...

prarancangan pabrik melamin dari urea kapasitas 25.000 ton/tahun

by user

on
Category: Documents
5

views

Report

Comments

Transcript

prarancangan pabrik melamin dari urea kapasitas 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN DARI UREA
KAPASITAS 25.000 TON/TAHUN
Oleh :
1.
WAWAN ARDI SUBAKDO
NIM : I 0501005
2.
GUSTAP RAHYUDI
NIM : I 0501023
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2007
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
INTISARI
Prarancangan Pabrik Melamine dengan kapasitas 25.000 ton/tahun ini
dilakukan untuk memenuhi kebutuhan melamine dalam dan luar negeri. Pabrik ini
direncanakan untuk didirikan di Kawasan Industri Kujang Cikampek, Jawa Barat.
Bahan baku yang digunakan adalah Urea prill sebesar 71867,04 ton/tahun yang
diperoleh dari PT Pupuk Kujang. Katalis yang digunakan adalah Alumina.
Reaksi pembentukan melamin dari urea melalui dua tahap reaksi, tahap
pertama dekomposisi urea menjadi isocyanic acid dan amoniak, tahap kedua
isocyanic acid berubah menjadi melamin dan karbondioksida. Pada proses ini
digunakan katalis alumina (Al2O3). Reaksi berlangsung pada fuidized bed reactor
yang beroperasi pada suhu 395 0C dan tekanan 2 atm dengan pemanas berupa
molten salt. Konversi untuk reaksi ini adalah 95 % dengan yield 95 %. Produk
yang didapat berupa padatan prill melamine.
Alat-alat utama yang digunakan adalah : melter, vaporizer, Fluidized Bed
reactor, condenser, dan prilling tower.
Unit penunjang proses antara lain unit penyediaan steam, penyediaan dan
pengolahan air, pembangkit tenaga listrik, pengadaan bahan bakar, penyedia
lelehan garam (molten salt ), penyedia udara tekan dan pengolahan limbah
Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas dengan sistem organisasi line
and staff. Karyawan bekerja sesuai dengan pembagian kerja dan jam kerjanya
masing-masing dan dibagi menjadi karyawan shift dan non shift.
Modal tetap atau Fixed Capital Investment yang digunakan untuk
mendirikan pabrik adalah Rp 124.923.149.919 dengan modal kerja atau Working
Capital sebesar Rp 92.531.096.484. Biaya produksi yang diperlukan sebesar Rp
256.145.421.326. Analisa ekonomi memperlihatkan bahwa keuntungan sesudah
pajak ( profit on sales after tax ) sebesar Rp 38.143.717.196 dengan Return on
Investment ( ROI ) setelah pajak 30,53%. Pay out Time ( POT ) adalah 2,17 tahun.
Kondisi Break event Point ( BEP ) pada nilai 44,19 % kapasitas produksi
sedangkan Shut Down Point (SDP) pada nilai 29,09 %. Discounted cash flow
dalam perancangan adalah 19,91 % sedangkan bunga bank untuk deposito jangka
panjang adalah 9 %, sehingga untuk alasan investasi pabrik ini layak didirikan.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Pada saat ini pemerintah Indonesia sedang melakukan pengembangan
dalam berbagai bidang industri. Salah satunya dengan cara memenuhi kebutuhan
bahan-bahan industri melalui pendirian pabrik-pabrik industri kimia.
Jumlah dan macam industri yang belum dapat dipenuhi sendiri cukup
banyak dan biasanya diperoleh dengan cara mengimpor dari negara lain. Salah
satu bahan yang diimpor dalam jumlah banyak adalah melamin.
Melamin salah satu bahan yang dihasilkan oleh industri petrokimia dengan
rumus C3H6N6 juga dikenal dengan nama 2-4-6 triamino 1-3-5 triazine. Melamin
diantaranya digunakan sebagai bahan baku pembuatan melamin resin, bahan
pencampur cat, pelapis kertas, tekstil, leather tanning dan lain-lain. Bahan baku
yang digunakan pada proses pembuatan melamin adalah urea dan campuran
amoniak karbon dioksida sebagai fluidizing gas dengan katalis alumina.
Melihat kebutuhan melamin pada masa sekarang ini, seiring dengan
industri-industri pemakainya yang semakin meningkat, maka pendirian pabrik
melamin dirasa sangat perlu. Hal ini bertujuan untuk mengantisipasi permintaan
didalam negeri, mengurangi impor melamin dan membuka tenaga kerja baru.
1.2 Kapasitas Rancangan
Penentuan kapasitas pabrik melamin dengan pertimbangan pertimbangan
sebagai berikut :
1. Perkiraan kebutuhan melamin di Indonesia
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Berkembangnya industri-industri pemakai melamin di Indonesia, seperti
Industri moulding, industri adhesive, industri surface coating menyebabkan
kebutuhan melamin di Indonesia semakin meningkat. Saat ini Indonesia memiliki
dua pabrik yang memproduksi melamin yaitu :
a. PT Sri Melamin Rejeki (SMR)
PT SMR mulai berproduksi pada tahun 1994 dengan kapasitas 20.000 ton/
tahun. Pabrik ini mendapat pasokan bahan baku dari PT Pupuk Sriwijaya
Palembang
b. PT DSM Kaltim Melamin
PT DSM Kaltim Melamin mulai beroperasi pada tahun 1996, sebagai hasil
joint venture antara Pupuk Kalimantan Timur Tbk dengan DSM Holland.
Kapasitas design pabrik ini 40.000 ton/ tahun dan telah dinaikkan menjadi
50.000 ton / tahun.
Sedangkan kebutuhan melamin yang tidak dapat dipenuhi oleh produksi
dalam negeri, masih mengimpor dari negara lain. Berikut data-data produksi dan
impor melamin Indonesia dari tahun 1997 sampai tahun 2002
Tabel 1.1 Perkembangan Produksi, Impor, Ekspor, dan Total Kebutuhan
Melamin Indonesia 1997 – 2002.
Tahun Produksi(ton) Impor(ton)
1997
28.300
15.001
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
Ekspor(ton) Total Kebutuhan(ton)
10.491
32.810
BAB II
DESKRIPSI PROSES
1998
44.750
6.048
21.788
29.010
1999
46.250
9.541
25.988
29.713
2000
65.000
7.364
47.696
24.668
2001
63.000
12.180
36.456
38.724
2002
66.150
10.456
38.242
38.364
Sumber : CIC,2003
45.000
Kebutuhan (Ton)
40.000
y = 1481,9x - 3E+06
35.000
30.000
25.000
R= 0,9742
20.000
15.000
10.000
5.000
0
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Tahun
Gambar 1. 1. Grafik data kebutuhan melamin.
Total kebutuhan melamin pada tahun tertentu dapat dihitung dengan
rumus regresi linier. Tahun 2010 total kebutuhan melamin adalah 37.000
ton/tahun.
2.
Ketersediaan bahan baku
Bahan baku pembuatan melamin berupa urea, dapat dipenuhi dari dalam
negeri dimana produksi urea di Indonesia cukup besar. Hal ini dapat dilihat dari
perkembangan produksi urea di Indonesia yang mengalami peningkatan setiap
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
tahunnya dan telah diekspor dalam jumlah yang besar. Berikut ini data- data
produksi urea dan perkembangan ekspor urea di Indonesia sampai tahun 2000.
Tabel 1.2 Perkembangan produksi dan ekspor urea Indonesia 1996-2000
Tahun
Produksi (ton)
Ekspor (ton)
1996
6.199.900
1.260.002
1997
6.305.700
2.087.612
1998
7.585.200
1.520.543
1999
7.839.900
2.052.184
2000
7.824.700
1.021.269
Sumber : CIC 2000
3. Kapasitas Komersial
Dari data yang ada pada Ullman,s Encyclopedia of Industry Chemistry,
ternyata kapasitas pabrik melamin yang ada di dunia 10.000-90.000 ton / tahun.
Tabel berikut menunjukkan berapa diantara produsen melamin yang telah yang
telah beroperasi di dunia.
Tabel 1.3 Kapasitas produksi perusahaan melamin di dunia
Negara
Perusahaan
Kapasitas (ton/tahun)
Fed. Rep. Germany
BASF
42.000
Netherland
DSM
90.000
United Sates
Melamine Chemichal
47.000
Japan
Mitsui Toatsu
38.000
Taiwan
Taiwan Fertilizer
10.000
Sumber : Ullman’s Vol A 16, 1990
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kapasitas pabrik yang akan didirikan harus berada di atas kapasitas
minimal atau sama dengan kapasitas pabrik yang sedang berjalan (Meyers, 1960).
Berdasarkan data kebutuhan dalam negeri dan dunia, ketersediaan bahan baku dan
referensi kapasitas pabrik melamin yang sudah ada maka untuk perancangan awal
pabrik melamin ini ditetapkan dengan kapasitas 25.000 ton/tahun.
1.3 Penentuan Lokasi Pabrik
Lokasi yang dipilih untuk pendirian pabrik melamin ini adalah daerah
Cikampek, Jawa Barat. Pemilihan lokasi ini berdasarkan pada beberapa faktor :
1. Penyediaan bahan baku
Bahan baku pembuatan melamin adalah urea yang kebutuhannya didapat dari
PT Pupuk Kujang yang berada di daerah Cikampek, Jawa Barat.
2. Daerah Pemasaran
Industri pemakai produk Melamin di pulau jawa, seperti Jawa Timur, Jawa
Barat dan Jawa Tengah, DKI Jakarta sebagai contoh PT Arjuna Karya Utama
yang merupakan produsen bahan perekat dan lain-lain.
3. Penyediaan bahan bakar dan energi
Daerah Cikampek merupakan kawasan Industri sehingga penyediaan bahan
bakar dan energi dapat dipenuhi dengan baik.
4. Penyediaan Air
Kebutuhan air untuk proses produksi dapat diperoleh dari sumber air Sungai
Parungkadali dan sungai Cikao.
5. Transportasi
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Sarana transportasi darat di daerah Cikampek sangat memadai karena
tersedianya jalan raya dan rel atau jalur kereta api. Disamping itu dekat
dengan pelabuhan laut untuk keperluan transportasi laut.
6. Tenaga kerja
Kawasan Cikampek berlokasi tidak jauh dari wilayah Jabotabek yang sarat
dengan lembaga pendidikan formal sehingga memiliki potensi tenaga ahli
maupun non ahli baik dari segi kualitas maupun kuantitas.
7. Karakterisasi lokasi
Daerah Cikampek merupakan kawasan industri sehingga untuk pendirian
suatu pabrik akan lebih mudah.
1.4 Tinjauan Pustaka
Melamin pertama kali dipelajari oleh Leibig pada tahun 1834. Pada saat
itu Leibig mendapatkan melamin dari proses fusi antara potasium thiosianat
dengan amonium klorida. Kemudian di tahun 1885 A.W Von Hoffman
mempublikasikan struktur molekul melamin, sebagai berikut :
H2N
N
N
NH2
N
NH2
Selanjutnya melamin banyak dijumpai pada aplikasi industri untuk proses
produksi resin melamin formaldehid.
Pada sekitar tahun 1960, melamin diproduksi dari dicyanamid. Proses ini
berlangsung didalam autoclave pada tekanan 10 Mpa dan suhu 4000C dengan
adanya gas amoniakk, sesuai persamaan reaksi
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
3 H2NC(NH)NHCN
2 C3N6H6
Pada awal 1940, Mackay menemukan bahwa melamin juga bisa disintesa
dari urea pada suhu 400 0C dengan atau tanpa katalis. Sejak saat itu melamin
mulai diproduksi dari bahan baku urea. Dan penggunaan cyanamid sebagai bahan
baku dihentikan pada akhir dekade 1960.
Macam-Macam Proses
Melamin dapat disintesa dari urea pada suhu 350 – 400 0C dengan
persamaan reaksi sebagai berikut:
6 H2N – CO – NH2
C3N3(NH2)3 + 6 NH3 + 3 CO2
Reaksinya bersifat endotermis membutuhkan 629 KJ per mol melamin. Secara
garis besar proses pembuatan melamin dapat diklasifikasikan menjadi 2 :
1. Proses tekanan rendah dengan menggunakan katalis.
2. Proses tekanan tinggi (³8 Mpa) tanpa menggunakan katalis.
Masing-masing proses terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap sintesa, recovery dan
pemurnian melamin serta pengolahan gas buang.
1. Proses Tekanan Rendah dengan Menggunakan Katalis.
Proses tekanan rendah dengan katalis menggunakan reaktor Fluidized bed
pada tekanan atmosferik sampai 1 Mpa pada suhu 390 – 410 0C. Sebagai
fluidizing gas digunakan amoniakk murni atau campuran antara amoniakk dan
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
karbondioksida yang terbentuk selama reaksi.. Katalis yang digunakan yaitu silika
dan alumina.
Melamin meninggalkan reaktor berupa gas bersama dengan fluidizing gas.
Kemudian dipisahkan dari amoniak dan karbondioksida dengan quenching gas
atau menggunakan air (yang diikuti dengan kristalisasi). Pada proses
menggunakan katalis, langkah pertama adalah dekomposisi urea menjadi asam
isocyanat dan amoniak kemudian diubah menjadi melamin. Mekanisme Reaksi :
6 (NH2)2CO
6 NH=C=O + 6 NH3
DH = 984kj / mol
6 NH=C=O
C3N3(NH2)3 + 3 CO2
DH = -355 kj / mol
6 (NH2)2CO
C3N3(NH2)3 + 6 NH3
DH = 629 kj / mol
Yield yang diperoleh adalah 90 – 95 %. Ada 4 proses pada tekanan rendah yaitu:
a. Proses BASF (Badische Anilin and Soda Fabrik)
Pada proses ini menggunakan reaktor satu stage, dimana lelehan
urea diumpankan ke fluidized bed reaktor pada suhu 395 - 400 0C pada
tekanan atmosferik. Katalis yang digunakan adalah alumina dengan fluidizing
gas berupa amoniak dan karbondioksida. Suhu reaktor dijaga dengan
mensirkulasi lelehan garam dengan menggunakan koil pemanas. Produk yang
keluar dari reaktor berupa gas terdiri dari campuran melamin, urea yang tidak
bereaksi, biuret, amoniak dan karbondioksida. Katalis yang terbawa aliran gas
ditahan pada siklon separator dalam reaktor. Campuran gas tersebut
didinginkan dalam cooler sampai temperatur dew point campuran gas produk.
Campuran gas kemudian masuk desublimer lalu bercampur dengan
off gas yang telah direcycle pada temperatur 140 0C hingga berbentuk kristal
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
melamin. Lebih dari 98 % melamin dapat mengkristal. Kristal melamin yang
dihasilkan dipisahkan dari campuran gas dengan menggunakan siklon. Gas
recycle dari siklon dialirkan ke scrubber atau washing tower untuk mengambil
urea yang tidak beraksi, dan gas digunakan sebagai fluidizing gas pada reaktor
dan media pendingin pada desublimer. Proses ini dapat menghasilkan
melamin dengan kemurnian 99,9 %.
b. Proses Chemie linz
Proses ini ada dua tahap, tahap pertama yaitu molten urea
terdekomposisi dalam Fluidized Sand Bed Reactor sehingga menjadi amoniak
dan isocyanic acid pada kondisi suhu 350 0C dan tekanan 0,35 Mpa. Amoniak
digunakan sebagai fluidizing gas. Panas yang dibutuhkan untuk dekomposisi
disuplai ke reaktor oleh lelehan garam panas yang disirkulasi melalui koil
pemanas. Aliran gas kemudian diumpankan ke fixed bed reactor dimana asam
isocyanic dikonversi menjadi melamin pada suhu 450
0
C dan tekanan
mendekati tekanan atmosfer. Melamin dipisahkan dari hasil reaksi yang
berupa fase gas melalui quenching dengan menggunakan air mother liquor
yang berasal dari centrifuge. Suspensi melamin dari quencer didinginkan lalu
dikristalisasi menjadi melamin. Setelah di centrifuge, kristal dikeringkan dan
dimasukkan ke penyimpanan.
c.
Proses Stamicarbon
Seperti
pada
proses
BASF,
proses
DSM
Stamicarbon
menggunakan reaktor satu stage. Proses berlangsung pada tekanan 0,7 Mpa,
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
dengan fluidizing gas berupa amoniak murni. Katalis yang digunakan berupa
alumina dan silika.
Lelehan urea diumpankan kedalam reaktor bagian bawah. Katalis
silika alumina difluidisasi oleh amoniak yang masuk ke reaktor bagian bawah
dari reaktor fluidized bed. Reaksi dijaga pada suhu 400
0
C dengan
mensirkulasi lelehan garam melewati koil pemanas dalam bed katalis.
