amiroh nurlaila safitri i 0506011
DESCRIPTION
silahkan di downloadTRANSCRIPT
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 1/152
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK MELAMIN DARI UREADENGAN PROSES BASF
KAPASITAS 20.000 TON/TAHUN
Oleh:
Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
Esmiyatun I 0506020
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 2/152
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 3/152
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, hanya karena rahmat
dan ridho-Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas
akhir dengan judul “Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan Proses
BASF Kapasitas 20.000 Ton / Tahun” ini.
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis memperoleh banyak bantuan
baik berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena
itu, sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi, dan semangat
yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. Wusana Agung Wibowo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan
Enny Kriswiyanti Artati, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing II atas
bimbingan dan bantuannya dalam penulisan tugas akhir.
3. Dr. Sunu Herwi Pranolo selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia FT UNS.
4.
Enny Kriswiyanti Artanti, S.T., M.T. dan Dwi Ardiana, S.T., M.T. selaku
Pembimbing Akademik.
5. Teman-teman mahasiswa jurusan teknik kimia, FT UNS, khususnya
angkatan 2006
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang
membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan
pembaca sekalian.
Surakarta, Januari 2012
Penulis
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 4/152
ix
DAFTAR ISI
Halaman Judul ................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ........................................................................................... ii
Kata Pengantar ................................................................................................... iii
Daftar Isi ......................................................................................................... iv
Daftar Tabel ...................................................................................................... v
Daftar Gambar ................................................................................................. i
Intisari .............................................................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik .............................................. 1
1.2 Kapasitas Pabrik ...................................................................... 2
1.2.1 Perkiraan Kebutuhan Melamin di Indonesia ................ 2
1.2.2 Ketersediaan Bahan Baku ............................................. 4
1.2.3 Kapasitas Pabrik yang Berproduksi .............................. 4
1.3 Lokasi Pabrik ........................................................................... 5
1.4 Tinjauan Proses ....................................................................... 7
1.4.1
Macam-macam Proses .................................................. 8
1.4.2 Kegunaan Produk ........................................................ 16
1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku dan Produk ........... 17
1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umun ...................................... 21
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 5/152
ix
BAB II DESKRIPSI PROSES........................................................................ 23
2.1
Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ....................................... 23
2.1.1
Spesifikasi Bahan Baku ............................................... 23
2.1.2
Spesifikasi Produk ........................................................ 24
2.2 Konsep Reaksi ......................................................................... 25
2.2.1 Mekanisme Reaksi ....................................................... 25
2.2.2 Kondisi Operasi ............................................................ 29
2.2.3 Tinjauan Termodinamika ............................................. 29
2.2.4 Tinjauan Kinetika Reaksi ............................................. 31
2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses ............................... 33
2.3.1 Diagram Alir Proses ..................................................... 33
2.3.2 Tahapan Proses ............................................................. 36
2.3.2.1 Tahap Penyiapan Bahan Baku ......................... 36
2.3.2.2 Tahap Reaksi ................................................... 36
2.3.2.3 Tahap Pemurnian Produk ................................ 37
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ............................................. 39
2.4.1 Neraca Massa Overall ................................................. 39
2.4.2
Neraca Massa Alat ........................................................ 40
2.4.3 Neraca Panas Overall ................................................... 44
2.4.4 Neraca Panas Alat ......................................................... 46
2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan .................................................. 52
2.5.1
Lay Out Pabrik.............................................................. 52
2.5.2
Lay Out Peralatan Proses .............................................. 58
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 6/152
ix
BAB III SPESIFIKASI ALAT ....................................................................... 51
3.1
Silo .............................................................................................. 61
3.2
Belt conveyor ............................................................................... 62
3.3
Screw conveyor .......................................................................... 62
3.4 Bucket elevator ............................................................................ 63
3.5 Melter ......................................................................................... 64
3.6 Tangki ......................................................................................... 65
3.7 Reaktor ....................................................................................... 66
3.8 Desublimer ................................................................................. 66
3.9 Cyclone ....................................................................................... 67
3.10 Scrubber ..................................................................................... 68
3.11 Blower ........................................................................................ 68
3.12
Furnace ...................................................................................... 69
3.13 Heat Exchanger .......................................................................... 70
3.14 Cooler ......................................................................................... 71
3.15 Compressor ................................................................................ 73
3.16 Pompa ......................................................................................... 73
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM ............ 75
4.1 Unit Pendukung Proses ........................................................... 75
4.1.1 Unit Pengadaan Steam ................................................. 76
4.1.1.1 Perhitungan Kapasitas Boiler ........................ 78
4.1.1.2
Menentukan Luas Penampang Perpindahan Panas..
. ....................................................................... 79
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 7/152
ix
4.1.1.3 Perhitungan Kebutuhan Bahan Bakar ........... 80
4.1.1.4
Spesifikasi Boiler ........................................... 80
4.1.2
Unit Pengadaan dan Pengolahan Air ............................ 81
4.1.2.1 Penyediaan Air ............................................... 81
4.1.2.2 Pengolahan Air ............................................... 83
4.1.2.3 Kebutuhan Air ................................................ 90
4.1.3 Unit Pembangkit Tenaga Listrik .................................. 91
4.1.3.1 Kebutuhan Listrik .......................................... 92
4.1.3.2 Generator ....................................................... 95
4.1.4 Unit Penyedia Bahan Bakar .......................................... 96
4.1.5 Unit Penyedia Molten Salt .......................................... 97
4.1.6 Unit Penyedia Udara Tekan ......................................... 98
4.1.7
Unit Pengolahan Limbah ............................................. 99
4.2 Laboratorium ........................................................................... 103
4.2.1 Program Kerja Laboratorium ................................... 103
4.2.2 Alat-alat Utama Laboratorium .................................. 105
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN........................................................ 107
5.1
Bentuk Perusahaan .................................................................. 107
5.2 Struktur Organisasi .................................................................. 108
5.3 Tugas dan Wewenang ............................................................. 112
5.3.1 Pemegang Saham ........................................................ 112
5.3.2
Dewan Komisaris ........................................................ 112
5.3.3
Dewan Direksi ............................................................. 113
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 8/152
ix
5.3.4 Staf Ahli ....................................................................... 114
5.3.5
Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ..................... 114
5.3.6
Kepala Bagian ............................................................... 115
5.3.7
Kepala Seksi ................................................................. 119
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ............................................ 119
5.4.1 Karyawan Non Shift ..................................................... 120
5.4.2 Karyawan Shift atau Ploog ........................................... 120
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ......................................... 123
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ............... 124
5.6.1 Penggolongan Jabatan ................................................. 124
5.6.2 Jumlah Karyawan dan Gaji .......................................... 124
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan .............................................. 128
BAB VI ANALISIS EKONOMI ..................................................................... 129
6.1 Penaksiran Harga Peralatan ..................................................... 129
6.2 Dasar Perhitungan ................................................................... 131
6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ............................ 131
6.4
Hasil Perhitungan ................................................................... 133
6.4.1 Fixed Capital Investment (FCI) ................................... 133
6.4.2 Working Capital Investment (WCI) ............................. 134
6.4.3 Total Capital Investment (TCI) .................................. 134
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC) ............................. 134
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ............................ 135
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 9/152
ix
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC) ............................... 135
6.4.7 Total Manufacturing Cost .......................................... 135
6.4.8 General Expense (GE) ................................................. 135
6.4.9 Total Production Cost (TPC ) ...................................... 136
6.4.10 Analisa Kelayakan ....................................................... 139
Daftar Pustaka ................................................................................................. 140
Lampiran
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 10/152
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Grafik kebutuhan melamin tahun 2006-2010 ........................... 3
Gambar 1.2 Peta lokasi perencanaan pembangunan pabrik .......................... 6
Gambar 1.3 Struktur molekul melamin ........................................................ 7
Gambar 2.1 Diagram Alir Kualitatif ............................................................. 34
Gambar 2.2 Diagram Alir Kuantitatif ........................................................... 35
Gambar 2.3 Lay Out Pabrik ....................................................................... 57
Gambar 2.4 Lay Out Peralatan Proses .......................................................... 59
Gambar
4.1 Diagram Pengolahan Air ........................................................... 89
Gambar
4.2 Diagram Alir Waste Water Treatment ...................................... 102
Gambar
5.1 Struktur Organisasi Pabrik Melamin ......................................... 111
Gambar
6.1 Chemical Engineering Cost Index ............................................ 130
Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan ........................................................ 139
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 11/152
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kebutuhan Impor Melamin Indonesia 2006 – 2010 ................... 3
Tabel 1.2 Pabrik Urea di Indonesia .............................................................. 4
Tabel 1.3 Kapasitas produksi perusahaan melamin di dunia ........................ 5
Tabel 1.4 Perbandingan proses...................................................................... 15
Tabel 1.5 Prosentase penggunaan melamin di beberapa negara.................... 17
Tabel 2.1 Neraca Massa Overall ................................................................... 39
Tabel 2.2 Neraca Massa di Melter................................................................. 40
Tabel 2.3 Neraca Massa di Tangki…............................................................ 40
Tabel 2.4 Neraca Massa di Scrubber ……………………………………… 41
Tabel 2.5 Neraca Massa di Purging ( Tee-01 )……………………………. 41
Tabel 2.6 Neraca Massa di Percabangan ( Tee-02 )……………………….. 42
Tabel 2.7 Neraca Massa di Reaktor………………………………………... 42
Tabel 2.8 Neraca Massa di Desublimer ……………………………………. 43
Tabel 2.9 Neraca Massa di Percabangan ( Tee-02 )……………………….. 43
Tabel 2.10 Neraca Massa di Cyclone………………………………………. 44
Tabel 2.11 Neraca Panas Masuk…………………………………………… 44
Tabel 2.12 Neraca Panas Keluar……………………………………………. 45
Tabel 2.13 Neraca Panas di Melter ………………………………………….. 46
Tabel 2.14 Neraca Panas di Tangki…………………………………………. 46
Tabel 2.15 Neraca Panas di Scrubber ………………………………………. 47
Tabel 2.16 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-01 )…………………….. 47
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 12/152
xi
Tabel 2.17 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-02 )…………………….. 48
Tabel 2.18 Neraca Panas di Reaktor………………………………………… 48
Tabel 2.19 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-03 )…………………….. 49
Tabel 2.20 Neraca Panas di Furnace……………………………………….. 49
Tabel 2.21 Neraca Panas di Desublimer …………………………………….. 50
Tabel 2.22 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-03 )…………………….. 50
Tabel 2.23 Neraca Panas di Cyclone Cooler ( CY-03 )……………………... 51
Tabel 2.24 Neraca Panas di Cyclone Cooler ( CY-03 )……………………... 52
Tabel 2.25 Perincian luas tanah pabrik............................................................ 56
Tabel
4.1 Kebutuhan air pendingin ............................................................... 90
Tabel
4.2 Kebutuhan air total ....................................................................... 91
Tabel
4.3 Kebutuhan listrik untuk proses ..................................................... 92
Tabel
4.4 Kebutuhan listrik untuk pengolahan air ........................................ 93
Tabel 4.5 Kebutuhan listrik untuk penerangan ............................................. 94
Tabel 4.6 Total kebutuhan listrik .................................................................. 95
Tabel 4.7 Total Kebutuhan Bahan Bakar ...................................................... 97
Tabel 5.1 Jadwal pembagian kelompok shift ................................................ 122
Tabel
5.2 Jumlah karyawan menurut jabatannya .......................................... 125
Tabel 5.3 Perincian golongan dan gaji karyawan ......................................... 127
Tabel
6.1 Indeks Harga Alat ......................................................................... 130
Tabel
6.2 Fixed Capital Investment (FCI)..................................................... 133
Tabel
6.3 Working Capital investment ......................................................... 134
Tabel
6.4 Direct Manufacturing Cost ........................................................... 134
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 13/152
xii
Tabel
6.5 Indirect Manufacturing Cost ........................................................ 135
Tabel
6.6 Fixed Manufacturing Cost …........................................................ 136
Tabel
6.7 General Expense............................................................................ 136
Tabel
6.8 Analisa kelayakan ......................................................................... 138
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 14/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
1
I
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik
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 adalah salah satu bahan yang dihasilkan oleh industri petrokimia
dengan rumus C3H6 N6 juga dikenal dengan nama 2-4-6 triamino 1-3-5 triazine.
Senyawa ini berbentuk kristal monocyclic berwarna putih. Melamin diantaranya
digunakan sebagai bahan baku pembuatan melamin resin, bahan sintesa organik,
bahan pencampur cat, pelapis kertas, tekstil, leather tanning dan lain-lain. Bahan
baku yang digunakan pada proses pembuatan melamin adalah urea dan campuran
amonia 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 lapangan kerja baru.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 15/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
2
I
1.2 Kapasitas Pabrik
Penentuan kapasitas pabrik melamin dengan pertimbangan pertimbangan
sebagai berikut :
1.2.1 Perkiraan kebutuhan melamin di Indonesia
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 :
1. 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 dan menggunakan proses BASF.
2. 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
dengan proses stamycarbon ( DSM ). Kapasitas design pabrik ini 40.000 ton/
tahun dan telah dinaikkan menjadi 50.000 ton / tahun.
Kebutuhan melamin yang belum terpenuhi oleh produksi dalam negeri,
diimpor dari negara lain. Data-data produksi dan impor melamin Indonesia dari
tahun 2006 sampai tahun 2010 disajikan pada tabel 1.1.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 16/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
3
I
Tabel 1.1 Kebutuhan Impor Melamin Indonesia 2006 – 2010.
No Tahun Impor ( kg )
1. 2006 6.673.574
2. 2007 4.679.408
3. 2008 6.992.332
4. 2009 9.320.419
5. 2010 12.668.866
Sumber : BPS Indonesia , 2011
Pabrik melamin ini direncanakan beroperasi pada tahun 2016.
Perkiraan kebutuhan impor pada tahun tersebut dapat dilihat dengan
perhitungan menggunakan regresi linier data dari Tabel 1.1.
Hasil regresi terlihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Grafik kebutuhan melamin tahun 2006 -2010
Dari gambar 1.1 di atas, diperoleh rumus regresi linier :
y = 2.106x – 3.106
dengan y : kebutuhan impor ( kg/tahun )
x : tahun
y = 2.10 x – 3.10
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 17/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
4
I
Total kebutuhan melamin pada tahun 2016 dihitung dengan menggunakan
rumus regresi dan diperoleh bahwa kebutuhan melamin pada tahun tersebut
sebanyak 25.000 ton/tahun.
1.2.2 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
tahunnya dan telah diekspor dalam jumlah yang besar. Pabrik – pabrik urea yang
ada di Indonesia ditunjukkan pada tabel 1.2.
