai menjadi uap pada suhu 2900C (suhu untuk

pendingin reaktor) menggunakan furnance.

4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan

Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik formaldehid ini

diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 30

oC. Alat

untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan

dryer yang berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai

maksimal 84 ppm.

Page 88: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 75

Spesifikasi Kompresor yang dibutuhkan :

Kode : CU-01

Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan

Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor

Jumlah : 1 buah

Kapasitas : 100 m3/jam

Tekanan suction : 1 atm (14,7 psi)

Tekanan discharge : 100 psi (6,8027 atm)

Suhu udara : 30 oC

Efisiensi : 80 %

Daya kompresor : 7 HP

4.1.4 Unit Pengadaan Listrik

Kebutuhan tenaga listrik di pabrik formaldehid 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

karena :

a. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar

b. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan

Kebutuhan listrik di pabrik ini antara lain terdiri dari :

1. Listrik untuk keperluan proses dan utilitas

2. Listrik untuk penerangan

3. Listrik untuk AC

Page 89: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 76

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Besarnya kebutuhan listrik masing – masing keperluan di atas

dapat diperkirakan sebagai berikut :

1. Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan

pengolahan air diperkirakan sebagai berikut :

Tabel 4.4 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas

Nama Alat service HP Total HP

P-01 1 1 1

P-02 1 3 3

P-03 1 3 3

PU-01 2 15 30

PU-02 2 15 30

PU-03 1 3 3

PU-04 1 3 3

PU-05 1 5 5

PU-06 1 7 7

PU-07 1 7 7

PU-08 1 3 3

PU-09 1 1 1

BL-01 1 24 24

BL-02 1 4 4

BL-03 1 75 75

CU-01 1 7 7

Jumlah 206

Jadi jumlah listrik yang dikonsumsi untuk keperluan proses dan

utilitas sebesar 206 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang

Page 90: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 77

tidak terdiskripsikan sebesar ± 10 % dari total kebutuhan. Maka total

kebutuhan listrik adalah 226,6 HP atau sebesar 168,976 kW.

2. Listrik untuk penerangan

Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan :

L = U.D

a.F

Dengan : L : Lumen per outlet

a : Luas area, ft2

F : Foot candle yang diperlukan ( tabel 13, Perry 8th

ed.)

U : Koefisien utilitas ( tabel 16, Perry 8th

ed.)

D : Efisiensi lampu ( tabel 16, Perry 8th

ed.)

Page 91: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 78

Tabel 4.5 Penentuan Jumlah Lumen Pabrik

Bangunan Luas, m2 Luas, ft

2 F/U.D Lumen

Pos keamanan 30 322,9095 53,3333 17221,8378

Parkir 500 5381,8243 27,2109 146444,1992

Musholla 100 1076,3649 48,4848 52187,3873

Kantin 80 861,0919 26,1438 22512,2063

Kantor 500 5381,8243 66,6667 358788,2880

Klinik 75 807,2736 47,619 38441,6023

Ruang kontrol 100 1076,3649 77,7778 83717,2672

Laboratorium 200 2152,7297 77,7778 167434,5344

Proses 1000 10763,6486 22,5989 243246,2969

Utilitas 700 7534,5540 22,5989 170272,4079

Bengkel 150 1614,5473 25,1572 40617,5420

Gudang 100 1076,3649 12,5786 13539,1807

Power plant 200 2152,7297 25,1572 54156,7227

Safety 200 2152,7297 50,3145 108313,4454

Jalan dan taman 1000 10763,6486 12,1212 130468,4684

Area perluasan 2000 21527,2973 11,6959 251781,2547

Jumlah 6735 72493,1736 1850493,3819

Jumlah lumen :

1. Untuk penerangan dalam bangunan = 1468243,6588 lumen

2. Untuk penerangan bagian luar ruangan = 382249,7231 lumen

Page 92: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 79

Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan

lampu fluorescent 40 Watt di mana satu buah lampu instant starting

daylight 40 W mempunyai 1920 lumen ( Perry’s, 3th

ed.).

Jadi jumlah lampu dalam ruangan = 1920

6588,1468243

= 765 buah

Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu

mercury 100 Watt, di mana lumen output tiap lampu adalah 3000

lumen ( Perry’s, 3th

ed.)