Melamin yang terkandung dalam campuran zat keluaran reaktor
kemudian di quencing. Pertama dalam quench cooler kemudian dalam
scrubber untuk di srub dengan mother liquor dari centrifuge. Dari scrubber,
suspensi melamin dialirkan kedalam kolom KO drum dimana sebagian dari
amoniak dan CO2 terlarut dalam suspensi dipisahkan, lalu campuran gas ini
dialirkan ke absorber dan akan membentuk amonium karbamat dari KO drum
kemudian produk dialirkan ke mixing vessel dan dicampur dengan karbon
aktif. Kemudian dimasukkan dalam precoat filter kemudian airnya diuapkan
didalam evaporator, kemudian dikristaliser dan pemisahan dari mother
liquornya oleh centrifuge.
d
Proses Osterreichische Stickstoffwerke ( OSW )
Dalam proses ini dibagi menjasi 2 tahapan yaitu :
1. Terdekomposisinya urea dalam reaktor unggun terfluidisasi ( Fluidized
Bed Reaktor ).
2. Terbentuknya melamin dalam Fixed Bed Catalytic Reaktor.
Urea yang digunakan dalam pembuatan melamin berbentuk butiran –
butiran kecil ( prilled urea ) dengan kemurnian 99,3%.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2. Proses Tekanan Tinggi Tanpa Menggunakan Katalis
Reaksi yang terjadi pada tekanan tinggi dengan tekanan lebih dari 7 Mpa
dan suhu yang digunakan lebih dari 370 0C.
Secara umum, lelehan urea dimasukkan dalam reaktor menjadi campuran
lelehan urea dan melamin. Proses ini menghasilkan melamin dengan kemurnian
>94 %. Panas yang dibutuhkan untuk reaksi disupply dengan electric heater atau
sistem heat transfer dengan menggunakan lelehan garam panas.
Mekanisme reaksi yang terjadi sebagai berikut :
3 (NH2)2CO
urea
3 HOCN
3 HOCN + 3 NH3
cyanic acid
(NCOH)3
cyanuric acid
(NCOH)3 + 3 NH3
C3N3(NH2)3+ 3 H2O
melamin
3 (NH2)2CO + 3 H2O
6 NH3 + 3 CO2
6 (NH2)2CO
C3N3(NH2)3 + 6 NH3 + 3 CO2
Pada proses dengan tekanan tinggi dikenal ada 3 macam proses, yaitu :
a.
Proses Melamin Chemical Process
Proses ini menghasilkan melamin dengan kemurnian 96 – 99,5 %. Molten
urea yang dikonversi menjadi melamin dalam reaktor tubuler pada suhu 370
– 425 0C dan teakanan 11 – 15 Mpa, liquid melamin dipisahkan dari off gas
dalam gas separator dimana produk melamin akan terkumpul dibagian
bawah. Produk yang keluar diquencing dengan NH3 cair pada unit pendingin,
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
konversi yang dihasilkan adalah 99,5 %. Molten urea diumpankan ke reaktor
pada suhu 1500C. Campuran hasil reaksi meninggalkan reaktor masuk ke
quencher kemudian diquenching dengan amoniak cair dan CO2 untuk
mengendapkan melamin. Amoniak dan CO2 terpisah dibagian atas quencher
direcycle ke pabrik urea.
b.
Proses Mont edison
Proses ini berlangsung pada suhu 370 0C dan tekanan 7 Mpa.Panas reaksi
disuplai dengan sistem pemanasan menggunakan lelehan garam. Hasil reaksi
yang dihasilkan kemudian diquencing dengan amoniak cair dan CO2 untuk
mengendapkan melamin, sedangkan gas CO2 dan NH3 direcycle ke pabrik
urea.
c.
Proses Nissan
Proses Nissan berlangsung pada suhu 400 0C dan tekanan 10 Mpa. Produk
melamin yang dihasilkan didinginkan dan diturunkan tekanannya dengan
larutan amoniak, setelah melalui proses pemisahan produk melamin
dikeringkan dengan prilling sehingga diperoleh melamin serbuk.
1.4.1
Tinjauan Proses
Bahan baku berupa urea prill yang dilelehkan pada melter kemudian
dialirkan ke holding tank. Dari holding tank, urea melt diuapkan dengan vaporizer
kemudian diumpankan ke dalam reaktor
Katalis yang digunakan adalah alumina, sedangkan media yang
digunakan untuk terjadinya fluidisasi digunakan recycle gas yang dipanaskan
terlebih dahulu sampai suhu 395 0C. Koil pemanas pada reaktor digunakan untuk
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
menjaga suhu reaktor konstan pada suhu 395 0C. Reaksi yang terjadi di dalam
reaktor adalah sebagai berikut:
6 (NH3)2CO (g)
C3N3(NH2)3(g) + 6 NH3 (g) + 3 CO2 (g)
Konversi reaksi 95 %, yield 95 %. Gas melamin, urea yang tidak bereaksi, biuret,
amoniak dan karbondioksida yang terbentuk keluar reaktor secara bersama-sama.
Selama reaksi berlangsung, tidak ada penambahan katalis, karena deaktivasi
katalis terjadi selama 3 tahun.
Produk yang berbentuk gas didinginkan sampai suhu diatas dew point
campuran gas produk. Campuran gas kemudian dilewatkan pada condenser
pertama dan didinginkan sampai suhu mendekati bubble point sehingga melamin
berubah menjadi fase cair. Melamin cair dilewatkan ke dalam prilling tower
sehingga dihasilkan serbuk melamin dengan ukuran tertentu. Gas produk
condenser pertama dilewatkan condenser kedua untuk mengkondensasikan urea.
Urea cair dari condenser kedua direcycle ke melter dicampur dengan umpan.
Gas dari condenser kedua sebagian dipurging dan sebagian lagi dialirkan ke
reaktor sebagai media fluidisasi.
1.4.2 Kegunaan Produk
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kegunaan melamin diantaranya sebagai bahan baku pembuatan melamin
resin, leather tanning dan lain-lain. Berikut beberapa sektor industri yang
menggunakan bahan baku melamin.
1.
Industri adhesive
Merupakan industri yang memproduksi adhesive untuk keperluan industri
woodworking seperti industri plywood, industri blackboard, industri
particleboard.
2.
Industri moulding
Merupakan industri yang diantaranya menghasikan alat keperluan rumah
tangga.
3.
Industri surface coating
Adalah industri yang menghasilkan cat, thinner, dempul.
4.
Industri laminasi
Industri yang menghasilkan furniture.
Sebagai gambaran, dibawah ini adalah prosentase penggunaan melamin di
beberapa negara maju di dunia.
Tabel 1.4 Prosentase penggunaan melamin di beberapa negara
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kegunaan
Eropa
Amerika Serikat
Jepang
Laminasi
47
35
6
Glue, adhesive
25
4
62
Industri moulding
9
9
16
Coating
8
39
12
Kertas dan tekstil
11
5
3
-
8
1
Lain-lain
Sumber : Ullman’s Vol A 16, 1990
1.4.3
Sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk
1.4.3.1 Sifat fisis dan kimia bahan baku.
Ø Sifat fisis urea :
ª Rumus molekul
: NH2CONH2
ª Bobot molekul
: 60,06 g/mol
ª Titik leleh
: 140 0C
ª Titik didih
: 195 0C
ª Bentuk
: Prill
ª Bulk density
: 0,74 g/cc
ª Spesific gravity
: 1,335 (solid) g/cc
Ø Sifat kimia urea :
ª Bereaksi dengan formaldehid membentuk monometilourea dan dimetilourea
tergantung dari perbandingan urea dan formaldehid
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
ª Pada tekanan vakum dan suhu 180 – 190 0C akan menyublim menjadi
ammonium cyanat (NH4OCN)
ª Pada tekanan tinggi dan adanya amoniak akan berubah menjadi cyanic acid
dan cynuric acid
3 (NH2)2CO
3 HOCN + 3 NH3
3 HOCN
(NCOH)3
ª Dalam amoniak cair akan membentuk urea-amoniak CO(NH2)2.NH2, yang
terdekomposisi pada suhu diatas 450C
1.4.3.2 Sifat fisis dan kimia produk
v Sifat fisis melamin :
ª Rumus molekul
: C3N6H6
ª Bobot molekul
: 126,13 g/mol
ª Titik leleh
: 3540C
ª Panas pembentukan (250C)
: 71,72 kJ/mol
ª Panas pembakaran (25 0C)
: -1976 kJ/mol
ª Densitas
: 1,573 g/cm3
ª Kapasitas panas (Cp)
- Pada 273 –353 0K
: 1470 J kg-1 K-1
- Pada 300 – 450 0K
: 1630 J kg-1 K-1
- Pada 300 – 550 0K
: 1720 J kg-1 K-1
ª Kelarutan dalam suhu 300 0C dalam gr/100 ml pada :
- Etanol
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
: 0,06 g/100 cc
BAB II
DESKRIPSI PROSES
- Aceton
: 0,03 g/100 cc
- Air
: 0,5 g/100 cc
ª Entropi (25 0C)
: 149 J K-1 mol-1
ª Energi gibbs (25 0C)
: 177 kJ/mol
ª Entropi pembentukan (25 0C)
: -835 J K-1mol-1
ª Temperatur kritis
: 905,56 0C
ª Tekanan kritis
: 99,47 atm
v Sifat kimia melamin :
Ø Hidrolisa dengan basa, jika direaksikan dengan NaOH akan membentuk
ammeline/ ammelide
Ø Pembentukan garam
Melamin adalah basa lemah yang akan membentuk garam jika bereaksi
dengan asam organik maupun anorganik. Dimana kelarutan garam melamin
tidak terlalu tinggi jika dibandingkan dengan melamin bebas.
Ø Reaksi dengan aldehid, melamin bereaksi dengan aldehid membentuk
bermacam-macam produk yang paling penting adalah reaksi dengan
formaldehid membentuk resin.
Me(NH2)3 +6 CH2O
Me(N(CH2OH)2)3
Me adalah molekul melamin dimana semua atom hidrogen yang ada pada
melamin diganti dengan gugus methylol dan menghasilkan produk dari
Monomethylol sampai hexamethylol melamin. Methylolmelamin sedikit larut
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
dalam sebagian besar solvent dan sangat tidak stabil karena diikuti oleh reaksi
resinifikasi/ kondensasi.
Reaksi
:
MeNHCH2OH + H2N-Me
2 MeNHCH2OH
MeNHCH2NHMe + H2O
MeNHNH2OCH2NHMe + H2O
Pada kondensasi melamin produk mempunyai sifat khusus yaitu tahan
terhadap panas dan air yang baik.
Ø Acylasi
Acylasi melamin dapat terjadi dengan sejumlah anhydrid melalui tahap triacyl
Ø Reaksi dengan amine
Substitusi melamin dengan gugus alkil pada atom H yang menempel pada
gugus N dapat terjadi seperti pada reaksi dibawah ini :
(C3N3)(NH2)3 + RNH2
NH3 + R(C3H3)(NH2)2
Ø Klorinasi
Klorinasi melamin yang terjadi cenderung mengganti semua atom hidrogen.
Air yang dihasilkan pada reaksi akan menghidrolisa menghasilkan nitrogen
triklorida yang berbahaya pada proses klorinasi, melamin stabil ketika
kondisinya kering.
(Ullman, 1990)
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku
a.
Urea
¨
Wujud
: padat, berbentuk pril
¨
Kemurnian
: 99,3 % berat
¨
H2O
: 0,13 % berat
¨
Biuret
: 0,57 % berat
¨
Titik leleh
: 140 0C
¨
Ukuran butiran
: 2-3 mm
b. Katalis alumina
¨ Wujud
: Padat berbentuk serbuk
¨ Surface area
: 175 m2/g
¨ Bentuk partikel
: bola
¨ Diameter
: 270 –280 mikron
¨ Bulk density
: 413,088 kg/m3
¨ Porositas
: 0,45
¨ Volume pori
: 0,3888 cc/ g partikel
\
2.1.2 Spesifikasi Produk
Melamin
¨ Wujud
: Padat
¨ Bentuk
: pril putih
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
¨ Kemurnian
: 99,9 % berat
¨ Urea maksimum
: 0,05 % berat
¨ Biuret maksimum
: 0,05 % berat
¨ Bulk density
: 423,088 kg/m3
¨ Melting point
: 354 0C
(Ullman, 1990)
2.2 Konsep Proses
2.2.1 Dasar Reaksi
Melamin dapat dibuat dari urea pada suhu 390 – 410 0C yang merupakan
reaksi dekomposisi urea.
6 H2N – CO – NH2
C3N3(NH2)3 + 6 NH3 + 3 CO2
Reaksi pembentukan melamin dari urea melalui dua tahap reaksi. Tahap
pertama yaitu dekomposisi urea menjadi isocyanic acid dan amoniak, tahap kedua
isocyanic acid berubah menjadi melamin dan karbondioksida. Pada proses ini
digunakan katalis alumina (Al2O3).
2.2.2 Mekanisme Reaksi
Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut :
1. Dekomposisi urea menjadi isocyanic acid dan amoniak
6 (NH2)2CO (g)
6 NH = C =O (g) + 6 NH3 (g)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
DH = 984 kJ/mol
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2. Isocyanic acid berubah menjadi melamin dan karbondioksida
6 NH = C = O (g)
C3N3(NH2)3 (g) + 3 CO2 (g)
DH = -355 kJ/mol
C3N3(NH2)3 (g) + 6 NH3 (g) + 3 CO2 (g) DH = 629 kJ/mol
6 (NH2)2CO (g)
Jadi reaksi totalnya adalah endotermis dengan DH = 629 kJ/mol, reaksi
tersebut berlangsung pada fasa gas dengan bantuan katalis berfase padat. Konversi
reaksi yang terjadi sebesar 95 %.
Proses pembuatan melamin dari bahan baku urea dijalankan pada kondisi :
¨ Reaktor
: Fluidized bed reactor
¨ Suhu
: 395 0C
¨ Tekanan
: 2 atm
¨ Katalis
: Al2O3
(Ullman, 1990)
2.2.3 Tinjauan Termodinamika
Reaksi pembentukan melamin adalah reaksi endotermis. Bila ditinjau dari
energi bebas Gibbs diperoleh :
DG
= DG Produk - DG Reaktan
R
= 1,987 cal/mol K
T
= 668 oK
( Smith Van Ness, 1996 : 567 )
Diketahui DGf0 masing-masing komponen pada 298 K :
CO(NH2)2
= -3,587 kcal/mol
(NCNH2)3
= 42,275 kcal/mol
CO2
= -94,26 kcal/mol
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
NH3
= -3,859 kcal/mol
DG0 reaksi
= DG0 Produk - DG0 Reaktan
DG0 reaksi
= [ 42,275 + 3 (-94,26) + 6 (-3,859) – 6 (-3,587)]
= -242,137 kcal/mol
Harga konstanta kesetimbangan (K) pada suhu 3950C (668 K) diperoleh dengan
rumus :
K
= exp (-DG / RT )
In K
=
In K
= 182,43
K
= 1,68 x 1079
( Smith – Van Ness,1996 : 567 )
242,137 kcal/mol
1,987 cal/mol.K x 668 K
Harga konstanta kesetimbangan (K) sangat besar, sehingga reaksi pembentukan
melamin merupakan reaksi searah ( irreversible ).
2.2.4
Tinjauan Kinetika
Dari segi kinetika, kecepatan reaksi oksidasi naphthalene akan
bertambah cepat dengan naiknya temperatur. Berdasarkan persamaan Arhenius :
k = A . e –E/RT
dimana :
k = konstanta kecepatan reaksi
A = faktor frekuensi tumbukan
E = energi aktivasi
R = konstanta gas ( 1,987 kal/mol K )
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
T = temperatur operasi ( K )
Harga konstanta kecepatan reaksi kimia adalah sebagai berikut :
Reaksi :
6 (NH2)2CO (g
C3N3(NH2)3 (g) + 6 NH3 (g) + 3 CO2 (g)
Kecepatan reaksi :
r = 41x106 p0,89 ℮-20250/RT kmol/jam(kg katalis)
(US. Patent, 3.513.167)
2. 3 Diagram Alir Proses
2.3.1
Diagram Alir Kualitatif
Dapat dilihat pada gambar 2.1
2.3.2
Diagram Alir Kuantitatif
Dapat dilihat pada gambar 2.2
2.3.3
Diagram Alir Proses
Dapat dilihat pada gambar 2.3
2.3.4
Langkah Proses
Proses pembuatan melamin dari urea dapat dibagi menjadi tiga tahap :
1. Tahap persiapan bahan baku
2. Tahap reaksi
3. Tahap separasi produk
2.3.4.1. Tahap Persiapan Bahan Baku
Bahan baku urea yang berwujud prill dengan kemurnian 99,3 % berat
disimpan di silo. Penyimpanan urea pada suhu kamar dan tekanan 1 atm. Dari silo
penyimpanan, urea prill diumpankan ke melter untuk dilelehkan pada suhu 140 0C
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
tekanan 1 atm. Pada kondisi ini urea meleleh dan kandungan airnya akan
menguap.
Lelehan urea dari melter dipompa ke holding tank, kemudian diuapkan
dengan vaporizer. Gas urea dimasukkan ke reaktor.
2.3.4.2. Tahap Reaksi
Gas urea pada suhu 140 oC dimasukkan ke dalam reaktor fluidized bed dan
terdispersi kedalam partikel-partikel katalis yang terfluidisasi karena aliran
fluidizing gas dari bawah reaktor.