Tabel 1.2 Pabrik Urea di Indonesia
No. Nama Pabrik Lokasi Kapasitas ( ton/th )
1. PT Pupuk Sriwijaya Palembang, SumSel 2.262.000
2. PT Pupuk Iskandar Muda Lhokseumawe, NAD 1.140.0003. PT Petrokimia Gresik Gresik, Jawa Timur 460.000
4. PT Pupuk Kujang Cikampek, Jawa Barat 1.140.000
5. PT Pupuk Kaltim Bontang, Kaltim 2.980.000
1.2.3
Kapasitas Pabrik yang Berproduksi
Dari data yang ada pada Ullman’s Encyclopedia of Industry Chemistry,
menunjukkan bahwa kapasitas pabrik melamin yang ada di dunia berkisar antara
10.000-90.000 ton / tahun. Tabel 1.3 menunjukkan beberapa diantara produsen
melamin yang telah yang telah beroperasi di dunia.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 18/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
5
I
Table 1.3 Kapasitas produksi perusahaan melamin di dunia
Negara Perusahaan Kapasitas (ton/tahun)
Fed. Rep. Germany BASF 42.000
Netherland DSM 90.000
Austria Chemie Linz 47.000
Italy Ausind 28.000
Prancis Norsolor 15.000
Polandia Polimex Cekop 28.000
Rumania Romchim 12.000
Soviet Union Techmashimport 10.000
Japan Mitsui Toatsu 38.000
Taiwan Taiwan Fertilizer 10.000
Sumber : Ullman’s 6 th
edition, 2002
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, ketersediaan bahan baku dan referensi
kapasitas pabrik melamin yang sudah ada maka untuk perancangan awal pabrik
melamin ini ditetapkan dengan kapasitas 20.000 ton/tahun.
1.3 Lokasi Pabrik
Lokasi yang dipilih untuk pendirian pabrik melamin ini adalah daerah
kawasan industri Cikampek, Jawa Barat. Peta lokasi tersebut dapat dilihat pada
gambar 1. 2.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 19/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
6
I
Gambar 1. 2 Peta lokasi perencanaan pembangunan pabrik
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,
PT Aica Indonesia, PT Perstorp Bumi Raya, 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.
Lokasi
pendirian
pabrik
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 20/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
7
I
N
N N
NH2
H2 N
NH2
5. Transportasi
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 Proses
Menurut Ullman’s Encyclopedia of Industry Chemistry ( 2002 ), 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, tampak pada gambar 1.3 :
Gambar 1.3 Struktur Molekul Melamin
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 21/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
8
I
Kurang dari 100 tahun kemudian, ditemukan aplikasi industri produksi
resin melamin – formaldehid. Pabrik pertama beroperasi pada akhir tahun 1930.
Sejak itu melamin menjadi komoditas bahan kimia penting yang mengalami
peningkatan.
Pada sekitar tahun 1960, melamin diproduksi dari dicyanamid . Proses ini
berlangsung didalam autoclave pada tekanan 10 Mpa dan suhu 4000C dengan
adanya gas amoniak, sesuai persamaan reaksi
3 H2 NC(NH)NHCN 2 C3 N6H6 .................................................. ( 1.1 )
dicyanamid melamin
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 dicyanamid sebagai
bahan baku dihentikan pada akhir dekade 1960.
1.4.1 Macam-Macam Proses
Melamin dapat disintesa dari urea pada suhu 350 – 400 0C dengan
persamaan reaksi sebagai berikut:
6 H2 N – CO – NH2 C3 N3(NH2)3 + 6 NH3 + 3 CO2 .................. ( 1.2 )
urea melamin amoniak karbondioksida
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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 22/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
9
I
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 amoniak murni atau campuran antara amoniak dan
karbondioksida yang terbentuk selama reaksi.. Katalis yang digunakan yaitu silika
dan alumina.
Melamin meninggalkan reaktor berupa gas bersama dengan fluidizing gas.
Kemudian dipisahkan dari amonia dan karbondioksida dengan quenching gas
atau menggunakan air (yang diikuti dengan kristalisasi) atau sublimasi.
Pada proses menggunakan katalis, langkah pertama adalah dekomposisi urea
menjadi asam isocyanat dan amonia kemudian diubah menjadi melamin.
Mekanisme Reaksi :
6 (NH2)2CO 6 NH=C=O + 6 NH3 DH = 984kj / mol ........( 1.3 )
6 NH=C=O C3 N3(NH2)3 + 3 CO2 DH = -355 kj / mol ......( 1.4 )
6 (NH2)2CO C3 N3(NH2)3 + 6 NH3 DH = 629 kj / mol .......( 1.5 )
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 reactor pada suhu 395 - 400 0C pada
tekanan atmosferik. Katalis yang digunakan adalah alumina dengan fluidizing
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 23/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
10
I
gas berupa amonia 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, amonia 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
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 amonia
dan asam isocyanic pada kondisi suhu 350
0
C dan tekanan 0,35 Mpa. Amonia
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 0C dan tekanan
mendekati tekanan atmosfer. Melamin dipisahkan dari hasil reaksi yang
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 24/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
11
I
berupa fase gas melalui quenching dengan menggunakan air mother liquor
yang berasal dari centrifuge. Quencher didesain khusus agar dapat bekerja
dengan cepat sehingga mencegah hidrolisis melamin menjadi ammelide dan
ammeline. 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,
dengan fluidizing gas berupa amonia murni. Katalis yang digunakan berupa
alumina dan silika.
Lelehan urea diumpankan kedalam reaktor bagian bawah. Katalis
silika alumina difluidisasi oleh amonia yang masuk ke reaktor bagian bawah
dari reaktor fluidized bed . Reaksi dijaga pada suhu 400 0C 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 scrub dengan mother liquor dari centrifuge. Dari scrubber ,
suspensi melamin dialirkan kedalam kolom KO drum dimana sebagian dari
amonia 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
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 25/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
12
I
diuapkan didalam evaporator , kemudian dikristaliser dan pemisahan dari
mother liquor nya 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%.
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 disuplai dengan electric heater atau
sistem heat transfer dengan menggunakan lelehan garam panas.
Mekanisme reaksi yang terjadi sebagai berikut :
3 (NH2)2CO 3 HOCN + 3 NH3 ......................................... . ( 1.6 )
urea cyanic acid
3 HOCN (NCOH)3 ........................................................ ( 1.7 )
cyanuric acid
(NCOH)3 + 3 NH3 C3 N3(NH2)3+ 3 H2O ...................................... ( 1.8 )
melamin
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 26/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
13
I
3 (NH2)2CO + 3 H2O 6 NH3 + 3 CO2 ............................................... ( 1.9 )
6 (NH2)2CO C3 N3(NH2)3 + 6 NH3 + 3 CO2 ...................... ( 1.10 )
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,
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 amonia cair dan CO2 untuk
mengendapkan melamin. Amonia dan CO2 terpisah dibagian atas quencher
direcycle ke pabrik urea.
b. Proses Montedison
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 amonia 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
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 27/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
14
I
larutan amonia, setelah melalui proses pemisahan produk melamin
dikeringkan dengan prilling sehingga diperoleh melamin serbuk.
( Ullman’s, 2002 )
Dari beberapa proses di atas, diperoleh perbandingan proses yang tertera
dalam tabel 1.4.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 28/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
15
I
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 29/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
16
I
Dari tabel 1.4 di atas, dipilih proses BASF dalam memproduksi melamin
untuk pra rancangan pabrik ini. Karena proses BASF ini menghasilkan kemurnian
yang tinggi dengan kondisi operasi pada tekanan rendah
1.4.2 Kegunaan Produk
Kegunaan melamin diantaranya adalah digunakan sebagai bahan baku
pembuatan melamin resin, bahan sintesa organik, 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, yang merupakan industri yang diantaranya menghasikan
alat keperluan rumah tangga.
3. Industri surface coating, yakni industri yang menghasilkan cat, thinner,
dempul.
4. Industri laminasi, yaitu industri yang menghasilkan furniture.
Sebagai gambaran, pada tabel 1.5 dibawah ini adalah prosentase
penggunaan melamin dibeberapa negara maju di dunia.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 30/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
17
I
Tabel 1.5 Prosentase penggunaan melamin di beberapa negara
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%
Lain – lain - 8% 1%
Jumlah 100% 100% 100%
Sumber : Ullman’s 6 th
edition, 2002
1.4.3
Sifat fisis dan kimia bahan baku dan produk
1. Sifat fisis dan kimia bahan baku.
Sifat fisis urea :
Rumus molekul : NH2CONH2
Berat molekul : 60,06 g/mol
Titik leleh : 132,7 0C
Titik didih : 195 0C
Bentuk : Prill
Density : 1,32 g/cc
Bulk density : 0,74 g/cc
Spesific gravity : 1,335
Energi Bebas Pembentukan (25oC) : -42,120 cal/g mol
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 31/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
18
I
Panas Pembentukan : 60 cal/g, endotermik
Panas larutan, dalam air : 58 cal/g, endotermik
Panas kristalisasi : 110 cal/g, eksotermik
70% densitas bulk larutan urea : 0,74 g/cm2
Sifat fisis urea melt pada suhu 135 oC ( Ullman’s , 2002 ) :
Densitas : 1247 kg/m3
Volume molecular : 48.16 m3/kmol
Viskositas kinematik : 2,42 x 10-6 m2/s
Kapasitas panas molar : 135,2 J/mol K
Kapasitas panas spesific : 2.25 kJ/kg K
Surface Tension : 66,3 x 10-3 N/m
Sifat kimia urea :
Pada tekanan rendah dan temperatur tinggi urea akan menjadi biuret
2CO(NH2)2 NH2CONHCONH2 ....................................... ( 1.11 )
Bereaksi dengan formaldehid membentuk monometilourea dan dimetilourea
tergantung dari perbandingan urea dan formaldehid
Pada tekanan vakum dan suhu 180 – 190 0C akan menyublim menjadi
amonium cyanat (NH4OCN)
Pada tekanan tinggi dan adanya amonia akan merubah menjadi cyanic acid
dan cynuric acid
3 (NH2)2CO 3 HOCN + 3 NH3 ....................................... ( 1.12 )
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 32/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
19
I
3 HOCN (NCOH)3 ...................................................... ( 1.13 )
Dalam amonia cair akan membentuk urea-amonia CO(NH2)2, NH2, yang
terdekomposisi pada suhu diatas 45 0C.
2. Sifat fisis dan kimia produk
Sifat fisis melamin ( Ullman’s , 2002 ) :
Rumus molekul : C3 N6H6
Berat molekul : 126,13 g/mol
Titik leleh : 345 0C
Panas pembentukan (250C) : 71,72 kJ/mol
Panas pembakaran (25 0C) : -1976 kJ/mol
Panas sublimasi (25 0C) : -121 kJ/mol
Density : 1,573 g/cm3
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
Kelarutan dalam suhu 300 0C dalam gr/100 ml pada :
- Etanol : 0,06 g/100 cc
- Aceton : 0,03 g/100 cc
- Air : 0,5 g/100 cc
Entropi (25 0C) : 149 J K -1 mol-1
Energi gibs (25 0C) : 177 kJ/mol
Entropi pembentukan (25 0C) : -835 J K -1mol-1
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 33/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
20
I
Temperatur kritis : 905,56 0C
Tekanan kritis : 99,47 atm
Sifat kimia melamin :
Hidrolisa dengan basa, jika direaksikan dengan NaOH akan membentuk
ammeline/ ammelide
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.
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 ............................. ( 1.14 )
Me adalah molekul melamin dimana semua atom hidrogen yang ada pada
melamin diganti dengan gugus methylol dan menghasilkan produk dari
Monomethylol sampai hexamethylol melamine. Methylolmelamine sedikit
larut dalam sebagian besar solven dan sangat tidak stabil karena diikuti oleh
reaksi resinifikasi/ kondensasi.
Reaksi :
MeNHCH2OH + H2 N-Me MeNHCH2 NHMe + H2O ................. ( 1.15 )
2 MeNHCH2OH MeNHNH2OCH2 NHMe + H2O ................... ( 1.16 )
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 34/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
21
I
Pada kondensasi melamin produk mempunyi sifat khusus yaitu tahan terhadap
panas dan air yang baik.
Acylasi
Acylasi melamin dapat terjadi dengan sejumlah anhydrid melalui tahap triacyl
Reaksi dengan amine
Substitusi melamin dengan gugus alkil pada atom H yang menempel pada
gugus N dapat terjadi seperti pada reaksi dibawah ini :
(C3H3)(NH2)3 + RNH2 NH3 + R(C3H3)(NH2)2 ...................... ( 1.17 )
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.
1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum
Proses pembuatan melamin dari urea dengan proses BASF ini
menggunakan reaktor fluidized bed pada suhu 395 0C dan tekanan 2 atm. Sebelum
masuk ke unit reaksi, bahan baku yang berupa urea prill dilelehkan terlebih dahulu
dan masuk ke dalam reaktor berwujud lelehan. Katalis yang digunakan adalah
alumina, sedangkan untuk media fluidisasi digunakan recycle gas yang telah
dipanaskan sampai suhu 400 0C. Urea akan menguap secara spontan dan terjadi
reaksi sebagai berikut :
6 (NH3)2CO (g) C3 N3(NH2)3(g) + 6 NH3 (g) + 3 CO2 (g) ....................... ( 1.18 )
Urea Melamin Amoniak Karbondioksida
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 35/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
PENDAHULUAN
22
I
Yield dari reaksi di atas adalah 95 %. Gas melamin, urea yang tidak bereaksi,
amonia dan karbondioksida yang terbentuk keluar reaktor secara bersama-sama.
Bersamaan dengan itu, keluar pula biuret yang merupakan zat yang terkandung
dalam urea dan bersifat inert dalam reaksi ini. Selama reaksi berlangsung, tidak
ada penambahan katalis,karena deaktivasi katalis terjadi selama 3 tahun.
Produk yang berupa campuran gas kemudian didinginkan sampai suhu 200
0C, dimana suhu dijaga konstan dengan menambahkan recycle off gas yang
bersuhu 130 0C sebagai pendingin. Proses pendinginan bertujuan untuk
mengkristalkan melamin sedangkan urea yang tidak bereaksi dan biuret masih
dalam bentuk gas. Kemudian kristal melamin dan gas-gas hasil reaksi dipisahkan
dalam separator, sehingga diperoleh produk melamin dengan kemurnian tinggi.
Gas-gas hasil reaksi diproses kembali untuk mendapatkan urea, sedangkan gas
karbondioksida dan amoniak digunakan sebagai media fluidisasi dan sebagai
media pendingin.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 36/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
23
II
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku
a.
Urea
Urea diperoleh dari PT Pupuk Kujang, dengan spesifikasi sebagai berikut :
¨ Wujud : padat, berbentuk prill
¨ Ukuran butiran : 1-3,35 mm 97%
¨ Kemurnian minimum : 99 % berat
¨
H2O maksimum : 0,5 % berat
¨ Biuret maksimum : 0,5 % berat
¨ Kadar Nitrogen : 46 %
¨ Warna maksimum : 15 APHA
¨ Titik leleh : 132 0C
¨ NH3 bebas maksimum : 150 ppm
¨ Turbidity : 20 APHA
b. Katalis alumina
Katalis alumina diperoleh dari Qingdao Wish Chemicals Co.,Ltd
dengan spesifikasi :
¨ Wujud : Padat
¨
Surface area : 175 m
2
/g
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 37/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
24
II
¨ Bentuk partikel : bola
¨
Diameter : 0,14 cm
¨ Bulk density : 413,088 kg/m3
¨ Porositas : 0,45
¨ Volume pori : 0,3888 cc/ g partikel
2.1.2 Spesifikasi Produk
Melamin
Spesifikasi melamin di pasaran adalah sebagai berikut:
¨ Wujud : Padat
¨
Bentuk : Kristal putih
¨ Kemurnian : 99,8% (min)
¨ Moisture : 0,1% (max)
¨ Ash : 0,03 (max)
¨ Urea maksimum : 0,05%
¨ Biuret maksimum : 0,05%
¨ Nilai pH : 7,5 – 9,5
¨
Bulk density : 423,088 kg/m3
¨ Ukuran partikel : 15 – 100 mikron
¨ Warna maksimum : 20 APHA
¨ Tidak higroskopis
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 38/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
25
II
2.2 Konsep Proses
2.2.1 Mekanisme Reaksi
Melamin dapat dibuat dari urea pada suhu 390 – 410 0C yang merupakan
reaksi dekomposisi urea.