Jadi jumlah lampu luar ruangan = 3000

7231,382249

= 127 buah

Total daya penerangan = (40W x 765 +100W x 127 )

= 43330,067 W

= 43,330067 kW

3. Listrik untuk AC

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau

10 kW.

4. Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi

Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10000 Watt atau

10 kW.

Page 93: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 80

Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik Pabrik

No Kebutuhan Listrik Tenaga Listrik (kW)

1.

2.

3.

4.

Listrik untuk keperluan proses dan

pengolahan air

Listrik untuk keperluan penerangan

Listrik untuk AC

Listrik untuk laboratorium dan

instrumentasi

168,9756

43,3301

10

10

Jumlah 232,3057

Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik

mempunyai efisiensi 80 % sehingga generator yang disiapkan harus

mempunyai output :

Output generator = kW8,0

3057,3232 = 290,3821 kW

Dipilih generator dengan daya 500 kW, sehingga masih tersedia

cadangan daya sebesar 209,6179 kW.

Spesifikasi generator :

Tipe : AC generator

Kapasitas : 500 kW

Tegangan : 220/380volt

Efisiensi : 80 %

Jumlah : 1 buah

Bahan bakar : Solar

Page 94: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 81

4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar

Unit penyediaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar pada generator dan furnace. Jenis bahan bakar

yang digunakan adalah solar yang diperoleh dari Pertamina dan

distributornya. Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada

alasan:

1. Mudah didapat

2. Kesetimbangan terjamin

3. Mudah dalam penyimpanan

Sifat fisik solar adalah sebagai berikut :

- Heating Value (HV) : 18800 Btu/lb

- Specific gravity : 0,8691

- Densitas : 54,31 lb/ft3

- Efisiensi : 80 %

• Kebutuhan bahan bakar

a. Kebutuhan bahan bakar untuk generator

Kapasitas generator = 500 kW

= 1706077,0464 Btu/jam

Kebutuhan bahan bakar = Kapasitas generator / ((η x ρ x HV)

= 1,9655 ft3/jam = 55,6569 L/jam

c. Kebutuhan bahan bakar untuk furnace

Kapasitas furnace = 8256525,3238 Btu/jam

Page 95: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 82

Kebutuhan bahan bakar = Kapasitas furnace / ((η x ρ x HV)

= 9,5120 ft3/jam

= 269,3506 L/jam

Kebutuhan bahan bakar total = 325,0076 L/jam

Untuk menyimpan kebutuhan bahan bakar solar selama 1 bulan,

dirancang tangki penyimpan bahan bakar dengan spesifikasi sebagai

berikut :

Kode : TU-01

Fungsi : Menyimpan bahan bakar solar selama 1 bulan

Tipe tangki : Silinder tegak dengan flat bottom dan conical roof

Kapasitas : 1510 bbl

Jumlah : 1

Kondisi penyimpanan : P = 1 atm

T = 30oC

Bahan konstruksi : Carbon steel SA-283 grade C

Dimensi : D = 30 ft (9,144 m)

H = 12 ft(3,658 m)

Tebal shell = course 1 = 0,5 in (0.0127 m)

course 2 = 0,4375 in (0.01111 m)

Tebal roof = 2,75 in (0,06985 cm)

Tinggi roof = 1,6845 ft (0,5134 m)

Page 96: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 83

4.1.6 Unit pengolahan limbah

Limbah yang dihasilkan dari pabrik formaldehid dapat diklasifikasi :

1. Bahan buangan gas

2. Bahan buangan cair

Pengolahan limbah ini didasarkan pada jenis buangannya :

1. Pengolahan bahan buangan gas

Unit ini bertugas mengolah limbah pabrik yang berupa limbah gas.

Limbah gas berasal dari purging yang keluar dari hasil atas absorber. Gas-

gas berbahaya yang keluar absorber yaitu CH3OH dan CH2O. Gas-gas

tersebut agar tidak berbahaya saat dibuang ke lingkungan maka dilakukan

pembakaran secara sempurna di flare stacks, maka dihasilkan CO2 dan

H2O.