Fluidizing gas berupa campuran gas amoniak dan karbondioksida
diperoleh dari off gas yang dihasilkan dari hasil reaksi pembentukan melamin
yang diperoleh dari Kondensor (CD-02). Fluidizing gas dari Kondensor (CD-02)
dialirkan menggunakan blower dipanaskan dengan furnace sampai suhu 395 oC,
tekanan 2,2 atm, selanjutnya digunakan sebagai fluidizing gas pada reaktor.
Reaktor beroperasi pada suhu 395 oC, tekanan 2 atm, dan menggunakan
katalis alumina, dimana reaksi yang terjadi berlangsung secara endothermis.
Kebutuhan panas reaksi disuplai dari lelehan garam yang dialirkan melalui koil di
dalam reaktor.
Di dalam reaktor terjadi penguraian urea menjadi melamin, amoniak dan
karbondioksida. Konversi yang diperoleh sebesar 95 % dan yield 95 %. Gas hasil
reaksi keluar reaktor pada suhu 395oC, tekanan 2 atm berupa campuran gas
melamin, amoniak, karbondioksida, biuret dan urea yang tidak bereaksi.
2.3.4.3. Tahap Pemisahan dan Pemurnian Produk
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Gas hasil reaksi keluar dari reaktor, kemudian didinginkan di heat
exchanger (HE-01)sampai suhu 373,45
o
C. Gas tersebut kemudian masuk
kondensor (CD-01) untuk memisahkan melamin dari gas hasil reaksi. Melamin
cair dari kondensor (CD-01) dialirkan ke Prilling Tower (PT-01) untuk diubah
menjadi fase padat. Melamin yang berubah fase sebanyak 100 %, dengan
kemurnian 99,9%. Kemudian disimpan dalam silo untuk selanjutnya dilakukan
packaging dan bagging, lalu disimpan di gudang dan siap untuk dipasarkan.
Gas keluar kondensor (CD-01) diturunkan suhunya dengan (HE-02), kemudian
masuk kondensor (CD-02) untuk diambil urea yang masih terbawa aliran. Urea
cair dari kondensor (CD-02) direcycle ke melter. Gas keluar kondensor (CD-02)
sebagian dipurging dan sebagian lagi dialirkan ke reaktor sebagai media fluidisasi.
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas
2.4.1 Neraca Massa
Satuan yang digunakan : kg/jam
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
1. Neraca Massa Disekitar Melter
Input
Komponen
CO(NH2)2
(CONH2)2NH
H2O
C3N3(NH2)3
NH3
CO2
Subtotal
Total
Arus 1
Arus 8
9010,60
470,19
51,72
5,00
11,80
0
0
0
0
0
0
0
9074,12
475,19
9549,31
Output
Arus 2
Arus 3
0
9480,79
0
56,72
11,80
0
0
0
0
0
0
0
11,80
9537,51
9549,31
2. Neraca Massa Disekitar Reaktor
Komponen
CO(NH2)2
(CONH2)2NH
C3N3(NH2)3
NH3
CO2
Subtotal
Total
Input
Arus 3
9480,79
56,72
0,00
0,00
0,00
9537,51
Output
Arus 4
474,13
214,56
3153,41
10595,42
13689,88
28127,40
28127,40
Arus 9
1,793
157,84
0,00
8040,93
10389,33
18589,89
28127,40
3. Neraca Massa Disekitar Kondenser (CD-01)
Komponen
CO(NH2)2
(CONH2)2NH
C3N3(NH2)3
Input
Arus 4
474,13
214,56
3153,4091
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
Output
Arus 5
472,55
212,99
0
Arus 10
1,58
1,58
3153,4091
BAB II
DESKRIPSI PROSES
NH3
CO2
Subtotal
10595,42
13689,88
Total
28127,40
10595,42
13689,88
24970,84
0
0
3156,57
28127,40
4. Neraca Massa Disekitar Kondenser (CD-02)
Komponen
CO(NH2)2
(CONH2)2NH
C3N3(NH2)3
NH3
CO2
Subtotal
Total
Input
Arus 5
472,55
212,99
0,00
10595,42
13689,88
24970,84
Output
Arus 6
Arus 8
2,36
470,19
207,99
5,00
0,00
0,00
10595,42
0,00
13689,88
0,00
24495,65
475,19
24970,84
5. Neraca Massa Disekitar Prilling Tower
Input
Output
Komponen
Arus 10
Arus 11
CO(NH2)2
1,58
1,58
(CONH2)2NH
1,58
1,58
C3N3(NH2)3
3153,41
3153,41
NH3
0
0
CO2
0
0
Total
3156,57
3156,57
6. Neraca Massa Disekitar Purging
Komponen
CO(NH2)2
(CONH2)2NH
C3N3(NH2)3
NH3
Input
Arus 6
2,363
207,99
0
10595,42
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
Output
Arus 7
0,570
50,14
0
2554,4953
Arus 9
1,793
157,84
0
8040,928
BAB II
DESKRIPSI PROSES
CO2
Subtotal
13689,88
Total
24495,65
3300,5502
5905,76
10389,326
18589,89
24495,65
NERACA MASSA OVERALL
CO(NH2)2
Input
Arus 1
9010,60
Arus 2
0
(CONH2)2NH
51,72
0
50,14
1,58
H2O
11,80
11,80
0
0,00
C3N3(NH2)3
0
0
0
3153,41
NH3
0
0
2554,50
0,00
CO2
Subtotal
Total
0
0
11,80
3300,55
5905,76
9074,12
0,00
3156,57
Komponen
9074,12
Output
Arus 7
0,57
Arus 11
1,58
2.4.2 Neraca Panas
Satuan yang digunakan : kkal/jam
1. Neraca Panas Disekitar Melter
Komponen
Input
Q1
Output
Qs
Q2
Q3
QL
CO(NH2)2
6.916,83
455.104,47
542368,06
(CONH2)2NH
129,58
4.051,18
1765,03
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
H2O
4.003,65
Sub total
Total
11.050,06
17.113,48
1.015.740,53
6388,37
17.113,48
459.155,65
1.026.790,59
550.521,46
1.026.790,59
2. Neraca Panas Disekitar Reaktor
INPUT
OUTPUT
Q3
Q9
Qsalt
Q4
QV
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
CO(NH2)2
(kkal/jam)
1.896.225,623
-358,634
17.128,998
2.347.041,907
(CONH2)2NH
-16.879,510
-46.970,628
5.898,315
9.383,245
C3N3(NH2)3
0,000
0,000
103.134,937
0,000
NH3
0,000
1.758.304,662
2.281.654,036
0,000
CO2
0,000
886.673,446
1.151.770,916
0,000
KOMPONEN
-1.913.105,13
TOTAL
QReaksi
(kkal/jam)
5.242.626,955 2.590.189,013 3.559.587,203 2.356.425,153
5.919.710,834
3.698,479
5.919.710,834
3. Neraca Panas Disekitar Kondenser (CD-01)
INPUT
OUTPUT
Q4
Qc
Q5
Q10
Ql
KOMPONEN
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
CO(NH2)2
53,68
0,66
53,45
390,72
(CONH2)2NH
16,33
0,98
16,22
261,09
C3N3(NH2)3
329,57
1.580,64
0
722961,48
NH3
6.424,08
0
6.421,40
0
CO2
3.546,55
0
3.544,17
0
1.582,27
10.035,24
723613,28
10.370,21
724.860,58
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
TOTAL
735.230,79
735.230,79
4. Neraca Panas Disekitar Kondenser (CD-02)
INPUT
OUTPUT
Q5
Q cw
Q8
Q6
Ql
KOMPONEN
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
(kkal/jam)
CO(NH2)2
44,58
0,98
44,31
584,92
(CONH2)2NH
15,93
128,64
0,37
34405,81
NH3
5.833,89
0
5.830,34
0
CO2
3.176,39
0
3.174,36
0
129,62
9.049,38
34.990,72
9.070,80
TOTAL
35.098,92
44.169,72
44.169,72
5. Neraca Panas Disekitar Prilling Tower
Komponen
Input
Q10
Output
Qu1
Q11
Qu2
45.601,00
C3N3(NH2)3
QL
-91666,67
551.311,07
148770,45
746147,19
Udara
Sub total
Total
148.770,45
551.311,07
700.081,52
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
45.601,00
746.147,19
700.081,52
-91.666,67
BAB II
DESKRIPSI PROSES
6. Neraca Panas Disekitar Heater (HE-01)
INPUT
OUTPUT
KOMPONEN
Q3a(kkal/jam)
Q3b(kkal/jam)
CO(NH2)2
1.150.370,95
1.819.792,32
(CONH2)2NH
86.008,88
125.926,62
TOTAL
1.236.379,83
Qs(kkal/jam)
1.110.453,21
1.236.379,83
7. Neraca Panas Disekitar Cooler (HE-02)
INPUT
OUTPUT
KOMPONEN
Q4a(kkal/jam)
Q4b(kkal/jam)
CO(NH2)2
36.376,68
34.673,63
(CONH2)2NH
10.919,28
10.666,78
C3N3(NH2)3
223.933,63
212.877,50
NH3
4.316.312,70
4.150.386,07
CO2
2.392.950,70
2.291.127,03
6.699.731,00
TOTAL
6.980.493,00
Qcw(kkal/jam)
280.761,99
6.980.493,00
8. Neraca Panas Disekitar Cooler (HE-03)
INPUT
OUTPUT
KOMPONEN
Q5a(kkal/jam)
Q5b(kkal/jam)
CO(NH2)2
34.481,24
19.802,12
(CONH2)2NH
10.576,08
7.076,16
NH3
4.142.768,29
2.591.123,39
CO2
2.286.523,01
1.410.794,39
4.028.796,06
TOTAL
6.474.348,61
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
Qcw(kkal/jam)
2.445.552,56
6.474.348,61
BAB II
DESKRIPSI PROSES
9. Neraca Panas Disekitar Furnace
INPUT
OUTPUT
KOMPONEN
Q9a(kkal/jam)
CO(NH2)2
0,18
0,21
(CONH2)2NH
12,23
11,99
NH3
4.626,04
6.354,19
CO2
2.524,05
2.454,07
Qfuel(kkal/jam)
Q9b(kkal/jam)
Qsalt(kkal/jam)
C3N3(NH2)3
7.162,50
TOTAL
2.591.846,97
2.599.009,47
8.820,46
2.590.189,01
2.599.009,47
2.5. Lay Out Pabrik dan Peralatan
2.5.1. Lay Out Pabrik
Lay out pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang
meliputi tempat kerja karyawan, tempat perakitan, tempat penimbunan bahan
baku maupun produk. Tata letak pabrik harus dirancang sedimikian rupa sehingga
penggunaan area pabrik harus dipikirkan penempatan alat-alat produksi sehingga
keselamatan, keamanan dan kenyamanan bagi karyawan dapat dipenuhi.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Selain peralatan yang tercantum didalam flowsheet proses, beberapa
bangunan fisik lain seperti kantor, bengkel, poliklinik, laboratorium, kantin, pos
keamanan dan sebagainya hendaknya ditempatkan pada bagian yang tidak
mengganggu, ditinjau dari segi lalu lintas barang dan keamanan.
Secara umum tujuan perencanaan lay out adalah untuk mendapatkan
kombinasi yang optimal antara fasilitas-fasilitas produksi. Dengan adanya
kombinasi yang optimal ini diharapkan proses produksi akan berjalan lancar dan
para karyawan juga akan selalu merasa senang dengan pekerjaannya. Namun dari
tujuan yang sangat umum tersebut maka beberapa pokok tujuan yang akan dicapai
dengan perencanaan lay out yang baik adalah sebagai berikut :
ª Simplifikasi dari proses produksi
ª Minimasi biaya material handling
ª Mendapatkan penggunaan luas lantai/ruang yang efektif
ª Mendapatkan kepuasan karyawan serta kemauan kerja
ª Menghindarkan pengeluaran kapital yang tidak begitu penting
ª Mendorong efektifitas penggunaan karyawan
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan tata letak pabrik adalah :
1. Luas daerah yang tersedia
Harga tanah menjadi hal yang membatasi kemampuan penyediaan area.
Pemakaian tempat disesuaikan dengan area yang tersedia. Jika harga tanah
terlalu tinggi, maka diperlukan efisiensi dalam pemakaian ruangan sehingga
peralatan tertentu dapat diletakkan diatas peralatan yang lain atau lantai
ruangan diatur sedemikian rupa agar menghemat tempat.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2. Keamanan
Bangunan perkantoran letaknya berjauhan dengan instalasi proses, hal ini
didasarkan pada factor keamanan (untuk mencegah akibat buruk apabila
terjadi ledakan,kebakaran dan gas beracun).
3. Instalasi dan utilitas
Pemasangan dan distribusi pipa yang baik dari gas, udara, steam dan listrik
akan membantu kemudahan kerja dan perawatannya. Penempatan pesawat
proses sedemikian rupa sehingga karyawan dapat dengan mudah mencapainya
dan dapat menjamin kelancaran operasi serta memudahkan perawatannya.
4. Kemungkinan perluasan pabrik.
Perluasan pabrik ini harus sudah masuk dalam perhitungan sejak awal supaya
masalah kebutuhan tempat tidak muncul di masa yang akan datang. Sejumlah
area khusus sudah disediakan untuk dipakai sebagai area perluasan pabrik,
penambahan peralatan untuk menambah kapasitas pabrik ataupun mengolah
produk sendiri atau produk lain.
5. Transportasi
Tata letak pabrik harus memperhatikan kelancaran distribusi bahan baku,
proses maupun produk.
Secara garis besar lay out pabrik dibagi menjadi beberapa daerah utama yaitu :
a. Daerah administrasi/ perkantoran, laboratorium dan ruang control
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
v Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik
yang mengatur kelancaran proses.
v Laboratorium dan ruang control sebagai pusat pengendalian proses,
kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produksi yang
akan dijual.
b. Daerah proses dan perluasan
v Daerah proses merupakan daerah dimana reaksi utama berlangsung,
biasanya tergolong area dengan resiko tinggi, oleh karena itu
penempatannya perlu mendapat perhatian khusus.
c. Daerah pergudangan umum, bengkel dan garasi
d. Daerah utilitas
v Merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan air, media pendingin
dan tenaga listrik dipusatkan
v Udara yang nantinya akan digunakan dalam proses (PA) dan
digunakan untuk alat kontrol (IA) juga diproduksi di area ini.
Perincian luas tanah dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2.1. Perincian luas tanah pabrik
No
Penggunaan Lahan
Luas (m2)
1
Pos keamanan
50
2
Ruang kontrol
500
3
Gudang
1500
4
Kantor
400
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
5
Musholla
200
6
Kantin
350
7
Poliklinik
250
8
Laboratorium
300
9
Bengkel
200
10
Perpustakaan
250
11
Daerah proses
7000
12
Daerah utilitas
2000
13
K-3 & Fire Safety
200
14
Unit pengolahan limbah
1300
15
Area pengembangan
4000
16
Tempat parkir
800
17
Taman
700
Jumlah
20.000
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Gambar 2.4 Lay out pabrik
2.5.2. Lay Out Peralatan Proses
Dalam perancangan lay out peralatan proses ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan :
1. Aliran bahan baku dan produk
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Aliran bahan baku dan produk yang tepat akan memberikan keuntungan nilai
ekonomi yang tinggi, semakin dekat penempatan bahan baku dan produk
dengan jalur transportasi, semakin efisien dana yang dikeluarkan.
2. Aliran udara
Aliran udara di dalam dan disekitar area proses diperhatikan supaya lancar.
Hal ini bertujuan untuk menghindari stagnasi udara pada suatu tempat yang
dapat menyebabkan akumulasi bahan kimia berbahaya sehingga dapat
mengancam keselamatan kerja. Disamping itu perlu diperhatikan arah hembus
angin.
3. Cahaya
Penerangan seluruh pabrik harus memadai pada tempat-tempat proses yang
berbahaya atau beresiko.
4. Tata letak alat proses
Penempatan alat-alat proses yang tepat akan mempercepat jalannya proses
sehingga menjamin kelancaran proses produksi
5. Kelancaran lalu lintas
Kelancaran lalu lintas barang dan manusia juga berpengaruh terhadap jalannya
proses produksi.
6. Tata letak area proses
Penempatan alat-alat proses pada pabrik diusahakan agar dapat menekan biaya
operasi
dan
menjamin
keamanan
menguntungkan dari segi ekonomi.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
produksi
pabrik
sehingga
dapat
BAB II
DESKRIPSI PROSES
7. Jarak antar alat proses
Untuk alat produksi yang mudah meledak atau terbakar letaknya dijauhkan
dari peralatan yang lain, sehingga apabila terjadi ledakan atau kebakaran tidak
membahayakan peralatan lain.
Tata letak peralatan proses harus dirancang sedemikian rupa sehingga :
§ Kelancaran proses produksi dapat terjamin
§ Dapat mengefektifkan penggunaan luas lantai
§ Biaya material handling menjadi lebih rendah sehingga menurunkan
pengeluaran untuk capital yang tidak penting
§ Karyawan mendapat kepuasan kerja
Lay out peralatan proses dapat dilihat pada gambar 2.4.
