![Bab 1-12 PDF [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/bab-1-12-pdf.jpg)
19 0 676 KB
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Kelapa sawit (elaisn guineesis jacg) merupakan komoditi non migas yang
telah ditetapkan sebagai salah satu komoditi yang dikembangkan menjadi produk lain untuk diekspor. Produksi kelapa sawit di Indonesia selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Asia Tenggara merupakan kawasan pengembang kelapa sawit peringkat pertama dunia, baik dari segi luas areal maupun produktivitasnya. Pada tahun 2015, Indonesia merupakan penghasil kelapa sawit terbesar di dunia dengan luas areal 11,5 juta hektar dengan produksi minyak kelapa sawit 31 juta ton per tahun dan Malaysia menduduki peringkat kedua dengan produksi minyak kelapa sawit 19,20 juta ton per tahun. Provinsi Aceh merupakan wilayah keempat terbesar di pulau sumatera yang memiliki luas perkebunan 396.644 Ha dan produksi minyak kelapa sawit 817.525 Ton (Kementerian Pertanian, 2015). Minyak kelapa sawit menjadi komoditas andalan Indonesia dan merupakan sumber devisa negara yang tidak akan pernah kalah bersaing di pasar bebas karena kelapa sawit memiliki karakter yang khas yaitu hanya dapat dikembangkan di daerah beriklim tropis sehingga tidak semua negara dapat mengembangkannya. Pengolahan minyak sawit baik berupa minyak sawit mentah, maupun minyak inti sawit (PKO) juga mengalami peningkatan yang cukup pesat. Salah satu jenis produk yang dihasilkan dari pengolahan CPO ialah Asam Oleat dan Asam Palmitat. Asam oleat dan Asam Palmitat merupakan asam lemak tak jenuh yang banyak dikandung dalam minyak nabati. Kegunaan asam oleat dan Asam Palmitat adalah sebagai berikut :
Industri minuman, seperti pembuatan susu,
Industri sabun dan deterjen,
Industri kosmetik,
1
2
Industri minyak goreng, dan
Industri bahan makanan. Perusahaan-perusahaan besar yang merupakan pelaku utama (major
player) dari industri oleokimia dasar adalah PT. Musim Mas (kapasitas 450.000 Ton/tahun, PT. Ecogreen (419.000 Ton/tahun), PT. Nubika Jaya (150.000 Ton/tahun), PT. Wilmar Nabati Indonesia (132.000 Ton/tahun), PT. Domba Mas (104.600 Ton/tahun), PT. Sumi Asih 101.000 (Ton/tahun), PT. Cisadane Raya (100.000 Ton/tahun), PT. Soci Mas ( 88.000 Ton/tahun), dan PT. Flora Sawita (55.100 Ton/tahun). Sehingga, total kapasitas terpasang untuk industri oleokimia dasar pada tahun 2013 adalah 1.599.700 Ton/tahun (Kementerian Perindustrian, 2014). Kapasitas pabrik merupakan faktor yang sangat penting dalam pendirian pabrik karena akan mempengaruhi perhitungan teknis dan ekonomis. Meskipun secara teori semakin besar kapastitas pabrik kemungkinan keuntungan yang diperoleh akan semakin besar, tetapi dalam penentuan kapasitas perlu juga dipertimbangkan faktor lainnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi kapasitas pabrik yaitu data kebutuhan asam oleat di Indonesia dan jadwal pendirian pabrik, yang akan diuraikan berikut ini. 1.
Data Kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia Adapun data Kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia
tercantum pada Tabel 1.1 dibawah ini. Tabel 1.1 Kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia Tahun
Ton/Tahun
2008
25.650
2009
28.380
2010
30.860
2011
32.090
2012
34.750
2013
37.250
Sumber : Biro Pusat Statistik, 2013
3
Adapun grafik kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia setiap tahunnya berdasarkan data yang diperoleh dari Biro Pusat Statistik pada
Kebutuhan (Ton)
tahun 2013 dapat dilihat pada gambar 1.1.
y = 2217.x + 13757 R² = 0.999
30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2008
2009
2010
2011
Tahun
2012
2013
Gambar 1.1 Grafik hubungan antara Tahun terhadap kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat Hasil proyeksi kebutuhan asam oleat dan Asam Palmitat di Indonesia dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 1.2 Proyeksi Kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia No
Tahun
Kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat (Ton/Tahun)
1
2014
39.750
2
2015
42.250
3
2016
44.750
4
2017
47.250
5
2018
49.750
6
2019
52.250
7
2020
54.750
Hasil proyeksi menunjukkan bahwa kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia pada tahun 2020 mencapai 54.750 Ton/Tahun. Dari hasil pemaparan diatas memperlihatkan bahwa kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia akan mengalami peningkatan. Oleh sebab itu, prarancangan
4
pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 20.000 ton/tahun yaitu berkisar 36,53% dari total kebutuhan ditahun 2020 dengan pertimbangan : 1) Memenuhi kebutuhan asam oleat di dalam negeri. 2) Meningkatkan pendapatan negara melalui ekspor Asam Oleat dan Asam Palmitat untuk memenuhi kebutuhan dunia. 3) Menambah lapangan kerja baru.
2.
Jadwal Pendirian Pabrik Adapun rencana jadwal pendirian pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat
dapat dilihat pada tabel 1.3 dibawah ini. Tabel 1.3 Jadwal Pendirian Pabrik No
Tahun keKegiatan
1
Design Konstruksi Bangunan
2
Identifikasi Peralatan
3
Pencarian Investor
4
Legalitas Lokasi Pabrik
5
Pembelian dan Pengadaan Peralatan
6
Masa Konstruksi
7
Perekrutan Karyawan
8
Start Up Peralatan
1.2
Rumusan Masalah
2017
2018
2019
2020
Kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia menunjukkan peningkatan dari tahun ke tahun, dimana Asam Oleat dan Asam Palmitat ini dapat dihasilkan dengan cara hidrolisa CPO pada suhu dan tekanan tinggi. Produksi CPO dalam negeri cukup memadai jika digunakan untuk berbagai keperluan. Berdasarkan hal tersebut dapat menghindari impor Asam Oleat dan Asam
5
Palmitat serta meningkatkat nilai ekspor, maka perlu didirikan pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dengan menggunakan bahan baku CPO (crude palm oil).
1.3
Tujuan Pra Rancangan Pabrik Tujuan dari pra rancangan pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam
Palmitat dari Fraksinasi Crude Palm Oil (CPO) sebagai berikut : 1. Menambah nilai produksi dalam negeri, sehingga tidak perlu adanya impor dari luar negeri serta dapat meningkatkan nilai ekspor ke luar negeri. 2. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dari Fraksinasi Crude Palm Oil (CPO).
3. Untuk memberikan informasi awal tentang perkiraan tata rancangan pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat dari Fraksinasi Crude Palm Oil. 4. Untuk memperkirakan total biaya
yang diperlukan dalam pendirian
pabrik dan Asam Oleat dan Asam Palmitat dari Fraksinasi Crude Palm Oil. 1.4
Manfaat Pra Rancangan Ada beberapa manfaat dan dampak positif yang dibutuhkan dari rancangan
pabrik ini yaitu : 1. Manfaat bagi Pemerintah adalah untuk memenuhi kebutuhan Asam Oleat dan Asam Palmitat di Indonesia dan menghemat devisa Negara karena mengurangi nilai impor serta meningkatkan nilai ekspor. 2. Manfaat bagi masyarakat adalah untuk menciptakan lapangan kerja sekaligus menurunkan laju pertumbuhan pengangguran di Indonesia. 3. Manfaat bagi institusi adalah menjadi suatu bahan penelitian dan pengembangan dalam riset untruk masa yang akan datang.
1.5
Batasan Masalah Adapun batasan masalah pada prarancangan pabrik ini diantaranya adalah: 1. Prarancangan pabrik ini secara teknik hanya difokuskan pada pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat dengan menggunakan bahan baku Crude
Palm Oil (CPO) melalui proses Hidrolisa.
6
2. Bahan baku bahan baku Crude Palm Oil (CPO) yang nantinya akan digunakan bersumber dari pabrik yang ada disekitar wilayah Aceh Utara dan Provinsi Aceh.
1.6
Pemilihan Proses Terdapat beberapa macam proses Hidrolisa dan proses Fraksinasi
diantaranya yaitu: A. Proses Hidrolisa minyak (fat splitting) Berdasarkan Shreve’s Chemical Process Industries (1986), Proses Hidrolisa minyak (fat splitting), yang saat ini dikenal ada tiga macam cara yaitu: 1. Twitchell Cara ini yang paling tua dalam fat splitting. Splitting dilakukan pada tangki terbuat dari logam monel yang dioperasikan secara batch dengan kondisi operasi pada suhu 100-105ºC dan tekanan atmosferik. Minyak dicuci terlebih dulu dengan asam kemudian bersama-sama air (20-25% dari berat minyak) dan katalis (0,1-1,25% dari berat minyak) diumpankan ke dalam tangki. Katalis (reagent twitchell) yang digunakan adalah asam-asam alkil- aril sulfonat atau asam-asam sikloalifatik sulfonat. Hidrolisis dilakukan dengan menggunakan steam selama 1248 jam. Pada cara ini dapat diperoleh konversi sebesar 85- 98%.
2. Autoclave fat splitting Splitting menggunakan autoclave merupakan proses komersial dalam pengolahan minyak menjadi asam lemak. Cara ini dilakukan tanpa menggunakan katalis didalam reaktor autoclave yang dioperasikan secara kontinyu dengan terbuat dari stainless steel. Kondisi operasi pada suhu 240- 250ºC dan tekanan 2830 atm selama 1-3 jam. Minyak dan air (30-60% berat minyak) bersama-sama dialirkan ke dalam reaktor kemudian dibiarkan bereaksi dan dapat diperoleh konversi sebesar 95-98%.
3. Colgate-emery (continuous fat splitting) Cara ini merupakan metode yang baru tetapi beresiko tinggi dan perlu
7
investasi peralatan yang besar serta skill dan pengalaman yang tinggi untuk mengoperasikannya. Cara ini dilakukan dengan menggunakan reaktor yang terbuat dari stainless-steel dan dioperasikan secara kontinyu pada suhu 250260ºC dan tekanan 45-50 atm selama 1-2 jam. Cara ini dilakukan tanpa menggunakan katalis dengan konversi yang diperoleh 97-99%. Adapun perbandingan antara ketiga proses hidrolisa beserta kelebihan dan kekurangannya dapat dilihat pada tabel 1.4 dibawah ini. Tabel 1.4 Pemilihan Proses Hirolisa (Splitting) Pembanding
Twitchell
Autoclave
Continuous
Suhu
100-105ºC
240- 250ºC
250- 260 ºC
Tekanan
1 atm
28-30 atm
45-50 atm
Katalis
Alkyl aryl sulfonic
-
-
acid Operasi
Batch
Batch
Continue
Peralatan
Tangki timbel-
Autoclave
Tower
86-98%
96-99%
tembaga Konversi Keuntungan
85-98%
Suhu dan tekanan Efisien pada skala Konversi tinggi rendah
kecil
Efisien pada skala Biaya awal rendah kecil Biaya awal rendah
Lebih cepat dibandingkan
Jumlah pekerja sedikit Keseragaman hasil terjaga
Twitchell Kerugian
Penanganan katalis Konsumsi steam tinggi Biaya pekerja tinggi
Sumber : Bailey, 1989
Lebih lama dari proses kontinyu Biaya pekerja tinggi
Suhu dan tekanan tinggi Tidak cocok untuk minyak yang rusak pada suhu tinggi
8
B. Proses Fraksinasi Asam Lemak Metode fraksinasi merupakan suatu proses yang menghasilkan Asam Miristat dan Asam Laurat (Blanded C12-C14) dan Asam Oleat (C18) dengan cara pemisahan asam lemak menjadi komponen-komponen asam lemak ringan yang kemudian akan dipisahkan lagi untuk mendapatkan hasil akhir yaitu asam Oleat. Proses fraksinasi ini terbagi dalam 4 cara . yaitu: 1. Proses Fraksinasi Kering (Winterization) Fraksinasi kering adalah suatu proses fraksinasi yang didasarkan pada berat molekul dan komposisi dari suatu material. Proses ini lebih murah dibandingkan dengan proses yang lain, namun hasil kemurnian fraksinasinya rendah. 2. Proses Fraksinasi Basah (Wet Fractination) Fraksinasi basah adalah suatu proses fraksinasi dengan menggunakan zat pembasah (Wetting Agent) atau disebut juga proses Hydrophilization atau detergent proses. Hasil fraksi dari proses ini sama dengan proses fraksinasi kering. 3. Proses Fraksinasi dengan menggunakan Solvent (Solvent Fractionation) Ini adalah suatu proses fraksinasi dengan menggunakan pelarut. Dimana pelarut yang digunakan adalah aseton. Proses fraksinasi ini lebih mahal dibandingkan dengan proses fraksinasi lainnya karena menggunakan bahan pelarut. 4. Proses Fraksinasi dengan Pengembunan (Fractional Condentation) Proses fraksinasi ini merupakan suatu proses fraksinasi yang didasarkan pada titik didih dari suatu zat atau bahan sehingga dihasilkan suatu produk dengan kemurnian yang tinggi. Fraksinasi pengembunan ini membutuhkan biaya yang cukup tinggi namun proses produksi lebih cepat dan kemurniannya lebih tinggi
Pada pra rancangan pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat dari Crude Palm Oil ini, proses yang dipilih adalah proses Hidrolisa minyak Colgateemery serta proses fraksinasi pengembunan dengan pertimbangan kecepatan produksi, kemurnian yang tinggi dan konsumsi energi yang rendah.