2. Pengolahan bahan buangan cair

Pada pengolahan limbah cair, semua limbah cair yang berasal dari

limbah domestik diolah di dalam Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

kecuali oli bekas yang akan ditampung di dalam penampungan yang

selanjutnya dikirim ke badan yang berwenang. Limbah dari berbagai

sumber 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

Page 97: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 84

dilakukan dengan jalan penambahan Na2CO3/H2SO4, setelah netral limbah

dialirkan ke bak sedimentasi untuk mengendapkan kandungan solid yang

terdapat di dalamnya dengan bantuan koagulan.

Dari bak sedimentasi selanjutnya dilakukan penyaringan dengan

menggunakan media penyaring berbutir seperti kerikil, pasir, dan juga

ditambahkan karbon aktif untuk menghilangkan bau. Limbah setelah

melalui proses filtrasi dimasukkan ke dalam bak Bio Control yang

bertujuan untuk 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.

Gambar 4.4 Skema Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

Bak Bio

Air Buangan Bak Ekualisasi

Bak Netralisasi

Bak Sedimentasi

Filtrasi

cairan

Drying Bed padatan

Badan Penerima Air

Page 98: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 85

4.2 Laboratorium

Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik

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

digunakan untuk evaluasi unit – unit yang ada, menentukan tingkat

efisiensi, dan untuk pengendalian mutu.

Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik

pada hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk

yang dihasilkan agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian

mutu dilakukan mulai bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada

hasil atau produk.

Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari

bahan baku dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan. Dengan pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah

proses berjalan normal atau menyimpang. Jika diketahui analisa produk

tidak sesuai dengan yang diharapkan maka dengan mudah dapat diketahui

atau diatasi.

Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan

yang mempunyai tugas pokok antara lain :

a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas

produk

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

Page 99: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 86

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 4 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 menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :

1. Laboratorium analisis bahan baku dan produk

2. Laboratorium penguji kualitas air

3. Laboratorium penelitian dan pengembangan

Page 100: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 87

4.2.1 Laboratorium Analisis Bahan Baku dan Produk

a. Analisis bahan baku

Bagian ini bertugas menganalisis bahan baku :

1. Methanol, meliputi Specific gravity, viskositas, densitas dan

kemurnian. Alat analisa yang digunakan yaitu :

• Hidrometer, untuk mengukur specific gravity.

• Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.

• Spektrofotometer UV-Vis, untuk menganalisa kemurnian

2. Udara, meliputi komposisi dan kandungan air, analisisnya

menggunakan analisa orsat

b. Analisis Produk

Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan terhadap produk

yang dihasilkan yaitu formaldehid meliputi specific gravity,

viskositas, densitas dan kemurnian. Alat analisa yang digunakan yaitu :

• Hidrometer, untuk mengukur specific gravity.

• Viscometer, untuk mengukur viskositas produk.

• Spektrofotometer UV-Vis, untuk menganalisa kemurnian

c. Analisis Sampling pada proses

Alat yang digunakan yaitu gas chromatography (untuk menganalisa

komposisi gas yang keluar/masuk suatu alat proses).

4.2.2 Laboratorium Penguji Kualitas Air

Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap kualitas air yaitu :

a. Air pendingin meliputi : pH dan kekeruhan

Page 101: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik F ormaldehid dari M etanol dan U dara Proses M etal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

B A B IV U nit P endukung Proses 88

b. Air sanitasi meliputi : pH, kekeruhan, warna

c. Air Proses meliputi : pH dan kadar logam

Alat analisa yang digunakan :

» pH meter, digunakan untuk analisa pH (mengetahui tingkat keasaman

dan kebasaan air)

» Turbidimeter, digunakan untuk analisa turbidity (mengetahui tingkat

kekeruhan air)

» Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS), untuk menganalisa logam

berat.

4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan

Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya :

s Diversifikasi produk

s Perlindungan terhadap lingkunngan

Disamping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga

mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian

terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian

guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.

Page 102: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 89

BAB V

MANAJEMEN PERUSAHAAN

5.1 Bentuk Perusahaan

Pabrik formaldehid yang akan didirikan, direncanakan mempunyai:

Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)

Lapangan Usaha : Industri formaldehid

Lokasi Perusahaan : Bontang, Kalimantan Timur

Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa

faktor, antara lain :

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.