HE-03
SL-01
CD-02
CD-01
F-01
HE-02
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
PT-01
BAB II
DESKRIPSI PROSES
M-01
SL-02
R-01
V-01
HE-01
Gambar 2.5. Lay out peralatan proses
Keterangan gambar :
BE-01 : Bucket Elevator
CD-01 : Kondenser Parsial
M-01 : Melter
CD-02 : Kondenser Parsial
R-01
: Reaktor
SL-01 : Silo Bahan Baku
F-01
: Furnace
SL-02 : Silo Produk
PT-01 : Prilling Tower
HE-01 : Heater bahan baku
HE-03 : Cooler gas produk
HE-02 : Cooler gas produk
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Gambar 2.1 Diagram Alir Kuantitatif
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif
BAB III
SPESIFIKASI ALAT
1. BUCKET ELEVATOR (BE-01)
Kode
: BE-01
Fungsi
: mengangkut urea prill ke silo
Ukuran Bucket
: (6 x 4 x 1/2 x – 12) in
Lebar Bucket
: 6 in
Projection Bucket
: 4 in
Dalam Bucket
: 1/2 in
Jarak antar Bucket
: 12 in
Lebar Belt
: 7 in
Kecepatan Bucket
: 298,08 ft/menit
Power motor
: 3,1 HP
2. POMPA UREA MELT
Kode
: P-01
Fungsi
: Mengalirkan urea melt dari melter menuju tangki
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
urea melt (T-01)
Tipe
: Pompa Sentrifugal
Kapasitas
: 127,79 galon/menit
Bahan konstruksi
: Carbonstell SA-285 grade C
Power teoritis
: 1,92 HP
Power actual
: 3,84 HP
Power motor
: 10 HP
Schedule
: 40
ID
: 2,067 in
3. POMPA UREA MELT
Kode
: P-02
Fungsi
: Mengalirkan urea melt dari tangki penampung (T01) ke vaporizer
Tipe
: Pompa Sentrifugal
Kapasitas
: 127,79 galon/menit
Bahan konstruksi
: Carbonstell SA-285 grade C
Power teoritis
: 1,67 HP
Power actual
: 3,35 HP
Power motor
: 10 HP
Schedule
: 40
ID
: 2,067 in
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
4. POMPA UREA CAIR
Kode
: P-03
Fungsi
: Mengalirkan urea melt
dari Separator ke
vaporizer
Tipe
: Pompa Sentrifugal
Kapasitas
: 30,64 galon/menit
Bahan konstruksi
: Carbonstell SA-285 grade C
Power teoritis
: 0,45 HP
Power actual
: 1,51 HP
Power motor
: 7 HP
Schedule
: 40
ID
: 2,067 in
5. POMPA MELAMIN CAIR
Kode
: P-04
Fungsi
: Mengalirkan melamin cair dari Kondenser (CD01) ke Prilling Tower
Tipe
: Pompa Sentrifugal
Kapasitas
: 60,59 galon/menit
Bahan konstruksi
: Carbonstell SA-285 grade C
Power teoritis
: 0,97 HP
Power actual
: 2,42 HP
Power motor
: 7 HP
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Schedule
: 40
ID
: 1,38 in
6. POMPA UREA MELT
Kode
: P – 05
Fungsi
: Mengalirkan urea melt dari Kondenser (CD-02) ke
melter (M-01)
Tipe
: Pompa Sentrifugal
Kapasitas
: 6,45 galon/menit
Bahan konstruksi
: Carbonstell SA-285 grade C
Power teoritis
: 0,16 HP
Power actual
: 0,82 HP
Power motor
: 1 HP
Schedule
: 40
ID
: 0,622 in
7. MELTER
Kode
: M-01
Fungsi
: Melelehkan urea prill menjadi urea melt
pada T = 140º C dan P = 1 atm.
Jenis
: Agitated Melter
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Diameter tangki
: 5,010 m
Tinggi tangki
: 5,010 m
Bahan konstruksi
: Stainless Steel SA - 301 tipe B
Isolasi
: Blok Glass Sel
Power teoritis
: 8,164 HP
Power actual
: 10,205 HP
8. TANGKI
Kode
: T-01
Fungsi
: Menyimpan bahan baku urea melt sementara
(3 jam) pada T = 140º C dan P = 1 atm.
Jenis
: Cylindrical Vessel
Diameter tangki
: 2,09 m
Panjang tangki
: 5,84 m
Bahan konstruksi
: Carbon Stell SA 283 grade C
9. REAKTOR
Kode
: R-01
Fungsi
: Mereaksikan urea menjadi melamin, CO2 dan NH3
Tipe
: Fluidized bed reactor
Tinggi total
: 15,586 m
Total Disengaging Head : 8,551 m
Tinggi zone reaksi (Lt)
: 4,550 m
Tinggi head bawah (Lh) : 1,069 m
Diameter freeboard (Df) : 6,077 m
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Diameter zone reaksi (Dt) : 2,7 m
Tebal reaktor
: 0,655 in
Tebal isolasi
: 4,25 in
Bahan
: Plate Steel SA 129 grade B
Kondisi Operasi
: 2 Atm, 395oC
10. CYCLONE REAKTOR
Kode
: CY- 01
Fungsi
: Memisahkan katalis yang terikut gas hasil reaksi.
Tipe
: Eksternal cyclone
Diameter Partikel, min
: 5,07 µm
Tinggi
: 3,24 m
Diameter luar
: 1,44 m
Pressure Drop
: 0,006 atm
11. HEATER
Kode
: HE-01
Fungsi
: memanaskan gas urea sebelum masuk reaktor
Jenis
: Shell and Tube
Jumlah
:1
Heat Duty (Btu/jam)
: 2812965,67
Tube side
Material
: Low-alloy steel SA-209
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kapasitas (kg/jam)
: 9537,513
Fluida
: gas urea
OD tube (in)
: 0,75
BWG
: 16
Susunan
: Triangular pitch
Pitch
:1
Panjang (ft)
:8
Jumlah tube
: 376
Passes
:2
DP (psi)
: 0,862
Shell Side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Fluida
: steam
Kapasitas (kg/jam)
: 5868,044
ID shell
: 23,25 in
Passes
:1
DP
: 0,337 psi
Uc (BTU / hr . Ft2 . F)
: 305,1563
Ud (BTU / hr . Ft2 . F)
: 136,5287
Rd
: 0,004
Rd Required
: 0,0005
12. PENDINGIN (COOLER)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kode
: HE-02
Fungsi
: Mendinginkan gas produk reaktor sebelum masuk
Kondensor (CD-01)
Jenis
: Double pipe
T operasi gas
: 395 – 373,45 0C
T operasi Dow Term A
: 310 – 329 0C
Pipe Side
: OD
Anullusl Side
BWG
: 16
ID
: 3,068 in
Panjang
: 24 ft
Jumlah
: 2 x 12 ft hairpin
: Pitch
S Pass
h Outside
: 3,5 in
: 1 in; Triangular pitch
:1
: Anulus side : 235,456 Btu/hr.ft2 0F
Pipe side
: 188,860 Btu/hr.ft2.0F
Uc
: 108,694 Btu/hr .ft2.F
Ud
: 96,507 Btu/hr .ft2.F
Rd
: 0,0079
Pressure drop
: Annulus side : 0,619 psi
Pipe side
13. PENDINGIN (COOLER)
Kode
: HE-03
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
: 0,313 psi
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Fungsi
: Mendinginkan gas keluar Kondensor (CD-01)
sebelum masuk Kondensor (CD-02)
Jenis
: Shell and Tube
Heat Duty (Btu/jam)
: 7.608.326,026
Tube side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Kapasitas (lb/jam)
: 40.802,58
Fluida
: Dow Term A
OD tube (in)
: 0,75
BWG
: 16
Susunan
: Triangular pitch
Pitch
:1
Panjang (ft)
: 16
Jumlah tube
: 604
Passes
:2
DP (psi)
: 0,209
Shell Side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Fluida
: gas dari reaktor
Kapasitas (lb/jam)
: 54.003,94
ID shell
: 29 in
Passes
:1
DP
: 0,019 psi
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Uc (BTU / hr . Ft2 . F)
: 137,251
Ud (BTU / hr . Ft2 . F)
: 44,266
Rd
: 0,015
Rd Required
: 0,003
14. KONDENSER (CD-01)
Kode
: CD-01
Fungsi
: mengkondensasikan sebagian gas keluar reaktor
Jenis
: Shell and Tube
Jumlah
:1
Heat Duty (Btu/jam)
: 2.888.345,285
Tube side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Kapasitas (lb/jam)
: 24.227,9
Fluida
: Dow Term A
OD tube (in)
: 0,75
BWG
: 16
Susunan
: Triangular pitch
Pitch
:1
Panjang (ft)
:8
Jumlah tube
: 196
Passes
:2
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
DP (psi)
: 0,816
Shell Side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Fluida
: gas dari reaktor
Kapasitas (lb/jam)
: 62,004,190
ID shell
: 10 in
Passes
:1
DP
: 1,854 psi
Uc (BTU / hr . Ft2 . F)
: 305,156
Ud (BTU / hr . Ft2 . F)
: 58.103
Rd
: 0,0139
Rd Required
: 0,001
15. SEPARATOR (S-01)
Kode
: S-01
Fungsi
: memisahkan gas dan cairan keluar CD-01
Tipe
: horisontal drum
Jumlah
:1
Kondisi operasi
Suhu (K)
: 645,15
Tekanan (atm)
: 1
Waktu tinggal (detik)
: 3600
Kapasitas :
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Diameter (m)
: 1,6764
Panjang (m)
: 3,3795
Tebal shell (in)
: 0,25
Jenis head
: torispherical dished head
Tebal head (in)
: 0,25
Material
: Low-alloy steel SA-204
16. KONDENSER (CD-02)
Kode
: CD-02
Fungsi
: mengkondensasikan sebagian gas keluar CD-01
Jenis
: Shell and Tube
Jumlah
:1
Heat Duty (Btu/jam)
: 13.950.871,265
Tube side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Kapasitas (lb/jam)
: 642.434,881
Fluida
: air pendingin
OD tube (in)
: 0,75
BWG
: 16
Susunan
: Triangular pitch
Pitch
:1
Panjang (ft)
:8
Jumlah tube
: 376
Passes
:2
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
DP (psi)
: 3,950
Shell Side
Material
: Low-alloy steel SA-209
Fluida
: gas dari Kondenser (CD-01)
Kapasitas (lb/jam)
: 55.050,344
ID shell
: 10 in
Passes
:1
DP (psi)
: 0,037
Uc (BTU / hr . Ft2 . F)
: 239,094
Ud (BTU / hr . Ft2 . F)
: 102,715
Rd
: 0,0056
Rd Required
: 0,002
17. SEPARATOR (S-02)
Kode
: S-02
Fungsi
: memisahkan gas dan cairan keluar CD-02
Tipe
: horisontal drum
Jumlah
:1
Kondisi operasi
Suhu (K)
: 443,15
Tekanan (atm)
: 1
Waktu tinggal (detik)
: 3600
Kapasitas
: 0,9252 m3
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Diameter (m)
: 1,3716
Panjang (m)
: 1.2027
Tebal shell (in)
: 0,25
Jenis head
: torispherical dished head
Tebal head (in)
: 0,25
Material
: Low-alloy steel SA-204
18. BLOWER
Kode
: BL-01
Fungsi
: Menaikkan tekanan gas keluar CD-02 dari 1 atm
menjadi 2,2 atm
Tipe
: Blower centrifugal
Kapasitas
: 25.809,515 m3/jam
Bahan konstruksi
: Stainless Stell type 302
Power teoritis
: 37,89 HP
Power actual
: 40 HP
19. PRILLING TOWER
Kode
: PT-01
Fungsi
: Mengubah melamin cair menjadi padatan prill
Diameter tangki
: 3,047 m
Tinggi tangki
: 25,470 m
Bahan konstruksi
: Low alloy steel SA-204 grade C
20. SILO (SL-01)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kode
: SL-01
Fungsi
: Menyimpan bahan baku urea prill sementara
(12 jam)
Kondisi operasi
: T = 30 ºC dan P = 1 atm.
Jenis
: conical
Diameter tangki
: 3,605 m
Tinggi tangki
: 18,586 m
Bahan konstruksi
: Carbon Stell SA 283 grade C
21. SILO (SL-02)
Kode
: SL-02
Fungsi
: Menyimpan produk melamin sementara (3 jam)
Kondisi operasi
: T = 30 ºC dan P = 1 atm.
Jenis
: conical
Diameter tangki
: 3,055 m
Tinggi tangki
: 15,749 m
Bahan konstruksi
: Carbon Stell SA 283 grade C
22. BUCKET ELEVATOR (BE-02)
Kode
: BE-02
Fungsi
: mengangkut melamin prill ke silo
Ukuran Bucket
: (6 x 4 x 1/2 x – 12) in
Lebar Bucket
: 6 in
Projection Bucket
: 4 in
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Dalam Bucket
: 1/2 in
Jarak antar Bucket
: 12 in
Lebar Belt
: 7 in
Kecepatan Bucket
: 207,49 ft/menit
Power motor
: 2,5 Hp
23. VAPORIZER (V-01)
Kode
: V-01
Fungsi
: menguapkan urea sebelum masuk reaktor (R-01)
Jenis
: Shell and Tube horisontal
Jumlah
:1
Heat Duty (Btu/jam)
: 982.142,994
Tube side
Material
: Carbon steel
Kapasitas (lb/jam)
: 1316,189
Fluida
: steam
OD tube (in)
: 1,5
BWG
:8
Susunan
: Triangular pitch
Pitch
:1
Panjang (ft)
: 12
Jumlah tube
: 23
Passes
:2
DP (psi)
: 2,108 (allowable 10 psi)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Shell Side
Material
: Carbon steel
Fluida
: Urea dari storage tank
Kapasitas (lb/jam)
: 21026,401
ID shell
: 35 in
Passes
:1
DP (psi)
: 0,0084 (allowable 2 psi)
Uc (BTU / hr . Ft2 . F)
: 857,887
Ud (BTU / hr . Ft2 . F)
: 110,371
Rd
: 0,0079
Rd Required
: 0,001
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau sering disebut unit utilitas merupakan bagian penting
untuk menunjang berlangsungnya proses dalam suatu pabrik. Unit pendukung
proses meliputi unit pengadaan air, unit pengadaan uap panas (steam), unit
pengadaan udara tekan, unit pengadaan listrik, dan unit pengadaan bahan bakar.
Unit-unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik Melamin ini
antara lain :
1. Unit pengadaan air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan
air sebagai berikut :
a. Air pendingin
b. Air umpan ketel
c. Air konsumsi dan sanitasi
d. Air untuk hidran
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2. Unit pengadaan uap panas (steam)
Unit bertugas menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas melter.
3. Unit pengadaan udara tekan
Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi
pneumatik controller, penyediaan udara tekan di bengkel, dan sebagai media
pendingin Prilling Tower
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 disuplai dari PT PLN dan dari
generator sebagai cadangan apabila listrik dari PT PLN mengalami gangguan.
5. Unit pengadaan bahan bakar
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan
generator.
6. Unit penyedia lelehan garam (molten salt )
Sebagai penyedia kebutuhan panas pada reaktor
Unit Pengadaan Air
Penyediaan air
Kebutuhan air diperoleh dari daerah Parungkadali,
bendungan Curug dan sungai Cikao yang dekat dari kawasan
pabrik.
Secara keseluruhan kebutuhan air di pabrik melamin dipergunakan untuk
keperluan :
1. Air pendingin
Air pendingin digunakan sebagai media pendingin dengan pertimbangan :
a. Air dapat diperoleh dengan mudah dalam jumlah yang besar.
b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.
c. Dapat menyerap sejumlah panas per satuan volume yang tinggi.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
d. Tidak terdekomposisi.
Air yang digunakan sebagai air pendingin tidak boleh mengandung zat-zat
sebagai berikut :
a. Adanya zat besi, yang dapat menimbulkan korosi.
b. Kesadahan (hardness), yang dapat menyebabkan kerak.
c. Oksigen terlarut, yang dapat menyebabkan korosi.
2. Air umpan boiler
Merupakan air yang digunakan untuk menghasilkan steam dan untuk
kelangsungan proses. Meskipun terlihat jernih, tetapi pada umumnya air
masih mengandung larutan garam dan asam.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler
adalah sebagai berikut :
a. Zat yang menyebabkan korosi
Korosi yang terjadi dalam boiler disebabkan karena air mengandung
larutan asam dan gas-gas yang terlarut seperti O2, H2S, dan NH3.
b. Zat yang menyebabkan kerak (scale forming )
Pembentukan kerak disebabkan karena adanya kesadahan dan suhu tinggi ,
yang biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika.
c. Zat yang menyebabkan foaming
Air yang diambil dari proses pemanasan biasanya menyebabkan foaming
pada boiler karena adanya zat-zat organik, anorganik dan zat-zat yang
tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi akibat adanya
alkalinitas tinggi.