6 H2 N – CO – NH2 C3 N3(NH2)3 + 6 NH3 + 3 CO2 ..................... ( 2.1 )
Urea Melamin Amoniak Karbon dioksida
Reaksi pembentukan melamin dari urea melalui dua tahap reaksi. Tahap
pertama yaitu dekomposisi urea menjadi asam isocyanat dan amonia, tahap kedua
asam isocyanat berubah menjadi melamin dan karbondioksida. Pada proses ini
digunakan katalis alumina (Al2O3).
Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut :
1. Dekomposisi urea menjadi asam isocyanat dan amonia
6 (NH2)2CO (g) 6 NH = C =O (g) + 6 NH3 (g) ........................................ ( 2.2 )
2.
Asam isocyanat berubah menjadi melamin dan karbondioksida
6 NH = C = O C3 N3(NH2)3 (g) + 3 CO2 (g) ......................................... ( 2.3 )
6 (NH2)2CO (g) C3 N3(NH2)3 (g) + 6 NH3 (g) + 3 CO2 (g) ......................... ( 2.4 )
Reaksi tersebut berlangsung pada fasa gas dengan bantuan katalis berfase padat.
Yield yang diperoleh sebesar 95 %.
Mekanisme reaksi katalitik dituliskan :
Aà B + C
Bà D + E
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 39/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
26
II
Keterangan :
A = urea
B = asam isocyanat
C = amonia
D = melamin
E = karbon dioksida
Cv = konsentrasi di puncak kosong katalis
Ct = konsentrasi di puncak aktif katalis
1. Adsorbsi
瘸 . ↔ 瘸.
嘘 㸨
................................................................................... ( 1 )
2. Reaksi permukaan
瘸. ↔ .+ C
嘘 㸨 ú
................................................................................. ( 2 )
3. Reaksi permukaan
. ↔ . + E
嘘 㸨 ú
................................................................................ ( 3 )
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 40/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
27
II
4. Desorbsi
.
↔
.
嘘 㸨 ú
.................................................................................. ( 4 )
Persamaan 1, 3, dan 4 sangat cepat, sehingga :
㸨 ≫
嘘 0 → ú嘘 .................................................................................... ( 5 )
㸨 ≫
嘘 0 → ú嘘
....................................................................................... ( 6 )
㸨 ≫
嘘 0 → ú 嘘
........................................................................................ ( 7 )
Persamaan 5, 6, dan 7 dimasukkan ke persamaan 2
嘘 㸨
ú
嘘 㸨
嘘 㸨
tidak ada saat awal reaksià 嘘 0
Sehingga persamaan menjadi :
嘘 㸨
.......................................................................................... ( 8 )
NM puncak :
嘘 ú ú ú
嘘
ú
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 41/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
28
II
嘘
嘘 1
tidak ada saat awal reaksià 嘘 0
Sehingga persamaan menjadi :
嘘
1
嘘
..................................................................................................... ( 9 )
Persamaan 9 disubtitusikan ke persamaan 8 :
嘘 㸨
1
嘘 㸨
1
≫ 1
嘘
㸨
Dengan 㸨 嘘 㸨
嘘 㸨
( Fogler, 1999 )
Jadi dapat disimpulkan bahwa yang mengontrol adalah reaksi permukaan.
2.2.2 Kondisi Operasi
Proses pembuatan melamin dari bahan baku urea dijalankan pada kondisi :
¨ Reaktor : Fluidized bed reactor
¨ Suhu : 395 0C (Ullmann’s 6th edition, 2002)
¨
Tekanan : 2 atm
¨ Katalis : Al2O3
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 42/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
29
II
2.2.3 Tinjauan Termodinamika
Reaksi pembentukan melamin adalah reaksi endotermis. Bila ditinjau dari
energi bebas Gibbs diperoleh rumus dari Smith Van Ness (1996) :
DG = DG Produk - DG Reaktan
R = 8,314 J/mol K
T = 668 K
Diketahui DGf 0 masing-masing komponen pada 298 K :
CO(NH2)2 = 30,69 kJ/mol
(NCNH2)3 = 177 kJ/mol
CO2 = -394,38 kJl/mol
NH3 = -16,4 kJ/mol
DG0 reaksi = DG0 Produk - DG0 Reaktan
DG0 reaksi = [ (177 + 3 (-394,38) + 6 (-16,4)) – 6 (30,69)] kJ/mol
= -1288,68 kJ/mol
Harga konstanta kesetimbangan (K) pada suhu 3950C (668 K) diperoleh dengan
rumus ( Smith – Van Ness,1996 ) :
K = exp (-DG / RT )
In K =K 668J/mol.K x8,314
kJ/mol 1288,68
In K = 232,038
K = 5,93 x 10100
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 43/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
30
II
Harga konstanta kesetimbangan (K) sangat besar, sehingga reaksi pembentukan
melamin merupakan reaksi searah (irreversible).
Sedangkan jika ditinjau dari nilai entalphi panas, diperoleh :
DHR = DHf Produk - DHf Reaktan
Diketahui nilai DHf masing-masing komponen sebagai berikut :
CO(NH2)2 = -333,6 kJ/mol
(NCNH2)3 = -71,72 kJ/mol
CO2 = -393,5 kJl/mol
NH3 = -45,9 kJ/mol
DH0 reaksi = DH0 Produk - DH0 Reaktan
DH0 reaksi = [ (-71,72 + 3 (-393,5) + 6 (-45,9)) – 6 (-333,6)] kJ/mol
= 473,98 kJ/mol
Dari perhitungan entalpi panas, didapatkan nilai positif. Hal ini menunjukkan
bahwa reaksi berjalan secara endotermis.
2.2.4 Tinjauan Kinetika Reaksi
Tinjauan kinetika dapat diketahui dari rumus Archenius :
k = A . exp (-Ea/RT)
dimana :
k = kecepatan reaksi R = konstanta gas ideal
A = faktor tumbukan T = suhu
Ea = energi aktivasi
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 44/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
31
II
Dari persamaan diatas maka dapat diketahui bahwa harga k semakin besar jika :
1.
Faktor tumbukan diperbesar
Faktor tumbukan dapat diperbesar dengan pengadukan.
2.
Energi aktivasi kecil
Energi aktivasi dapat diperkecil dengan adanya katalis.
3. Suhu operasi besar
Reaktor yang digunakan adalah fluidized bed reactor sehingga temperatur
dapat dianggap seragam meskipun untuk reaktor yang sangat endotermis
(Ullmann, 2002). Sehingga berlaku persamaan (Levenspiel, 1972) :
( )( )ò +-=
XA
0 AA
A0
Xε1
Xd CA t
rA
Untuk Pabrik Melamin dengan proses BASF dengan T = 3950 C didapat data :
Residence time = 30 detik ( US Patent : 20100184976A1 )
Yield urea = 95% (Ullman , 2002)
Konversi = 95%
Reaksi:
6 (NH2)2CO (g) C3 N3(NH2)3 (g) + 6NH3(g) + 3CO2(g) .............................. ( 2.5 )
Persamaan kecepatan reaksi:
* Reaksi gas :
V = V0 . ( 1 + AAXε )
NA = NA0 (1 – XA )
CA =
V
NA =
)Xε(1.V
)X(1. N
AA0
AA0
+
-
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 45/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
32
II
CA = CA0 .)Xε(1
)X(1
AA
A
+
-
-r A = k A CA0 )Xε(1
)X(1
AA
A
+
-
* Untuk reaksi menggunakan reaktor fluidized bed , didekati dengan menggunakan
persamaan pada RAP, yaitu :
V = FA0 . ò -
AX
0 A
AX
dt r
d
dt = CA0 . V0 ò -AX
0 A
A
).(
X
V r
d
( )ò +-=
AX
0 AA
A0A0
Xε1).(
Xd .VC t
o A V r
( )ò +-=
AX
0 AA
A
A0 Xε1)(
Xd
C t Ar
( )
95,0
0AA
0,95
0 A
A
A X-1
1ln
k
1
X1
Xd
k
1 t =
-= ò
( )0,95-1
1ln
k
1 30
A
=
2,996 x30
1 k A =
-1A detik .0999,0k =
( )( )
( )ò
+úû
ùêë
é
+
-=
0,95
0
AA
AA
A0A
A0
Xε1Xε1
X1CAk
Xd CA t
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 46/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
33
II
2. 3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses
2.3.1
Diagram Alir Proses
Diagram alir pra rancangan pabrik melamin dari urea dengan proses BASF
dapat ditunjukkan dalam 2 macam, yaitu :
a.
Diagram alir kualitatif ( Gambar 2.1 )
b. Diagram alir kuantitatif ( Gambar 2.2 )
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 47/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
34
II
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 48/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
35
II
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 49/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
36
II
2.3.2 Tahapan Proses
Proses pembuatan melamin dengan metode BASF dari urea dapat dibagi
menjadi tiga tahap :
1. Tahap persiapan bahan baku
2. Tahap reaksi
3. Tahap pemurnian produk
2.3.2.1. Tahap Penyiapan Bahan Baku
Bahan baku urea yang berwujud padat ( prill) dengan kemurnian 99%
berat disimpan di silo penyimpanan urea (SL-01) pada suhu kamar dan tekanan 1
atm. Dari silo penyimpanan, urea prill diumpankan ke melter (M-01) untuk
dilelehkan pada suhu 1400 C tekanan 1 atm. Pada kondisi ini urea meleleh dan
kandungan airnya akan menguap.
Dari melter lelehan urea lalu dipompa ke holding tank (T-01). Dari
holding tank lelehan urea dialirkan ke dua tempat, yaitu scrubber (SC-01) dan
reaktor (R-01). Pada scrubber lelehan urea digunakan untuk mengambil sisa
melamin yang terikut dalam off gas. Lelehan urea dari scrubber dikembalikan lagi
ke holding tank dan bercampur dengan lelehan urea dari melter. Lelehan urea dari
holding tank pada suhu 161
o
C dipompa dan dipanaskan di heat exchanger (HE-
01 dan HE-02) sampai suhu 395 o C, tekanan 2,2 atm. Selanjutnya lelehan urea
digunakan sebagai umpan pada reaktor.
2.3.2.2. Tahap Reaksi
Lelehan urea kemudian diinjeksikan ke reaktor fluidized bed melalui
beberapa nozzle pada reaktor. Lelehan urea akan menguap secara spontan dan
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 50/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
37
II
terdispersi ke dalam partikel - partikel katalis yang terfluidisasi karena aliran
fluidizing gas dari bawah reaktor.
Fluidizing gas berupa campuran gas amonia dan karbondioksida dari off
gas hasil reaksi pembentukan melamin yang telah dipisahkan dalam scrubber .
Dari scrubber, fluidizing gas dialirkan dengan kompresor menuju desublimer
(DS-01) dan furnace (F-01). Gas yang dialirkan menuju desublimer akan
digunakan sebagai quenching gas. Sedangkan gas yang mengalir menuju furnace
dipanaskan sampai suhu 395o C, tekanan 2,2 atm, selanjutnya digunakan sebagai
fluidizing gas pada reaktor.
Reaktor beroperasi pada suhu 395o C, tekanan 2 atm, dan menggunakan
katalis alumina. Reaksi yang terjadi berlangsung secara endotermis. Kebutuhan
panas reaksi disuplai dari molten salt yang dialirkan melalui coil di dalam reaktor.
Di dalam reaktor terjadi penguraian urea menjadi melamin, amonia, 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, amonia, karbondioksida, biuret dan urea yang tidak bereaksi.
2.3.2.3. Tahap Pemurnian Produk
Gas hasil reaksi keluar dari reaktor, kemudian didinginkan di heat
exchanger (HE-03) sampai suhu 310o C. Gas tersebut kemudian masuk
desublimer. Dalam desublimer, gas tersebut dikontakkan dengan off gas dari
scrubber yang telah didinginkan dalam heat exchanger (HE-04) sampai suhu 146o
C. Off gas digunakan sebagai pendingin (quenching gas) sehingga gas melamin
akan mengkristal. Kebutuhan quenching gas adalah 3,5 kg untuk 1 kg melamin.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 51/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
38
II
Melamin yang mengkristal sebanyak 99%, dengan kemurnian 99,9% (Ullman Vol
A 16). Kristal melamin dan gas – gas hasil reaksi keluar desublimer pada suhu
195o C. Kemudian dialirkan menuju cyclone separator (CY-02). Di dalam CY-02
terjadi proses pemisahan antara padatan kristal dengan off gas dimana semua
kristal yang terbentuk dapat terpisahkan sebagai produk. Kristal melamin yang
masih bersuhu 1950 C ini didinginkan dalam cyclone suspension cooler (CY-03
dan CY-04) sampai suhu 400 C. Kemudian kristal melamin disimpan dalam silo
(SL-02) untuk selanjutnya dilakukan packaging dan bagging, lalu disimpan di
gudang dan siap untuk dipasarkan.
Gas keluar cyclone separator sebagai off gas sebagian dialirkan
menggunakan blower (BL-01) menuju percabangan purging. Di percabangan
aliran gas di bagi menjadi dua bagian. Yang pertama menuju scrubber untuk
selanjutnya digunakan sebagai fluidizing gas dan quenching gas, sedangkan
sisanya di purging. Di dalam scrubber terjadi proses pemisahan urea dan melamin
yang terikut pada off gas. Pada scrubber , off gas dikontakkan dengan lelehan urea
yang memiliki suhu 161o C sehingga suhu off gas akan turun sampai 179o C.
Karena penurunan suhu ini maka komponen yang kondensable dalam off gas
sebagian besar akan mengembun dan terbawa oleh lelehan urea. Sedangkan gas
yang tidak terbawa oleh lelehan urea akan keluar dari scrubber . Sebagian gas
digunakan sebagai pendingin pada desublimer dan sementara sisanya digunakan
sebagai fluidizing gas pada reaktor.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 52/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
39
II
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas
Produk : Melamin 99,9% berat
Kapasitas : 20.000 ton/tahun
Satu tahun produksi : 330 hari
Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam
2.4.1 Neraca Massa Overall
Satuan yang digunakan : kg/jam
Tabel 2.1 Neraca Massa Overall
Komponen Input Output
Arus 1 Arus 2 Arus 9 Arus 11
(NH2)2CO 7.282,52 0,00 1,26 62,48
(CONH2)2 NH 36,78 0,00 1,26 35,52
H2O 36,78 36,78 0,00 0,00
C3 N3(NH2)3 0,00
0,00 2.522,73 4,20
NH3 0,00 0,00 0,00 2.047,00
CO2 0,00 0,00 0,00 2.644,84
Sub Total 7.356,08 36,78 2.525,25 4.794,05
TOTAL 7.356,08 7.356,08
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 53/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
40
II
2.4.2 Neraca Massa Alat
1.