9
1.7
Uraian Proses Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah Crude Palm Oil
(CPO) yang merupakan produk hasil pengolahan kelapa sawit. CPO dari tangki penyimpanan CPO (V-100) dipompa dengan menggunakan pompa I (P-100) menuju Heater I (HE-100) untuk dipanaskan dari suhu 50 0C menjadi suhu 90 0C, dan process water dengan mengunakan pompa II (P-101) dilewatkan ke dalam Heater II (HE-101) agar dipanaskan dari suhu air 29 0C menjadi suhu 90 0C. CPO dari Heater I (HE-100) dialirkan ke bagian bawah kolom Splitting (R-100) sementara air menuju ke bagian atas kolom Splitting (R-100). Di kolom Splitting (R-100) terjadi proses pemecahan gugus alkil dalam trigliserida (CPO) dengan air menjadi CPO-FA (asam lemak) dan gliserol. Proses ini berlangsung pada suhu 250 0C dan tekanan 45 atm. Adapun Reaksi hidrolisis yang terjadi pada kolom Splitting (R-100) dapat dilihat pada Gambar 1.2 berikut:
Trigliserida
Air
Fatty Acid
Gliserin
Gambar 1.2 Reaksi Hidrolisis Pada bagian bawah kolom Splitting (R-100) berupa gliserol dialirkan menuju Flash Tank I FT-100. Pada tangki ini terjadi penguapan air yang terkandung dalam gliserol sehingga gliserol yang keluar akan memiliki kadar 75% %. Proses ini berlangsung pada suhu 120 0C dan tekanan 0,5 atm. Pada bagian atas kolom Splitting (R-100) dialirkan CPO-FA menuju Flash Tank II FT-101. Pada tangki ini terjadi penguapan air yang terkandung dalam CPO-FA sehingga kadar air pada CPO-FA akan berkurang. Proses ini berlangsung pada suhu 177 0C dan tekanan 0,5 atm. Gliserol 75 % yang dihasilkan akan dialirkan menuju tangki penyimpanan
10
dan sebelumnya dilewatkan pada Cooler I (HE-102) sehingga gliserol didinginkan dari suhu 1200C menjadi suhu 800C. Selanjutnya gliserol dialirkan ke tangki penyimpanan glisrol (V-103). CPO-FA dari kolom Splitting (R-100) dialirkan ke kolom Fraksinasi I (T-100). Pemisahan atau fraksinasi adalah suatu proses yang mengubah fatty acid menjadi kombinasi tunggal dalam proses ini berdasarkan persen berat. Proses ini bertujuan untuk memisahkan suatu campuran bahan guna mendapatkan zat asalnya, dimana fraksi-fraksinya didasarkan perbedaan titik didihnya (berat atom). Unit fraksinasi terdiri dari 2 kolom fraksinasi. Pada proses fraksinasi, kondisi temperatur dan kolom divakumkan sesuai dengan jenis produk yang diinginkan. Di dalam kolom Fraksinasi I (T-100) terdapat struktur tray (plate). Proses ini berlangsung pada 0,007 atm dan 190 0C. Pada kolom Fraksinasi I (T-100) ini dipisahkan asam lemak antara fraksi ringan yaitu C14, C16, C18 dan H2O sebagai produk atas
dan fraksi berat yaitu C16,C18, C18F1, C18F2, C18F3
sebagai produk bawah. Produk atas didinginkan dengan Cooler II (HE-103) sebelum disimpan pada tangki penyimpanan asam palmitat (V-101), Sedangkan produk bawah sebagai fraksi berat akan dipompakan ke kolom Fraksinasi II (T101) untuk pemisah lanjutan dengan mendapatkan asam oleat. Umpan dari bagian bawah Fraksinasi I (T-100) dipompakan ke kolom Fraksinasi II (T-101) yang berlangsung pada kondisi 0,00128 atm dan 200 0C. Pada kolom Fraksinasi II (T-101) ini akan dipisahkan asam palmitat sebagai fraksi ringan yaitu C16,C18 pada produk atas dan asam oleat sebagai fraksi berat yaitu C18F1, C18F2, C18F3 pada produk bawah. Produk atas sebagai fraksi ringan pada fase uap dikondensasikan pada Cooler III (HE-104) dan kemudian dipompakan ke tangki penyimpanan asam palmitat (V-101), Sedangkan produk bawah sebagai fraksi berat diturunkan suhunya menjadi 800C di Cooler IV (HE-105) kemudian dipompakan ke tangki penyimpanan asam oleat (V-102).
dan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1
Spesifikasi Bahan Baku
2.1.1 Minyak Kelapa Sawit Minyak kelapa sawit yang dihasilkan dari serabut kelapa sawit (mesocarp) dinamakan minyak sawit mentah (Crude Palm Oil). CPO ini mengandung sekitar 500-700 ppm karoten, dan merupakan bahan pangan terbesar. Minyak yang terdapat di alam dibagi menjadi tiga golongan yaitu minyak nabati (natural oil), minyak nabati (edible oil), dan minyak atsiri (volatile oil atau essensial oil). Minyak yang terdapat pada hewani disebut sterol (kolesterol) sedangkan pada tumbuhan (fitosterol) yang mengandung asam lemak jenuh, sehingga umumnya berbentuk cair. Menurut Bailey (1989) minyak nabati dapat digolongkan menjadi tiga golongan yaitu : 1. Drying oil, yang akan membentuk lapisan keras bila mengering di udara misalkan minyak yang dapat digunakan untuk cat dan pernik contoh minyak kemiri, jarak, dan lain-lain. 2. Semi drying oil, dimana minyak akan membentuk lapisan jel bila mengering di udara. Seperti minyak jagung, biji kapas dan minyak bunga matahari. 3. Non-drying oil, dimana minyak tidak akan membentuk lapisan keras bila mengering di udara. Seperti minyak kelapa dan minyak tanah. Sifat-sifat minyak kelapa sawit dipengaruhi oleh ikatan kimia unsur C dan jumlah atom C yang membangun asam lemak tersebut, sedangkan sifat-sifat fisik dipengaruhi oleh sifat-sifat kimianya. Minyak merupakan gliserida yang terdiri dari berbagai asam lemak, sedangkan titik cair gliserida tersebut tergantung pada kejenuhan asam. Semakin jenuh asam lemaknya semakin tinggi titik cair dari minyak sawit tersebut. Minyak sawit murni mempunyai titik cair 24,40C–400C. Komponen penyusun minyak sawit terdiri dari trigliserida dan non trigliserida. Asam asam lemak penyusun trigliserida terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. 11
12
a. Komponen Trigliserida Adapun komponen-komponen trigliserida pada minyak dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini. Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak pada PKO dan CPO
Rumus Molekul
Minyak Kelapa Sawit (%)
Minyak Inti Sawit (%)
Asam Kaprilat
C8H16O2
-
3-4
Asam Kaproat
C10H20O2
-
3-7
Asam Laurat
C12H24O2
-
46-52
Asam Miristat
C14H28O2
1,1-2,5
14-17
Asam Palmitat
C16H32O2
40-46
6,5-9
Asam Stearat
C18H36O2
3,6-4,7
1-2,5
Asam Oleat
C18H34O2
39-45
13-19
Asam Linoleat
C18H32O2
7-11
0,5-2
Asam lemak
Sumber : Bailey,1989 b. Komponen Non-Trigliserida Komponen non-trigliserida ini merupakan komponen yang menyebabkan rasa, aroma dan warna kurang baik. Kandungan minyak sawit yang terdapat dalam jumlah sedikit ini, sering memegang peranan penting dalam menentukan mutu minyak. Minyak adalah substansi dari tumbuhan dan hewan yang terdiri dari ester gliseril dari asam lemak atau trigliserida yang tidak dapat larut dalam air. Trigliserida dapat berwujud padat maupun cair, hal ini tergantung dari komposisi asam lemak yang menyusunnya. Dalam pemakaian secara umum, trigliserida yang berbentuk
padat
atau
semipadat
pada
suhu
ruangan
disebut
dengan
“lemak”sedangkan yang berbentuk cair pada kondisi yang sama dikenal dengan “minyak”. Adapun sifat-sifat kimia dan fisika CPO yaitu:
13
1. Sifat Kimia CPO (Crude Palm Oil) a. Rumus Kimia
: C3H5(COOR)3
b. Bilangan iodin
: 52-54 mgI2/1000 gr
c. Bilangan penyabunan
: 198-205mg KOH/gr
d. Asam lemak bebas
: 2,5-4,5%
e. Kelembaban
: 0,1%
f. Pengaruh indeks pemutihan
: 2,3-2,4%
g. Mengandung zat warna alfa dan beta karotenoit : 0,05-0,2% h. Kandungan karoten
: 297-313
i. Bersifat hidrolisis j. Tidak stabil pada suhu kamar 2. Sifat Fisik CPO (Crude Palm Oil) o
o
a. Specific gravity (25 C /15,5 C)
: 0,917-0,919
b. Density
: 0,8910 gr/mL
c. Indeks bias
: 1,4565-1,0445
d. Berat molekul
: 200,31 gr/mol
e. Melting point
: 33-39 C
f. Boiling point, P =10 mmHg
: 170 oC
o
(Ketaren, 1986)
2.1.2 Air Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O dimana satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garamgaram, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di
14
bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida (OH-). Adapun sifat-sifat fisik dan kimia yaitu: 1. Sifat Fisik Air a. Rumus molekul
: H2O
b. Berat molekul
: 18,016 kg/kmol
c. Kenampakan
: Cairan tak berwarna
d. Titik didih (1 atm) : 100 oC e. Titik beku
: 0 oC
f. Densitas (50 oC)
: 1.000 kg/m3
g. Temperatur kritis
: 374,05 oC
h. Tekanan kritis
: 217,7 atm
2. Sifat Kimia Air Air bersifat normal pada pH 7, merupakan reagent penghidrolisa pada proses hidrolisa (Perry, 1997).
2.2
Spesifikasi Produk
2.2.1 Asam Oleat Asam oleat merupakan asam lemak tak jenuh yang banyak dikandung dalam minyak nabati. Asam oleat tersusun dari 18 atom C dengan satu ikatan rangkap di antara atom C ke-9 dan ke-10. Adapun rumus kimia asam oleat yaitu CH3(CH2)7CHCH(CH2)7)COOH. Asam oleat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari proses pengubahan minyak menjadi asam lemak. Asam oleat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari hidrolisis lemak. Sifat-sifat fisika dan kimia asam oleat adalah sebagai berikut : 1. Sifat Fisika Asam Oleat a. Berat molekul (kg/kmol) : 282,45 b. Spesifik gravity
: 0,895
15
c. Melting point
:16,3 oC
d. Boiling point
: 360 oC
e. Tidak larut dalam air f. Mudah terhidrogenasi g. Merupakan asam lemak tak jenuh h. Tidak berwarna
2. Sifat Kimia Asam Oleat a. Rumus molekul
: C18H34O2
b. Bilangan asam
: 280,1
c. Larut dalam pelarut organik seperti alkohol (Kirk dan Orthmer, 1971)
2.2.2 Asam Palmitat Tumbuh-tumbuhan dari famili Palmaceae, seperti kelapa (Cocos nucifera) dan kelapa sawit (Elaeis guineensis) merupakan sumber utama asam lemak ini. Minyak kelapa bahkan mengandung hampir semuanya palmitat (92%). Minyak sawit mengandung sekitar 50% palmitat. Produk hewani juga banyak mengandung asam lemak ini (dari mentega, keju, susu, dan juga daging). Dalam industri, asam palmitat banyak dimanfaatkan dalam bidang kosmetika dan pewarnaan. Dari segi gizi, asam palmitat merupakan sumber kalori penting namun memiliki daya antioksidasi yang rendah. Sifat-sifat fisika dan kimia asam palmitat adalah sebagai berikut : 1. Sifat Fisika Asam Palmitat a. Berat molekul (kg/kmol) : 256,42 b. Densitas
: 0,853 g/cm3 (pada 63 °C)
c. Titik Lebur
: 62,9 oC
d. Boiling point
: 351-352 oC
e. Penampilan
: Kristal Putih
f. Tidak larut dalam air
16
2. Sifat Kimia Asam Palmitat a. Rumus molekul : C16H32O2 b. Larut dalam pelarut organik seperti alkohol (Kirk dan Orthmer, 1971) 2.2.3 Gliserol Gliserol atau propana-1,2,3-triol merupakan suatu senyawa dengan rumus HOCH2CH(OH)CH2OH dengan berat molekul 92,02. Gliserol tidak berwarna, tidak berbau, bersifat kental, dan merupakan cairan higroskopis dengan rasa yang manis. Gliserol mempunyai tiga gugus hidroksil alkohol hidropilik yang menyebabkan gliserol larut dalam air dan mempunyai sifat yang higroskopis. Gliserol mempunyai tegangan permukaan 64.000 mN/m pada
20°C
dan
memiliki koefisien temperatur -0.0598 mN/(m K). Gliserol mempunyai titik leleh 18oC dan titik didih 290oC pada tekanan atmosfer. Karena terjadi sebagian dekomposisi pada temperatur ini, gliserol didistilasi pada tekanan yang direduksi. Gliserol anhidrat sangat bersifat higroskopis dan mampu menyerap air sekitar 50 % dari berat gliserol itu sendiri. Gliserol larut dalam air, alkohol, dan fenol, tetapi tidak larut pada hidrokarbon (Fessenden, 1986). Gliserol mempunyai sifat-sifat, antara lain: 1.