3. Air konsumsi umum dan Sanitasi
Air sanitasi digunakan untuk kebutuhan air minum, laboratorium, kantor dan
perumahan. Syarat air sanitasi antara lain :
Syarat fisik :
a. Suhu air sama dengan suhu lingkungan
b. Warna jernih.
c. Tidak mempunyai rasa
d. Tidak berbau
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Syarat kimia :
a. Tidak mengandung zat anorganik
b. Tidak beracun
Syarat Bakteriologis :
Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri patogen.
4. Unit penyedia air hydrant.
Air hydrant adalah air yang digunakan untuk mencegah kebakaran. Pada
umumnya air jenis ini tidak memerlukan persyaratan khusus.
4.1.2.2 Pengolahan Air
Pengolahan air bertujuan untuk memenuhi syarat-syarat air untuk dapat
digunakan sesuai dengan keperluan. Pengolahan air ini meliputi pengolahan
secara fisik dan kimia, serta dengan menambahkan desinfektan. Secara khusus
unit pengolahan air meliputi :
Mula-mula air baku (raw water) dilewatkan screener kemudian
diumpankan ke dalam bak penampung, kemudian diaduk sambil diinjeksikan
bahan-bahan kimia, seperti :
§
Alumunium Sulfat (Al2(SO4)3) sebagai flokulan yang berfungsi untuk
mengikat partikel-partikel kecil yang menyebabkan keruhnya air
menjadi flok yang lebih besar.
§
Coagulan Aid, yang berfungsi untuk mempercepat proses pengendapan
dengan membentuk flok yang lebih besar.
·
Calsium hipochlorite atau Cl2 cair yang berfungsi sebagai desinfektan
Keluar dari tangki, air dimasukkan ke dalam clarifier dimana flok-flok
yang terbentuk diendapkan secara gravitasi sambil diaduk dengan putaran rendah.
Lumpur yang diendapkan di blow down, sedangkan air yang keluar dari bagian
atas dialirkan ke dalam tempat penampungan sementara.
Air yang sudah cukup bersih tersebut kemudian diumpankan ke dalam
sand filter, yang bertujuan untuk menyaring kotoran yang tidak terendapkan pada
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
proses sebelumnya.
Setelah proses penyaringan di sand filter selesai, air
kemudian ditampung di dalam dua buah tangki, yaitu :
Ø Filtered Water Storage Tank
Ø Portable Water Storage Tank
Ø Berfungsi menampung air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari di
pabrik dan pemukiman.
1. Filtered Water Storage Tank
Berfungsi untuk menampung air yang digunakan untuk keperluan make up
air pendingin, air hidrant, dan air umpan boiler. Agar memenuhi syarat sebagai
air pendingin dan air umpan boiler maka filtered water pada filtered water storage
tank harus mengalami treatment lebih lanjut. Treatment tersebut adalah :
a.
Unit Demineralisasi Air
Unit ini berfungsi untuk menghilangkan mineral-mineral yang terkandung di
dalam air, seperti Ca2+, Mg2+, Na+, dan lain-lain dengan menggunakan resin.
Air yang diperoleh adalah air bebas mineral yang akan diproses lebih lanjut
menjadi air umpan ketel (Boiler Feed Water).
Demineralisasi diperlukan karena air umpan boiler memerlukan syarat-syarat :
v Tidak menimbulkan kerak pada kondisi steam yang dikehendaki maupun
pada tube heat exchanger. Jika steam digunakan sebagai pemanas yang
biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika, hal ini akan
mengakibatkan turunnya efisiensi operasi boiler. Bebas dari gas-gas
yang dapat menimbulkan korosi terutama gas O2, H2S dan NH3
v Bebas dari zat yang menyebabkan foaming
Air yang diambil dari proses pemanasan biasanya menyebabkan foaming
pada boiler karena adanya zat-zat organik, anorganik dan zat-zat yang
tidak larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi akibat adanya
alkalinitas yang tinggi
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Pengolahan air di unit demineralisasi , yaitu :
Ø Activated carbon filter
Air dari filtered water storage diumpankan ke karbon filter yang berfungsi
untuk menghilangkan warna, bau dan zat-zat organik lainnya.
Ø Kation exchanger
Selanjutnya air tersebut diumpankan ke dalam cation exchanger untuk
menghilangkan kation - kation mineralnya. Kemungkinan jenis kation
yang ditemui adalah Mg2+, Ca2+, K+, Fe2+, Mn2+ dan Al3+.
Cation exchanger merupakan silinder baja tegak yang berisi resin R-H,
yaitu suatu polimer dengan rantai karbon R yang mengikat ion H+.
Reaksi
: Mn+ + n R – H
RMn + n H+
(logam)
(resin)
Ion Mn+ dalam operasi akan diganti oleh ion H+ dari resin R – H sehingga
air yang dihasilkan bersifat asam dengan pH sekitar 3,2 – 3,3. Regenerasi
dilakukan jika resin sudah berkurang kereaktifannya (jenuh), biasanya
dilakukan pada selang waktu tertentu atau berdasarkan jumlah air yang
telah melewati unit ini. Regenerasi ini dilakukan dengan asam sulfat dan
dilakukan dalam tiga tahap, yaitu back wash atau cuci balik, dan
regenerasi dengan menggunakan bahan kimia asam sulfat dan pembilasan
dengan air demin. Reaksi yang terjadi pada proses regenerasi adalah
kebalikan dari reaksi operasi, yaitu :
RMn + H2SO4
n R-H + MnSO4 (resin jenuh)
dan selanjutnya dikirim ke unit Demin Water Storage sebagai penyimpan
sementara sebelum diproses lebih lanjut sebagai air umpan boiler
Ø Anion Resin Exchanger
Air yang keluar dari cation exchanger kemudian diumpankan ke anion
exchanger untuk menghilangkan anion-anion mineralnya. Kemudian jenis
anion yang ditemukan adalah HCO3-, SO-, Cl-, SiO-.
Anion exchanger merupakan silinder tegak yang berisi resin R-OH.
Reaksi yang terjadi pada unit ini adalah sebagai berikut :
X + ROH ↔ RX + OH
Dimana:
R : Resin
M : anion seperti SO42- dan Cl-
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Pada saat operasi reaksi pengikatan anion, ion negatif X akan digantikan
oleh OH dari resin ROH. Regenerasi dilakukan dengan menggunakan
NaOH. Reaksi yang terjadi pada regenerasi adalah :
RX + NaOH ↔ ROH + NaX
Air yang keluar dari unit ini diharapkan mempunyai pH 6,1 – 6,9 dan
selanjutnya dikirim ke unit demineralisasi water storage sebagai
penyimpan sementara sebelum diproses lebih lanjut sebagai umpan ketel.
b. Deaerator
Air yang sudah mengalami demineralisasi masih mengandung gas-gas terlarut
terutama oksigen dan karbondioksida. Gas-gas tersebut harus dihilangkan dari
air karena dapat menimbulkan korosi. Gas-gas tersebut dihilangkan dalam
suatu deaerator. Pada deaerator gas diturunkan sampai kadar 5 ppm. Deaerator
beroperasi pada tekanan 6-8 atm dan suhu 413 K.
Ke dalam deaerator diinjeksikan zat-zat kimia sebagai berikut :
v Hidrazin yang berfungsi mengikat oksigen berdasarkan reaksi berikut :
2N2H2 + O2 « 2N2 + H2O
Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain dihilangkan
melalui striping dengan uap bertekanan rendah.
v Larutan ammonia yang berfungsi mengatur pH
Larutan amonia ditambahkan untuk menjaga pH air yang keluar dari
dearator pH-nya sekitar 7,0-7,5.
2. Portable Water Storage Tank
Berfungsi menampung air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari di
pabrik dan pemukiman (air sanitasi). Untuk air sanitasi, air dipompakan ke tangki
disinfektan kemudian didistribusikan ke seluruh pabrik. Proses ini bertujuan untuk
membunuh kuman-kuman di dalam air dengan menambahkan Cl2 cair yang
berfungsi sebagai disinfektan.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Gambar 4.1 Diagram Alir Pengolahan Air
4.1.2.3 Kebutuhan air
1. Kebutuhan air pendingin
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Kebutuhan air untuk pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1
Tabel 4.1. Kebutuhan air pendingin
No.
1
Kode
Nama Alat Kebutuhan (kg/jam) Kebutuhan (m3/hr)
CD-02
Total
Condensor
291.665,43
291.665,43
6.999,9
6.999,9
Total kebutuhan air pendingin = 291.665,43 kg/jam = 6.999,9 m3/hari.
2. Kebutuhan air perkantoran dan perumahan
Kebutuhan air perkantoran dan perumahan dapat diperkirakan sebagai berikut
ª Air untuk karyawan kantor.
Kebutuhan air untuk karyawan diperkirakan 40 lt/org/hari. Sehingga untuk
183 orang diperlukan 7.280 lt/hari = 7,3 m3/ hari
ª Air untuk perumahan.
Perumahan karyawan sebanyak 80 rumah dan 1 buah mess. Bila masingmasing rumah dihuni 4 orang dan mess mempunyai kapasitas maksimum
50 orang, maka kebutuhan air untuk perumahan diperkirakan 250
Lt/orang/hari. Total kebutuhan air untuk perumahan = 250 x ((4 x 80) +
50) = 92,5 m3/hari.
ª Air untuk laboratorium, pembersihan, pertamanan dan lain-lain
diperkirakan 10 m3/hari
ª Make up air umpan boiler
Kebutuhan make up air umpan boiler sebanyak 10,66 m3/hari
Tabel 4.2. Kebutuhan air total
Kebutuhan air (m3/hari)
No.
Jenis
Air Pendingin
Steam
Air Sanitasi
1
Boiler
29,28
2
Condenser
6.999,9
3
Karyawan kantor
-
-
7,3
4
Perumahan
-
-
92,5
5
Laboratorium,
kebersihan, taman dll
-
-
10
6.999,9
29,28
109,80
Total
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Total kebutuhan air untuk semua unit adalah 7.138,98 m3/hari. Diperkirakan
terjadi loss sebesar 5 % sehingga make up air dari sumber air adalah 7.495,93
m3/hari.
Unit Penyedia Steam
Steam yang digunakan pada perancangan pabrik melamin ini untuk memenuhi
kebutuhan panas pada melter pelelehan urea dan heater (HE-01). Steam ini
diproduksi dengan menggunakan boiler. Steam yang digunakan yaitu steam
lewat jenuh (superheated steam) pada suhu 420 0C. Kebutuhan steam pada
perhitungan neraca panas yaitu 5868,094 kg/jam dilebihkan sebanyak 10%
untuk mencegah kemungkinan terjadinya kehilangan pada saat distribusi
sehingga :
Jumlah saturated steam yang dibutuhkan : 1,1 x 5.868,094 kg/jam = 6.454,9
kg/jam
Kondensat yang kembali
= 90 % dari steam yang dihasilkan
= 90 % x 6.454,9 kg/jam
5.809,4 kg/jam
=
1 lt/jam
= 5.809,4 lt/jam
= 5,8094 m3/jam
Kondensat yang hilang
= steam yang dihasilkan – kondensat yang kembali
= (6.454,9 – 5.809,4) kg/jam
645,5kg / jam
=
1lt / jam
= 645,5 lt/jam
= 0,6455 m3/jam
Blow down
= 10 % dari kondensat yang kembali
= 10% x 5.809,4 kg/jam
= 580,94 kg/jam
580,94kg / jam
=
1lt / jam
= 580,94 lt/jam
= 0,58094 m3/jam
Make up air untuk boiler
= kondensat yang hilang + blowdown
= 645,5 + 580,94
= 1.226,44 kg/jam
= 1.226,44 lt/jam
= 1,22644 m3/jam
Umpan air masuk boiler
= make up air + kondensat masuk boiler
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
= make up air + (kondensat kembali – blow down)
= 1.226,44 + (5.809,4 – 580,94)
= 6.526,9 kg/jam
= 6.526,9 lt/jam
= 6,5269 m3/jam
Prosentase umpan masuk boiler
5228, 46lt / jam
Kondensat
=
x100% = 81 %
6526,9lt / jam
1226, 44lt / jam
Make up
=
x100% = 19 %
6526,9
4.1.2.1 Perhitungan Kapasitas Boiler
Steam yang digunakan adalah :
Jenis
: superheated steam
Suhu
: 420 0C
Tekanan
: 16 atm
Penentuan Kapasitas Boiler :
Q = ms x (h-hf) ………..…………(Severn, hal. 139 )
Dalam hal ini :
Q
= kapasitas boiler
Ms
= massa steam
H
= entalphy steam keluar boiler (Btu/lb)
Hf
= entalphy steam masuk boiler (Btu/lb)
Kondensat yang kembali berada pada kondisi cair pada suhu 150 0C sedangkan
make-up air berada pada kondisi cair 30 0C. dari steam tabel diperoleh :
H 150 0C = 719 kJ/kg
H
0
30 C
= 709,42 BTU/lb
= 125,7 kJ/kg = 50,04 BTU/lb
Karena umpan yang masuk boiler terdiri dari 81% kondensat dan 19% make up,
maka :
Hf = (0,19 x H liq 30 0C) + (0,81 x H liq 150 0C)
Hf = (0,19 x 54,04 ) + (0,81x 709,42)
= 641,65 Btu/lb
Steam yang dihasilkan berupa uap lewat jenuh pada suhu 420 0C
Dari steam tabel diperoleh Hv420 0C = 3.300,35 kJ/kg = 1.418,89. BTU/lb
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Jumlah steam yang dibutuhkan = 6.454,9 kg/jam = 14.230,6 lb/jam
Sehingga kapasitas boiler =
Q = ms x (Hv – Hf)
Q = 14.230,6 lb/jam x (1.418,89 Btu/lb – 641,65 Btu/lb)
= 11.060.591,54 Btu/jam
4.1.2.2 Menentukan Luas Penampang Perpindahan Panas
Dari Severn hal.140, konversi panas menjadi daya adalah :
Hp
=
Q
970,3 x 34,5
Hp
=
11.060.591,54
970.3 x34,5
= 330,5 Hp
Dari Severn hal. 126 ditentukan luas bidang pemanasan adalah 10 ft2/HP,
sehingga total heating surface = 1.338,7 ft2
4.1.2.3 Perhitungan Kebutuhan Bahan bakar
Bahan bakar yang digunakan adalah solar dengan :
Net Heating Value : 19440 Btu/lb
Density
: 54,26 lb/ft3
Kebutuhan bahan bakar :
mf =
Q
h´ f
dalam hal ini : mf = massa bahan bakar yang dipakai, lb/jam
Q = kapasitas boiler, Btu/jam
η = effisiensi boiler
Dari figure 64 Severn hal 141 diperoleh harga η = 70%.
f = net heating value, Btu/lb
mf =
11.060.591,54
= 812,8 lb/jam
0, 7 x19440
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Volume bahan bakar =
812,8lb / jam
= 14,9 ft3 / jam
3
54, 26lb / ft
4.1.1.4 Spesifikasi Boiler
Tipe
: Fire tube boiler
Jumlah
: 2 buah (1 cadangan)
Bahan bakar
: solar
Heating Surface
: 1.338,7 ft2
4.1.3 Unit Penyedia Udara Tekan
Unit penyedia udara tekan sangat diperlukan dalam berbagai proses, terutama
untuk fasilitas instrumentasi dan udara pabrik di peralatan proses, seperti untuk
menggerakkan control valve serta untuk pembersihan peralatan pabrik.
Unit penyedia udara tekan juga diperlukan untuk Prilling Tower. Kebutuhan
udara tekan untuk pabrik Melamin diperkirakan sebesar 148.537,51 kg/jam,
tekanan 1,1 atm, dan suhu 30oC . Peralatan utama pada unit ini adalah:
Spesifikasi blower :
Kode
= A-090
Tipe
= Centrifugal Blower
Jumlah
= 4 buah
Kapasitas
= 148.537,51 kg/jam
Suhu udara
= 33,4 oC
Tekanan suction
= 1,0 atm
Tekanan discharge
= 1,1 atm
Daya blower
= 81,92 HP
Efisiensi
= 80 %
4.1.4 Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Kebutuhan tenaga listrik diperoleh dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) dan
dibackup dengan generator cadangan. Generator yang digunakan adalah generator
bolak-balik dengan pertimbangan :
ª Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar
ª Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan dengan trafo sesuai kebutuhan
Generator AC yang digunakan adalah jenis 3 phase yang memiliki keuntungan :
v Tegangan listrik stabil
v Daya kerja lebih besar
v Kawat penghantar lebih sedikit
v Motor yang digunakan relatif murah dan sederhana
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
4.1.4.1 Kebutuhan Listrik
Kebutuhan listrik pabrik meliputi :
1. Keperluan Proses dan pengolahan air
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses: 58,19 KW
Kebutuhan listrik untuk pengolahan air : 26,856 KW
2. Keperluan Penerangan dan Kantor
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu TL 40
watt. Jumlah lampu adalah 116 buah,
Total daya = 116 x 40 watt =4.640 watt = 4,64 KW
Untuk halaman, jalan, tempat parkir, tempat proses dan daerah perluasan
digunakan lampu Mercury 100 W. Jumlah lampu adalah 120 buah,
Total daya = 119 x 100 watt = 11.900 Watt
Total daya penerangan = 4.640 + 11.900 = 16.540 Watt
= 16,54 kW
Listrik untuk AC diperkirakan sebesar 15000 watt = 15 kW
3. Keperluan laboratorium dan Instrumentasi
Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi diperkirakan sebesar 50 kW.