Neraca Massa di Melter
Tabel 2.2 Neraca Massa di Melter ( M-01)
Komponen Input Output
Arus 1 Arus 2 Arus 3
CO(NH2)2 7282,52 0 7282,52
(CONH2)2 NH 36,78 0 36,78
H2O 36,78 36,78 0
C3 N3(NH2)3 0 0 0
NH3 0 0 0
CO2 0 0 0
Sub Total 36,78 7319,30
Total 7356,08 7356,08
2. Neraca Massa di Tangki ( T-01 )
Tabel 2.3 Neraca Massa di Tangki ( T-01 )
Komponen Input Output
Arus 3 Arus 13 Arus 4
CO(NH2)2 7282,52 5968,67 13251,19
(CONH2)2 NH 36,78 340,81 377,59
C3 N3(NH2)3 0 37,11 37,11
NH3 0 0 0
CO2 0 0 0
Sub total 7319,30 6346,58Total 13665,88 13665,88
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 54/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
41
II
3. Neraca Massa di Scrubber ( SC-01 )
Tabel 2.4 Neraca Massa di Scrubber ( SC-01)
Komponen Input Output
Arus 5 Arus 12 Arus 13 Arus 14
CO(NH2)2 5652,48 316,19 5968,67 0
(CONH2)2 NH 161,06 179,74 340,81 0
C3 N3(NH2)3 15,83 21,28 37,11 0
NH3 0 10334,61 0 10334,61
CO2 0 13352,90 0 13352,90
Sub total 5829,37 24204,7203 6346,58 23687,509Total 30034,09 30034,09
4. Neraca Massa di Purging ( Tee-01 )
Tabel 2.5 Neraca Massa di Purging ( Tee-01 )
Komponen Input Output
Arus 10 Arus11 Arus 12CO(NH2)2 378,67 62,48 316,19
(CONH2)2 NH 215,26 35,52 179,74
C3 N3(NH2)3 25,48 4,20 21,28
NH3 12381,62 2047,00 10334,61
CO2 15997,74 2644,84 13352,90
Subtotal 4794,05 24204,72
TOTAL 28998,77 28998,77
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 55/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
42
II
5. Neraca Massa di Percabangan ( Tee-02 )
Tabel 2.6 Neraca Massa di Percabangan ( Tee-02 )
Komponen Input Output
Arus 4 Arus 6 Arus 5
CO(NH2)2 13251,19 7598,71 5652,48
(CONH2)2 NH 377,59 216,52 161,06
C3 N3(NH2)3 37,11 21,28 15,83
NH3 0,00 0,00 0,00
CO2 0,00 0,00 0,00
Sub Total 7836,51 5829,37Total 13665,88 13665,88
6. Neraca Massa di Reaktor ( R-01 )
Tabel 2.7 Neraca Massa di Reaktor ( R-01 )
Komponen Input Output
Arus 6 Arus 15 Arus 7
CO(NH2)2 7598,71 0 379,94
(CONH2)2 NH 216,52 0 216,52
C3 N3(NH2)3 21,28 0 2548,21
NH3 0 6443,46 8490,47
CO2 0 8325,31 10970,15
Subtotal 7836,51 14768,7766
Total 22605,29 22605,29
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 56/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
43
II
7. Neraca Massa di Desublimer ( DS-01 )
Tabel 2.8 Neraca Massa di Desublimer ( DS-01 )
Komponen Input Output
Arus 7 Arus 16 Arus 8
CO(NH2)2 379,94 0 379,94
(CONH2)2 NH 216,52 0 216,52
C3 N3(NH2)3 2548,21 0 2548,21
NH3 8490,47 3891,15 12381,62
CO2 10970,15 5027,58 15997,74
Sub total 22605,29 8918,73
Total 31524,02 31524,02
8. Neraca Massa di Percabangan ( Tee-03 )
Tabel 2.9 Neraca Massa di Percabangan ( Tee-03 )
Komponen Input Output
Arus 14 Arus 16 Arus 15
CO(NH2)2 0 0 0
(CONH2)2 NH 0 0 0
C3 N3(NH2)3 0 0 0
NH3 10334,61 3891,15 6443,46
CO2 13352,90 5027,58 8325,31
Sub Total 8918,73 14768,78
Total 23687,51 23687,51
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 57/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
44
II
9. Neraca Massa di Cyclone ( CY-02 )
Tabel 2.10 Neraca Massa di Cyclone ( CY-02 )
Komponen Input Output
Arus 8 Arus 9 Arus 10
CO(NH2)2 379,94 1,26 378,67
(CONH2)2 NH 216,52 1,26 215,26
C3 N3(NH2)3 2548,21 2522,73 25,48
NH3 12381,62 0 12381,62
CO2 15997,74 0 15997,74
Total 2525,25 28998,77
31524,02 31524,02
2.4.3 Neraca Panas Overall
Satuan yang digunakan : kkal/jam
Tabel 2.11 Panas Masuk Proses Overall
Komponen Panas Masuk
Arus 1 Qsteam Q furnace Qkompresi
(NH2)2CO 5.592 - - -
(CONH2)2 NH 92 - - -
H2O 532 - - -
C3 N3(NH2)3 - - - -
NH3 - - - -
CO2 - - - -
Sub Total 6.216 804.780 3.115.000,18 477.132
TOTAL 4.403.128
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 58/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
45
II
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 59/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
46
II
2.4.4 Neraca Panas Alat
1.
Neraca Panas di Melter ( M-01 )
Tabel 2.13 Neraca Panas di Melter ( M-01 )
Komponen Input (kkal) Output (kkal)
Q1 Qv Q2 Q3 QL Qp
CO(NH2)2 5.591,75 346.541,23 438.350,87
(CONH2)2 NH 92,15 2.604,05 1.255,13
H2O 531,95 2.325,56 19.918,60
Sub total 6.215,85 1.087.393,94 2.325,56 349.145,27 282.614,36 459.524,60
Total 1.093.609,79 1.093.609,79
2.
Neraca Panas di Tangki ( T-01 )
Tabel 2.14 Neraca Panas di Tangki (T-01 )
Komponen
Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q3 Q13 Q4
CO(NH2)2 346.541,23 398.501,64 749.716,93
(CONH2)2 NH 2.604,05 33.854,74 31.784,73
C3 N3(NH2)3 - 7.368,86 7.368,86
NH3 - - -
CO2 - - -
349.145,27 439.725,24 788.870,52 TOTAL 788.870,52 788.870,52
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 60/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
47
II
3. Neraca Panas di Scrubber ( SC-01 )
Tabel 2.15 Neraca Panas di Scrubber ( SC-01 )
Komponen
Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q5 Q12 Q13 Q14
CO(NH2)2 319.802 - 398.501,64 -
(CONH2)2 NH 13.558 - 33.854,74 -
C3 N3(NH2)3 3.143 294,1853335 7.368,86 -
NH3 - 127970,3206 - 852.632,86
CO2 - 1270024,786 - 442.434,77
336.503,58 1.398.289,29 439.725,24 1.295.067,63
TOTAL 1.734.792,87 1.734.792,87
4. Neraca panas di Heat Exchanger ( HE-01 )
Tabel 2.16 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-01 )
Komponen Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q6 in Q salt in Q6 out
CO(NH2)2 430.257,20 - 802.152,94
(CONH2)2 NH 18.241,03 - 34.007,78
C3 N3(NH2)3 4.225,57 - 4.225,57
NH3 - - -
CO2 - - -
452.723,80 387.662,49
TOTAL 840.386,29 840.386,29
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 61/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
48
II
5. Neraca panas di Heat Exchanger ( HE-02 )
Tabel 2.17 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-02 )
Komponen Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q6 in Q salt in Q6 out
CO(NH2)2 802.152,94 - 1.174.048,68
(CONH2)2 NH 34.007,78 - 49.774,54
C3 N3(NH2)3 4.225,57 - 4.225,57
NH3 - - -
CO2 - - -
802.152,94 387.662,49
TOTAL 1.228.048,79 1.228.048,79
6. Neraca Panas di Reaktor ( R-01 )
Tabel 2.18 Neraca Panas di Reaktor ( R-01 )
Komponen INPUT (kkal/jam) OUTPUT (kkal/jam)
Q16 Qsalt Q5 QV QReaksi Q7
CO(NH2)2 - - 1.174.049 1.888.910 - 13.784
(CONH2)2 NH - - 49.775 35.966 - 5.977
C3 N3(NH2)3 - - 4.226 4.898 - 83.667
NH3 1.393.887 - - - - 1.835.857
CO2 703.916 - - - - 927.141
2.097.804 3.651.972 1.228.049 1.929.775 2.278.758 2.769.292
TOTAL 6.977.825 6.977.825
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 62/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
49
II
7. Neraca panas di Heat Exchanger ( HE-03 )
Tabel 2.19 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-03 )
Komponen Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q9 Q10 Q cw
CO(NH2)2 13.784,33 10.168,53 -
(CONH2)2 NH 5.976,80 4.547,34 -
C3 N3(NH2)3 83.667,47 62.231,78 -
NH3 1.835.857,37 1.368.021,86 -
CO2 927.140,55 701.199,32 -
2.146.168,82 720.257,69
TOTAL 2.866.426,51 2.866.426,51
8. Neraca Panas di Furnace ( F-01 )
Tabel 2.20 Neraca Panas di Furnace ( F-01 )
Komponen
INPUT (kkal/jam) OUTPUT (kkal/jam)
Q7in Q fuel Q7 out Q salt
CO(NH2)2 - - - -
(CONH2)2 NH - - - -
C3 N3(NH2)3 - - - -
NH3 755.310,55 - 1.393.887,37 -
CO2 390.424,70 - 703.916,41 -
1.145.735,26 4.604.040,93 2.097.803,78 3.651.972,40
TOTAL 5.749.776,18 5.749.776,18
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 63/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
50
II
9. Neraca Panas di Desublimer ( DS-01 )
Tabel 2.21 Neraca Panas di Desublimer ( DS-01 )
Komponen
Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q7 Q16 Qdsubl. Q8
CO(NH2)2 10.168,53 - 313,87 5.700,32
(CONH2)2 NH 4.547,34 - 209,73 2.720,16
C3 N3(NH2)3 62.231,78 - 580.764,84 212.247,04
NH3 1.368.021,86 250.239,80 - 1.135.582,76
CO2 701.199,32 129.952,15 - 588.822,04
2.146.168,82 380.191,94 581.288,44 1.945.072,33
TOTAL 2.526.360,77 2.526.360,77
10. Neraca panas di Heat Exchanger ( HE-04 )
Tabel 2.22 Neraca Panas di Heat Exchanger ( HE-04 )
Komponen
Input kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q16in Q16out Q cw CO(NH2)2 - - -
(CONH2)2 NH - - -
C3 N3(NH2)3 - - -
NH3 409.005,21 250.239,80 -
CO2 211.769,51 129.952,15 -
380.191,94 240.582,77
TOTAL 620.774,72 620.774,72
11. Neraca Panas di Kompresor ( C-01 )
Panas yang terjadi karena kenaikan tekanan :
∆ = Q15 out – Q15 in = 337.185,22 kkal
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 64/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
51
II
12. Neraca Panas di Kompresor ( C-02 )
Panas yang terjadi karena kenaikan tekanan :
∆ = Q15 out – Q15 in = 132.487,72 kkal
13. Neraca Panas di Blower ( B-01 )
Panas yang terjadi karena kenaikan tekanan :
∆ = Q10 out – Q10 in = 7.458,94 kkal
14. Neraca Panas di Cylone Cooler ( CY-03 )
Tabel 2.23 Neraca Panas di Cylone Cooler ( CY-03 )
Komponen
Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q9 in Qca in Q9 out Qca out
CO(NH2)2 32,96 - 9,69 -
(CONH2)2 NH 107,55 - 31,63 -
C3 N3(NH2)3 177.015,26 - 52.063,31 -
NH3 - - - -
CO2 - - - -
Udara - 90.774,06 - 215.825,19
Sub Total 177.155,78 90.774,06 52.104,64 215.825,19
TOTAL 267.929,84 267.929,84
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 65/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
52
II
15. Neraca Panas di Cylone Cooler ( CY-04 )
Tabel 2.24 Neraca Panas di Cylone Cooler ( CY-04 )
Komponen
Input (kkal/jam) Output (kkal/jam)
Q9 in Qca in Q9 out Qca out
CO(NH2)2 9,69 - 2,91 -
(CONH2)2 NH 31,63 - 9,49 -
C3 N3(NH2)3 52.063,31 - 15.618.99 -
NH3 - - - -
CO2 - - - -
Udara - 29.458,18 - 65.931,42
Sub Total 52.104,63 29.458,18 15.631,39 65.931,42
TOTAL 81.562,81 81.562,81
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 penyimpanan bahan
baku maupun produk. Tata letak pabrik harus dirancang sedimikian rupa sehingga
keselamatan, keamanan dan kenyamanan bagi karyawan dapat dipenuhi.
Selain peralatan yang tercantum di dalam flowsheet process, 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
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 66/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
53
II
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 (Ahyari,
Agus 1983):
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.
2.
Keamanan
Bangunan perkantoran letaknya berjauhan dengan instalasi proses, hal ini
didasarkan pada faktor keamanan (untuk mencegah akibat buruk apabila
terjadi ledakan, kebakaran, dan gas beracun).
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 67/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
54
II
3. Instalasi dan utilitas
Pemasangan dan distribusi pipa yang baik dari gas, udara, steam, dan listrik
akan membantu kemudahan kerja dan perawatannya. Penempatan peralatan
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.
Layout pabrik Melamin ini dapat dilihat pada gambar 2.3. Secara garis besar, lay
out pabrik dibagi menjadi beberapa daerah utama yaitu :
a. Daerah administrasi/ perkantoran, laboratorium, dan ruang kontrol
v
Daerah administrasi merupakan pusat kegiatan administrasi pabrik
yang mengatur kelancaran proses.
v Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses,
kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produksi yang
akan dijual.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 68/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
55
II
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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 69/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
56
II
Perincian luas tanah dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2.1 Perincian luas tanah pabrik
No Penggunaan Lahan Luas (m )
1 pos keamanan 50
2 ruang kontrol 105
3 gudang 400
4 kantor 700
5 musholla 50
6 kantin 300
7 poliklinik 180
8 laboratorium 210
9 bengkel 200
10 K-3 & fire safety 100
11 Garasi 660
12 daerah proses* 1000
13 daerah utilitas* 1000
14 unit pengolahan limbah* 495
15 area pengembangan* 2025
16 tempat parkir* 600
17 taman dan jalan* 7925
total 16000
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 70/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
57
II
2
4
13
1
7
8
15 17
9
11
1
Keterangan Gambar :
1. Pos Keamanan 7. Musholla 13. Area Pengembangan
2. Parkir 8. K3 dan fire safety 14. Area Proses
3. Parkir Karyawan 9. Laboratorium 15. Area Utilitas
4. Klinik 10. Gudang Bahan Baku 16. Bengkel
5. Kantin 11. Control Room 17. Unit Pengolahan Limbah
6. Kantor dan Aula 12. Gudang Produk 18. Garasi
Area Taman Area Jalan / Transportasi
6
5
10 12
14
16
Skala 1 : 1000
3
18
Gambar 2.3 Lay out pabrik
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 71/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
58
II
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
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 di sekitar 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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 72/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
59
II
6. Tata letak area proses
Penempatan alat-alat proses pada pabrik diusahakan agar dapat menekan biaya
operasi dan menjamin keamanan produksi pabrik sehingga dapat
menguntungkan dari segi ekonomi.
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 kapital yang tidak penting
§ Karyawan mendapat kepuasan kerja
Pada Prarancangan Pabrik Melamin ini, lay out peralatan proses dapat
dilihat pada gambar 2.4.