Sifat fisik Gliserol
a. Rumus molekul
: C3H5(OH)3
b. Berat molekul
: 92,09 kg/kmol
c. Titik didih
: 290 oC
d. Titik lebur
: 17,9 oC
e. Densitas, (pada 50 oC, 1 atm)
: 1,26 gr/mL
f. Titik api
: 204 oC
g. Flash point
:177 °C
2.
Sifat Kimia Gliserol Mutu gliserol yang dihasilkan dari hidrolisa minyak sawit berkadar lebih
dari 12% dan memiliki pH berkisar 4-5. Rendahnya pH gliserin ini disebabkan
17
asam lemak terlarut dalam jumlah yang sedikit pada gliserol. Asam lemak dapat terlarut pada gliserol pada suhu dan tekanan proses hidrolisa (Kirk dan Orthmer, 1971). 2.3
Kegunaan Produk Adapun produk yang dihasilkan pada prarancangan pabrik ini yaitu asam
oleat dan asam palmitat sebagai produk utama serta gliserol sebagai produk samping. Dalam industri asam oleat dan asam palmitat banyak digunakan sebagai surface active, emulsifier, dan dalam produk-produk kosmetika. Kegunaan produk asam oleat dan asam palmitat adalah sebagai berikut : a. Industri minuman, seperti pembuatan susu b. Industri sabun dan detergen c. Industri kosmetik d. Industri minyak goreng e. Industri bahan makanan Dalam industri, asam palmitat banyak dimanfaatkan dalam bidang kosmetika dan pewarnaan sedangkan Gliserol mempunyai banyak kegunaan, diantaranya untuk mengawetkan makanan, pemberi rasa manis pada makanan (pengganti gula), sebagai pelunak pada plastik, sebagai minyak rem, dan sebagai antifreeze. Gliserol juga digunakan dalam pembuatan nitrogliserin yang dapat digunakan sebagai bahan peledak. Sekitar sepertiga dari jumlah gliserol digunakan untuk pelapis resin alkid. Gliserol juga dapat dimanfaatkan sebagai penstabil pada industri makanan dan kosmetik dalam bentuk mono- dan digliserida, serta digunakan dalam pembuatan pasta gigi, obat perawatan kulit, obat kumur, dan lain-lain.
BAB III NERACA MASSA 3.1
Neraca Massa Neraca massa merupakan penerapan hukum kekekalan massa terhadap
suatu proses. Massa jumlahnya tetap, tidak dapat diciptakan ataupun tidak dapat dimusnahkan. Hal ini tidak berlaku bagi proses yang menyangkut reaksi-reaksi inti, karena pada reaksi inti terjadi pemusnahan massa. Di dalam industri kimia proses dapat dilaksanakan secara bertahap (batch) dan secara berkesinambungan (Continue). Proses batch yaitu pemasukan reaktan dan pengeluaran hasil dilakukan sekali dalam selang waktu tertentu, sedangkan
proses kontinu
pemasukan reaktan dan pengeluaran hasil dilakukan secara terus-menerus dengan laju tertentu. Neraca massa dibuat untuk suatu alat atau suatu unit proses dengan batasan-batasan tertentu. Bahan-bahan yang perlu dirincikan jumlahnya adalah bahan-bahan yang masuk dan bahan-bahan yang keluar dengan batasan yang ditetapkan. Berdasarkan hukum kekekalan massa, banyaknya bahan yang masuk sama dengan jumlah bahan yang keluar ditambah bahan yang terakumulasi dalam alat proses, atau dapat dirumuskan sebagai berikut: Massa Masuk = Massa Keluar + Akumulasi Massa ........................................ (3.1) (id.wikipedia.org)
Persamaan ini dapat diterapkan pada proses kontinu dengan berdasarkan pada interval waktu tertentu. Jika bahan yang masuk atau keluar berupa campuran beberapa komponen, maka neraca massa dibuat untuk massa keseluruhan dan untuk masing-masing komponen. Proses dalam keadaan mantap (steady) adalah proses di mana semua laju aliran dan komposisi yang masuk dan keluar tetap (tidak tergantung pada waktu). Perhitungan neraca massa untuk pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat ini dilakukan dengan metode alur mundur, yaitu pertama dilakukan dengan mengambil basis perjam kemudian hasil perhitungan tersebut dikonversikan sesuai kapasitas pabrik.
18
19
Adapun perhitungan neraca massa dapat dilihat pada lampiran A. Hasil perhitungan neraca massa pada proses pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat dari CPO adalah sebagai berikut:
Basis Perhitungan
: 1 jam operasi
Satuan Operasi
: kg/jam
Waktu Operasi
: 24 jam
Kapasitas Produk
: 20.000 ton/tahun
Waktu kerja pertahun
: 330 hari
Kapasitas produksi perjam
: 2525,253 kg/jam
1. Reaktor Splitter (R-100) F2
F5
F3
R-100
F4
F6
Gambar 3.1 Reaktor Splitter (R-100)
Tabel 3.1 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Splitter (R-100) Massa Masuk Komponen
Trigliserida Gliserol
Massa Keluar
F2
F3
F4
F5
F6
(kg/jam)
(kg/jam)
(kg/jam)
(kg/jam)
(kg/jam)
2.935,33
-
-
-
58,71
-
-
-
-
299,10
20
CPO-FA H2O
-
-
-
2.753,34
-
0,09
179,64
-
199,62
798,82
-
-
994,53
-
-
2.935,42
179,64
994,53
2.952,96
1.156,63
Steam Subtotal Total
4109,59
4109,59
2. Flash Tank I (FT-100)
F7 FT-100
F6
F8 Gambar 3.2 Flash Tank I (FT-100)
Tabel 3.2 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Flash Tank I (FT-100) Massa Masuk Komponen
Trigliserida
Massa Keluar
F6
F7
F8
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
58,71
1,46
57,25
H2O
798,82
760,57
38,25
Gliserol
299,10
4,14
294,97
Subtotal
1.156,63
766,17
390,46
Total
1.156,63
1.156,63
21
3. Flash Tank II (FT-101)
F9 FT-101
F5
F10 Gambar 3.3 Flash Tank II (FT-101)
Tabel 3.3 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Flash Tank II (FT-101) Massa Masuk Komponen
Massa Keluar
F5
F9
F10
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
C14 (Asam Miristat)
53,45
0,38
53,07
C16 (Asam Palmitat)
999,87
4,96
994,91
C18 (Asam Stearat)
99,81
0,15
99,66
C18F1 (Asam Oleat)
1.300,78
1,71
1.299,07
C18F2 (Asam Linoleat)
150,31
0,23
150,08
C18F3 (Asam Linolenat)
149,12
0,19
148,93
H2O
199,96
184,00
15,62
Subtotal
2.952,96
191,63
2.761,33
Total
2.952,96
2.952,96
22
4. Kolom Fraksinasi I (T-100)
F11 F10
F12
T-100
Gambar 3.4 Kolom Fraksinasi I (T-100)
Tabel 3.4 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi I (T-100) Massa Masuk Komponen
Massa Keluar
F10
F11
F12
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
C14 (Asam Miristat)
53,07
23,07
30,00
C16 (Asam Palmitat)
994,91
190,81
804,10
C18 (Asam Stearat)
99,66
1,83
97,83
C18F1 (Asam Oleat)
1.299,07
17,28
1.281,79
C18F2 (Asam Linoleat)
150,08
3,20
146,88
C18F3 (Asam Linolenat)
148,93
1,97
146,97
15,62
15,62
0,00
Subtotal
2.761,33
253,77
2.507,57
Total
2.761,33
H2O
2.761,33
23
5. Kolom Fraksinasi II (T-101)
F13
F12
F15
T-101
Gambar 3.5 Kolom Fraksinasi II (T-101)
Tabel 3.5 Hasil Perhitungan Neraca Massa Pada Kolom Fraksinasi II (T-101) Massa Masuk Komponen
Massa Keluar
F12
F13
F14
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
(Kg/Jam)
C14 (Asam Miristat)
30,00
30,00
0,00
C16 (Asam Palmitat)
804,10
779,94
24,16
C18 (Asam Stearat)
97,83
20,15
77,68
C18F1 (Asam Oleat)
1.281,79
238,90
1.042,89
C18F2 (Asam Linoleat)
146,88
42,12
104,76
C18F3 (Asam Linolenat)
146,97
27,32
119,64
0,00
0,00
0,00
Subtotal
2.507,57
1.138,44
1.369,13
Total
2.507,57
H2O
2.507,57
BAB IV NERACA ENERGI 4.1
Neraca Energi Neraca energi adalah cabang keilmuan yang mempelajari kesetimbangan
energi dalam sebuah sistem. Neraca energi dibuat berdasarkan pada hokum pertama termodinamika. Hukum pertama ini menyatakan kekekalan energi, yaitu energi tidak dapat dimusnahkan atau dibuat, hanya dapat diubah bentuknya.