4. Listrik untuk bengkel dan pemeliharaan diperkirakan sebesar 30 kW
Tabel 4.3. Total Kebutuhan Listrik
No.
Jenis
1 Proses
2
3
4
5
6
Pengolahan air
Penerangan
AC
Lab. & Instrumentasi
Bengkel & Pemeliharaan
Total
Kebutuhan Listrik (kW)
58,19
26,86
16,54
15
50
30
196,59
4.1.4.2 Generator
Digunakan generator dengan efisiensi 80 %, maka input generator dapat dihitung :
P
= 196,59 kW/0,8
= 245,74 kW
Ditetapkan input generator = 300 kW, sehingga untuk keperluan lain masih
tersedia = 53,34 kW.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Spesifikasi generator :
Tipe
: AC Generator
Kapasitas
: 300 kW
Tegangan
: 220/230 V
Efisiensi
: 80 %
Phase
:3
Jumlah
: 2 buah
Bahan bakar : solar
4.1.5 Unit Penyedia Bahan Bakar
Unit penyedia bahan bakar bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar
pada generator, furnace dan boiler.
a. Untuk menjalankan generator listrik dibutuhkan bahan bakar dengan
spesifikasi :
Jenis
: solar (Industrial Diesel Oil/IDO)
Net Heating Value
: 19440 Btu/lb
Density
: 54,26 lb/cuft
Kapasitas generator yang digunakan adalah 300 kW = 1.023.657,48 Btu/jam.
1.023.657,48
Kebutuhan bahan bakar =
= 1,21 ft3/jam
0,8 x54,26 x19440
b. Untuk furnace
Dari neraca panas diperlukan solar sebanyak = 12,3 ft3/jam
c. Untuk boiler
Dari perhitungan diperlukan solar sebanyak = 14,9 ft3/jam
Tabel 4.4. Total Kebutuhan Bahan Bakar
No.
1
Jenis
Kebutuhan bahan bakar (ft3/jam)
Generator
2
3
Furnace
Boiler
Total
Jadi jumlah kebutuhan bahan bakar total adalah
1/(3,280823) m3/ft3 = 19,3 m3/hari.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
1,21
12,3
14,9
28,41
28,41 ft3/jam x 24 jam/hari x
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Unit Penyedia Lelehan Garam
Unit penyedia garam bertujuan untuk memenuhi kebutuhan lelehan garam yang
digunakan untuk memanaskan reaktor sampai mencapai kondisi operasi. Garam
yang digunakan terdiri dari 55% KNO3 dan 45% NaNO2. Dari neraca panas
didapat kebutuhan lelehan garam sebanyak = 78.248,72 kg/jam.
Unit Penyedia Dow Term A
Unit penyedia Dow Term A bertujuan untuk memenuhi kebutuhan pendingin.
Dari neraca massa didapat kebutuhan Dow Term A sebanyak = 23.591,188
kg/jam.
Unit Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan oleh pabrik melamin diklasifikasikan dalam bentuk cair
dan padat.
A. Limbah cair
Berasal dari :
a. Limbah Sanitasi
Limbah sanitasi pembuangan air yang sudah terpakai untuk keperluan
kantor dan pabrik lainnya seperti pencucian, air masak dan lain-lain.
Penanganan limbah ini tidak memerlukan penanganan khusus karena
seperti limbah rumah tangga lainnya, air buangan ini tidak mengandung
bahan-bahan kimia yang berbahaya. Yang perlu diperhatikan disini adalah
volume buangan yang diijinkan dan kemana pembuangan air limbah ini.
b. Air berminyak
Air berminyak berasal dari buangan pelumas pada pompa kompresor dan
alat-alat lain. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenisnya.
Minyak di bagian atas dialirkan ke tungku pembakar, sedangkan air di
bagian bawah dialirkan ke penampungan terakhir kemudian dibuang.
c. Air sisa regenerasi
Air sisa regenerasi dari unit demineralisasi mengandung H2SO4 yang
kemudian dinetralkan dalam kolam netralisasi hingga pH mencapai sekitar
6,5 – 7, serta mengandung O2 minimal 3 ppm.
d. Air Limbah Laboratorium dan Limbah Cair dari Proses
Secara umum air limbah yang berasal dari setiap kegiatan di pabrik
melamin ini harus diolah agar dapat dibuang ke lingkungan dengan kisaran
parameter air yang sesuai dengan peraturan pemerintah, yaitu :
- COD : maks. 100 mg/l
- BOD : maks. 20 mg/l
- Oil : maks. 5 mg/l
- pH : 6,5 – 8,5
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Adapun langkah-langkah proses waste water treatment adalah sebagai
berikut :
1. Oil separator
Limbah cair dialirkan dalam air separator untuk memisahkan limbah dari
minyak secara fisika berdasarkan perbedaan berat jenis. Minyak akan
dialirkan dalam oil tank dan jika penuh akan dibuang dan kemudian
dibakar. Sedangkan limbah yang tidak mengandung limbah yang tidak
mengandung minyak dialirkan kedalam bak ekualisasi.
2.Ekualisasi
Limbah yang telah dipisahkan dari minyak dialirkan kedalam bak
ekualisasi dan dicampur agar homogen untuk mengekualisasi beban
pengolahan limbah pada tahap selanjutnya.
3.Netralisasi
Sebelum menuju tahap pengolahan limbah selanjutnya, limbah harus
berada pada kondisi pH netral agar padatan dalam limbah bisa diendapkan
pada tahap berikutnya yaitu tahap flokulasi dan koagulasi. Apabila kondisi
pH asam maka ditambahkan NaOH, sebaliknya apabila kondisi pH basa
maka ditambahkan H2SO4. Penambahan zat penetral ini dilakukan secara
otomatis oleh dozing pump yang telah dilengkapi dengan indikator.
4.Koagulasi dan Flokulasi
Pada tahap ini, dilakukan penambahan Poli Aluminium Cloride (PAC) dan
Poli Electralic Aionic (PEA) yang berfungsi untuk membentuk flok-flok
berukuran besar. Selanjutnya disertai dengan pengadukan yang sangat
lambat.
5.Sedimentasi
Sedimentasi berfungsi untuk memisahkan limbah cair dari padatanpadatan yang terkandung didalamnya. Flok-flok yang terbentuk pada
limbah karena penambahan flokulan dipisahkan secara gravitasi dengan
mengendapkannya pada bak sedimentasi. Endapan yang terbentuk
dikirimkan ke Drying Bed untuk dikeringkan.
6.Filtrasi.
Tahap ini berfungsi untuk memisahkan cairan dari padatan-padatan seperti
pasir dan padatan-padatan yang belum mengendap pada bak sedimentasi.
7.Bak Biocontrol
Bak ini digunakan untuk mengontrol keberhasilan pengolahan limbah
yang telah dilakukan. Bak ini diisi dengan makhluk hidup sebagai
indikator, biasanya diisi dengan ikan. Apabila ikan tersebut bisa hidup
dengan baik maka pengolahan limbah dikatakan berhasil.
B.
Limbah padat
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Berupa
lumpur/pasir
yang
dihasilkan
dari
unit
pengolahan
air
dimanfaatkan sebagai penimbun yang sebelumnya diturunkan kadar
airnya. Sedang limbah padat dari toilet diolah di septic tank dan dikirim
ke perusahaan pengelola limbah lanjut
Gambar 4.2 Diagram Alir Waste Water Treatment
Laboratorium
Keberadaan
laboratorium
dalam
suatu
pabrik
sangat
penting
untuk
mengendalikan mutu hasil produksi. Analisa yang dilakukan dalam rangka
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
pengendalian mutu meliputi analisa bahan baku , analisa proses dan analisa
kualitas produk.
Program kerja laboratorium secara umum meliputi :
1. Menganalisa bahan baku dan bahan penunjang yang akan digunakan
2. Menganalisa produk yang akan dipasarkan
3. Melakukan percobaan yang ada kaitannya dengan proses produksi
4. Memeriksa kadar zat-zat yang dapat menyebabkan pencemaran pada buangan
pabrik
Program Kerja Laboratorium
Untuk mengendalikan kualitas produk pabrik melamin ini, maka
perlu dilakukan pengujian mutu produk yang optimal. Adapun
analisa pada proses pembuatan melamin adalah sebagai berikut :
ª Analisa bahan baku berupa Urea, Amonia dan CO2, yang meliputi : analisa
komposisi, viskositas, spesific gravity
ª Analisa bahan dalam aliran proses, meliputi : analisa dan komposisi bahan.
ª Analisa terhadap produk utama Melamin yang meliputi analisa kadar air,
specific gravity
Sedangkan analisa di unit utilitas meliputi :
v Analisa boiled feed water, meliputi analisa Dissolved Oxygen, pH,
hardness, total solid, suspended solid, serta oil dan organic matter.
v Analisa air sanitasi, meliputi pH, suhu, kebasaan, zat padat terlarut.
v Analisa penukar ion, meliputi kesadahan CaCO3, silikat sebagai SiO2
v Analisa air minum meliputi analisa pH, chlor sisa dan kekeruhan.
Sehingga memenuhi standar baku mutu air minum.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Dalam melaksanakan program kerjanya, laboratorium dibagi menjadi 3
bagian :
a. Laboratorium Pengamatan
Tugas dari laboratorium ini adalah melakukan analisa secara fisika
terhadap semua stream yang berasal dari proses produksi maupun tangki
serta mengeluarkan “Certificate of Quality” untuk menjelaskan spesifikasi
hasil pengamatan. Jadi pemeriksaan dan pengamatan dilakukan terhadap
bahan baku, produk akhir dan produk samping.
b. Laboratorium Analisa
Tugas dari laboratorium ini adalah melakukan analisa terhadap sifat-sifat
dan kandungan kimiawi bahan baku, produk akhir, produk samping, kadar
akhir dan bahan-bahan kimia yang digunakan (aditif, bahan-bahan injeksi,
dan lain-lain).
c. Laboratorium Penelitian, Pengembangan dan Lingkungan
Tugas dari laboratorium ini adalah melakukan penelitian dan
pengembangan terhadap permasalahan yang berhubungan dengan kualitas
material terkait dalam proses untuk meningkatkan hasil akhir. Sifat dari
laboratorium ini tidak rutin dan cenderung melakukan penelitian hal-hal
yang baru untuk keperluan pengembangan dan senantiasa melakukan
penelitian terhadap kondisi lingkungan.
Alat-alat utama Laboratorium
Alat-alat utama yang digunakan dalam laboratorium terdiri atas :
1.
Gas Cromatograph
Digunakan untuk menentukan komposisi dalam gas, seperti ammonia,
karbondioksida dan sebagainya
2.
Water Content Tester
Digunakan untuk menentukan kadar air dalam produk
3.
pH meter
Digunakan untuk mengetahui derajat keasaman larutan
4.
Spektrofotometer
Digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu senyawa yang terlarut
dalam air
5.
Hidrometer
Digunakan untuk mengukur spesific gravity
6.
Turbidy meter
Digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan air
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Bentuk Perusahaan
Perusahaan adalah suatu unit kegiatan ekonomi yang diorganisasikan dan
dioperasikan untuk menyediakan barang dan jasa bagi konsumen agar
memperoleh keuntungan. Bila dilihat dari tanggung jawab pemiliknya maka
perusahaan/badan usaha dapat dibedakan yaitu:
1. Perusahaan Perseorangan
Yaitu badan usaha yang didirikan, dimiliki dan dimodali oleh satu orang.
Pemilik juga bertindak sebagai pemimpin. Pemilik bertanggung jawab penuh
atas segala hutang/kewajiban perusahaan dengan seluruh hartanya, baik yang
ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya.
2. Perusahaan firma
Yaitu badan usaha yang didirikan dan dimiliki oleh beberapa orang dengan
memakai satu nama (salah seorang anggota atau nama lain) untuk kepentingan
bersama. Semua anggota firma bertindak sebagai pemimpin perusahaan dan
bertanggung jawab atas segala kewajiban/hutang firma dengan seluruh
hartanya, baik harta yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta
pribadinya.
3. Perusahaan Komanditer
Yaitu badan usaha yang didirikan oleh dua orang atau lebih dimana sebagian
anggotanya duduk sebagai anggota aktif dan sebagian yang lain sebagai
anggota pasif. Anggota aktif yaitu yang bertugas mengurus, mengelola dan
bertanggung jawab atas maju mundurnya perusahaan. Anggota aktif
bertanggung jawab penuh atas kewajiban perusahaan dengan seluruh harta
bendanya, baik yang ditanamkan pada perusahaan maupun harta pribadinya.
Sedangkan anggota pasif yaitu anggota yang hanya berperan memasukkan
modalnya ke perusahaan .
4. Perseroan Terbatas (PT)
Yaitu badan usaha yang modalnya didapatkan dari penjualan saham. Saham
adalah surat berharga yang dikeluarkan oleh perusahaan. Setiap pemegang
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
saham memiliki tanggung jawab pada sejumlah modal yang ditanamkan pada
perusahaan dan setiap pemegang saham adalah pemilik perusahaan.
Bentuk perusahaan yang direncanakan pada prarancangan pabrik
Melamin ini adalah:
ª Bentuk Perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)
ª Lapangan Usaha
: Industri Melamin
ª Lokasi Perusahaan
: Cikampek, Jawa Barat
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini adalah didasarkan atas beberapa
faktor, sebagai berikut :
1. Kemudahan mendapatkan modal. Penjualan saham merupakan sumber
pendapatan modal yang besar dan mudah dilaksanakan.
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
manajer beserta staffnya yang diawasi oleh Dewan Komisaris.
4. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin, karena tidak terpengaruh
dengan berhentinya pemegang saham, manajer beserta staffnya dan
karyawan perusahaan.
5. Kepemilikan dapat berganti-ganti dengan jalan memindahkan hak milik
dengan cara menjual saham kepada orang lain.
6. Efisiensi dari manajemen. Para pemegang saham dapat memilih orang yang
ahli sebagai Dewan Komisaris dan manajer yang cakap dan berpengalaman.
7. Mudah mendapatkan tambahan modal dengan jaminan perusahaan yang ada
untuk memperluas volume usaha.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
8. Lapangan usaha lebih luas. Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal
yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat
memperluas usahanya.
5.2. Struktur Organisasi
Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur
organisasi yang terdapat dan dipergunakan dalam perusahaan tersebut. Hal ini
berhubungan dengan komunikasi dalam perusahaan yang akan memberikan
manfaat sebagai berikut :
a. Menjelaskan dan menjernihkan persoalan mengenai pembatasan tugas,
tanggung jawab, wewenang dan lain-lain.
b. Sebagai bahan orientasi untuk pejabat.
c. Penempatan pegawai yang tepat.
d. Memudahkan penyusunan program dan pengembangan manajemen.
e. Memudahkan pengaturan kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang
terbukti kurang lancar.
Terdapat beberapa macam struktur organisasi antara lain :
Ø Struktur organisasi lini
Didalam struktur lini biasanya paling sedikit mempunyai tiga
fungsi dasar yaitu produksi, pemasaran dan keuangan. Fungsi ini tersusun
dalam suatu organisasi dimana rantai perintah jelas dan mengalir ke bawah
melalui tingkatan-tingkatan manajerial. Individu-individu dalam
departemen-departemen melaksanakan kegiatan utama perusahaan. Setiap
orang mempunyai hubungan pelaporan hanya dengan satu atasan,
sehingga ada kesatuan perintah.
Ø Struktur organisasi fungsional
Staff fungsional memiliki hubungan terkuat dengan saluran-saluran
lini. Bila dilimpahkan wewenang fungsional oleh manajemen puncak,
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
seorang staff fungsional mempunyai hak memerintah satuan lini sesuai
kegiatan fungsional.
Ø Struktur organisasi line and staff
Staff merupakan individu atau kelompok dalam struktur organisasi
yang fungsi utamanya memberikan saran dan pelayanan kepada fungsi
lini. Karyawan staff tidak secara langsung terlibat dalam kegiatan utama
organisasi, posisi staff ditambahkan untuk memberikan saran dan
pelayanan departemen lini dan membantu mencapai tujuan organisasi
dengan lebih efektif.
Untuk mendapatkan suatu sistem organisasi yang baik sesuai
dengan karakter perusahan yang bersangkutan, maka perlu diperhatikan
beberapa azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain :
a.
Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas
b.
Pendelegasian wewenang
c.
Pembagian tugas kerja yang jelas
d.
Kesatuan perintah dan tanggung jawab
e.
Sistem pengontrol atas pekerjaan yang telah dilaksanakan
f.
Organisasi perusahaan yang fleksibel
Dengan berpedoman pada azas-azas di atas, struktur organisasi yang
paling baik untuk digunakan adalah sistem line and staff . Pada sistem ini, garis
kekuasaan lebih sederhana dan praktis. Demikian pula kebalikan dalam
pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam sistem organisasi fungsional.
Sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung jawab kepada seorang
atasan saja. Sedangkan untuk mencapai kelancaran produksi maka perlu dibentuk
Staff Ahli memberi bantuan pemikiran dan nasehat kepada tingkat pengawas,
demi tercapainya tujuan perusahaan.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Ada 2 (dua) kelompok orang-orang yang berpengaruh dalam menjalankan
organisasi garis dan staff ini, yaitu :
a. Sebagai garis atau line yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas
pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.
b. Sebagai staff yaitu orang-orang yang melakukan tugasnya dengan
keahlian yang dimilikinya, dalam hal ini berfungsi untuk memberikan
saran-saran kepada unit operasional.
Kebaikan organisasi garis dan staff adalah :
v Adanya pembagian tugas yang jelas antara kelompok lini yang
melaksanakan tugas pokok dan kelompok staff yang melaksanakan tugas
penunjang.
v Bakat yang berbeda-beda dari anggota organisasi dapat berkembang
menjadi spesialisasi.
v Koordinasi mudah dijalankan dalam setiap kelompok kerja golongan
karyawan.
v Disiplin serta moral biasanya tinggi karena tugas yang dilaksanakan
seseorang biasanya sesuai dengan bakat, pendidikan dan pengalaman.
Pemegang saham sebagai pemilik perusahaan dalam melaksanakan tugas
sehari-harinya diwakili oleh dewan komisaris, sedangkan tugas untuk
menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh manajer perusahaan beserta
bawahannya. Bagan dan struktur organisasi dapat dilihat pada gambar 5.1.
5.3. Tugas dan wewenang
5.3.1. Pemegang Saham
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Pemegang saham adalah orang yang memberikan modal untuk
kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut dengan cara
membeli saham perusahaan. Sehingga bisa dikatakan, para pemilik saham adalah
pemilik perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai
bentuk Perseroan Terbatas adalah Rapat Umum Pemegang Saham.
Tugas dan wewenang pemegang saham meliputi :
Ø Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi
tahunan perusahaan.
Ø Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris
Ø Mengangkat dan memberhentikan Manager
Ø Mengadakan rapat umum sedikitnya setahun sekali.
5.3.2. Dewan Komisaris
Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari daripada
pemilik saham, sehingga Dewan Komisaris akan bertanggung jawab
terhadap pemilik saham.
Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi :
v Menilai dan menyetujui rencana Manager tentang kebijaksanaan umum,
target laba perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan
pemasaran.
v Mengangkat dan memberhentikan serta melakukan pengawasan terhadap
Manager.
v Menolak dan menyetujui rencana Manager.
v Mempertanggungjawabkan perusahaan kepada pemegang saham
5.3.3. Dewan Direksi
Direktur Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan
bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur
Utama bertanggung jawab terhadap Dewan Komisaris atas segala tindakan dan
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
kebijaksanaan yang diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur Utama
membawahi Direktur Produksi, Direktur Keuangan dan Umum.
Tugas-tugas Direktur Utama meliputi :
1. Melaksanakan policy perusahaan dan mempertanggungjawabkan
pekerjaan pada pemegang saham pada akhir jabatan.
2. Menjaga stabilitas organisasi perusahaan dan membuat kontinuitas
hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, konsumen, dan
karyawan.
3. Mengangkat dan memberhentikan Kepala Bagian dengan persetujuan
rapat pemegang saham.
4. Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Produksi dan Direktur
Keuangan dan Umum.
Tugas-tugas Direktur Produksi meliputi :
1. Bertanggung jawab kepada Direktur Utama dalam bidang produksi, teknik
dan pemasaran.
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 :
1. Memberi nasehat dan saran dalam perencanaan pengembangan
perusahaan.
2. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.
3. Memberikan saran-saran dalam bidang hukum.
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Penelitian dan Pengembangan terdiri dari ahli-ahli atau sarjana-sarjana
sebagai pembantu direksi dan bertanggung jawab kepada direksi. Litbang
membawahi dua departemen yaitu :
1. Departemen Penelitian
2. Departemen Pengembangan
Tugas dan wewenang Litbang :
a) Mempertinggi mutu suatu produk.
b) Memperbaiki proses dari pabrik / perencanaan alat untuk pengembanagn
produksi.
c) Mempertinggi efisiensi kerja.
5.3.6. Kepala Bagian
Kepala bagian merupakan pimpinan dari kepala seksi dan bertanggung
jawab kepada Manager. Ada lima kepala bagian yaitu kepala bagian produksi ,
kepala bagian teknik, kepala bagian pemasaran, kepala bagian keuangan dan
kepala bagian umum.
A. Kepala Bagian Produksi
Bertanggung jawab kepada Manager Produksi, yang membawahi :
o Seksi Proses, bertugas mengawasi jalannya proses dan produksi serta
menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami
kerusakan sebelum diperbaiki oleh unit yang berwenang.
o Seksi Pengendalian, bertugas menangani hal – hal yang mengancam
keselamatan kerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada.
o Seksi Laboratorium, bertugas mengawasi dan menganalisa bahan dalam
proses maupun limbah.
B. Kepala Bagian Teknik
Bertanggung jawab kepada Manager Produksi, yang membawahi :
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
o Seksi Pemeliharaan, bertugas memelihara fasilitas gedung dan peralatan listrik
serta memperbaiki kerusakan peralatan pabrik.
o Seksi Utilitas, bertugas melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk
memenuhi kebutuhan proses.
C. Kepala Bagian Pemasaran
Bertanggung jawab kepada Manager Keuangan dan Umum, yang membawahi :
o Seksi Pembeliaan, bertugas membeli barang dan peralatan yang dibutuhkan,
mengetahui harga dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya
bahan dan alat pabrik.
o Seksi Pemasaran, bertugas merencanakan strategi penjualan hasil produksi
serta mengatur pendistribusian barang dari gudang.
D. Kepala Bagian Keuangan
Bertanggung jawab kepada Manager Keuangan dan Umum, yang membawahi:
o Seksi Administrasi, bertugas menyelenggarakan administrasi, inventarisasi
kantor dan pembukuan serta masalah perpajakan.
o Seksi Kas, bertugas membuat laporan keuangan, melakukan prediksi tentang
keuangan perusahaan untuk masa depan serta menghitung penggunaan uang
perusahaan dan gaji karyawan.
E. Kepala Bagian Umum
Bertanggung jawab kepada Manager Keuangan dan Umum, yang membawahi :
o Seksi Personalia, bertugas menerapkan hal – hal yang berhubungan dengan
kesejahteraan karyawan dan menerapkan disiplin kerja.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
o Seksi Humas, bertugas mengatur hubungan perusahaan dengan masyarakat
luas.
o Seksi Keamanan, bertugas menjaga semua keamanan pabrik dan fasilitas
perusahaan, mengawasi keluar masuknya orang – orang baik karyawan
maupun orang lain dari lingkungan perusahaan, menjaga dan memelihara
kerahasiaan yang berhubungan dengan intern perusahaan.
5.3.7. Kepala Seksi
Merupakan pelaksana pekerjaan dalam bagiannya sesuai dengan rencana
yang telah diatur oleh kepala bagian masing – masing supaya diperoleh hasil yang
maksimal dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Secara umum tugas
kepala seksi adalah mengkoordinir, mengatur dan mengawasi pelaksanaan
pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis-garis yang diberikan
oleh pimpinan perusahaan. Kepala seksi ini bertanggung jawab kepada kepala
bagian.
5.4.
Pembagian Jam Kerja Karyawan
Pabrik Melamin ini direncanakan beroperasi 330 hari dalam satu tahun dan 24
jam dalam satu hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk
perbaikan, perawatan dan shut down . Pembagian jam kerja digolongkan dalam
dua golongan , yaitu karyawan shift dan non shift .Untuk karyawan non shift
bekerja selama 5 hari dalam satu minggu sedangkan untuk karayawan shift jam
kerjanya mengikuti jadwal yang sudah ditentukan.
Ø Karyawan non- shift
Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi
secara langsung. Yang termasuk karyawan non shift adalah manajer, staff ahli,
kepala bagian, kepala seksi serta karyawan pembelian, pemasaran,
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
administrasi, keuangan, humas, personalia. Karyawan non shift ini bekerja 40
jam per minggu
Ø Karyawan shift
Karyawan shift adalah karyawan yang langsung menangani proses produksi
atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan
dengan keamanan dan kelancaran proses produksi. Yang termasuk karyawan
shift ini adalah operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian gudang,
bagian keamanan pabrik. Para karyawan ini bekerja secara bergantian sehari
semalam. Karyawan shift di bagi menjadi tiga shift dengan pengaturan sebagai
berikut:
a. Karyawan Operasi
Shift Pagi
: 07.00 –15.00
Shift Siang
: 15.00 –23.00
Shift Malam
: 23.00- 07.00
b. Karyawan Keamanan
Shift Pagi
: 06.00 –14.00
Shift Siang
: 14.00 –22.00
Shift Malam
: 22.00- 06.00
Untuk karyawan shift ini dibagi dalam 4 regu dimana 3 regu bekerja dan 1
regu istirahat dan dikenakan secara bergantian. Tiap regu akan mendapat
giliran kerja 3 shift dengan pembagian 2 hari shift pagi, 2 hari shift siang, 2
hari shift malam dan 2 hari libur tiap-tiap regu dan masuk lagi untuk shift
berikutnya. Jadwal kerja untuk setiap regu bisa dilihat pada tabel 5.1
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Tabel 5.1. Jadwal Kerja untuk Setiap Regu
Hari
Regu 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
S
M M
L
L
P
P
S
S
1
P
P
S
2
S
S
M M
L
L
P
P
S
3
M M
L
L
P
P
S
S
4
L
P
P
S
S
M M
L
Keterangan :
P : shift pagi
M : shift malam
M M
L
M M
L
L
P
M M
L
L
P
P
S
L
P
P
S
S
M
L
S
S : shift siang
L : Libur
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor
kedisiplinan karyawannya. Untuk itu kepada seluruh karyawan diberlakukan
absensi dan masalah absensi ini akan digunakan pimpinan perusahaan sebagai
dasar dalam pengembangan karier para karyawan dalam perusahaan.
5.5.
Sistem Kepegawaian dan Sistem Gaji
Pada Pabrik Melamin ini sistem gaji karyawan berbeda-beda tergantung pada
status karyawan, kedudukan, tanggung jawab dan keahlian. Pembagian
karyawan pabrik ini dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut:
1. Karyawan tetap
Karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan Surat Keputusan (SK)
Direksi dan mendapatkan gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian dan
masa kerja.
2. Karyawan harian
Karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK dan mendapat
upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.
3. Karyawan borongan
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Karyawan yang di karyakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini
menerima upah borongan untuk pekerjaannya.
Sistem gaji di perusahaan dibagi menjadi 3 kelompok
1. Gaji Bulanan
Diberikan kepada pegawai tetap, besarnya sesuai dengan peraturan
perusahaan.
2. Gaji harian
Gaji ini diberikan kepada karyawan tidak tetap.
3. Gaji lembur
Gaji ini diberikan kepada karyawan yang bekerja melebihi jam kerja yang
telah ditetapkan, besarnya sesuai dengan peraturan perusahaan.
5.6. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji
5.6.1. Penggolongan Jabatan
Tabel 5.2 Penggolongan Jabatan
No
Jabatan
Prasyarat
1
Direktur Utama
S-1 semua jurusan
2
Direktur Teknik dan Produksi
S-1 Teknik Kimia/Mesin
3
Direktur Keuangan dan Umum
S-1 Ekonomi
4
Direktur Pemasaran
S-1 Ekonomi
5
Kepala Bagian Produksi
S-1 Teknik Kimia/Mesin
6
Kepala Bagian Teknik
S-1 Teknik Kimia
7
Kepala Bagian Keuangan
S-1 Ekonomi
8
Kepala Bagian Pembelian
S-1 Ekonomi
9
Kepala Bagian Umum
S-1 FISIP/Hukum
10
Kepala Bagian Pemasaran
S-1 Ekonomi
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
11
Staff Ahli dan Litbang
S-1 Teknik Kimia/Ekonomi
12
Kepala seksi
S-1 / D-3
13
Foreman
D-3 / SMK
14
Operator dan karyawan
SMK / SLTA
15
Sekretaris
D-3 Sekretaris
16
Sopir, pesuruh, cleaning service SD / SMP / SMU
17
Medis, Paramedis
Dokter ; Akademi Keperawatan
5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji
Jumlah karyawan harus ditentukan dengan tepat dengan cara menghitung
jumlah karyawan proses berdasarkan jumlah peralatan dan jumlah karyawan
proses per unit per regu, dan rincian karyawan yang lain ditentukan, sehingga
semua pekerjaan yang ada dapat diselenggarakan dengan baik dan efektif.
Tabel 5.3. Perincian Jumlah Karyawan
NO
JABATAN
Jumlah Jumlah
org/Shift Total
1
Direktur Utama
-
1
2
Direktur Teknik dan Produksi
-
1
3
Direktur Keuangan dan Umum
-
1
4
Sekretaris
-
3
5
Staf Ahli
-
1
6
Litbang
-
2
7
Kepala Bagian Produksi
-
1
8
Kepala Bagian Teknik
-
1
9
Kepala Bagian Keuangan
-
1
10
Kepala Bagian Pembelian
-
1
11
Kepala Bagian Umum
-
1
12
Kepala Bagian Pemasaran
-
1
13
Kepala Seksi Proses
-
1
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
14
Kepala Seksi Pengendalian
-
1
15
Kepala Seksi Laboratorium
-
1
16
Kepala Seksi Pemeliharaan
-
1
17
Kepala Seksi Utilitas
-
1
18
Kepala Seksi Pembelian
-
1
19
Kepala Seksi Penjualan
-
1
20
Kepala Seksi Administrasi
-
1
21
Kepala Seksi Kas
-
1
22
Kepala Seksi Personalia
-
1
23
Kepala Seksi Humas
-
1
24
Kepala Seksi Keamanan
-
1
25
Foreman Proses
1
4
26
Operator Proses Bagian Reaksi
2
8
27
Operator Proses Bagian Separasi
1
4
28
Operator Proses Bagian Penyediaan Bahan Baku
2
8
29
Operator Proses Bagian Penyimpanan
2
8
30
Operator Proses Bagian Heat Transfer
2
8
31
Foreman Pemeliharaan
1
4
32
Operator Bengkel dan pemeliharaan
2
8
33
Karyawan Penjualan
-
2
34
Karyawan Administrasi
-
2
35
Karyawan Keuangan
-
2
36
Karyawan Personalia
-
4
37
Karyawan Humas
-
2
38
Foreman Utilitas
1
4
39
Operator Utilitas Unit Pengadaan Steam
2
8
40
Operator Utilitas Unit Pengadaan Air
2
8
41
Operator Utilitas Unit Pengadaan Tenaga Listrik
1
4
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
42
Operator Utilitas Unit Pengadaan Bahan Bakar
1
4
43
Operator Utilitas Unit Pengolahan Limbah
2
8
44
Operator Utilitas Unit Pengadaan Udara Tekan
1
4
45
Foreman Laboratorium
1
4
46
Operator Laboratorium
2
8
47
Operator Quality Control
-
2
48
Foreman Keamanan
1
4
49
Karyawan Keamanan
2
8
50
Medis
-
1
51
Paramedis
-
3
52
Sopir
-
3
53
Cleaning Service
-
2
54
Pesuruh
-
2
Total
168
Gaji untuk masing-masing golongan karyawan adalah seperti yang terinci
pada tabel 6.4 dibawah ini:
Tabel 5.4. Perincian Golongan dan Gaji
Gol.
Jabatan
Gaji/bulan (Rp.)
Kualifikasi
I
Direktur Utama
25.000.000 S1
II
Direktur
15.000.000 S1
III
Staf Ahli
7.000.000 S1
IV
Kepala Bagian
6.000.000 S1
V
Kepala Seksi
3.500.000 S1/D3
VI
Karyawan Biasa
1.000.000 – 2.500.000 SLTA/D1/D3
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan
Untuk meningkatkan kesejahteraan karyawan dan keluarganya perusahaan
memberikan fasilitas penunjang diantaranya adalah:
1. Fasilitas Kesehatan
Perusahaan memberikan fasilitas poliklinik yang berada di areal pabrik
sebagai pertolongan pertama bagi karyawan selama jam kerja. Untuk
menangani kecelakaan berat akibat kerja maupun yang bukan kerja yang
menimpa karyawan atau keluarga, perusahaan menunjuk dokter umum atau
spesialis untuk menanganinya. Selain itu perusahaan juga bekerja sama
dengan rumah sakit. Biaya pengobatan ditanggung oleh perusahaan.
2. Fasilitas Asuransi
Fasilitas asuransi diberikan untuk memberi jaminan sosial dan perlindungan
kepada karyawan. Program ini dikenal dengan Jaminan Sosial Tenaga Kerja.