R-01
F-01
SL-01
M-01 T-01
HE-01
HE-02DS-01
Cy-02 Cy-03
Cy-04
S-01
SL-02HE-04HE-03
B
C-
01 SC-01
Gambar 2.4. Lay out peralatan proses
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 73/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
DESKRIPSI PROSES
60
II
Keterangan gambar :
BE-01 : Bucket Elevator 1 CY-02 : Cyclone melamin
M-01 : Melter CY-03 : Cyclone Suspension Cooler 1
T-01 : Tangki CY-04 : Cyclone Suspension Cooler 2
R-01 : Reaktor S-01 : Scrubber
F-01 : Furnace DS-01 : Desublimer
HE-01 : Heater umpan reaktor BC-01 : Belt conveyor
HE-02 : Heater umpan reaktor SC-01 : Screw Conveyor
HE-03 : Cooler gas hasil reaksi BE-02 : Bucket Elevator 2
HE-04 : Cooler off gas SL-01 : Silo Bahan Baku
CY-01 : Cyclone dalam reaktor SL-02 : Silo Produk
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 74/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
61
III
BAB III
SPESIFIKASI ALAT
3.1 Silo
Kode SL-01 SL-02
Fungsi Menyimpan bahan baku
urea prill (3 hari)
Menyimpan produk
melamin sementara (3 jam)
Kondisi operasi T = 30 ºC
P = 1 atm.
T = 30 ºC
P = 1 atm.
Jenis Cylindrical vessel dengan
conical bottom
Cylindrical vessel dengan
conical bottom
Kondisi penyimpanan Padat Padat
Kapasitas 481,49 m
3
462,35 m
3
Jumlah 1 1
Bahan konstruksi Carbon Stell SA 283 grade
C
Carbon Stell SA 283 grade
C
Dimensi
Diameter
Tinggi
Tebal
Tebal head
Tinggi head bottom
6,05 m
9,08 m
0,375 m
0,375 m
5,29 m
5,97 m
8,96 m
0,375 m
0,375 m
5,22 m
Tinggi total 14,37 m 14,18 m
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 75/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
62
III
3.2 Belt Conveyor
Kode BC-01
Fungsi Mengalirkan urea prill dari silo urea menuju BE-01
untuk diumpankan ke melter
Tipe Belt Conveyor
Daya yang digunakan 0,25 HP
Klasifikasi
Kapasitas
Lebar belt
Kecepatan belt
Panjang
32 ton/jam
14 in
27, 6 ft/menit
7 m
3.3 Screw conveyor
Kode SC-01
Fungsi Mengalirkan kristal melamin dari CY-04 menuju BE-02
untuk disimpan di Silo melamin
Tipe Screw Conveyor dengan feed hopper
Daya yang digunakan 0,25 HP
Klasifikasi
- Luas terisi umpan
- Diameter flight
- Diameter pipa sumbu
- Diameter shaft
- Kecepatan putar
- Panjang
30 %
10 in
2,5 in
2 in
55 rpm
10 ft
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 76/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
63
III
3.4 Bucket Elevator
Kode BE-01 BE-02
Fungsi mengangkut urea prill dari
BC-01 ke melter
mengangkut melamin dari
SC-01 ke silo melamin
Ukuran Bucket (8 x 5 ½ x 7 ¾ x – 8) in (8 x 5 ½ x 7 ¾ x – 8) in
Lebar Bucket 8 in 8 in
Projection Bucket 5 ½ in 5 ½ in
Dalam Bucket 7 ¾ in 7 ¾ in
Jarak antar Bucket 8 in 8 in
Kecepatan Bucket 150 ft/menit 150 ft/menit
Power motor 0,75 HP 0,25 HP
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 77/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
64
III
3.5 Melter
Kode M-01
Fungsi Melelehkan Urea prill menjadi melt pada T = 140º C dan
P = 1 atm.
Jenis Agigated Melter
Diameter tangki 2,34 m
Tinggi tangki 3,37 m
Media pemanas Saturated steam dengan suhu 170º C
Panjang koil 22,41 m
Jumlah lingkaran koil 5 lingkaran
Bahan konstruksi Carbon Stell SA 285 grade C
Isolasi Asbestos
Dimensi pengaduk
Diameter pengaduk
Panjang Blade
Lebar Baffle
Lebar Blade
Daya Pengaduk
Jumlah Turbin
0,613 m
0,153 m
0,104 m
0,123 m
13,57 HP
2 buah
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 78/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
65
III
3.6 Tangki
Kode T-01
Fungsi Menyimpan bahan baku urea melt sementara (1 jam)
pada T = 160º C dan P = 1 atm.
Jenis Agigated Vessel
Diameter tangki 2,52 m
Tinggi tangki 4,12 m
Bahan konstruksi Carbon Stell SA 285 grade C
Isolasi Asbestos
Dimensi Pengaduk
Diameter pengaduk
Panjang Blade
Lebar Baffle
Lebar Blade
Daya Pengaduk
Jumlah Turbin
0,78 m
0,195 m
0,133 m
0,156 m
21,81 HP
2 buah
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 79/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
66
III
3.7 Reaktor
Kode
Fungsi
Tipe
Jumlah
Tinggi total
Total Disengaging Head
Tinggi freeboard (Lf)
Tinggi zone reaksi (Lt)
Tinggi head bawah (Lh)
Diameter freeboard (Df)
Diameter zone reaksi (Dt)
Tebal
Bahan
Kondisi Operasi
Bahan isolasi dan tebal
R-01
Mereaksikan urea menjadi melamin, CO2 dan N H3
Fluidized bed reactor
1
15,80 m
6,75 m
1,25 m
5,13 m
0,48 m
3,04 m
1,93 m
0,83 in
Plate Steel SA 129 grade B
2 Atm, 395oC
Asbestos dengan tebal 0,33 m
3.8 Desublimer
Kode
Fungsi
Jenis
Diameter
Tinggi
Bahan konstruksi
DS-01
Mendesublimasikan melamin dari gas keluar reaktor
Cylinder vessel dengan ellips head dan conical bottom
1,37 m
2,59 m
Carbon Stell SA 285 grade C
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 80/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
67
III
3.9 Cyclone
Kode CY-01 CY- 02 CY-03 CY-04
Fungsi Memisahkan
partikel padatan
yang terikut gas
hasil reaksi di
reaktor
Memisahkan
partikel padatan
melamin dari
campuran gas
keluaran
desublimer
Mendinginkan
partikel
padatan
melamin
keluaran CY-
02 dari suhu
195 oC
menjadi 75 oC
Mendinginkan
partikel
padatan
melamin
keluaran CY-
03 dari suhu
75oC menjadi
40oC
Tipe Internal
cyclone
Centrifugal
cyclone
Centrifugal
cyclone
Centrifugal
cyclone
Kondisi operasi T = 1950C
P = 1,3 atm
T = 750C dan
P = 1,2 atm
T = 400C dan
P = 1,01 atm
Diameter
Partikel, min
11,31 µm 50 µm 50 µm 50 µm
Tinggi 3,07 m 5,45 m 6,35 m 6,42 m
Diameter luar 1,36 m 1,36 m 1,59 m 1,604 m
Pressure Drop 0,006 atm 18,7 milibar 9,18 milibar 9,2 milibar
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 81/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
68
III
3.10 Scrubber
Kode SC-01
Fungsi Mengambil melamin dari aliran off gas
Jenis Menara Packing
Jenis bahan isian Ceramic Raschig Ring
Ukuran packing 50 mm ( 2 in )
Kondisi operasi P = 1,2 atm
T = 195oC
Diameter total 2,58 m
Tinggi menara 13,44 m
Tinggi packing 11,26 m
3.11
Blower
Kode BL-01 BL-02 BL-03
Fungsi Mengalirkan offgas
dari siklon
Mengalirkan udara
pendingin menuju ke
siklon ( CY-03 )
Mengalirkan udara
pendingin menuju
ke siklon ( CY-04 )
Jenis Centrifugal blower Centrifugal blower Centrifugal blower
Debit gas 30.126,35 m3/jam 15.469,23 m3/jam 15.780,49 m3/jam
P1 1,4 atm 1 atm 1 atm
P2 1,41 atm 1,2 atm 1,02 atm
T1 195oC 30
oC 30
oC
T2 195oC 46
oC 32
oC
Daya 0,75 HP 7 HP 4 HP
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 82/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
69
III
3.12 Furnace
Kode F-01
Fungsi Memanaskan fluidizing gas umpan reaktor dan molten salt
sebagai pemanas di HE dan koil reaktor.
Tipe Furnace box type
Kondisi Operasi
Fluidizing gas masuk
Fluidizing gas keluaran
Molten Salt masuk
Molten Salt keluaran
Flue gas keluaran
238,7 0C
3950C
4000C
4300C
1683,38 0C
Spesifikasi seksi radiant
Panjang
Lebar
Tinggi
Jumlah tube
10,36 m
8,26 m
11,23 m
20
Spesifikasi seksi konveksi
Panjang
Lebar
Tinggi
Jumlah tube
10,36 m
5,58 m
11,23 m
8
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 83/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
70
III
3.13 Heat Exchanger
Kode HE-01 HE-02
Fungsi Memanaskan umpan
masuk reaktor sampai suhu
278,79oC
Memanaskan umpan
masuk reaktor dari suhu
278,79oC sampai 395
oC
Jenis Shell and Tube Shell and Tube
T operasi umpan melt 160,5 – 278,790C 278,79 - 395
0C
T operasi molten salt 415 – 400 0C 430 - 415 0C
Kondii operasi
- Hot Fluid
- Cold Fluid
Molten Salt
Urea melt
Molten Salt
Urea melt
Rd perancangan 0,017 hr.ft2.F/Btu 0,017 hr.ft
2.F/Btu
Rd min 0,01 hr.ft2.F/Btu 0,010 hr.ft2.F/Btu
UC 89,80 Btu/hr.ft2.F 82,26 Btu/hr.ft
2.F
UD 17,59 Btu/hr.ft2.F 34,57 Btu/hr.ft2.F
Tube Side
Fluida
OD
BWG
Panjang
Jumlah
Molten salt
1 in
18
6 ft
136
Molten salt
1 in
18
6 ft
170
Shell Side
Fluida
Pitch
Fluidizing gas
1,5265 in, Triangular
Fluidizing gas
1,5265 in ; Triangular
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 84/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
71
III
ID shell
Baffle space
Pass
pitch
15,25 in
11,44 in
6
pitch
21,25 in
15,94 in
4
h Outside
Shell side
Tube side
131,15 Btu/hr.ft2 0F
284,86 Btu/hr.ft2.0F
133,54 Btu/hr.ft2 0F
214,20 Btu/hr.ft2.0F
Pressure drop
Shell side
Tube side
4,22 psi
2,33 psi
0,002 psi
0,59 psi
3.14 Cooler
Kode HE-03 HE-04
Fungsi Mendinginkan gas hasil
reaksi dari suhu 3950C
sampai suhu 3100C
Mendinginkan offgas
scrubber sebelum masuk
desublimer (quenching
gas)
Tipe Double pipe heat
exchanger
Double pipe heat
exchanger
Jumlah 1 buah 1 buah
Panjang 120 ft 36 ft
Kondisi operasi
- Hot flud
- Cold fluid
Gas Hasil reaksi
Cooling water
off gas
Cooling water
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 85/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
72
III
Rd perancangan 0,0204 hr.ft2.F/Btu 0,016 hr.ft
2.F/Btu
Rd min 0,0188 hr.ft2.F/Btu 0,015 hr.ft2.F/Btu
UC 832,95 Btu/hr.ft2.F 206,51 Btu/hr.ft2.F
UD 46,30 Btu/hr.ft2.F 48,76 Btu/hr.ft
2.F
Spesifikasi Outer pipe
- Cold fluid
- Kapasitas
- Bahan Material
Cooling water
55.404,44 kg/jam
Carbon steel SA283 grade
C
Cooling water
18.506,37 kg/jam
Carbon steel SA283 grade
C
Spesifikasi Inner pipe
- Hot fluid
- Kapasitas
- Bahan material
- Jumlah
Gas hasil reaksi
22.605,29 kg/jam
Stainless Steel SS304
12 hairpin
Offgas
8.918,73 kg/jam
Stainless Steel SS304
7 hairpin
h Outside
Outer pipe
Inner pipe
1.108,86 Btu/hr.ft2 0
F
3.347,53 Btu/hr.ft2.0
F
348,5 Btu/hr.ft2 0
F
506,87 Btu/hr.ft2.0
F
Pressure drop
Outer pipe
Inner pipe
0,328 psi
12,67 psi
1,249 psi
0,031 psi
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 86/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
73
III
3.15 Compressor
Kode C-01 C-02
Fungsi Menaikkan tekanan gas
keluar scrubber dari 1,2 atm
menjadi 2,2 atm
Menaikkan tekanan gas
keluar scrubber dari 1,2
atm menjadi 1,8 atm
Type Centrifugal Compressor Centrifugal Compressor
Kapasitas 7,82 m3/s 2,94 m
3/s
Bahan konstruksi Stainless Stell type 302 Stainless Stell type 302
Power actual 161,97 HP 64,09 HP
3.16 Pompa
Kode P – 01 P – 02 P – 03 P – 04
Fungsi Mengalirkan
urea melt dari
melter menuju
holding tank (T-
01)
Memompakan
campuran urea
melt dari
holdink tank (T-
01) ke Scrubber
( Sc-01 ) dan
HE-01
Memompakan
molten salt dari
furnace ( F-01
) ke koil
pemanas reaktor
dan HE-02
Memompakan
molten salt dari
koil pemanas
reaktor ke
furnace ( F-01 )
Type Pompa
Sentrifugal
Pompa
Sentrifugal
Pompa
Sentrifugal
Pompa
Sentrifugal
Kapasitas 71,0026
galon/menit
132,224
galon/menit
815,41
galon/menit
19,88
galon/menit
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 87/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
SPESIFIKASI ALAT
74
III
Bahan
konstruksi
Carbonstell SA-
285 grade C
Carbonstell SA-
285 grade C
Carbonstell SA-
285 grade C
Carbonstell SA-
285 grade C
Power
teoritis
1,54 HP 1,56 HP 0,84 HP 0,85 HP
Power
actual
3,49 HP 3,14 HP 12,12 HP 3,39 HP
Power
motor
10 HP 10 HP 40 HP 20 HP
Schedule 40 40 40 40
ID 1,61 in 2,875 in ( pipa
ke scrubber )
1,89 in ( pipa
ke HE-01 )
10,75 in (pipa
ke koil
reaktor)
1,33 in ( pipa
ke HE-02 )
1,33 in
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 88/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
75
IV
BAB IV
UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1
Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau utilitas adalah unit yang bertugas
menyediakan sarana penunjang untuk menjamin kelancaran proses produksi. Pada
prarancangan pabrik melamin ini, utilitas yang diperlukan meliputi :
1. Unit pengadaan steam
Unit ini berfungsi untuk memenuhi kebutuhan steam yang digunakan
pada unit produksi. Steam pada unit produksi berfungsi sebagai media
pemanas melter .
2. Unit pengadaan dan pengolahan air
Unit ini berfungsi menyediakan air bersih sebagai air pendingin, air umpan
boiler, air sanitasi dan hydrant .
3. Unit pengadaan listrik
Unit ini berfungsi sebagai penyedia tenaga listrik untuk tenaga penggerak
peralatan proses dan untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan
sebagai cadangan digunakan generator.