4.2
Persamaan Neraca Energi Perumusan dari neraca energi suatu sistem mirip dengan perumusan neraca
massa. Namun, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu suatu sistem dapat berupa sistem tertutup namun tidak terisolasi (tidak dapat terjadi perpindahan massa namun dapat terjadi perpindahan panas) dan hanya terdapat satu neraca energi untuk suatu sistem (tidak seperti neraca massa yang memungkinkan adanya beberapa neraca komponen). Suatu neraca energi memiliki persamaan: Energi Masuk = Energi Keluar + Energi Akumulasi ...............................(4.1)
Tidak seperti neraca massa yang memiliki variabel produksi, neraca energi tidak memiliki variabel produksi. Hal ini disebabkan energi tidak dapat diproduksi, hanya dapat diubah bentuknya. Jumlah panas masuk dan jumlah panas keluar pada suatu peralatan dapat dihitung dengan persamaan: Q = m . Cp . ∆t....................................................... (4.2) (Himmelblau, 1982) Dimana: Q
= Jumlah panas yang dihasilkan (kj/jam)
m
= Massa (kg/jam)
Cp
= Panas spesifik (kj/kmol.K)
∆t
= Perubahan temperatur (K) 24
25
4.3
Hasil Perhitungan Neraca Energi Perhitungan neraca energi dilakukan untuk keadaan proses sudah mencapai
keadaan steady state. Laju alir panas dihitung untuk setiap 1 jam. 1. Heater I (HE-100) CPO in (Q2) Steam in HE-100
Steam out
CPO out (Q3)
Gambar 4.1 Heater I (HE-100)
Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Heater I (HE-100) Komponen Trigliserida
Panas Masuk
Panas Keluar
(kj/jam)
(kj/jam)
152.712,88
397.053,49
9,36
24,45
Steam
244.355,70
0,00
Total
397.077,94
397.077,94
H2O
2. Heater II (HE-101) H2O in (Q4) Steam in HE-101 H2O out (Q5) Steam out Gambar 4.2 Heater II (HE-101)
26
Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Heater II (HE-101) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(kj/jam)
(kj/jam)
Umpan H2O
2.988,20
0,00
Produk H2O
0,00
48.948,34
Steam
45.960,13
0,00
Total
48.948,34
48.948,34
3. Splitter (R-100) CPO(Q3)
Fatty Acid R-100
H2O (Q5) Steam
Gliserol Gambar 4.3 Splitter (R-100)
Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Splitter (R-100) Komponen Trigliserida
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj/jam)
397.065
27.487
48.956
429.053
C14
0,00
25.344
C16
0,00
475.555
C18
0,00
47.586
C18 F1
0,00
561.639
C18 F2
0,00
58.037
C18 F3
0,00
79.964
H2O
27
Gliserol
0,00
157.834
Qr
0,00
226.967.083,85
Steam
228.383.564,54
0,00
Total
228.829.586,88
228.829.586,88
4. Flash Tank I (FT-100) Q8 FT-100
Q6
Q9 Gambar 4.4 Flash Tank I (FT-100)
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Flash Tank I (FT-100) Komponen Gliserol
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj/jam)
157.834,71
66.641,32
27.487,74
11.605,94
343.271,53
142.727,32
QSerap
0,00
307.619,40
Total
528.593,99
528.593,99
Trigliserida H2O
5. Condensor I (CD-100) cooling in Vapor in (Q8)
(CD-100) cooling out Condensate out (Q11) 4.5 Condensor I (CD-100) Gambar
28
Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Condensor I (CD-100) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj/jam)
Gliserol
921,80
339,61
Trigliserida
287,79
106,03
135.893,71
111.199,97
0,00
25.457,69
137.103,31
137.103,31
H2O Pendingin Total
6. Cooler I (HE-102) cooling in
Glycerol in (Q9) (HE-102)
cooling out Glycerole out (Q11) Gambar 4.6 Cooler I (HE-102)
Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Cooler I (HE-102) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj /jam)
Gliserol
65.719,52
38.048,14
Trigliserida
11.318,14
6.552,61
6.833,61
8.808,85
0,00
30.461,67
83.871,28
83.871,28
H2O Pendingin Total
29
7. Flash Tank II (FT-101)
Q12 FT-101 Q7
Q13 Gambar 4.7 Flash Tank II (FT-101)
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Flash Tank II (FT-101) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj/jam)
C14
25.344,11
16.332,87
C16
475.555,37
306.469,01
C18
47.586,20
30.666,66
C18 F1
561.639,67
361.945,56
C18 F2
58.037,59
37.402,01
C18 F3
79.964,58
51.532,73
H2O
85.781,54
54.737,01
QSerap
0,00
474.823,20
Total
1.333.909,06
1.333.909,06
8. Condensor II (CD-101) cooling in Vapor in (Q12)
(CD-101) cooling out Condensate out (Q11)4.8 Condensor II (CD-101) Gambar
30
Tabel 4.8 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Condensor II (CD-101) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj/jam)
C14
117,11
28,27
C16
1.521,24
367,20
C18
47,10
11,37
C18 F1
474,55
114,55
C18 F2
57,22
13,81
C18 F3
66,22
15,98
50.453,87
26.901,83
0,00
25.284,31
52.737,32
52.737,32
H2O Pendingin Total
9. Kolom Fraksinasi I (T-100)
Palmitic acid (Q15)
Fatty Acid (Q13)
T-100
Bottom (Q16)
Gambar 4.9 Kolom Fraksinasi I (T-100)
31
Tabel 4.9 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi I (T-100) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(kJ/jam)
(kJ/jam)
C14
16.215,76
24.368,41
C16
304.947,77
371.927,86
C18
30.619,56
35.058,11
C18 F1
361.471,01
413.626,55
C18 F2
37.344,78
42.969,92
C18 F3
51.466,51
58.784,71
H2O
4.283,14
9.801,55
OTH
150.188,59
0,00
Total
956.537,12
956.537,12
10. Cooler II (HE-103) cooling in
Palmitic acid in (Q15)
(HE-103)
cooling out Palmitic acid out (Q17) Gambar 4.10 Cooler II (HE-103)
32
Tabel 4.10 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Cooler II (HE-103) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj /jam)
C14
13.937,22
2.673,74
C16
91.468,99
22.183,56
C18
853,98
212,64
C18 F1
7.769,36
1.823,96
C18 F2
1.379,53
301,80
C18 F3
992,42
257,68
9.801,55
3.597,60
0,00
95.151,77
126.203,06
126.203,06
H2O Pendingin Total
11. Kolom Fraksinasi II (T-101)
Palmitic acid (Q18)
Bottom (Q16)
T-101
Oleic acid (Q19)
Gambar 4.11 Kolom Fraksinasi II (T-101)
33
Tabel 4.11 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Kolom Fraksinasi II (T-101) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(kJ/jam)
(kJ/jam)
C14
10.431,19
20.337,32
C16
280.458,87
440.529,41
C18
34.204,14
39.717,48
C18 F1
405.857,19
473.676,11
C18 F2
41.590,39
52.164,26
C18 F3
57.792,29
65.971,78
H2O
0,00
0,00
OTH
262.062,30
0,00
Total
1.092.396,37
1.092.396,37
12. Cooler III (HE-104) cooling in
Palmitic acid in (Q18)
(HE-104)
cooling out Palmitic acid out (Q19) Gambar 4.12 Cooler III (HE-104)
34
Tabel 4.12 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Cooler III (HE-103) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj /jam)
C14
20.337,32
3.477,06
C16
431.592,04
90.677,40
C18
10.912,49
2.348,38
C18 F1
123.449,68
25.214,57
C18 F2
20.703,51
3.975,80
C18 F3
16.072,17
3.581,36
H2O
0,00
0,00
Pendingin
0,00
493.792,64
623.067,21
623.067,21
Total
13. Cooler IV (HE-105) cooling in
Oleic acid in (Q19) (HE-105)
cooling out Oleic acid out (Q21)
Gambar 4.13 Cooler IV (HE-105)
35
Tabel 4.13 Hasil Perhitungan Neraca Panas pada Cooler IV (HE-105) Komponen
Panas Masuk
Panas Keluar
(Kj/jam)
(Kj /jam)
C14
0,00
0,00
C16
8.937,37
2.808,89
C18
28.804,99
9.053,00
C18 F1
350.226,43
110.071,17
C18 F2
31.460,75
9.887,67
C18 F3
49.899,61
15.682,73
H2O
0,00
0,00
Pendingin
0,00
321.825,70
469.329,15
469.329,15
Total
BAB V SPESIFIKASI ALAT PROSES Hasil perhitungan spesifikasi peralatan pada proses pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat dari Crude Palm Oil (CPO) adalah sebagai berikut:
5.1
Tangki Penyimpanan Bahan Baku CPO (V-100)
Fungsi
: Untuk menyimpan bahan baku CPO
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Lama penyimpanan
: 7 hari
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Kapasitas
: 717,98 m3
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel, SA-283 Grade C
Kondisi Operasi
:
Temperatur Desain : 50 ℃ Tekanan Desain Kondisi Fisik
: 1 atm :
Silinder Tinggi
: 14,83 m
Diameter
: 8,479 m
Tebal
: ½ in
Tutup Tinggi
: 2,11 m
Diameter
: 8,479 m
Tebal
: ½ in
5.2
Tangki Penyimpanan Gliserol (V-101)
Fungsi
: Untuk menyimpan produk gliserol.
Bentuk
: Silinder tgak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Lama penyimpanan
: 7 hari
Jumlah
: 2 Unit (1 standby) 36
37
Kapasitas
: 83,031 m3
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel, SA-283 Grade C
Kondisi Operasi
:
Temperatur Desain : 80 ℃ Tekanan Desain Kondisi Fisik
: 1 atm :
Silinder Tinggi
: 6,19 m
Diameter
: 4,13 m
Tebal
: ½ in
Tutup Tinggi
: 1,03 m
Diameter
: 4,13 m
Tebal
: ½ in
5.3
Tangki Penyimpanan Asam Oleat (V-103)
Fungsi
: Untuk menyimpan produk asam oleat.
Bentuk
: Silinder tgak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Lama penyimpanan
: 7 hari
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Kapasitas
: 256,99 m3
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel, SA-283 Grade C
Kondisi Operasi
:
Temperatur Desain : 80 ℃ Tekanan Desain Kondisi Fisik
: 1 atm :
Silinder Tinggi
: 9,03 m
Diameter
: 6,02 m
Tebal
: ½ in
Tutup
38
Tinggi
: 1,05 m
Diameter
: 6,02 m
Tebal
: ½ in
5.4
Tangki Penyimpanan Asam Palmitat (V-102)
Fungsi
: Untuk menyimpan produk asam palmitat.
Bentuk
: Silinder tgak dengan alas datar dan tutup ellipsoidal
Lama penyimpanan
: 7 hari
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Kapasitas
: 334,97 m3
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel, SA-283 Grade C
Kondisi Operasi
:
Temperatur Desain : 80 ℃ Tekanan Desain Kondisi Fisik
: 1 atm :
Silinder Tinggi
: 9,9 m
Diameter
: 6,6 m
Tebal
: ½ in
Tutup Tinggi
: 1,65 m
Diameter
: 6,6 m
Tebal
: ½ in
5.5
Pompa CPO (P-100)
Fungsi
: Untuk mengalirkan bahan baku CPO dari tangki penyimpanan CPO (V-100) ke Heater I (HE-100)
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Bahan Konstruksi
: Commercial Steel
Laju alir massa (F)
: 2.935 kg/jam
Tipe
: Centrifugal
39
Spesifikasi pipa
:
Diameter nominal
: 1 ½ in
Diameter dalam pipa: 1,4 in Diameter luar pipa : 1 ½ in Schedule
: 80
Spesifikasi pompa
:
Jenis
: Pompa Sentrifugal
Efisiensi Pompa
: 75 %
Power
: 0,065 Hp
5.6
Pompa Gliserol (P-101)
Fungsi
: Untuk mengalirkan Gliserol menuju cooler I
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Bahan Konstruksi
: Commercial Steel
Laju alir massa (F)
: 390,46 kg/jam
Spesifikasi pipa
:
Diameter nominal
: 1 in
Diameter dalam pipa: 0,9 in Diameter luar pipa : 1 in Schedule
: 80
Spesifikasi pompa
:
Jenis
: Centrifugal
Efisiensi Pompa
: 75 %
Power
: 0,009 Hp
5.7
Pompa Fraksinasi I (P-102)
Fungsi
: Untuk mengalirkan produk bawah Fraksinasi I ke Fraksinasi II
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Bahan Konstruksi
: Commercial Steel
40
Laju alir massa (F)
: 2354 kg/jam
Spesifikasi pipa
:
Diameter nominal
: 1 ½ in
Diameter dalam pipa: 1,4 in Diameter luar pipa : 1 in Schedule
: 80
Spesifikasi pompa
:
Jenis
: Centrifugal
Efisiensi Pompa
: 75 %
Power
: 0,0527 Hp
5.8
Pompa Fraksinasi II (P-103)
Fungsi
: Untuk mengalirkan produk bawah fraksinasi II ke Cooler IV
Jumlah
: 2 Unit (1 standby)
Bahan Konstruksi
: Commercial Steel
Laju alir massa (F)
: 1.208 kg/jam
Spesifikasi pipa
:
Diameter nominal
: 1 in
Diameter dalam pipa: 0,9 in Diameter luar pipa : 1 in Schedule
: 80
Spesifikasi pompa
:
Jenis
: Centrifugal
Efisiensi Pompa
: 75 %
Power
: 0,027 Hp
5.9
Kompresor I (K-100)
Fungsi
: Untuk mengalirkan hasil distilat Fraksinasi I ke Cooler
Jumlah
: 1 unit
41
Bahan Konstruksi
: Commercial Steel
Laju alir massa (F)
: 391,4 kg/jam
Spesifikasi pipa
:
Diameter nominal
: 20 in
Diameter dalam pipa: 20 in Diameter luar pipa : 20,85 in Schedule
: 40
Spesifikasi pompa
:
Jenis
: Centrifugal blower
Power
: 0,46 hp
5.10
Kompresor II (K-101)
Fungsi
: Untuk mengalirkan hasil distilat Fraksinasi II ke Cooler
Jumlah
: 1 unit
Bahan Konstruksi
: Commercial Steel
Laju alir massa (F)
: 1.146 kg/jam
Spesifikasi pipa
:
Diameter nominal
: 24 in
Diameter dalam pipa: 23,25 in Diameter luar pipa : 2,375 in Schedule
: 20
Spesifikasi pompa
:
Jenis
: Centrifugal blower
Power
: 38,42 hp
5.11 Fungsi
Heater I (HE-100) : Menaikkan Suhu bahan baku CPO sebelum maasuk ke alat splitter dengan pemanas dari Steam.
Jumlah
: 1 Unit
Tipe
: 4-8 Shell and Tube Exchanger
42
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Diameter tube
: 1 ¼ in
Jenis tube
: 18 BWG
Panjang tube
: 15 ft
Pitch (PT)
: 1 7/8 in triangular Pitch
5.12
Heater II (HE-101)
Fungsi
: Menaikkan suhu air sebelum masuk ke alat splitter dengan pemanas dari Steam.
Jumlah
: 1 Unit
Tipe
: 1-2 Shell and Tube Exchanger
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel
Diameter tube
: 1 ½ in
Jenis tube
: 18 BWG
Panjang tube
: 7 ft
Pitch (PT)
: 1 7/8 in triangular Pitch
5.13
Cooler I (HE-102)
Fungsi
: Mendinginkan produk samping gliserol yang sebelumnya dari flash tank I .
Jenis
: 1-2 Shell and Tube Exchanger
Jumlah
: 1 Unit
Bahan konstruksi
: Carbon Steel
Diameter Tube
: 1 ½ in
Jenis Tube
: 18 BWG
Panjang Tube
: 10 ft
Pitch (PT)
: 1 7/8 in triangular Pitch
Jumlah Tube
:8
Diameter Shell
: 12 in
43
5.14
Cooler II (HE-103)
Fungsi
: Mendinginkan produk distilat dari kolom fraksinasi I.