3. Fasilitas Perumahan Dinas
Fasilitas perumahan dinas hanya diberikan kepada karyawan yang karena
tugasnya harus bertempat tinggal disekitar pabrik. Disamping rumah dinas,
perusahaan memberikan kesempatan pada karyawan dan staff untuk memiliki
rumah lewat kredit rumah BTN.
4. Fasilitas Transportasi
Perusahaan memberikan fasilitas transportasi berupa mobil beserta sopir untuk
kegiatan operasional.
5. Fasilitas Koperasi
Koperasi karyawan didirikan dengan tujuan meningkatkan kesejahteraan
karyawan dan memenuhi kebutuhan sehari-hari dengan harga yang relatif
murah
6. Fasilitas Kantin
Kantin disediakan untuk kepentingan makan bagi karyawan pada saat istirahat
7. Fasilitas Peribadatan
Sebagai fasilitas peribadatan bagi para karyawan, di areal pabrik didirikan
mushola.
8. Peralatan Safety
Untuk melindungi dan menjaga keselamatan karyawan maka bagi karyawan
proses diberikan fasilitas safety yang berupa, helmet, glove, safety shoes, dll.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
9. Fasilitas Cuti
Perusahaan memberikan kesempatan cuti bagi karyawan untuk beristirahat
dengan waktu yang telah ditentukan. Cuti yang diberikan antara lain cuti
tahunan yaitu diberikan pada setiap karyawan selama 12 hari/ tahun dan cuti
sakit diberikan pada karyawan yang sakit berdasarkan surat keterangan dokter.
10. Fasilitas penunjang lain
Fasilitas lain yang diberikan antara lain adalah pakaian kerja yaitu tiga setel
pakaian untuk masing-masing karyawan.
BAB VI
ANALISA EKONOMI
Pada prarancangan pabrik Melamin ini dilakukan evaluasi atau penilaian
investasi dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang ini
dapat menguntungkan atau tidak. Yang terpenting dari prarancangan ini adalah
estimasi harga dari alat-alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi
analisa ekonomi, sedangkan analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan
perkiraan / estimasi tentang kelayakan investasi modal dalam kegiatan produksi
suatu pabrik, besarnya laba yang diperoleh, lamanya modal investasi dapat
dikembalikan dan terjadinya titik impas. Selain itu analisa ekonomi dimaksudkan
untuk mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau
tidak jika didirikan.
Untuk itu pada prarancangan pabrik Melamin ini, kelayakan investasi
modal dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa, yaitu :
1. Percent Return on Investment (ROI)
ROI merupakan perkiraan laju keuntungan tiap tahun yang dapat
mengembalikan modal investasi.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Prb=
Pb x ra
If
Pra=
Pa x ra
If
(Aries&Newton,1955)
Dengan :
Prb = ROI Sebelum pajak
Pr = ROI sesudah pajak
Pb = keuntungan sebelum pajak
Pa = keuntungan sesudah pajak
If = fixed capital investment
2. Pay Out Time (POT)
Pay Out Time adalah jumlah tahun yang telah berselang sebelum
didapatkan sesuatu penerimaan melebihi investasi awal atau jumlah tahun yang
diperlukan untuk kembalinya capital investament dengan profit sebelum
dikurangi depresiasi.
POT =
If
Pb x rb + 0,1Fa
(Aries&Newton,1955)
3. Break Event Point
Break Event Point adalah titik impas dimana tidak mempunyai suatu
keuntungan.
BEP =
Fa + 0,3Ra
x 100%
Sa - Va - 0,7Ra
Dengan :
Sa = penjualan produk
Ra = regulated cost
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
(Aries&Newton,1955)
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Va = variable cost
Fa = fixed manufacturing cost
4. Shut Down Point (SDP)
Shut Down Point adalah titik dimana pabrik harus ditutup.
SDP =
0,3Ra
x 100%
Sa - Va - 0,7Ra
(Aries&Newton,1955)
5. Discounted Cash Flow (DCF)
Untuk meninjau faktor-faktor tersebut di atas perlu diadakan penaksiran
terhadap beberapa faktor, yaitu :
1. Penaksiran modal industri (Total Capital Investment) yang terdiri atas :
a. Modal tetap (Fixed Capital)
b. Modal kerja (Working Capital)
2. Penentuan biaya produksi total (Total Production Cost)
a. Manufacturing Cost
b. General Expense
3. Total pendapatan penjualan produk melamin
Yaitu keuntungan yang didapat selama satu periode produksi.
6.1.
Penaksiran Harga Peralatan
Harga peralatan pabrik bisa diperkirakan
dengan metode
yang
dikonversikan dengan keadaan yang ada sekarang ini. Penentuan harga peralatan
dilakukan dengan menggunakan data Indeks Harga.
Penentuan harga dengan indeks dilakukan untuk alat dengan kapasitas
yang sama dan jenis yang sama namun berbeda tahunnya.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Tabel 6.1 Indeks harga
Tahun
Chemical Engineering Plant Index
1991
361,3
1992
358,2
1993
359,2
1994
368,1
1995
381,1
1996
381,7
1997
386,5
1998
389,5
1999
390,6
2000
394,1
2001
394,3
2002
390,4
Sumber : Peters&Timmerhouse,2003
GRAFIK INDEKS HARGA
405
400
y = 3,6077x - 6823,2
395
Indeks Harga
390
385
380
375
370
365
360
355
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
Tahun
Gambar 6.1. Chemical Engineering Cost Index
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
2004
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan
least square sehingga didapatkan persamaan berikut:
Y = 3,6077 X - 6823,2
Tahun 2010 adalah tahun ke 20, sehingga indeks tahun 2010 adalah
428.277
Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2010) dan
dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada
masa sekarang digunakan persamaan :
Ex = Ey
Nx
Ny
dengan : Ex = harga pembelian alat pada tahun 2010
Ey = harga pembelian alat pada tahun 2002
Nx = indeks harga pada tahun 2010
Ny = indeks harga pada tahun 2002
6.2.
Penentuan Total Capital Investment (TCI)
Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :
1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2010 dengan masa
konstruksi dan instalasi selama 2 tahun dan pabrik dapat beroperasi secara
komersial pada awal tahun 2012.
2. Kapasitas produksi adalah 25.000 ton/tahun.
3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
4. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk
perbaikan alat-alat pabrik.
5. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun. kecuali alat-alat tertentu (umur
pompa dan tangki adalah 5 tahun).
6. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.
7. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.500,-
6.2.1. Modal Tetap / Fixed Capital (FC)
Tabel 6.2. Modal tetap
No
Jenis
Biaya (Rp.)
1.
Harga peralatan
2.
Instalasi
1.870.364.699
3.
Pemipaan
4.362.457.277
4.
Instrumentasi
2.510.226.307
5.
Isolasi
398.942.055
6.
Listrik
948.122.226
7.
Bangunan
8.
Tanah dan perbaikan lahan
45.984.402.473
9.
Utilitas
13.330.187.446
Physical Plant Cost
10.
Engineering & Construction
Direct Plant Cost
11.
Contractor’s Fee
12.
Contingency
Fixed Capital Investment
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
13.830.854.751
4.429.811.130
87.665.368.364
21.916.342.091
98.322.949.952
4.383.268.418
10.958.171.046
124.923.149.919
BAB II
DESKRIPSI PROSES
6.2.2. Modal Kerja / Working Capital (WC)
Tabel 6.3. Modal kerja
No.
Jenis
Harga (Rp.)
1.
Persediaan bahan baku
2.
In-process inventory
3.
Product inventory
21.345.451.777
4.
Extended credit
31.415.835.000
5.
Available cash
21.345.451.777
Working Capital (WC)
Total Capital Investment (TCI)
TCI
13.087.994.985
5.336.362.944
92.531.096.484
= FC + WC
= Rp. 124.923.149.919 + Rp. 92.531.096.484
= Rp. 217.454.246.403
6.3.
Biaya Produksi Total / Total Production Cost (TPC)
6.3.1. Manufacturing Cost (MC)
1. Direct Manufacturing Cost (DMC)
Tabel 6.4. Direct manufacturing cost
No.
Jenis
Biaya (Rp.)
1.
Harga Bahan Baku
2.
Labor
1.302.000.000
3.
Supervisi
1.323.600.000
4.
Maintenance
6.246.157.496
5.
Plant Supplies
6.
Royalti and patent
7.
Utilitas
Total Direct Manufacturing Cost (DMC)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
156.841.122.414
936.923.624
3.769.900.200
22.987.800.000
201.131.809.036
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2. Indirect Manufacturing Cost (IMC)
Tabel 6.5. Indirect manufacturing cost
No.
Jenis
Biaya (Rp.)
1.
Payroll overhead
260.400.000
2.
Laboratory
195.300.000
3.
Plant over head
781.200.000
4.
Packaging & Shipping
Total Indirect Manufacturing Cost
(IMC)
3. Fixed Manufacturing Cost (FMC)
49.008.702.600
50.245.602.600
Tabel 6.6. Fixed manufacturing cost
No.
Jenis
Biaya (Rp.)
1.
Depresiasi
9.993.851.994
2.
Property tax
1.249.231.499
3.
Asuransi
1.249.231.499
Total Fixed Manufacturing Cost (FMC)
Total Manufacturing Cost
12.492.314.992
= DMC + IMC + FMC
= Rp. 256.145.421.326
6.3.2. General Expense (GE)
Tabel 6.7. General expense
No.
Jenis
Biaya (Rp.)
1.
Administrasi
2.
Sales
38.421.813.199
3.
Riset
20.491.633.706
4.
Finance
13.581.705.274
General Expense (GE)
73.164.952.179
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
609.800.000
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Biaya Produksi Total (TPC)
= MC + GE
= Rp. 329.310.373.505
6.4. Keuntungan (Profit)
Penjualan produk:
Melamin
= Rp. 376.990.020.000
Biaya produksi total (TPC)
= Rp. 329.310.373.505
Keuntungan sebelum pajak
= Rp. 47.679.646.495
Pajak diambil 20%
= Rp. 9.535.929.299
Keuntungan setelah pajak
= Rp. 38.143.717.196
6.5. Analisa Kelayakan
Tabel 6.8. Analisa kelayakan
No.
Keterangan
Hasil Perhitungan
Batasan
% Return on Investment (ROI) :
1.
ROI sebelum pajak
38,17%
-
ROI setelah pajak
30,53%
Min. 11%
POT sebelum pajak
2,17 tahun
-
POT setelah pajak
2,60 tahun
Maks. 5 tahun
Pay Out Time (POT) :
2.
3.
Break Even Point (BEP)
44,19%
40 – 60%
4.
Shut Down Point (SDP)
29,57%
-
5.
Discounted Cash Flow (DCF)
19,91%
12,25%
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Dari hasil analisa kelayakan tersebut dapat disimpulkan bahwa investasi pendirian
pabrik melamin ini lebih menarik untuk dilakukan daripada menyimpan uang di
bank.
GRAFIK ANALISA KELAYAKAN
40
Nilai x Rp. 10.000.000.000,-
36
32
Ra
28
24
20
Sa
16
12
Va
8
BEP
SDP
4
Fa
0
0
10
20
30
40 50 60
% Kapasitas
70
80
90
Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
100
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Diagram Alir Kuantitatif
Diagram Alir Kualitatif
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1. Perkembangan Produksi, Impor, Ekspor, dan Total Kebutuhan
Melamin Indonesia 1997 – 2002.
Tabel 1.2. Perkembangan produksi dan ekspor urea Indonesia 1996-2000
Tabel 1.3. Kapasitas produksi perusahaan melamin di dunia
Tabel 1.4. Prosentase penggunaan melamin di beberapa negara
Tabel 2.1. Neraca Massa Disekitar Melter
Tabel 2.2. Neraca Massa Disekitar Reaktor
Tabel 2.3. Neraca Massa Kondenser (CD-01)
Tabel 2.4. Neraca Massa Disekitar Kondenser (CD-02)
Tabel 2.5. Neraca Massa Disekitar Prilling Tower
Tabel 2.6. Neraca Massa Disekitar Purging
Tabel 2.7. Neraca Massa Overall
Tabel 2.8. Neraca Panas Disekitar Melter
Tabel 2.9. Neraca Panas Disekitar Reaktor
Tabel 2.10. Neraca Panas Disekitar Kondenser (CD-01)
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Tabel 2.11. Neraca Panas Disekitar Kondenser (CD-02)
Tabel 2.12. Neraca Panas Disekitar Prilling Tower
Tabel 2.13. Neraca Panas Disekitar Cooler (HE-02)
Tabel 2.14. Neraca Panas Disekitar Cooler (HE-03)
Tabel 2.15. Neraca Panas Disekitar Furnace
Tabel 2.16. Perincian luas tanah pabrik
Tabel 4.1. Kebutuhan air pendingin
Tabel 4.2. Kebutuhan air total
Tabel 4.3. Total Kebutuhan Listrik
Tabel 4.4. Total Kebutuhan Bahan Bakar
Tabel 5.1. Jadwal Kerja untuk Setiap Regu
Tabel 5.2. Penggolongan Jabatan
Tabel 5.3. Perincian Jumlah Karyawan
Tabel 5.4. Perincian Golongan dan Gaji
Tabel 6.1. Indeks harga
Tabel 6.2. Modal tetap
Tabel 6.3. Modal kerja
Tabel 6.4. Direct manufacturing cost
Tabel 6.5. Indirect manufacturing cost
Tabel 6.6. Fixed manufacturing cost
Tabel 6.7. General expense
Tabel 6.8. Analisa kelayakan
DAFTAR GAMBAR
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Gambar 1.1. Grafik data kebutuhan melamin
Gambar 2.1. Diagram alir kuantitatif
Gambar 2.2. Diagram alir kualitatif
Gambar 2.3. Diagram alir Proses
Gambar 2.4. Lay out pabrik
Gambar 2.5. Lay out peralatan proses
Gambar 4.1. Diagram alir pengolahan air
Gambar 4.2. Diagram Alir Waste Water Treatment
Gambar 5.1. Struktur organisasi pabrik Melamin
Gambar 6.1. Chemical Engineering Cost Index
Gambar 6.2. Grafik Analisa Kelayakan
DAFTAR PUSTAKA
Aries and Newton, 1995, Chemical Engineering Cost Estimation, Mc.
Graw Hill Book Company, New York
Bird B., Stewart, W.E, and Lighfoot, E.N, 1960, Transport Phenomena,
John Wiley and Sons, Inc, Madison Wisconsin, USA
Brown, G.G., 1978, Unit Operation, Modern Asia Edition, Charles E. Tuttle
Company, Inc, Tokyo, Japan
Brownell and Young, 1978, Process Equipment Design, John Wiley and Sons,
Inc, New York
Coulson, J.M and Richardson J.F, 1965, An Introduction to Chemical Engineering
Design, Vol 6, Pergamon Press, Oxford
Foust, A.S, 1980, Principle of Unit Operation, 2nd ed, John Wiley and Sons, Inc,
New York
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Holman, J.P, 1997, Perpindahan Kalor, ed. 6, PT. Erlangga, Jakarta
Kern, D.Q, 1965, Process Heat Transfer, International Student Edition, Mc. Graw
Hill Co, Inc, Tokyo
Kirk, R.E and Othmer, D.F, 1978, Encyclopedia of Chemichal Technology, 3rd ed,
A Willey Interscience Publication, John Wiley and Sons, Inc, New York
Kunii, D. and Levenspiel, O., 1977, Fluidization Engineering, Original Edition,
Robert E/ Krieger Publishing Co. New York
Levenspiel, O., 1972, Chemical Reaction Engineering, 2nd ed, John Wiley and
Sons, Inc, New York
Perry, R.H and Green, D.W., 1984, Perry’s Chemical Engineer’s Hand
Book, 6thed, Mc. Graw Hill Book Co, Inc, Tokyo
Perry, R.H and Green, D.W., 1997 , Perry’s Chemical Engineer’s Hand
Book, 7thed, Mc. Graw Hill Book Co, Inc, Tokyo
Peters, M.S and Timmerhause, K.D, 1991, Plant Design and Economics
for Chemical Engineering, 4th ed, Mc. Graw Hill Book Co, Inc, New York
Severn, et all, 1954, Steam, Air and Gas Power, John Wiley and Sons, Inc, New
York
Smith, J.M and Van Ness, H.C 1996, Introduction to Chemical
Engineering Thermodynamics, 5th ed, Mc. Graw Hill Book Company, Singapore
Treyball, R.E, 1981, Mass Transfer Operation, 3rd ed, Mc. Graw Hill
Book Co, Inc, Tokyo
Ullman, 1990, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol A 16, VCH,
Germany
Ullman, 1990, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol A 27, VCH,
Germany
Ullman, 1988, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol B 2, VCH,
Germany
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
BAB II
DESKRIPSI PROSES
Ullman, 1988, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol B 3, VCH,
Germany
Ullman, 1988, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol B 4, VCH,
Germany
Ulrich, G.D, 1984, A Guide to Chemical Engineering Process Design and
Economics, John Wiley and Sons, Inc, New York
Yaws, C.L, 1999, Thermodynamics and Physical Property Data, Mc.
Graw Hill Book Co, Inc, New York
www.matche.com
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN
KAPASITAS 25.000 ton/tahun
Fly UP