4. Unit pengadaan bahan bakar
Unit ini menyediakan bahan bakar untuk furnace, boiler, dan generator
5. Unit penyedia molten salt
Unit ini sebagai penyedia kebutuhan panas pada reaktor
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 89/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
76
IV
6. Unit pengadaan udara tekan
Unit ini menyediakan udara tekan untuk menjalankan instrumen di seluruh
area proses dan utilitas.
7. Unit pengolahan limbah
Unit ini berfungsi mengolah limbah yang dihasilkan oleh pabrik, baik
limbah dari proses produksi maupun diluar proses produksi sebelum
dibuang ke lingkungan.
4.1.1 Unit Pengadaan Steam
Steam yang digunakan pada perancangan pabrik melamin ini untuk
memenuhi kebutuhan panas pada melter pelelehan urea. Steam ini diproduksi
dengan menggunakan boiler . Air sebagai umpan boiler diambil dari boiler feed
water . Steam yang digunakan yaitu steam jenuh (saturated steam) pada suhu 1700C. Kebutuhan steam pada data neraca panas yaitu 1.637,39 kg/jam dilebihkan
sebanyak 10% untuk mencegah kemungkinan terjadinya kehilangan pada saat
distribusi sehingga :
Jumlah saturated steam yang dibutuhkan :
1,1 x 1.637,39 kg/jam = 1.801,13 kg/jam
Kondensat yang kembali = 90 % dari steam yang dihasilkan
= 90 % x 1.801,13 kg/jam
=kg/lt1
kg/jam1.621,02
= 1.621,02 lt/jam
= 1,621 m3/jam
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 90/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
77
IV
Kondensat yang hilang = steam yang dihasilkan – kondensat yang kembali
= (1.801,13 – 1.621,02) kg/jam
=kg/lt1
kg/jam180,11
= 180,11 lt/jam
= 0,18 m3/jam
Blow down = 10 % dari kondensat yang kembali
= 10% x 1.621,02 kg/jam
= 162,102 kg/jam
=kg/lt1
kg/jam162,102
= 162,102 lt/jam
= 0,162 m3/jam
Make up air untuk boiler = kondensat yang hilang + blowdown
= (180,11 + 162,102) kg/jam
= 342,22 kg/jam
= 342,22 lt/jam
= 0,342 m
3
/jam
Umpan air masuk boiler = make up air + kondensat masuk boiler
= make up air + (kondensat kembali – blow down)
= 342,22 + (1.621,02 – 162,102) kg/jam
= 1.801,13 kg/jam
= 1.801,13 lt/jam
= 1,801 m3/jam
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 91/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
78
IV
Prosentase umpan masuk boiler
Kondensat =lt/jam1801,13
lt/jam1.458,92 x 100% = 81 %
Make up =lt/jam1801,13
lt/jam342,22 x 100% = 19 %
4.1.1.1 Perhitungan Kapasitas Boiler
Steam yang digunakan adalah :
Jenis : saturated steam
Suhu : 170 0C
Tekanan : 8 atm
Penentuan Kapasitas Boiler :
Q = ms x (h-hf) ………..……….............................................… (Severn, hal. 139 )
Dalam hal ini :
Q = kapasitas boiler
ms = massa steam
h = entalpi steam keluar boiler (Btu/lb)
hf = entalpi steam masuk boiler (Btu/lb)
Kondensat yang kembali berada pada kondisi cair jenuh pada suhu 170 0C
sedangkan make-up air berada pada kondisi cair jenuh 30 0C. dari tabel steam
diperoleh :
H 1700
C= 719 kJ/kg = 309,2 BTU/lb
H 300C = 125,7 kJ/kg = 50,04 BTU/lb
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 92/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
79
IV
Karena umpan yang masuk boiler terdiri dari 81% kondensat dan 19% make up,
maka :
Hf = (0,19 x H liq 30o C) + (0,81 x H liq 170
oC)
Hf = (0,19 x 50,04 ) + (0,81x 309,2)
= 259,96 Btu/lb
Steam yang dihasilkan berupa uap jenuh pada suhu 170 oC
Dari tabel steam diperoleh Hv 170oC = 2.767,1 kJ/kg = 1.189,6. BTU/lb
Jumlah steam yang dibutuhkan = 1.801,13 kg/jam = 3.970,81 lb/jam
Sehingga kapasitas boiler =
Q = ms x (Hv – Hf)
Q = 3.970,81 lb/jam x (1.189,6 Btu/lb – 259,96 Btu/lb)
= 3.691.398 Btu/jam
4.1.1.2 Menentukan Luas Penampang Perpindahan Panas
Dari Severn hal.140, konversi panas menjadi daya adalah :
Hp =34,5x970,3
Q
Hp =34,5x970,3
3.691.398
= 110,27 Hp
Dari Severn hal. 126 ditentukan luas bidang pemanasan adalah 10 ft2/HP,
sehingga total heating surface = 1.102,7 ft2
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 93/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
80
IV
4.1.1.3 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 =
f
Q
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 =0,7x19440
3.691.398
= 271,27 lb/jam
Volume bahan bakar =3lb/ft54,26
lb/jam271,27 = 4,999 ft3 / jam
4.1.1.4 Spesifikasi Boiler
Tipe : Fire tube boiler
Jumlah : 1 buah
Bahan bakar : solar
Heat Surface : 1.102,7 ft2
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 94/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
81
IV
4.1.2 Unit Pengadaan dan Pengolahan air
4.1.2.1
Penyediaan air
Kebutuhan air diperoleh dari sungai Cikao yang dekat dengan 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.
d.
Tidak terdekomposisi.
Air yang digunakan sebagai air pendingin tidak boleh mengandung zat-zat
sebagai berikut :
a. Besi, yang dapat menimbulkan korosi.
b. Silika, yang dapat menyebabkan kerak.
c. Oksigen terlarut, yang dapat menyebabkan korosi.
d. Minyak, yang merupakan penyebab terganggunya film corrotion inhibitor ,
menurunkan heat transfer coefficient dan dapat menjadi makanan mikroba
sehingga menimbulkan endapan.
2.
Air Sanitasi
Air sanitasi digunakan untuk kebutuhan air minum, laboratorium, kantor dan
perumahan. Syarat air sanitasi antara lain :
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 95/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
82
IV
Syarat fisik :
a. Suhu dibawah suhu udara luar
b. Warna jernih, turbidity < 10 ppm
c. Tidak mempunyai rasa
d. Tidak berbau
Syarat kimia :
a. Tidak mengandung zat anorganik
b. Tidak beracun
c. kadar klor bebas sekitar 0,7 ppm
Syarat Bakteriologis :
Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri patogen.
3.
Air umpan boiler
Air ini 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, CO2, 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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 96/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
83
IV
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.
4. 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.
Mula – mula air baku (raw water ) dilewatkan screener kemudian
diumpankan ke dalam bak penampung, kemudian diaduk dengan putaran tinggi
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.
Keluar dari tangki, air dimasukkan ke dalam clarifier dimana flok – flok
yang terbentuk diendapkan secara gravitasi sambil diaduk dengan putaran rendah.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 97/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
84
IV
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
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
1. Filtered Water Storage Tank
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
antar lain :
v Tidak menimbulkan kerak pada kondisi steam yang dikehendaki maupun
pada tube heat exchanger . Jika steam digunakan sebagai pemanas yang
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 98/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
85
IV
biasanya berupa garam-garam karbonat dan silika, hal ini akan
mengakibatkan turunnya efisiensi operasi, bahkan bisa mengakibatkan
boiler t idak beroperasi sama sekali.
v Bebas dari gas-gas yang dapat menimbulkan korosi terutama gas O2,
CO2, 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
Pengolahan air di unit demineralisasi , yaitu :
Ø
Activated carbon filter
Air dari filtered water storage diumpankan ke carbon filter yang berfungsi
untuk menghilangkan warna, bau dan zat-zat organik lainnya. Air yang
keluar dari carbon filter diharapkan mempunyai pH sekitar 7,0 – 7,5.
Ø Cation 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+ ............ ( 4.1 )
(logam) (resin)
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 99/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
86
IV
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) ............ ( 4.2 )
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 ...................................................................... ( 4.3 )
Dimana: R : Resin
M : anion seperti SO42- dan Cl-
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 100/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
87
IV
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 ......................................................... ( 4.4 )
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 ................................................................ ( 4.5 )
Nitrogen sebagai hasil reaksi bersama-sama dengan gas lain dihilangkan
melalui striping dengan uap bertekanan rendah.
v Larutan amoniak yang berfungsi mengatur pH
Larutan amoniak ditambahkan untuk menjaga pH air yang keluar dari
dearator pH-nya sekitar 7,0-7,5. Keluar dari dearator , kemudian
diinjeksikan larutan fosfat (Na3PO4H2O) ke dalam air umpan ketel untuk
mencegah terbentuknya kerak silika dan kalsium pada steam drum dan
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 101/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
88
IV
boiler tube. Sebelum diumpankan ke boiler air terlebih dahulu diberi
dispersan untuk mencegah terjadinya penggumpalan atau pengendapan
fosfat.
2. Portable Water Storage Tank
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.
Tahapan-tahapan proses pengolahan air sungai dalam unit pengadaan air
ini disajikan dalam diagram pada gambar 4.1
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 102/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
89
IV
Gambar 4.1 Diagram Pengolahan Air
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 103/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
90
IV
4.1.2.3 Kebutuhan air
1. Kebutuhan air pendingin
Kebutuhan air untuk pendingin dapat dilihat pada tabel 4.1
Tabel 4.1 Kebutuhan air pendingin
No. Kode Nama Alat Kebutuhan (kg/jam) Kebutuhan (m /hr)
1 HE-03 Cooler 55.404,44 1.329,71
2 HE-04 Cooler 18.506,37 444,15
Total 73.910,81 1.773,86
Total kebutuhan air pendingin = 73.910,81kg/jam = 3,91 m3/jam = 1.773,86
m3/hari. Diperkirakan terjadi kehilangan sebesar 10 % karena blowdown dan
penguapan sehingga total make up air perhari adalah 177,39 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(Linslay,hal.93)
sehingga untuk 190 orang diperlukan 7.600 lt/hari = 7,6 m
3
/ 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 8,21 m3/hari
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 104/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
91
IV
Tabel 4.2 Kebutuhan air total
No. Jenis Kebutuhan air (m /hari)
Air Pendingin Steam Air Sanitasi
1 Boiler - 43,49 -
2 Cooler 1.784,57 - -
3 Make-up air pendingin 178,46 - -
4 Karyawan kantor - - 7,6
5 Kantin dan poliklinik - - 3,02
6 Laboratorium,
kebersihan, taman dll
- - 2,84
Total 1.963,02 43,49 13,46
Total kebutuhan air untuk semua unit adalah 2019,97 m3/hari.
Diperkirakan terjadi loss sebesar 5 % sehingga make up air dari sumber air adalah
101 m3/hari.
4.1.3 Unit Pembangkit Tenaga Listrik
Kebutuhan tenaga listrik diperoleh dari Perusahaan Listrik Negara (PLN)
dan ditambah 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
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 105/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
92
IV
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
4.1.3.1 Kebutuhan Listrik
Kebutuhan listrik pabrik meliputi :
1. Keperluan Proses dan pengolahan air
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan pengolahan air meliputi:
Tabel 4.3 Kebutuhan listrik untuk proses
No. jenis alat HP
1 P-01 10
2 P-02 10
3 P-03 40
4 P-04 20
5 BL-01 0,75
6 BL-02 7
7 BL-03 4
8 C-01 161,97
9 C-02 64,09
10 BE-01 0,75
11 BE-02 0,25
Total 318,80
Power yang dibutuhkan = 318,80 HP x 0,746 KW = 237,83KW
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 106/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
93
IV
Tabel 4.4 Kebutuhan listrik untuk pengolahan air
Kode Nama alat Jumlah HP Total
PWT-01 Pompa dari sungai ke bak penampung 1 2 2
PWT-02
Pompa dari bak penampung ke bak
pengendap
1 0.5 0.5
PWT-03
Pompa dari bak pengendap ke tangki
filtrasi
1 5 5
PWT-04Pompa dari tangki filtrasi ke CL 1 2 2
PWT-05
Pompa dari bak air bersih ke bak
pnampung sanitasi
1 0.25 0.25
PWT-06
Pompa dari bak air bersih ke kation
exchanger
1 2 2
PWT-07
Pompa dari kation exchanger ke anion
exchanger
1 0.5 0.5
PWT-08
Pompa dari AE ke bak penyimpan
demin water
1 4 4
PWT-09
Pompa dari bak demin water ke
deaerator
1 0.25 0.25
PWT-10Pompa ke tangki air umpan boiler 1 0.25 0.25
PWT-11Pompa ke cooling tower 1 1.5 1.5
F-1 Fan Cooling water 2 2 4
Total 20.25
Power yang dibutuhkan = 20,25 HP x 0,746 KW
= 15,11 KW
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 107/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
94
IV
2.
Keperluan Penerangan dan Kantor
Tabel 4.5 Kebutuhan Listrik untuk penerangan
No Penggunaan LahanLuas
(m2)
@ W/m2
Jumlah
LampuWatt
1 pos keamanan 50 40 W/35 m2 2 80
2 ruang kontrol 105 40W/25 m2 5 200
3 gudang 400 40W/50 m2 8 320
4 kantor 700 40W/30 m2 23 920
5 musholla 50 40W/50 m2 1 40
6 kantin 300 40W/40 m2 8 320
7 poliklinik 180 40W/30 m2 6 240
8 laboratorium 210 40W/25 m2 9 360
9 bengkel 200 40W/40 m2 5 200
10 K-3 & fire safety 100 40W/30 m2 4 160
11 Garasi 660 40W/40 m2 16 640
12 daerah proses* 1000 100W/100m2 10 1000
13 daerah utilitas* 1000 100W/100m2 10 1000
14 unit pengolahan limbah* 495 100w/100m2 5 500
15 area pengembangan* 2025 100W/1000m2 2 200
16 tempat parkir* 600 100W/100 m2 6 600
17 taman dan jalan* 7925 100W/200 m2 40 4000
total 16000 160 10780
Keterangan :* area diluar ruangan
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu TL 40
watt. Jumlah lampu adalah 87 buah,
Total daya = 87 x 40 watt =3.480watt = 3,48 KW
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 108/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
95
IV
Untuk halaman, jalan, tempat parkir, tempat proses dan daerah perluasan
digunakan lampu Mercury 100 W. Jumlah lampu adalah 73 buah,
Total daya = 73 x 100 watt = 7.300 Watt
Total daya penerangan = 3.480 + 7.300 = 10.780 Watt
= 10,78 kW
Listrik untuk AC diperkirakan sebesar 15000 watt = 15 kW
3.
Keperluan laboratorium dan Instrumentasi
Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi diperkirakan sebesar 20 kW.
4. Listrik untuk bengkel dan pemeliharaan diperkirakan sebesar 30 kW
Tabel 4.6 Total Kebutuhan Listrik
No. Jenis Kebutuhan Listrik (kW)
1 Proses 237,832 Pengolahan air 15,11
3 Udara tekan 8,21
4 Penerangan 10,78
5 AC 15
6 Lab. & Instrumentasi 20
7 Bengkel & Pemeliharaan 30
Total 336,92
4.1.3.2 Generator
Untuk memenuhi kebutuhan listrik pada pabrik melamin ini, digunakan
generator dengan efisiensi 80 %, maka input generator dapat dihitung :
P = 336,92 kW/0,8
= 421,15 kW
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 109/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
96
IV
Ditetapkan input generator = 450 kW, sehingga untuk keperluan lain masih
tersedia = 28,85 kW.