Jenis
: 1-2 Shell and Tube Exchanger
Jumlah
: 1 Unit
Bahan konstruksi
: Carbon Steel
Diameter Tube
: 1 ½ in
Jenis Tube
: 18 BWG
Panjang Tube
: 10 ft
Pitch (PT)
: 1 7/8 in triangular Pitch
Jumlah Tube
:4
Diameter Shell
: 12 in
5.15
Cooler III (HE-104)
Fungsi
: Mendinginkan produk distilat dari kolom fraksinasi II
Jenis
: 1-2 Shell and Tube Exchanger
Jumlah
: 1 Unit
Bahan konstruksi
: Carbon Steel
Diameter Tube
: 1 ½ in
Jenis Tube
: 18 BWG
Panjang Tube
: 20 ft
Pitch (PT)
: 1 7/8 in triangular Pitch
Jumlah Tube
: 46
Diameter Shell
: 19 ¼ in
5.16
Cooler IV (HE-105)
Fungsi
: Menurunkan temperatur Asam Oleat dari kolom fraksinasi II (T-101)
Jenis
: 1-2 shell and tube exchanger
Jumlah
: 1 Unit
Bahan konstruksi
: Carbon Steel
44
Diameter Tube
: 1 ½ in
Jenis Tube
: 18 BWG
Panjang Tube
: 20 ft
Pitch (PT)
: 1 7/8 in triangular Pitch
Jumlah Tube
: 54
Diameter Shell
: 21 ¼ in
5.17
Flash Tank I (FT-100)
Fungsi
: Menurunkan tekanan dan memisahkan air fasa uap dari hasil keluaran Splitter (R-100)
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel, SA-283 Grade C
Jumlah
: 1 Unit
Kapasitas
: 591,234 m3
Kondisi fisik
:
Silinder
Diameter Tinggi
: 15,05 m : 22,15 m
Tebal
: 2 ½ in
Diameter
: 15,05 m
Tinggi
: 3,76 m
Tebal
: 1 ½ in
Tutup
5.18
Flash Tank II (FT-101)
Fungsi
: Menurunkan tekanan dan memisahkan air fasa uap dari Asam lemak hasil keluaran Splitter (R-100)
Bentuk
: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel, SA-283 Grade C
Jumlah
: 1 Unit
Kapasitas
: 203,17 m3
45
Kondisi fisik
:
Silinder
Diameter
: 5,17 m
Tinggi
: 7,764 m
Tebal
: 2 ½ in
Diameter
: 5,17 m
Tinggi
: 1,29 m
Tebal
: 1 ½ in
Tutup
5.19
Splitter (R-100)
Fungsi
: Mereaksikan CPO dengan air (proses hidrolisa)
Bentuk
: Silinder dengan tutup bawah ellips dan tutup datar
Bahan konstruksi
: carbon steel, SA-283 Grade C
Jumlah
: 1 Unit
Volume
: 6,8115 m3
Kondisi fisik
:
Diameter
: 2,31 m
Tinggi
: 4,23 m
Tebal
: 3 in
Waktu tinggal
5.20
: 1,2 jam
Kolom Fraksinasi I (T-100)
Fungsi
: Memisahkan asam lemak fraksi ringan sebagai produk asam palmitat dari bottom produk sebagai fraksi berat.
Jenis
: Sieve Tray Fractionation
Bentuk
: Vertikal
Jumlah
: 1 Unit
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel SA-129
Jumlah Plate
:4
46
Plate Spacing
: 0,60 m
Tebal Plate
: 5 mm
Diameter
: 1,5 m
5.21
Kolom Fraksinasi II (T-101)
Fungsi
: Memisahkan asam lemak fraksi ringan sebagai produk asam palmitat dari bottom produk sebagai fraksi berat sebagai produk asam oleat.
Jenis
: Sieve Tray Fractionation
Bentuk
: Vertikal
Jumlah
: 1 Unit
Bahan Konstruksi
: Carbon Steel SA-129
Jumlah Plate
: 10
Plate Spacing
: 0,60 m
Tebal Plate
: 5 mm
Diameter
:1,5 m
BAB VI PERENCANAN TUGAS KHUSUS 6.1
Kolom Fraksinasi II (Wulan Asmita Sari / 130140007) Fraksinasi atau juga disebut Distilasi adalah suatu proses pemisahan suatu
campuran bahan kimia berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam distilasi, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton (Van Winkle, 1967). Sebuah sistem distilasi umumnya mengandung beberapa komponen utama yaitu : a.
Sebuah Shell vertikal dimana pemisahan komponen liquid terjadi, terdapat pada bagian dalam kolom (internal column) seperti tray atau plate dan packing
yang digunakan untuk meningkatkan derajat pemisahan
komponen. b.
Sebuah Reboiler untuk menyediakan penguapan yang cukup pada proses distilasi.
c.
Kondenser untuk mendinginkan dan mengkondensasikan uap yang keluar dari atas kolom.
d.
Reflux drum untuk menampung uap yang terkondensasi dari top kolom sehingga liquid (reflux) dapat di recycle kembali ke kolom. Untuk melihat bagaimana komponen dan proses distilasi dapat dilihat pada
gambar 6.1.
47
48
Gambar 6.1 Proses Distilasi Sederhana
Fungsi kolom distilasi pada prarancangan pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat yaitu untuk memisahkan Asam Oleat sebagai bottom product dan Asam Palmitat sebagai top product. Jenis kolom distilasi yang digunakan yaitu plate tower (kolom distilasi dengan sieve tray). Adapun tujuan perancangan alat kolom distilasi adalah : a.
Menentukan tipe kolom distilasi
b.
Menentukan bahan konstruksi untuk kolom distilasi
c.
Menghitung jumlah plate aktual dan lokasi umpan masuk
d.
Menghitung dimensi kolom distilasi yang meliputi diameter kolom, tebal shell kolom, tebal head kolom, dan tinggi kolom.
6.1.1 Pengoperasian Distilasi Campuran liquid yang akan diproses dikenal sebagai feed dan diumpankan pada bagian tengah kolom pada sebuah tray yang dikenal sebagai feed tray. Feed tray dibagi menjadi kolom atas (enriching or rectification) dan kolom bottom (stripping). Feed mengalir ke bawah kolom dikumpulkan pada bagian bawah reboiler. Panas di suplai ke reboiler untuk menghasilkan uap. Sumber panas dapat berasal dari fluida, tetapi kebanyakan juga digunakan steam. Pada penguapan, sumber panas di dapat dari aliran keluar dari kolom lain. Uap terbentuk pada
49
reboiler diumpankan kembali pada bagian bottom. Liquid dikeluarkan dari reboiler dikenal sebagai produk bottom. Aliran uap bergerak ke atas kolom, didinginkan oleh kondensor. Liquid yang dikondensasi ditampung pada vessel yang dikenal sebagai reflux drum. Sebagian liquid di recycle kembali ke top yang dikenal reflux. Liquid yang terkondensasi dikeluarkan dari sistem dikenal sebagai destilat atau produk top.
6.1.2 Penentuan Bahan Konstruksi Dipilih bahan konstruksi jenis Carbon steel SA-283 grade C dengan pertimbangan : 1.
Mempunyai allowable stress yang besar.
2.
Struktur kuat.
3.
Tahan terhadap korosifitas tinggi.
6.1.3 Penentuan Tipe Kolom Distilasi Dalam perancangan kolom distilasi ini dipilih jenis tray dengan pertimbangan diameter kolom lebih dari 3 ft (0,91 m) (Walas, 1990). Sedangkan jenis tray yang digunakan adalah sieve tray dengan pertimbangan : 1.
Pressure drop rendah dan efesiensi tinggi (tab. 9.22, Ludwig, 1980).
2.
Lebih ringan, murah karena pembuatannya lebih mudah.
3.
Biaya perawatan murah karena mudah dibersihkan.
6.1.4
Perancangan Kolom Distilasi Tahapan perancangan kolom distilasi adalah sebagai berikut :
1.
Perancangan kolom distilasi a. Jumlah plate yang dibutuhkan b. Ukuran diameter kolom c. Jarak antara tray ( tray spacing) d. Konstruksi detail tray
2.
Perancangan nozzle
3.
Perancangan manhole
50
4.
Perancangan Penyangga
5.
Perancangan Pondasi Adapun
rangkuman
spesifikasi
fraksinasi
yang
digunakan
pada
prarancangan pabrik asam oleat dari CPO dengan proses hidrolisa dapat dilihat pada tabel 6.1. Tabel 6.1.Spesifikasi Distilasi Pada Prarancangan Pabrik Asam Oleat dan Palmitat Fungsi
Memisahkan asam palmitat sebagai top product dan asam oleat sebagai bottom product
Kode
T-101
Jenis
Sieve Tray
Kondisi operasi Kolom Bagian Atas Suhu
: 170oC
Tekanan
: 0,11 kpa
Kolom Bagian Bawah
Dimensi
Rancangan Alat
:
:
Suhu
: 200oC
Tekanan
: 0,13 kpa
Tray spacing
: 0,60 m
Diameter menara, (ID=Dc)
: 1,5 m
Tinggi weir
: 0,012 m
Diameter tray ( Dc )
: 1,5 m
Tray thickness
: 0,005 m
Panjang weir
: 1,14 m
Tinggi Menara
: 8,4615 m
Tinggi leg
: 7,28 m
Tinggi Total Menara
: 11,54 m
Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283 grade C
51
6.2
Cooler IV (Arief Novindy / 130140010) Alat penukar panas adalah alat yang digunakan untuk memindahkan panas
dari satu sistem ke sistem lain, tanpa perpindahan massa dan bisa berfungsi sebagai pemanas. Biasanya, medium pemanas yang dipakai adalah air yang dipanaskan sebagai fluida panas. Penukar panas dirancang seefisien mungkin agar perpindahan panas antar fluida dapat berlangsung secara efektif. Pertukaran panas terjadi karena adanya kontak, baik antara fluida terdapat dinding yang memisahkannya maupun keduanya bercampur langsung (direct contact). Terdapat beberapa alasan mengapa Shell & Tube Heat Exchanger (STHE) sering digunakan adalah: 1.
STHE memberikan luas permukaan perpindahan panas lebih besar dari 120 ft2dengan volume yang kecil.
2.
Memiliki range luas perpindahan panas yang lebar mulai kurang dari 1 meter kuadrat hingga seribuan meter kuadrat dan bahkan lebih
3.
Memiliki rancangan mechanical yang baik, mampu dioperasikan pada tekanan tinggi.
4.
Dapat dirancang dengan menggunakan berbagai jenis material.
5.
Mudah dibersihkan baik dengan chemical maupun mechanical cleaning;
6.
Memiliki prosedur thermal dan mechanical design yang baik.
7.
Mudah melakukan penggantian untuk komponen atau bagian-bagian yang cukup mudah rusak seperti gasket dan tube.
6.2.1
Penentuan Jenis Cooler Dalam
prarancangan
digunakan
cooler
jenis
shell
and
tube
dengan pertimbangan : 1.
Efektifitas perpindahan energi panas
2.
Konstruksi cukup sederhana
6.2.2 Penentuan Material Konstruksi Dalam prarancangan digunakan material konstruksi Carbon Steel SA285 grade C dengan pertimbangan:
52
1.
Memiliki allowable stress yang cukup besar
2.
Bahan tahan terhadap bahan korosif Langkah-langkah dalam perancangan cooler yaitu :
1.
Menentukan kondisi operasi
2.
Menghitung dimensi cooler
3.
Menghitung dimensi penyangga
Adapun rangkuman spesifikasi Cooler IV yang digunakan pada prarancangan pabrik asam oleat dari CPO dengan proses hidrolisa dapat dilihat pada tabel 6.2. Tabel 6.2. Spesifikasi Cooler IV Pada Prarancangan Pabrik Asam Oleat Fungsi
Untuk menurunkan suhu produk asam oleat keluaran dari kolom fraksinasi II.