Page 103: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 90

6. Lapangan usaha lebih luas

Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari

masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.

(Widjaja, 2003)

Ciri-ciri Perseroan Terbatas :

1. Perseroan Terbatas didirikan dengan akta dari notaris dengan

berdasarkan Kitab Undang-Undang Hukum Dagang.

2. Besarnya modal ditentukan dalam akta pendirian dan terdiri dari 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:

a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas.

b) Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi.

Page 104: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 91

c) Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi.

d) Adanya kesatuan arah (unity of direction).

e) Adanya kesatuan perintah ( unity of command ).

f) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab.

g) Adanya pembagian tugas (distribution of work).

h) Adanya koordinasi.

i) Struktur organisasi disusun sederhana.

j) Pola dasar organisasi harus relatif permanen.

k) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure).

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

jasanya.

m) Penempatan orang harus sesuai keahliannya.

(Zamani, 1998)

Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur

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

kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula dalam pembagian

tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional,

sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab pada seorang

atasan saja.

Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli yang terdiri dari

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

diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan

perusahaan.

Page 105: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 92

Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan

organisasi garis dan staf ini, yaitu :

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

pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.

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

keahliannya dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada

unit operasional.

(Zamani, 1998)

Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik

perusahaan) dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk

menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang

dibantu oleh Direktur Produksi dan Direktur Keuangan-Umum. Direktur

Produksi membawahi bidang produksi dan teknik, sedangkan direktur

keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran, keuangan, dan bagian

umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian yang akan

bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari

pendelegasian wewenang dan tanggung jawab.

Masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan

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

regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas

masing - masing seksi.

Page 106: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 93

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 formaldehid disajikan pada Gambar 5.1

Page 107: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 94

Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Formaldehid

Page 108: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 95

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 :

1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris.

2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur.

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

tahunan dari perusahaan.

(Widjaja, 2003)

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 :

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

perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran.

2. Mengawasi tugas - tugas direksi.

3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting.

(Widjaja, 2003)

Page 109: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 96

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.

2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan

kepala- kepala bagian yang menjadi bawahannya.

Page 110: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 97

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.

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.

Page 111: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 98

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.

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.

Page 112: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 99

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, steam, dan tenaga

listrik.

Tugas seksi keselamatan kerja antara lain :

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

berhubungan dengan keselamatan kerja.

b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran.

3. Kepala Bagian Keuangan

Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur

keuangan dan umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan

membawahi 3 seksi, yaitu seksi administrasi, seksi keuangan dan seksi

pembelian.

Page 113: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 100

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.

Tugas seksi pembelian, antara lain :

a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan

perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi.

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

masuknya bahan dan alat dari gudang.

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 penjualan dan seksi pemasaran.

Tugas seksi penjualan adalah mendistribusikan hasil produksi sesuai

dengan strategi pemasaran

Tugas seksi pemasaran, antara lain :

a. Merencanakan strategi pemasaran hasil produksi.

b. Mengatur distribusi hasil produksi.

Page 114: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 101

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.

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.

Page 115: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 102

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 formaldehid ini direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1

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

perbaikan, perawatan dan shutdown. Sedangkan pembagain 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 dikantor.

Karyawan harian dalam 1 minggu akan bekerja selama 5 hari dengan

pembagian kerja sebagai berikut:

Jam kerja :

· Hari Senin – Jumat : Pukul 08.00 – 17.00

Jam Istirahat :

· Hari Senin – Kamis : Pukul 12.00 – 13.00

· Hari Jum’at : Pukul 11.00 – 13.00

Page 116: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 103

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 : Pukul 07.00 – 15.00

Shift Sore : Pukul 15.00 – 23.00

Shift Malam : Pukul 23.00 – 07.00

Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C /

D) dimana dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada

satu kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan

pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal pembagian

kerja masing-masing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel sebagai

berikut :

Page 117: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 104

Tabel 5.1 Jadwal pembagian kelompok shift

Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

A P P P L S S S L M M

B S S L S M M L P P P

C M L S M P L M S S L

D L M M P L P P M L S

Hari 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

A M L P P P L S S S L

B L M S S L M M M L P

C P P M L S P P L M S

D S S L M M S L P P M

Hari 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

A M M S L P P P L S S

B P P L S S S L M M M

C S L M M M L S P P L

D L S P P L M M S L P

Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal.

Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh

faktor kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung

mempengaruhi kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada

seluruh karyawan perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah

absensi digunakan oleh pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam

mengembangkan karier para karyawan di dalam perusahaan (Zamani, 1998).

5.5 Status Karyawan Dan Sistem Gaji

Pada pabrik formaldehid ini sistem gaji karyawan berbeda - beda

tergantung pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian.

Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan yaitu :

Page 118: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 105

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 gaji harian yang dibayar tiap

akhir pekan.

3. Karyawan Borongan

Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila

diperlukan saja. Karyawan ini menerima gaji 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 :SarjanaTeknik Kimia/Mesin/Elektro

6 Kepala Bagian Pemasaran :SarjanaTeknik Kimia/Mesin/Elektro

7 Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi/Akuntansi

8 Kepala Bagian Umum : Sarjana Ekonomi/Hukum

9 Kepala Seksi : Sarjana

Page 119: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 106

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 Staff Ahli 2

5 Sekretaris 4

6 Kepala Bagian Produksi 1

7 Kepala Bagian LITBANG 1

8 Kepala Bagian Teknik 1

9 Kepala Bagian Umum 1

10 Kepala Bagian Keuangan 1

11 Kepala Bagian Pemasaran 1

12 Kepala Seksi Proses 1

13 Kepala Seksi Pengendalian 1

14 Kepala Seksi Laboratorium 1

15 Staff Litbang 2

16 Kepala Seksi Safety & Lingkungan 1

17 Kepala Seksi Pemeliharaan 1

Page 120: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 107

NO. JABATAN JUMLAH

18 Kepala Seksi Utilitas 1

19 Kepala Seksi Administrasi Keuangan 1

20 Kepala Seksi Keuangan 1

21 Kepala Seksi Pembelian 1

22 Kepala Seksi Personalia 1

23 Kepala Seksi Humas 1

24 Kepala Seksi Keamanan 1

25 Kepala Seksi Penjualan 1

26 Kepala Seksi Pemasaran 1

27 Karyawan Proses 16

28 Karyawan Pengendalian 8

29 Karyawan Laboratorium 8

30 Karyawan Penjualan 6

31 Karyawan Pembelian 3

32 Karyawan Pemeliharaan 8

33 Karyawan Utilitas 20

34 Karyawan Administrasi 3

35 Karyawan Kas 3

36 Karyawan Personalia 3

37 Karyawan Humas 3

38 Karyawan Keamanan 8

39 Karyawan Pemasaran 6

40 Karyawan Safety & Lingkungan 8

41 Dokter 2

42 Perawat 2

43 Sopir 4

44 Pesuruh 4

TOTAL 146

Page 121: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 108

Tabel 5.3. Perincian Golongan dan Gaji Karyawan

Gol. Jabatan Gaji/bulan (Rp) Kualifikasi

I. Direktur Utama 50.000.000 S1 Pengalaman 10 Tahun

II. Direktur 35.000.000 S1 Pengalaman 10 Tahun

III. Staff Ahli 20.000.000 S1 Pengalaman 5 Tahun

IV. Litbang 15.000.000 S1 pengalaman

V. Kepala Bagian 8.000.000 S1 pengalaman

VI. Kepala Seksi 6.000.000 S1/D3 pengalaman

VII. Sekretaris 3.000.000 S1/D3 pengalaman

VIII. Karyawan Biasa 1.000.000 –

3.000.000

SLTA/D1/D3

5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan

Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para

karyawan, antara lain :

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.

Page 122: TUGAS AKHIR PRARANCANGAN PABRIK FORMALDEHIDeprints.uns.ac.id/7483/1/213981511201105241.pdflaporan tugas akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Prarancangan Pabrik Formaldehid dari Metanol dan Udara Proses Metal Oxide kapasitas 15.000 ton/tahun

BAB V Manajemen Perusahaan 109

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.

· 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.