Spesifikasi generator :
Tipe : AC Generator
Kapasitas : 450 kW
Tegangan : 220/230 V
Efisiensi : 80 %
Phase : 3
Jumlah : 1 buah
Bahan bakar : solar
4.1.4 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
Net Heating Value : 19440 Btu/lb
Density : 54,26 lb/cuft
Kapasitas generator yang digunakan adalah 450 kW = 1.535.469,34 Btu/jam.
Kebutuhan bahan bakar1944026,548,0
341.535.469,
x x = 1,82 ft3/jam
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 110/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
97
IV
b.
Untuk furnace
Dari neraca panas diperlukan solar sebanyak = 28,56 ft3/jam
c. Untuk boiler
Dari perhitungan diperlukan solar sebanyak = 5,00 ft3/jam
Tabel 4.7 Total Kebutuhan Bahan Bakar
No. Jenis Kebutuhan bahan bakar (ft3 /jam)
1 Generator 1,82
2 Furnace 28,56
3 Boiler 5,00
Total 35,38
Jadi jumlah kebutuhan bahan bakar total adalah 35,38 ft3/jam x 24 jam/hari x
1/(3,280823) m3/ft3 = 24,05 m3/hari.
4.1.5 Unit Penyedia Molten salt
Unit penyedia molten salt bertujuan untuk memenuhi kebutuhan molten
salt yang digunakan untuk memanaskan reaktor sampai mencapai kondisi operasi.
Molten salt yang digunakan terdiri dari 55% KNO3 dan 45% NaNO2. Dari
neraca panas didapat kebutuhan molten salt sebanyak = 458.959,12 kg/jam.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 111/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
98
IV
4.1.6 Unit Penyedia Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk prarancangan pabrik Hidrogen ini
diperkirakan sebesar 100 m3/jam, tekanan 100 psi dan suhu 35oC. Alat untuk
menyediakan udara tekan berupa kompresor yang dilengkapi dengan dryer yang
berisi silica gel untuk menyerap kandungan air sampai maksimal 84 ppm.
Spesifikasi kompresor yang dibutuhkan :
Kode : KU-01
Fungsi : Memenuhi kebutuhan udara tekan
Jenis : Single Stage Reciprocating Compressor
Jumlah : 1 buah
Kapasitas : 100 m3/jam
Tekanan suction : 14,7 psi (1 atm)
Tekanan discharge : 100 psi (6,8 atm)
Suhu udara : 35 oC
Efisiensi : 80 %
Daya kompresor : 11 HP
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 112/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
99
IV
4.1.7 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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 113/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
100
IV
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
- TSS : maks. 80 mg/l
- Oil : maks. 5 mg/l
- pH : 6,5 – 8,5
Adapun langkah-langkah proses waste water treatment adalah sebagai
berikut :
1. Oil separator
Limbah cair dialirkan dalam oil 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 ke dalam bak
ekualisasi dan dicampur agar homogen untuk mengekualisasi beban
pengolahan limbah pada tahap selanjutnya.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 114/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
101
IV
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 in, dilakukan penambahan Poly Aluminium Cloride (PAC) dan
Poly 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 padatan –
padatan 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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 115/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
102
IV
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.
Tahapan langkah proses water waste treatment dapat disajikan dalam
bentuk bagan pada gambar 4.2
Gambar 4.2 Diagram Alir Waste Water Treatment
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 116/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
103
IV
B.
Limbah padat 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
4.2 Laboratorium
Keberadaan laboratorium dalam suatu pabrik sangat penting untuk
mengendalikan mutu hasil produksi. Analisa yang dilakukan dalam rangka
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
4.2.1
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, spesific gravity
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 117/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
104
IV
ª
Analisa bahan dalam aliran proses, meliputi : analisadan komposisi bahan.
ª Analisa terhadap produk utama Melamin yang meliputi analisa komposisi,
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.
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, hasil keluaran
purging, kadar akhir, utilitas, dan bahan-bahan kimia yang digunakan
(aditif, bahan-bahan injeksi, dan lain-lain).
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 118/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
105
IV
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.
4.2.2 Alat-alat utama Laboratorium
Alat-alat utama yang digunakan dalam laboratorium terdiri atas :
1. Gas Cromatograph
Alat ini digunakan untuk menentukan komposisi dalam gas, seperti
ammonia, karbondioksida dan sebagainya
2. Spektrofotometer infra red
Spektrofotometer infra red digunakan untuk menentukan komposisi dan
jumlah senyawa dari padatan.
3. Water Content Tester
Alat ini digunakan untuk menentukan kadar air dalam produk
4. pH meter
pH meter digunakan untuk mengetahui derajat keasaman larutan
5. Spektrofotometer
Spektrofotometer digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu senyawa
yang terlarut dalam air
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 119/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
UNIT PENDUKUNG PROSES
DAN LABORATORIUM
106
IV
6. Hidrometer
Alat ini digunakan untuk mengukur spesific gravity
7. Turbidy meter
Turbidy meter digunakan untuk mengukur tingkat kekeruhan air
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 120/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
107
V
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan
Pabrik melamin yang akan didirikan, direncanakan mempunyai :
· Bentuk : Perseroan Terbatas (PT)
· Lapangan Usaha : Industri Melamin
· Lokasi Perusahaan : Cikampek, Jawa Barat
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu
(Widjaja, 2003) :
1. Mudah untuk mendapatkan modal, yaitu dengan menjual saham perusahaan.
2.
Tanggung jawab pemegang saham terbatas, sehingga kelancaran produksi hanya
dipegang oleh pimpinan perusahaan.
3. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan
adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah direksi beserta
stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.
4. Kelangsungan Perusahaan lebih terjamin, karena tidak berpengaruh dengan
berhentinya pemegang saham, direksi beserta stafnya atau karyawan perusahaan.
5. Efisiensi dari manajemen
Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris
dan direktur utama yang cukup cakap dan berpengalaman.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 121/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
108
V
6.
Lapangan usaha lebih luas
Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari
masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usaha.
5.2 Struktur Organisasi
Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat menunjang
kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan komunikasi
yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik antar karyawan.
Untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa
azas yang dapat dijadikan pedoman, antara lain (Zamani, 1998) :
a) Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas
b) Tujuan organisasi harus dipahami oleh setiap orang dalam organisasi
c)
Tujuan organisasi harus diterima oleh setiap orang dalam organisasi
d) Adanya kesatuan arah (unity of direction) dan perintah ( unity of command )
e) Adanya keseimbangan antara wewenang dan tanggung jawab
f) Adanya pembagian tugas (distribution of work)
g) Adanya koordinasi
h) Struktur organisasi disusun sederhana
i) Pola dasar organisasi harus relatif permanen
j) Adanya jaminan jabatan (unity of tenure)
k) Balas jasa yang diberikan kepada setiap orang harus setimpal dengan jasanya
l) Penempatan orang harus sesuai keahliannya
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 122/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
109
V
Dengan berpedoman pada azas tersebut maka diperoleh struktur organisasi yang
baik yaitu Sistim Line and Staff. Pada sistem ini garis kekuasaan lebih sederhana dan
praktis. Demikian pula dalam pembagian tugas kerja seperti yang terdapat dalam
sistem organisasi fungsional, sehingga seorang karyawan hanya akan bertanggung
jawab pada seorang atasan saja. Untuk kelancaran produksi, perlu dibentuk staf ahli
yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat
akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapainya tujuan
perusahaan.
Ada 2 kelompok orang yang berpengaruh dalam menjalankan organisasi garis
dan staf ini, yaitu ( Zamani, 1998 ) :
1. Sebagai garis atau lini yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok
organisasi dalam rangka mencapai tujuan.
2. Sebagai staf yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya
dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional.
Dewan Komisaris mewakili para pemegang saham (pemilik perusahaan)
dalam pelaksanaan tugas sehari-harinya. Tugas untuk menjalankan perusahaan
dilaksanakan oleh seorang Direktur Utama yang dibantu oleh Direktur Produksi dan
Direktur Keuangan-Umum. Direktur Produksi membawahi bidang produksi dan
teknik, sedangkan direktur keuangan dan umum membawahi bidang pemasaran,
keuangan, dan bagian umum. Kedua direktur ini membawahi beberapa kepala bagian
yang akan bertanggung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 123/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
110
V
pendelegasian wewenang dan tanggung jawab. Masing-masing kepala bagian akan
membawahi beberapa seksi dan masing-masing seksi akan membawahi dan
mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan
perusahaan akan dibagi dalam beberapa kelompok regu yang dipimpin oleh seorang
kepala regu dimana setiap kepala regu akan bertanggung jawab kepada pengawas
masing - masing seksi ( Widjaja, 2003 ).
Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut :
a. Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dan tanggung jawab
setiap orang yang terlibat di dalamnya
b. Penempatan tenaga kerja yang tepat
c. Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen
perusahaan yang lebih efisien.
d. Penyusunan program pengembangan manajemen
e. Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada
f. Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti
kurang lancar.
Struktur organisasi pabrik Melamin disajikan pada Gambar 5.1.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 124/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
111
V
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Melamin
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 125/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
112
V
5.3
Tugas dan Wewenang
5.3.1 Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk
kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut. Kekuasaan
tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan Terbatas) adalah
Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).
Pada RUPS tersebut, para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003) :
1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris
2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur
3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan dari
perusahaan.
5.3.2 Dewan Komisaris
Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik saham
sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham.
Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi (Widjaja, 2003) :
1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target
perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran
2. Mengawasi tugas - tugas direksi
3. Membantu direksi dalam tugas - tugas penting
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 126/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
113
V
5.3.3
Dewan Direksi
Direksi Utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertanggung
jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama
bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang
telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi direktur
produksi dan direktur keuangan-umum.
Tugas direktur umum, antara lain (Djoko, 2003) :
1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan
pekerjaannya secara berkala atau pada masa akhir pekerjaannya pada pemegang
saham.
2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan
yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan konsumen.
3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat
pemegang saham.
4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi (direktur produksi) dan bagian
keuangan dan umum (direktur keuangan dan umum).
Tugas dari direktur produksi antara lain :
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan
rekayasa produksi.
2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala
bagian yang menjadi bawahannya.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 127/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
114
V
Tugas dari direktur keuangan antara lain:
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan,
dan pelayanan umum.
2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala- kepala
bagian yang menjadi bawahannya.
5.3.4
Staf Ahli
Staf ahli terdiri dari tenaga - tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam
menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi.
Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan bidang keahlian
masing - masing.
Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :
1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.
2. Memberi masukan - masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan.
3. Memberi saran - saran dalam bidang hukum.
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang)
Litbang terdiri dari tenaga - tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan
bertanggung jawab kepada direksi. Litbang membawahi 2 departemen, yaitu
Departemen Penelitian dan Departemen Pengembangan
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 128/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
115
V
Tugas dan wewenangnya meliputi :
1. Memperbaiki mutu produksi
2. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi
3. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang
5.3.6 Kepala Bagian
Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan
mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan garis
wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat juga
bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada direktur
utama.
Kepala bagian terdiri dari:
1. Kepala Bagian Produksi
Kepala bagian produksi bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam
bidang mutu dan kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi
yang menjadi bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi seksi proses,
seksi pengendalian, dan seksi laboratorium.
·
Tugas seksi proses antara lain :
a. Mengawasi jalannya proses produksi
b. Menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak
diharapkan sebelum diambil oleh seksi yang berwenang.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 129/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
116
V
·
Tugas seksi pengendalian adalah menangani hal - hal yang dapat mengancam
keselamatan pekerja dan mengurangi potensi bahaya yang ada.
· Tugas seksi laboratorium, antara lain:
a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu
b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi
c. Mengawasi hal - hal yang berhubungan dengan buangan pabrik
d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi.
2. Kepala Bagian Teknik
Tugas kepala bagian teknik, antara lain:
a. Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan
utilitas
b.
Mengkoordinir kepala - kepala seksi yang menjadi bawahannya
Kepala Bagian teknik membawahi seksi pemeliharaan, seksi utilitas, dan seksi
keselamatan kerja-penanggulangan kebakaran.
· Tugas seksi pemeliharaan, antara lain :
a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik
b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik
· Tugas seksi utilitas adalah melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk
memenuhi kebutuhan proses, air, steam, dan tenaga listrik.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 130/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
117
V
·
Tugas seksi keselamatan kerja antara lain :
a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal - hal yang berhubungan
dengan keselamatan kerja
b. Melindungi pabrik dari bahaya kebakaran
3. Kepala Bagian Keuangan
Kepala bagian keuangan ini bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan
umum dalam bidang administrasi dan keuangan dan membawahi 2 seksi, yaitu
seksi administrasi dan seksi keuangan.
· Tugas seksi administrasi adalah menyelenggarakan pencatatan utang piutang,
administrasi persediaan kantor dan pembukuan, serta masalah perpajakan.
· Tugas seksi keuangan antara lain :
a.
Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan membuat
ramalan tentang keuangan masa depan
b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan
(Djoko, 2003)
4. Kepala Bagian Pemasaran
Kepala Bagian Pemasaran bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan
umum dalam bidang bahan baku dan pemasaran hasil produksi, serta membawahi
2 seksi yaitu seksi pembelian dan seksi pemasaran.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 131/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
118
V
·
Tugas seksi pembelian, antara lain :
a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan
dalam kaitannya dengan proses produksi
b. Mengetahui harga pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar
masuknya bahan dan alat dari gudang.
· Tugas seksi pemasaran :
a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi
b. Mengatur distribusi hasil produksi
5. Kepala Bagian Umum
Kepala Bagian Umum bertanggung jawab kepada direktur keuangan dan umum
dalam bidang personalia, hubungan masyarakat, dan keamanan serta
mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala bagian
imim membawahi seksi personalia, seksi humas, dan seksi keamanan.
· Seksi personalia bertugas :
a. Membina tenaga kerja dan menciptakan suasana kerja yang sebaik mungkin
antara pekerja, pekerjaan, dan lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan
waktu dan biaya.
b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja
yang tenang dan dinamis.
· Melaksanakan hal - hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 132/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
119
V
·
Seksi humas bertugas mengatur hubungan antara perusahaan dengan
masyarakat di luar lingkungan perusahaan.
· Seksi keamanan bertugas :
a. Mengawasi keluar masuknya orang - orang baik karyawan maupun bukan
karyawan di lingkungan pabrik.
b. Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas perusahaan
c. Menjaga dan memelihara kerahasiaan yang berhubungan dengan intern
perusahaan.
5.3.7 Kepala Seksi
Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai
dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing agar diperoleh
hasil yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses produksi. Setiap
kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian masing - masing sesuai dengan
seksinya.
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan
Pabrik melamin ini direncakan beroperasi 330 hari dalam satu tahun dan proses
produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan
untuk perawatan, perbaikan, dan shutdown. Sedangkan pembagian jam kerja
karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 133/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
120
V
5.4.1
Karyawan non shift
Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi
secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur, staf ahli, kepala
bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor.