Kode
HE-105
Jenis
1-2 Shell and Tube Exchanger Dipakai : 1 1/2 in OD Tube 18 BWG, panjang 20 ft, 2 pass
Dimensi
Diameter dalam shell
: 14 in
Diameter luar Tube (OD)
: 1 ½ in
Jumalah tube
: 54 buah
Buffle (B)
: 8 in
Square Pitch (PT)
: 1 7/8 in
Panjang tube (L)
: 20 ft
Luas permukaan pindah
: 143,09 ft2
= 1,77 ft
panas Rancangan Alat
Bahan konstruksi
: Carbon steel SA-283 grade C
BAB VII UNIT UTILITAS Dalam suatu pabrik, utilitas merupakan unit penunjang utama didalam memperlancar jalannya proses produksi. Oleh karena itu, segala sarana dan prasarananya harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menjamin kelangsungan operasi suatu pabrik. Berdasarkan kebutuhannya, utilitas pada pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat, adalah sebagai berikut: 1. Kebutuhan uap (steam) 2. Kebutuhan air 3. Kebutuhan bahan kimia 4. Kebutuhan udara tekan 5. Kebutuhan listrik 6. Kebutuhan bahan bakar 7. Unit pengolahan limbah
7.1
Kebutuhan Uap (Steam) dan Oil Thermal Heat (OTH) Uap digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas. Kebutuhan uap pada
pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat sebagai berikut : Tabel 7.1 Kebutuhan Uap (steam) Nama Alat Heater I&II Splitter Total
Jumlah Uap (kg/jam) 147,11 148.919,90 149.067,02
Total kebutuhan steam adalah 149.067,02 kg/jam. Tambahan untuk kebocoran dan lain-lain diambil dari faktor keamanan sebesar 20% (Perry, 1997), maka: Untuk faktor keamanan diambil 20% = 20% x 149.067,02 kg/jam = 29.813,40 kg/jam Jadi, total steam yang dibutuhkan
= 178.880,42 kg/jam
Diperkirakan 80% kondensat dapat dipergunakan lagi (Evans, 1978). 53
54
Kondensat yang digunakan kembali = 143.104,34 kg/jam Kebutuhan air tambahan untuk umpan boiler = 20% x 178.880,42 kg/jam = 35.776,08 kg/jam
OTH digunakan dalam pabrik sebagai media pemanas reboiler. Kebutuhan OTH pada pabrik pembuatan Asam Oleat Asam Oleat dan Asam Palmitat sebagai berikut : Tabel 7.2 Kebutuhan OTH (Oil Thermal Heat) Nama Alat Kolom fraksinasi I Kolom fraksinasi II Total
Jumlah Uap (kg/jam) 2.403,02 3.412,27 5.815,29
Total kebutuhan OTH adalah 5.815,29 kg/jam. Tambahan untuk kebocoran dan lain-lain diambil dari faktor keamanan sebesar 20% (Perry, 1997), maka: Untuk faktor keamanan diambil 20% = 20% x 5.815,29kg/jam = 1.163,06 kg/jam Jadi, total OTH yang dibutuhkan
= 6.978,34 kg/jam
Diperkirakan 99% OTH dapat dipergunakan lagi (Manual Operating PT SOCI). OTH yang digunakan kembali = 6.908,56 kg/jam Kebutuhan OTH tambahan
7.2
= 1% x 6.978,34 kg/jam = 69,78 kg/jam
Kebutuhan Air Dalam proses produksi, air memegang peranan penting baik
untuk
kebutuhan proses maupun kebutuhan domestik. Kebutuhan air pada pabrik pembuatan Asam oleat dan Asam Palmitat adalah sebagai berikut:
Air untuk umpan boiler
Air domestik diperkirakan 4 liter/jam.orang x 150 karyawan
= 35.776,08 kg/jam
= 600 kg/jam
Air pendingin untuk proses pada cooler dan condenser: 1. Cooler 1
= 231,77
2. Cooler 2
= 723,97
55
3. Cooler 3
= 3.757,08
4. Cooler 4
= 2.448,65
5. Condenser 1 = 193,70 6. Condenser 2 = 192,38 Total air pendingin
= 7.547,54
Diperkirakan 80% air pendingin bekas dipergunakan lagi (Evans, 1978) Air pendingin yang dipergunakan kembali
= 80% x 7.547,54 = 6.038,04 kg/jam
Kebutuhan air tambahan untuk umpan WCT = 20% 7.547,54 = 1.509,51 kg/jam
Air untuk umpan WCT = 7.547,54 kg/jam
Air proses untuk proses pada Splitter = 179,64 kg/jam
Sehingga total kebutuhan air adalah = 44.103,26 kg/jam Sumber air untuk pabrik pembuatan asam oleat ini berasal dari Sungai Peusangan kabupaten Bireun, kualitas air Sungai dapat dilihat pada Tabel 7.3, berikut ini: Tabel 7.3 Kualitas Air Sungai Peusangan, Kab. Bireun Aceh No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Parameter Suhu Kandungan organik Warna Bau Rasa Ph Alumina (Al2O3) Silika (SiO3) Magnesium (MgO) Kalsium (CaO) Klorida (Cl) Sulfat (SO4) Besi (FeO3)
Satuan ℃ Mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L Mg/L
Kadar/Ket 26,4 1,45 Keruh Tidak berbau Tawar 6,5 20,00 56,45 3,45 5,85 0,33 0,38 9,50
Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka dilokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water intake) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan kelokasi
56
pabrik untuk diolah dan digunakan sesuai dengan keperluannya. Pengolahan air dipabrik terdiri dari beberapa tahap yaitu: 1. Pengendapan 2. Klarifikasi 3. Filtrasi 4. Demineralisasi 5. Deaerasi
7.2.1 Pengendapan Pengendapan merupakan tahap awal dari pengolahan air. Pada screening, partikel partikel padat yang besar akan tersaring tanpa bantuan bahan kimia. Sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan terikut bersama air menuju unit pengolahan selanjutnya. Diameter padat dalam air berkisar antara 10-4 m (Alaerts, 1984). Untuk membunuh kuman-kuman dalam air dilakukan proses klorinasi yaitu dengan mereaksikan air dengan klor. Klor yang digunakan biasanya berupa kaporit (Ca(ClO)2).
Kebutuhan domestik = 600 kg/jam
Kaporit yang digunakan mengandung 70% klorin (Alaerts, 1984)
Kebutuhan klorin = 2 ppm dari berat air (Alaerts, 1984)
Kebutuhan kaporit
= 2 x 600 kg/jam / (70% x 1.000.000) = 1,7 x 10-3 kg/jam
7.2.2 Klarifikasi Klarifikasi merupakan proses penghilangan kekeruhan didalam air. Air dari screening dialirkan ke clarifier setelah diinjeksi larutan alum, Al dan larutan soda abu Na2CO3. Larutan alum berfungsi sebagai koagulan utama dan soda abu sebagai koagulan tambahan yang berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Setelah pencampuran yang disertai pengadukan maka akan terbentuk flokflok yang akan mengendap kedasar clarifier karena gaya grafitasi, sedangkan air
57
jernih akan keluar melimpah (overflow) yang selanjutnya akan masuk kepenyaring pasir (sand filter) untuk penyaringan. Reaksi yang mungkin terjadi: Al2SO4(s)+ 6H2O(l) → Al(OH)3(l)+ 6H+ + SO42Pemakaian larutan alum umumnya hingga 50 ppm terhadap jumlah air yang akan diolah, sedangkan perbandingan pemakaian alum dan soda abu adalah 1:0,54 (Baron, 1982).
Total Kebutuhan air
= 44.103,26 kg/jam
Larutan alum dibutuhkan
= 50 x 10-6 × 44.103,26 = 2,2 kg/jam
Larutan soda abu dibutuhkan = 0,54 x 50 x 10-6 x 44.103,26 = 1,188 kg/jam
7.2.3 Filtrasi Filtrasi berfungsi untuk memisahkan flok dan koagulan yang masih terikut bersama air. Penyaringan pasir (sand filter) yang digunakan terdiri dari 3 lapisan yaitu: a.
Lapisan l terdiri dari pasir hijau (green sand) setinggi 24 in = 60,96 cm
b.
Lapisan ll terdiri dari anterakit setinggi 12,5 in = 31,75 cm
c.
Lapisan lll terdiri dari batu kerikil (gravel) setinggi 7 in = 17,78 cm Bagian bawah alat penyaring dilengkapi dengan strainer sebagai penahan.
Selamapemakaian, daya saring sand filter akan menurun. Untuk itu diperlukan regenerasisecara berkala dengan cara pencucian ulang (back washing). Dari sand filter,
airdipompakan kemenara sebelum
didistribusikan untuk berbagai
kebutuhan.Untuk air proses, masih diperlukan pengolahan lebih lanjut, yaitu prosesdemineralisasi dan deaerasi. Untuk air domestik, laboratorium, kantin, dan tempatibadah, serta poliklinik, dilakukan proses klorinasi, yaitu mereaksikan air denganklor untuk membunuh kuman-kuman dalam air. Klor yang digunakan biasanyaberupa kaporit, Ca(ClO)2.Khusus untuk air minum, setelah dilakukan proses klorinasi diteruskan ke penyaringan air (water treatment system) sehingga airyang keluar merupakan air sehat yang memenuhi syarat – syarat air minum tanpaharus dimasak terlebih dahulu.
58
7.2.4 Demineralisasi Air untuk umpan ketel dan pendinginan pada reaktor harus murni dan bebas dari garam-garam terlarut. Untuk itu perlu dilakukan proses demineralisasi. Alat demineralisasi dibagi atas: 1.
Penukar Kation (Cation Exchanger) Penukar kation berfungsi untuk mengikat logam-logam alkali dan
mengurangi kesadahan air yang digunakan. Proses yang terjadi adalah pertukaran antara kationCa, Mg dan kation lain yang terlarut dalam air dengan kation dari resin. Resin yang digunakan bermerek. Daulite C-20. Reaksi yang terjadi adalah: Na2R + Ca2+
CaR + 2Na+ .................................................... (7.1)
Na2R + Mg2+
MgR + 2Na+ .................................................... (7.2)
Untuk regenerasi dipakai NaCl berlebih dengan reaksi:
2.
CaR + 2NaCl
Na2R + CaCl2 ................................................... (7.3)
MgR + 2NaCl
Na2R + Mg Cl2 ................................................. (7.4)
Penukar Anion (Anion Exchanger) Penukar anion berfungsi untuk menukar anion yang terdapat dalam air
dengan ion hidroksida dari resin. Resin yang digunakan bermerek Dower 2. Reaksi yang terjadi adalah: 2ROH + SO22-
R2SO4 + 2 OH- ................................................ (7.5)
ROH + Cl-
RCl + OH- ....................................................... (7.6)
Untuk regenerasi dipakai larutan NaOH dengan reaksi: R2SO4+ 2NaOH RCl + NaOH
Na2SO4-+ 2ROH............................................. (7.7) NaCl + ROH .................................................. (7.8)
a. Perhitungan Kesadahan Kation Air sungai Peusangan Bireun mengandung kation Ca, Mg, dan Fe masing-masing 5,85 ppm; 3,45 ppm; 9,5 ppm 1 gram/gal = 17,1 ppm Total kesadahan kation = 5,85 + 3,45 + 9,5
59
= 18,8 ppm / 17,1 = 1,0964 gram/gal Jumlah air yang diolah
= 44.103,26 kg/jam = 44.103,26 kg/jam/995,68 kg/m3 x 264,17 gal/m3 = 11.701,307 gal/jam
Kesadahan air
= 11.701,3 gal/jam ×1,0964 gram/gal × 24 jam/hari = 307.903,534 gr/hari = 307,903 kg/hari
Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air = 307,903 kg/hari Volume exchanger yang digunakan kapasitas
= 7,7 kgrain/ft3 (Nalco, 1979)
Kapasitas exchanger = 0,4989 kg/ft3 Volume kation exchanger
= 307,903 kg/hari / 0,4989 kg/ft3 = 617,165 ft3/hari
Direncanakan menggunakan resin 0,1 ft3 Jumlah air yang diolah = [(resin x EC)/(Total kesadahan air)] x umpan boiler = [(0,1 ft3 x 0,4989 kg/ft3)/( 307,903 kg/hari)] x 35.776,08 kg/jam x 24 jam/hari = 139,12 kg Waktu regenerasi
= air yang diolah/ air umpan boiler = 139,12 kg/ 35.776,08 kg/jam = 0,0038 jam
Untuk regenarasi digunakan 6 lb H2SO4/ft3 (Nalco, 1979) Maka kebutuhan H2SO4 = 6 lb/ft3 x 617,165 ft3/hari x 1 hari/24 jam x 1 kg/2,2 lb = 70,13 kg/jam b. Perhitungan kesadahan anion Air sungai mengandung anion Cl dan SO4, masing-masing 0,33 ppm dan 0,38 ppm. 1 gr/gal = 17,1 ppm Total kesadahan anion= (0,33 + 0,38) ppm = 0,71 ppm / 17,1
60
= 0,0415 gram/gal Jumlah air diolah
= 11.701,307 gal/jam
Kesadahan air total
= 0,0415 gram/gal × 11.701,307 gal/jam × 24 jam/hari = 11.654,50 gram/hari = 11,654 kg/hari
Volume resin yang diperlukan Total kesadahan air = 11,654 kg/hari Volume exchanger yang digunakan kapasitas = 12 kgrain/ft3 (Nalco, 1979) Kapasitas exchanger = 0,7776 kg/ft3 Volume anion exchanger
= 11,654 kg/hari/0,7776 kg/ft3 = 14,98 ft3/hari
Direncanakan menggunakan resin 0,1 ft3 Jumlah air yang diolah = [(resin x EC)/(Total kesadahan air)] x umpan boiler = [(0,1 ft3 x 0,7776 kg/ft3)/( 11,654 kg/hari)] x 35.776,08 kg/jam x 24 jam/hari = 5.729 kg Waktu regenerasi
= air yang diolah/ air umpan boiler = 5.729 kg/ 35.776,08 kg/jam = 0,16 jam
Untuk regenarasi digunakan 6 lb NaOH/ft3 (Nalco, 1979) Maka kebutuhan NaOH = 6 lb/ft3 x 14,98 ft3/hari x 1 hari/24 jam x 1 kg/2,2 lb = 1,7 kg/jam
7.2.5 Deaerator Deaerator berfungsi untuk memanaskan air yang keluar dari alat penukar ion (ionexchanger) dankondensat bekas sebelum dikirim sebagai air umpan ketel. Pada deaerator ini, air dipanaskan hingga 90°C supaya gas-gas yang terlarut dalamair, seperti O2 dan CO dapat dihilangkan, sebab gas-gas tersebut dapat menyebabkan korosi. Pemanasan digunakan dengan menggunakan koil pemanas didalam Deaerator.
61
7.3
Kebutuhan Bahan Kimia Kebutuhan bahan kimia pada pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam
Palmitat adalah sebagaiberikut: 1.
Al2(SO4)3
= 2,2 kg/jam
2.
Na2CO3
= 1,188 kg/jam
3.
Kaporit
= 1,7 x 10-3 kg/jam
4.
H2SO4
= 15,13 kg/jam
5.
NaOH
= 0,7 kg/jam
7.4
Kebutuhan Udara Tekan Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik Asam Oleat dan Asam
Palmitat yang menggunakan 25 alat kontrol ini diperkirakan sebesar 45,83 m3/jam dengan tekanan 45 psig dan suhu 144,46oC, dimana masing-masing alat membutuhkan udara tekan sebesar 1,83 m3/jam. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompressor yang dilengkapi dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air.
7.5
Unit Pengadaan Listrik Pada prarancangan pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat ini kebutuhan
akan tenaga listrik dipenuhi dari PT. PLN dan generator sebagai cadangan. Generator
yang
digunakan
adalah
generator
arus
bolak-balik
dengan
perimbangan: 1.
Tenaga Listrik yang dihasilkan cukup besar
2.
Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan dengan menggunakan transformator. Total kebutuhan listrik untuk keperluan proses adalah 83,88 Hp dan
utilitas adalah 22,37 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak terdiskripsikan adalah sebesar ± 10% dari total kebutuhan sebesar 106,25 HP, maka total kebutuhan listrik adalah 116,87 HP atau sebesar 87,2 kW. Menentukan besarnya tenaga lsitrik untuk penerangan digunakan persamaan : L = a.F/(U.D) ................................................... (7.1)
62
Dengan : L
: Lumen per alat
a
: luas area, ft2
F
: Foot candle yang diperkirakan (tabel 13, Perrys, Edisi 3)
U
: Koefisien Utilitas (tabel 16, Perry, edisi 13)
D
: Efisiensi lampu yang diharapkan (tabel 16, perry, Edisi 13)
Kebutuhan listrik untuk penerangan dapat dilihat pada tabel 7.6 berikut. Tabel 7.6 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan Bangunan Luas, m2 Luas, Ft2 F U D Lumen Pos Keamanan 30 322,91 20 0,42 0,75 11.532,50 Parkir 200 2.152,78 10 0,49 0,75 32.950,71 Musholla 50 538,196 20 0,55 0,75 14.678,07 Kantin 50 538,196 20 0,51 0,75 15.829,29 Kantor 400 4.305,56 35 0,60 0,75 188.368,25 Poliklinik 50 538,196 30 0,56 0,75 21.623,95 Ruang Kontrol 100 1.076,39 40 0,56 0,75 57.663,75 Laboratorium 300 3.229,17 40 0,56 0,75 172.991,25 dan pengembangan Proses 2000 21.527,82 30 0,59 0,75 820.976,19 Utilitas 550 5.920,15 10 0,59 0,75 75.256,14 Ruang Generator 150 1.614,59 10 0,51 0,75 23.743,97 Bengkel 100 1.076,39 40 0,51 0,75 63.317,06 Produksi dan 1200 12.916,69 41 1,51 1,75 613.756,63 bahan baku Gudang 100 1.076,39 5 0,51 0,75 7.914,63 Pemadam 50 538,196 20 0,51 0,75 15.829,29 Jalan dan taman 1500 16.145,87 5 0,55 0,75 110.085,48 Area Perluasan 1400 15.069,47 5 0,57 0,75 99.141,25 Jumlah 8.230 88.586,98 2.345.658,42 Jumlah lumen : 1. Untuk penerangan dalam bangunan
= 1.565.183,24 lumen
2. Untuk penerangan bagian luar ruangan
= 780.475,18 lumen
Untuk semua area dalam bangunan dirncanakan menggunakan lampu fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 Watt mempunyai 1.920 lumen (Perry’s 3th. 1984). Jadi, jumlah lampu dalam ruangan = 1.565.183,24 /1920 = 815,2 buah
63
Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt, dimana lumen output tiapa lampu adalah 3.000 lumen (Perry’s 3th, 1984). Jadi, jumlah lampu luar ruangan adalah
= 780.475,18 / 3.000 = 261 buah
Total daya penerangan
= (40 W x 815,2 + 100 W x 261) = 58.708 W
Sedangkan kebutuhan listrik untuk AC diperkirakan menggunakan listrik sebesar 12.000 Watt atau 12 kW dan kebutuhan listrik untuk laboratorium dan instrumentasi listrik diperkirakan sebesar 10.000 Watt atau 10 kW. Tabel 7.7 Total Kebutuhan Listrik Pabrik Kebutuhan Listrik untuk keperluan proses dan utilitas Listrik untuk keperluan penerangan Listrik untuk AC Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi Total
kW 87,15 58,708 12,00 10,00 167,858
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber energi listrik mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus mempunyai output. Output generator
= 167,858 kW/0,8 = 209,8225 kW
Dipilih menggunakan generator dengan daya 450 kW, sehingga masih tersedia cadangan daya sebesar 240,1775 kW. Adapun spesifikasi generator yang digunakan adalah : Tipe
: AC generator
Kapasitas
: 450 kW
Tegangan
: 220/360 volt
Efisiensi
: 80 %
Jumlah
: 1 buah
Bahan bakar : IDO
64
7.5
Kebutuhan Bahan Bakar Bahan bakar diperlukan untuk generator dan bahan bakar boiler.
Untuk bahan bakar generator Nilai bakar solar
= 19.860 Btu/lb
(Labban,1971)
Densitas solar
= 0,89 kg/ltr
(Perry dkk,1999)
Kebutuhan listrik
= 167,858 KW
Daya generator
= 167,858 /0,8 = 209,8225 kW = 209,8225 kW × (0,9478 Btu/det)/kW × 3600 det/jam = 715.931,1558 Btu/jam
Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan = (715.931,1558 Btu/jam / 19.860 Btu/lbm) × 0,4539 kg/ lbm = 16,37 lb/jam/ 0,89 lb/ltr = 18,39 ltr/jam
Untuk bahan bakar Boiler Uap yang dihasilkan Boiler
= 35.776,08 kg/jam
Panas laten superheated steam pada 400 °C,
= 2.296,9 kj/kg
Steam yang dibutuhkan
(Reklaitis, 1983) = 35.776,08 kg/jam × 2.296,9 kj/kg = 82.174.078,152 kJ/jam
Efficiency
= 80 %
Panas yang harus disuplai
=
.
.
,
%
/
= 102.717.597,69 kJ/jam = 97.357.497,648 Btu/jam Digunakan cangkang sawit dengan nilai bakar = 5.500 kkal/kg = 9.889 Btu/lb Jumlah bahan bakar
= 97.357.497,648 Btu/jam / 9.889 Btu/lb = 9.845,03 kg/jam
Cangkang sawit yang digunakan sebagai bahan bakar boiler direncanakan diperoleh dari sisa pengolahan PKS setempat.
65
7.6
Unit Pengolahan Limbah Limbah suatu pabrik harus diolah dulu sebelum dibuang ke badan air.
Pada pabrik pembuatan Asam oleat dan Asam Palmitat dari CPO ini menghasilkan limbah yang dapat membahayakan alam sekitar maupun manusia itu sendiri. Demi kelestarian lingkungan hidup, maka pabrik harus mempunyai unit pengolahan limbah. Sumber - sumber limbah pabrik pembuatan Asam oleat dan Asam Palmitat dari CPO meliputi : 1.
Limbah proses berupa senyawa organik yaitu kondensat bekas yang tidakdapat digunakan kembali, limbah akibat zat – zat yang terbuang, bocor, ataupun tumpah, serta khusus limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) dimana dalam penanganannya harus dikirim ke pengumpulan limbah B3 sesuai dengan PP RI No 18 tahun 1999 tentang pengolahan bahan berbahaya dan beracun.
2.
Limbah cair hasil pencucian peralatan pabrik Limbah ini diperkirakan mengandung kerak dan kotoran-kotoran yang melekat pada peralatan pabrik.
3.
Limbah domestik dan kantor Limbah ini mengandung bahan organik sisa pencernaan yang berasal dari kamarmandi di lokasi pabrik, serta limbah dari kantin berupa limbah padat atau cair.
4.
Limbah Laboratorium Limbah yang berasal dari laboratorium ini mengandung bahan – bahan kimia yangdigunakan untuk menganalisa mutu bahan baku yang digunakan dan mutu produk yang dihasilkan, serta yang digunakan untuk penelitian dan pengembangan proses.Limbah laboratorium yang berupa limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)dimana dalam penanganannya harus dikirim ke pengumpulan limbah B3 sesuai dengan PP RI No 18 tahun 1999 tentang pengolahan bahan berbahaya dan beracun.
66
Pengolahan limbah cair pabrik ini dilakukan dengan menggunakan activate
sludge
(sistem
lumpur
aktif)
mengingat
cara
ini
dapat
menghasilkaneffluent dengan BOD yang lebih rendah dengan effisiensi mencapai 95% (Metcalf, 1991 ; Perry 1991). Perhitungan untuk sistem pengolahan limbah Diperkirakan jumlah air buangan pabrik : 1.
Limbah pencucian alat pabrik diperkirakan 100 liter / jam
2.
Limbah domestik dan kantor diperkirakan untuk tiap orang 30 galon / hari, kantor 15 galon / hari (Hammer, hal .332, 1986)
3.
Untuk 150 orang karyawan, limbah dihasilkan = (150 × (30 + 15) galon / hari × (3,785 liter . galon) / 24 jam / hari) = 1.064,53 liter/jam
4.
Limbah labolatorium diperkirakan 50 liter / jam
5.
Limbah proses = 957,79 kg/jam limbah = 999,97 kg/m3
,
,
/
/
0,96 m3/jam
957,82 liter/jam
Total air limbah yang harus diolah
= 100 + 1.064,53 + 50 + 957,82 liter/jam = 2.172,35 liter / jam = 2,172 m3/ jam
Asumsi menggunakan BOD5 pabrik oleokimia : BOD5 = 507 mg/l
(PT SOCI, Februari 2006)
Dari nilai BOD di atas, maka dipilihlah pengolahan limbah cair pabrik pembuatan asam oleat dengan menggunakan activated sludge (sistem Lumpur aktif). Selain itu, metode ini mudah dalam penggunaannya dan murah dalam pengadaannya. Juga mengingat cara ini dapat menghasilkan effluent dengan BOD yang lebih rendah (20-30 mg/l) dan karakteristik limbah proses yang mayoritas campuran berjenis limbah organik (Perry, 1997).
67
7.6.1 Pengolahan Limbah dengan Sistem Activated Sludge ( Lumpur Aktif) Proses lumpur aktif merupakan proses aerobik, pada proses ini mikroba tumbuh dalam flok (lumpur) yang terdispersi, pada flok inilah akan terjadi proses degradasi. Proses lumpur aktif berlangsung dalam reaktor dengan pencampuran sempurna dilengkapi dengan umpan balik (recycle) lumpur dan cairannya. Biasanya, mikroba yang digunakan merupakan kultur campuran. Flok biologis tersebut akan diresirkulasi kembali ke tangki aerasi. Data : Laju volumetrik buangan limbah air (Q) = 2,172 m3/jam = 2.172,35 ltr/jam = 52.136,45 ltr/hari. Untuk kombinasi limbah domestic dengan limbah industri, kelarutan BOD tinggidan suspended solid rendah, memiliki BOD300 mg/liter (Hammer, 1986). BOD5 (So)
= 507 mg/liter
(PT. SOCI, 2016)
Efesiensi (E)
= 95 %
(Metcalf, 1991)
Koefisien cell yield (Y)
= 0,8 mg VSS/mg BOD5
(Metcalf, 1991)
Koefisien endogenous decay(kd)
= 0,08 hari-1
(Metcalf, 1991)
Mixed Liquor Suspended Solid
= 400 mg/liter
(asumsi)
Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (X) = 300 mg/liter (asumsi) Direncanakan: Waktu tinggal sel = 10 hari 1.
2.
Penentuan BOD effluent (S) E
=
S
= So -
×100
,
= 507 –
= 25,35 mg/l
Penentuan Volume Kolam aerasi (Vr) Vr = =
(
(
. (
)
)(
)
.
,
(
= 837.050,76 liter = 837,050 m3
/
,
( , )( ×
)
,
)
/
68
3.
Penentuan Ukuran Kolam Aerasi
Direncanakan tinggi cairan dalam kolam aerasi = 3,2442 m Perbandingan lebar dan tinggi cairan = 1,5 : 1 Jadi, lebar V
= 1,5 x 3,2442 m = 6,855 m =pxlxt
837,050 m3 P
= p x 6,855 m x 3,2442 m = 37,474 m
Faktor kelonggaran = 0,5 m diatas permukaan air.
(Metcalf & Eddy, 1991)
Jadi, ukuran kolam aerasi adalah sebagai berikut: Panjang kolam, P
= 37,474 m
Lebar kolam,
L
= 6,855 m
Tinggi kolam,
T
= (3,2442 + 0,5) m = 3,75 m
4.
Penentuan Jumlah Flok yang Diresirkulasi (Qr)
Asumsi Q
= Q = 0,9250 liter/hari
Xe
= 0,001X = 0,001 x 100 mg/l = 0,1 mg/l
Xr
= 0,999X = 0,999 x 300 mg/l = 299,7 mg/l
5.
Penentuan Waktu Aerasi di bak aerasi () =
= 10,27 hari 6. Penentuan daya yang dibutuhkan
Tipe aerator yang digunakan : surface aerator dengan laju transfer
Kedalaman air = 4,57 m dari tabel 10-11 Metcalf et.al, 1991 diperoleh daya aeratornya 10 hp.
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK Tata letak peralatan dan fasilitas dalam suatu rancangan pabrik merupakan syarat penting untuk memperkirakan biaya secara akurat sebelum mendirikan pabrik yang meliputi desain sarana perpipaan, fasilitas bangunan, jenis dan jumlah peralatan dan kelistrikan. Hal ini secara khusus akan memberikan informasi yangdapat diandalkan terhadap biaya bangunan dan tempat sehingga dapat diperoleh perhitungan biaya yang terperinci sebelum pendirian pabrik.