Karyawan harian dalam satu minggu akan bekerja selama 5 hari dengan
pembagian kerja sebagai berikut :
Jam kerja :
· Hari Senin – Jum’at : Jam 08.00 – 17.00
Jam Istirahat :
· Hari Senin – Kamis : Jam 12.00 – 13.00
· Hari Jum’at : Jam 11.00 – 13.00
5.4.2 Karyawan Shift atau Ploog
Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses
produksi atau mengatur bagian - bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai
hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk
karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari bagian teknik, bagian
gedung dan bagian - bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta
keamanan pabrik.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 134/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
121
V
Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam sebagai
berikut :
Shift Pagi : Jam 07.00 – 15.00
Shift Sore : Jam 15.00 – 23.00
Shift Malam : Jam 23.00 – 07.00
Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D) dimana
dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok yang masuk, sehingga ada satu kelompok
yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan pemerintah, kelompok
yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal pembagian kerja masing-masing kelompok
ditampilkan dalam bentuk Tabel 5.1
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 135/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
122
V
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift
Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A P P S S M M L L P P
B S S M M L L P P S S
C M M L L P P S S M M
D L L P P S S M M L L
Hari 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
A S S M M L P P S S M
B M M L L P S S M M L
C L L P P S M M L L P
D P P S S M L L P P S
Hari 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
A M L L P P S S M M L
B L P P S S M M L L P
C P S S M M L L P P S
D S M M L L P P S S M
Keterangan : P : Pagi M : Malam
S : Siang L : Libur
Jadwal untuk tanggal pada bulan selanjutnya, berulang ke susunan awal.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 136/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
123
V
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor
kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi
kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan
perusahaan dikenakan absensi. Disamping itu masalah absensi digunakan oleh
pimpinan perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para
karyawan di dalam perusahaan (Djoko, 2003).
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah
Pada pabrik Melamin ini sistem upah karyawan berbeda - beda tergantung pada
status, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat
dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut :
1. Karyawan tetap
Karyawan tetap yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat
keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan kedudukan,
keahlian, dan masa kerjanya.
2. Karyawan harian
Karyawan harian yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa
SK direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.
3. Karyawan borongan
Karyawan borongan yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila
diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 137/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
124
V
5.6
Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji
5.6.1. Penggolongan Jabatan
1. Direktur Utama : Sarjana Ekonomi/Teknik/Hukum
2. Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia
3. Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi
4. Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia
5. Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik Mesin
6. Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Teknik Kimia/Ekonomi
7. Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi
8. Kepala Bagian Umum : Sarjana Sosial
9. Kepala Seksi : Ahli Madya
10.
Operator : STM/SLTA/SMU
11. Sekretaris : Akademi Sekretaris
12. Dokter : Sarjana Kedokteran
13. Perawat : Akademi Perawat
14. Lain-lain : SD/SMP/Sederajat
5.6.2. Jumlah Karyawan dan Gaji
Jumlah karyawan harus ditentukan secara tepat sehingga semua pekerjaan
yang ada dapat diselesaikan dengan baik dan efisien. Jumlah karyawan di
pabrik Melamin ini disajikan dalam tabel 5.2 dan pada tabel 5.3 tersaji
penggolongan dan gaji karyawan.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 138/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
125
V
Tabel 5.2 Jumlah Karyawan menurut Jabatannya
No. Jabatan Jumlah
1 Direktur Utama 1
2 Direktur Produksi dan Teknik 1
3 Direktur Keuangan dan Umum 1
4 Staff Ahli 2
5 Litbang 2
6 Sekretaris 3
7 Kepala Bagian Produksi 1
8 Kepala Bagian Litbang 1
9 Kepala Bagian Teknik 1
10 Kepala Bagian Umum 1
11 Kepala Bagian Keuangan 1
12 Kepala Bagian Pemasaran 1
13 Kepala Seksi Proses 1
14 Kepala Seksi Pengendalian 1
15 Kepala Seksi Laboratorium 1
16 Kepala Seksi Safety & lingkungan 1
17 Kepala Seksi Pemeliharaan 1
18 Kepala Seksi Utilitas 1
19 Kepala Seksi Administrasi Keuangan 1
20 Kepala Seksi Keuangan 1
21 Kepala Seksi Pembelian 1
22 Kepala Seksi Personalia 1
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 139/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
126
V
23 Kepala Seksi Humas 1
24 Kepala Seksi Keamanan 1
25 Kepala Seksi Penjualan 1
26 Kepala Seksi Pemasaran 1
27 Karyawan Proses 32
28 Karyawan Pengendalian 8
29 Karyawan Laboratorium 8
30 Karyawan Penjualan 8
31 Karyawan Pembelian 6
32 Karyawan Pemeliharaan 10
33 Karyawan Utilitas 8
34 Karyawan Administrasi 5
35 Karyawan Kas 5
36 Karyawan Personalia 5
37 Karyawan Humas 5
38 Karyawan Keamanan 24
39 Karyawan Pemasaran 8
40 Karyawan Safety & Lingkungan 5
41 Dokter 3
42 Perawat 3
43 Sopir 5
44 Pesuruh 12
T O T A L 190
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 140/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
127
V
Tabel 5.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan
Gol. Jabatan Gaji/Bulan Kualifikasi
I Direktur Utama Rp. 50.000.000,00 S1 Pengalaman 10 tahun
II Direktur Rp. 30.000.000,00 S1 Pengalaman 10 tahun
III Staff Ahli Rp. 20.000.000,00 S1 pengalaman 5 tahun
IV Litbang Rp. 15.000.000,00 S1 pengalaman
V Kepala Bagian Rp. 8.000.000,00 S1/D3 pengalaman
VI Kepala Seksi Rp. 6.500.000,00 S1/D3 pengalaman
VII Sekretaris Rp. 5.000.000,00 S1/D3 pengalaman
VIII Karyawan BiasaRp. 3.000.000 –
Rp.1.500.000,00
SMP/SLTA/D1/D3
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan
Kesejahteraan yang diberikan oleh perusahaan pada karyawan, antara lain
(Mas’ud, 1988) :
1. Tunjangan
·
Tunjangan berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan
yang bersangkutan
· Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang
karyawan
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 141/152
Prarancangan Pabrik Melamin dari Urea dengan proses BASF
Kapasitas 20 000 ton/tahun
MANAJEMEN PERUSAHAAN
128
V
·
Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar jam
kerja berdasarkan jumlah jam kerja
2. Cuti
Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam 1
tahun. Cuti sakit diberikan pada karyawan yang menderita sakit berdasarkan
keterangan dokter.
3. Pakaian Kerja
Pakaian kerja diberikan pada setiap karyawan sejumlah 3 pasang untuk setiap
tahunnya.
4. Pengobatan
Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh
kerja ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang yang berlaku.
Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh
kecelakaan kerja diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan.
5. Asuransi Tenaga Kerja
Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari
10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp. 1.000.000,00 per bulan.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 142/152
129
VI
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.
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.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 143/152
130
VI
Tabel 6.1 Indeks harga alat
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 390,62000 394,1
2001 394,3
2002 390,4
Sumber : Peters&Timmerhouse,2003
Gambar 6.1. Chemical Engineering Cost Index
Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan
least square sehingga didapatkan persamaan berikut:
Y = 3,6077 X - 6823,2
Tahun 2015 adalah tahun ke 20, sehingga indeks tahun 2015 adalah 450.
GRAFIK INDEKS HARGA
y = 3,6077x - 6823,2
355
360
365
370
375
380
385
390
395
400
405
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
Tahun
I n d e k s H a r g a
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 144/152
131
VI
Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi (2015) dan
dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga alat tersebut pada
masa sekarang digunakan persamaan :
y
x
y x N
N E E =
dengan : Ex = harga pembelian alat pada tahun 2015
Ey = harga pembelian alat pada tahun 1954
Nx = indeks harga pada tahun 2015
Ny = indeks harga pada tahun 1954
6.2. Dasar Perhitungan
Kapasitas produksi = 20.000 ton/tahun
Satu tahun operasi = 330 hari
Tahun Pabrik didirikan = 2015
Harga Urea = Rp 6.353/kg
Harga Katalis = Rp 454/kg
Harga Melamin = Rp 14.520/kg
6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI)
Asumsi-asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :
1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada tahun 2015 dengan masa
konstruksi dan instalasi selama 1 tahun dan pabrik dapat beroperasi secara
komersial pada awal tahun 2016.
2. Kapasitas produksi adalah 20.000 ton/tahun.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 145/152
132
VI
3. Jumlah hari kerja adalah 330 hari per tahun.
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. Salvage value di akhir umur pabrik senilai Rp. 0,00
7. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik beroperasi.
8.
Upah buruh asing US $ 10 per manhour
9. Upah buruh lokal Rp. 30.000,00 per manhour
10. Satu manhour asing = 3,2 manhour Indonesia
11. Kurs rupiah yang dipakai Rp. 9.075,- ( www.monexnews.com )
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 146/152
133
VI
6.4 Hasil Perhitungan
6.4.1
Fixed Capital Invesment (FCI)
Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment
No Jenis Biaya (Rp.)
1. Harga peralatan 14.619.563.987
2. Instalasi 4.446.367.683
3. Pemipaan 3.739.284.572
4. Instrumentasi 2.918.719.347
5. Isolasi 483.291.371
6. Listrik 1.210.374.483
7. Bangunan 3.116.070.477
8. Tanah dan perbaikan lahan 25.038.690.159
9. Utilitas 2.898.382.206
Physical Plant Cost 58.490.744.284
10. Engineering & Construction 11.698.148.857
Direct Plant Cost 70.188.893.140
11. Contractor’s Fee 5.127.760.021
12. Contingency 10.528.333.971
Fixed Capital Investment 85.844.987.132
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 147/152
134
VI
6.4.2 Working Capital Investment (WCI)
Tabel 6.3 Working Capital Investment
No. Jenis Harga (Rp.)
1. Persediaan bahan baku 4.048.116.124
2. In-process inventory 43.618.936
3. Product inventory 14.394.248.855
4. Extended credit 26.675.902.000
5. Available cash 14.394.248.855
Working Capital (WC) 59.556.134.770
6.4.3 Total Capital Investment (TCI)
TCI = FC + WC
= Rp. 85.844.987.132 + Rp. 59.556.134.770
= Rp. 145.401.121.903
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)
Tabel 6.4. Direct manufacturing cost
No. Jenis Biaya (Rp.)
1. Harga Bahan Baku 45.383.235.825
2. Labor 3.888.000.000
3. Supervisi 2.760.000.000
4. Maintenance 5.150.699.288
5. Plant Supplies 772.604.884
6. Royalti and patent 16.005.541.200
7. Utilitas 41.331.049.680
Total Direct Manufacturing Cost (DMC) 115.291.130.817
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 148/152
135
VI
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)
Tabel 6.5. Indirect manufacturing cost
No. Jenis Biaya (Rp.)
1. Payroll overhead 777.600.000
2. Laboratory 777.600.000
3. Plant over head 3.110.400.000
4. Packaging & Shipping 41.614.407.120
Total Indirect Manufacturing Cost
(IMC)46.280.007.120
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC)
Tabel 6.6. Fixed manufacturing cost
No. Jenis Biaya (Rp.)
1. Depresiasi 8.584.498.713
2. Property tax 1.716.899.743
3. Asuransi 858.449.871
Total Fixed Manufacturing Cost (FMC) 11.159.848.327
6.4.7 Total Manufacturing Cost = DMC + IMC + FMC
= Rp. 172.730.986.264
6.4.8 General Expense (GE)
Tabel 6.7. General expense
No. Jenis Biaya (Rp.)
1. Administrasi 5.516.000.000
2. Sales 80.027.706.000
3. Riset 8.963.103.072
4. Finance 210.380.997
General Expense (GE) 94.717.190.069
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 149/152
136
VI
6.4.9 Total Production Cost (TPC)
TPC = MC + GE
= Rp. 267.448.176.333
6.4.10 Analisa Kelayakan
a. Fixed manufacturing Cost ( Fa )
Depresiasi = Rp 8.584.498.713Property Tax
= Rp 1.716.899.743Asuransi = Rp 858.449.871
Fa = Rp 11.159.848.327
b. Variabel Cost ( Va )
Raw material = Rp 45.383.235.825
Packaging + transport = Rp 41.614.407.120
Utilitas = Rp 41.331.049.680
Royalti = Rp 16.005.541.200
Va = Rp 144.334.233.825
c. Regulated Cost ( Ra )
Labor = Rp 3.888.000.000
Supervisi = Rp 2.760.000.000
Payroll Overhead = Rp 777.600.000
Plant Overhead = Rp 3.110.400.000
Laboratorium = Rp 777.600.000
General Expense = Rp 4.717.190.069
Maintenance = Rp 5.150.699.228
Plant Supplies = Rp 772.604.884
Ra = Rp 111.954.094.181
d. Penjualan ( Sa ) = Rp 320.110.824.000
BEP = ( Fa + 0,3 Ra ) / ( Sa - Va - 0,7 Ra ) x 100 %
BEP = 45,94 %
SDP = ( (0,3 Ra ) / ( Sa - Va - 0,7 Ra )) x 100 %
SDP = 34,48 %
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 150/152
137
VI
f. Pay Out Time ( POT )
POT sebelum pajak
FCI = Rp 85.844987.132
Profit sebelum pajak = Rp 52.662.647.667
Depresiasi = Rp 8.584.498.713
POT = 1,40 Tahun
POT Setelah pajakProfit setelah pajak = Rp 39.496.985.750
POT = 1.79 Tahun
g. Discounted Cash Flow (DCF)
Future value analysis
Persamaan:
(FC+WC)(1+ i )n = WC+ SV+C ( (1+ i )n-3+ ( 1 + i )n-4+ …… + (1+ i )0 )
FC = Rp 85.844.987.132WC = Rp 59.556.134.770
SV = salvage value = Rp 0
Finance = Rp 210.380.997
Umur pabrik = 10 Tahun
N = 10 Tahun
C=laba setelah pajak+ finance + besarnya depresiasi
=Rp 48.081.484.463
e. Percent Return on Investment (% ROI)
%ROI sebelum pajak
Profit sebelum pajak = Rp 52.662.647.667
FCI = Rp 85.844987.132
% ROI sebelum pajak = 61.35%
%ROI setelah pajak
Pajak 25% (UUPPh, 2010) = Rp 13.165.661.917
Profit setelah pajak = Rp 39.496.985.750
% ROI = 46.01%
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 151/152
138
VI
dilakukan trial harga i untuk memperoleh harga kedua sisi persamaan sama .dengan trial and error diperoleh nilai i = 0,32
= 31,8 %
Tabel 6.8. Analisa kelayakan
No. KeteranganHasil
PerhitunganBatasan
1.
% Return on Investment (ROI) :
ROI sebelum pajak
ROI setelah pajak
61,34%
46,01%
-
Min. 11%
2.
Pay Out Time (POT) :
POT sebelum pajak
POT setelah pajak
1,40 tahun
1,79 tahun
-
Maks. 5 tahun
3. Break Even Point (BEP) 45,94% 40 – 60%
4. Shut Down Point (SDP) 34,48% -
5. Discounted Cash Flow (DCF) 31,80%
Min. 9%
( Bunga Pinjaman )
Min 6 %
( Bunga deposito )
Pabrik melamin ini termasuk ke dalam kategori pabrik beresiko rendah. Dari hasil
analisa kelayakan tersebut dapat disimpulkan bahwa investasi pendirian pabrik
melamin ini lebih menarik untuk dilakukan daripada menyimpan uang di bank.
7/18/2019 Amiroh Nurlaila Safitri I 0506011
http://slidepdf.com/reader/full/amiroh-nurlaila-safitri-i-0506011 152/152
139