8.1
Lokasi Pabrik Penentuan lokasi pabrik sangat menentukan kemajuan dan kelangsungan
dari industri, baik pada masa sekarang maupun pada masa yang akan datang,karena hal ini berpengaruh terhadap faktor produksi dan distribusi dari pabrik yang didirikan. Berdasarkan hal tersebut, maka pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dari CPO ini direncanakan berlokasi di Kecamatan Muara Batu, Aceh Utara.
Gambar 8.1 Peta Lokasi Pendirian Pabrik (Google Maps, 2017)
Dasar pertimbangan dalam pemilihan lokasi pabrik ini adalah: 1.
Bahan baku Bahan baku pembuatan asam oleat yaitu CPO (Crude Palm Oil) yang bisa diperoleh dari PT. Syaukath Sejahtera Kabupaten Bireun yang berjarak 9,5
69
70
Km dari lokasi rencana pabrik ataupun PTPN I Cot Girek yang berjarak 80 Km dari lokasi rencana pabrik. 2.
Letak dari pasar dan kondisi pemasaran Daerah Muara Batu merupakan daerah yang strategis untuk pendirian suatu pabik karena dekat dengan pabrik pengolahan bahan baku serta pabrik yang menggunakan asam oleat sebagai bahan baku. Selain itu dengan pelabuhan yang memudahkan ekspor asam oleat ke luar negeri.
3.
Fasilitas transportasi Transportasi sangat penting bagi suatu industri. Daerah Muara Batu dekat dengan pelabuhan untuk keperluan transportasi impor-ekspor serta jalan raya yang merupakan jalan Lintas Sumatera yang memadai sehingga memudahkan pengangkutan bahan baku dan produk.
4.
Kebutuhan air, tenaga listrik dan bahan bakar Fasilitas pendukung berupa air, energi, dan bahan bakar tersedia cukup memadai. Kebutuhan utilitas dapat dipenuhi oleh perusahaan penyedia jasa pemenuhan kebutuhan utilitas. Kebutuhan tenaga listrik dipenuhi oleh PT. PLN yang jalurnya terdapat di kawasan ini dan air dapat diambil dari sungai Peusangan kabupaten Bireun.
5.
Tenaga kerja Daerah Muara Batu ini merupakan salah satu tujuan para pencari kerja. Tenaga kerja yang direkrut merupakan tenaga kerja yang produktif dari berbagai tingkatan baik yang terdidik maupun yang belum terdidik dari dalam maupun luar daerah.
6.
Harga tanah dan bangunan Tanah yang tersedia untuk lokasi pabrik masih cukup luas, biaya harga tanah dan bangunan untuk pendirian pabrik relatif terjangakau.
7.
Kemungkinan perluasan dan ekspansi Ekspansi pabrik asam oleat ini dimungkinkan karena tanah yang tersedia cukup luas dan di sekeliling pabrik belum banyak berdiri pabrik serta tidak mengganggu pemukiman penduduk.
8.
Masyarakat di sekitar pabrik
71
Sikap masyarakat diperkirakan akan mendukung pendirian pabrik pembuatan asam oleat dari CPO ini karena akan menyediakan lapangan kerja bagi mereka. Selain itu pendirian pabrik pembuatan asam oleat dari CPO ini diperkirakan tidak akan mengganggu keselamatan dan keamanan masyarakat di sekitarnya.
8.2
Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah suatu perencanaan dan pengintegrasian aliran dari
komponen–komponen produksi suatu pabrik, sehingga diperoleh suatu hubungan yang efisien dan efektif antara operator, peralatan, dan gerakan material proses dari bahan baku menjadi produk. Tata letak suatu pabrik memainkan peranan penting dalam menentukan biaya konstruksi, biaya produksi, serta efisiensi keselamatan kerja. Oleh karena itu tata letak pabrik harus disusun secara cermat untuk menghindari kesulitan di kemudian hari. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan pada penyusunan tata letak pabrik pembuatan asam oleat dan asam palmitat dari CPO dengan mengunakan proses langsung ini adalah: 1.
Urutan proses produksi dan kemudahan/aksesbilitas operasi, jika asam oleat perlu diolah lebih lanjut maka pada unit berikutnya disusun berurutan sehingga sistem perpipaan dan penyusunan letak pompa lebih sederhana.
2.
Penambahan/perluasan lokasi untuk pabrik asam oleat ini yang belum dikembangkan pada masa yang akan datang.
3.
Distribusi ekonomis pada bahan baku maupun bahan pelengkap, pengadaan air, steam, tenaga listrik dan bahan bakar, bengkel serta peralatan pendukung lainnya.
4.
Adanya pemeliharaan dan perbaikan peralatan secara berkala membuat usia peralatan semakin lama
5.
Keamanan (safety) terutama dari kemungkinan kebakaran dan keselamatan kerja.
6.
Bangunan yang meliputi luas bangunan, kondisi bangunan dan konstruksinya yang memenuhi syarat.
72
7.
Masalah pembuangan limbah cair.
8.
Service area, seperti kantin, tempat parkir, ruang ibadah, dan sebagainya diatur sedemikian rupa sehingga tidak terlalu jauh dari tempat kerja.
9.
Letak tempat, Misalnya di suatu lokasi yang agak tinggi, bila digunakan untuk menempatkan tangki penyimpan katalis maka cairan dalam tangki tersebut dapat dialirkan ketempat yang lebih rendah tanpa menggunakan pompa.
10. Fasilitas jalan, gudang, dan kantor sebaiknya ditempatkan dekat jalan, tujuannya untuk memperlancar arus lalu lintas. 11. Fleksibilitas
dalam
perencanaan
tata
letak
pabrik
dengan
mempertimbangkan kemungkinan perubahan dari proses/mesin, sehingga perubahan–perubahan yang dilakukan tidak memerlukan biaya yang tinggi. Pengaturan tata letak pabrik yang baik akan memberikan beberapa keuntungan,seperti: a.
Mengurangi jarak transportasi bahan baku dan hasil produksi, sehingga mengurangi biaya material handling.
b.
Memberikan ruang gerak yang lebih leluasa sehingga mempermudah perbaikan mesin dan peralatan yang rusak atau di blowdown.
c.
Mengurangi ongkos produksi.
d.
Meningkatkan keselamatan kerja.
e.
Meningkatkan pengawasan operasi dan proses agar lebih baik.
73 Tata Letak Pabrik U 2 3 3
4 1
4 T
B 1 3
15
S
14
11
5
9
8
23 1
13
20
10
22 19
6
16
17
7
21
18
Gambar 8.2 Tata Letak Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dari CPO
12
74
8.3
Perincian Luas Tanah Luas areal yang diperlukan untuk lokasi pabrik pembuatan Asam Oleat dan
Asam Palmitat dari CPO diperkirakan sebagai berikut: Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah No
Bangunan
Luas (m2) 50
1
Pos keamanan
2
Parkir
200
3
Taman
100
4
Areal bahan baku
800
5
Areal proses
6
Areal produk jadi dan intermediet
800
7
Areal packing
500
8
Ruang kontrol
200
9
Perkantoran
10
Unit pengembangan
200
11
Bengkel
200
12
Unit pengolahanair
500
13
Ruang boiler
300
14
Unit pembangkit listrik
300
15
Laboratorium
200
16
Poliklinik
50
17
Unit pemadam kebakaran
100
18
Gudang peralatan
300
19
Kantin
50
20
Tempat ibadah
50
21
Unit pengolahan limbah (WWTP)
800
22
Areal perluasan
3.000
23
Jalan
4.000
24
Areal antar bangunan Total
5.000
1.000
800 19.500
75
Maka total luas tanah yang dibutuhkan untuk membangun pabrik pembuatan Asam Oleat dan Asam Palmitat dari CPO adalah 19.500 m2.
8.4
Tata Letak peralatan proses Hal–hal yang perlu di perhatikan dalam penentuan tata letak peralatan
Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat ini adalah : 1.
Aliran bahan baku dan produk Pengaturan aliran bahan baku dan produk yang tepat dapat menunjang kelancaran dan keamanan produksi.
2.
Aliran udara Aliran udara dan ventilasi di sekitar area proses harus lancar agar tidak terjadi stagnasi udara pada tempat yang dapat menyebabkan akumulasi bahan-bahan kimia yang berbahaya.
3.
Pencahayaan Penerangan seluruh area pabrik terutama daerah proses harus memadai apalagi
pada
tempat–tempat
yang
prosesnya
berbahaya
sangat
membutuhkan penerangan khusus. 4.
Lalu lintas manusia Dalam perencanaan tata letak peralatan proses perlu memperhatikan ruang gerak agar dapat mencapai seluruh alat proses dengan mudah dan cepat sehingga penanganan khusus seperti kerusakan peralatan alat dapat segera teratasi.
5.
Jarak antar alat proses Untuk alat proses bertekanan tinggi atau bersuhu tinggi sebaiknya berjauhan dari alat lainnya agar bila terjadi ledakan atau kebakaran tidak cepat merambat ke alat proses lain.
6.
Setiap alat tersusun berurutan menurut fungsinya masing-masing sehingga tidak menyulitkan dalam pengoperasian. Tata letak peralatan proses ini secara garis besar berorientasi pada
keselamatan dan kenyamanan pekerja sehingga dapat meningkatkan produktifitas kerja. Tata letak peralatan proses di dasarkan pada areal persiapan bahan baku,
76
tahap reaksi, tahap penanganan poduk utama dan tahap penanganan produk samping. Adapun tata letak peralatan proses pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dapat dilihat pada gambar 8.3.
V-103
V-102
HE105
HE104
T-101
V-100 V-100
HE103
HE101
T-100
HE100
R-100
FT101
FT100
V-101 HE102
Keterangan: V-100 V-101 V-102 V-103 HE-100 & HE-101 HE-102 & HE-105 R-100 FT-100 & FT-101 T-100 & T-101
: Tangki penyimpanan CPO : Tangki penyimpanan gliserol : Tangki penyimpanan palmitic acid : Tangki penyimpanan oleic acid : Heater CPO dan Process Water : Cooler Gliserol, palmitic dan oleic acid : Reaktor Splitter : Flash Tank I & II : Kolom fraksinasi I & II
Gambar 8.3 Tata Letak Peralatan Proses Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat
BAB IX MANAJEMEN PERUSAHAAN 9.1
Definisi Dalam suatu perusahaan masalah organisasi dan manajemen merupakan
salah satu faktor penting yang harus diperhatikan karena akan menetukan kelangsungan dan keberhasilan suatu perusahaan. Manajemen dapat didefinisikan sebagai proses atau cara yang sistematis untuk melakukan perencanaan, pengorganisasian, kepemimpinan, dan pengendalian upaya anggota organisasi dan penggunaan semua sumber daya organisasi untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan. Manajemen meliputi semua tugas dan fungsi yang berhubungan dari pembentukan perusahaan sampai kebijaksanaan penting dalam hal pengambilan keputusan yang tepat. Sedangkan organisasi merupakan alat dari manajemen untuk mencapai tujuan perusahaan. Organisasi tanpa manajemen dapat menyebabkan kekacauan (Manullang, 1987). 9.2
Bentuk Perusahaan Bentuk perusahaan yang direncancanakan pada perancangan pabrik Asam
Oleat ini adalah Persero Terbatas (PT). Persero terbatas merupakan bentuk perusahaan yang mendapatkan modalnya dari penjualan saham, dimana tiap sekutu turut mengambil bagian satu saham atau lebih. Saham adalah surat berhrga yang dikeluarkan dari perusahaan atau perseroan terbatas tersebut dan orang yang memiliki saham berarti telah menyetor modal keperusahaan yang berarti pula ikut memiliki perusahaan. Dalam perseroan terbatas, pemegang saham hanya bertanggung jawab mennyetor penuh jumlah yang disebut dalam tiap saham. Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat yang akan didirikan mempunyai : 1.
Bentuk Perusahaan
: Perseroan Terbatas (PT)
2.
Lapangan Usaha
: Industri Asam Oleat dan Asam Palmitat
3.
Lokasi Perusahaan
: Kabupaten Muara Batu, Aceh Utara
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor, anatara lain : 77
78
1.
Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham dipasar modal atau perjanjian tertutup dan meminta pinjaman dari pihak yang berkepentingan seperti badan usaha atau perseorangan.
2.
Tanggung jawab pemengang saham bersifat terbatas, artinya kelancaran produksi hanya akan ditangani oleh reksi berserta karyawan sehingga ganguan dari luar dapat diatasi.
3.
Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direaksi berserta satfnya, dan karyawan perusahaan .
4.
Mudah mendapatkan kredit bank dengan jaminan perusahaan yang sudah ada.
5.
Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan adalah reaksi berserta stafnya yang di awasi oleh dewan komisaris.
6.
Efisiensi dari manajemen Para pemegang saham dapat memilih orang yang ahli sebagai dewan komisaris dan derektur utama yang cukup ahli dan berpengalaman.
7.
Lapangan usaha lebih luas Suatu Perseroan Terbatas dapat menarik modal yang sangat besar dari masyarakat, sehingga dengan modal ini PT dapat memperluas usahanya.
8.
9.3
Mudah bergerak dipasar modal.
Struktur Organisasi Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat
menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena dengan 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 (Widjaja, 2003): 1.
Pendelegasi wewenanag
2.
Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas
79
3.
Pembagian tugas kerja yang jelas
4.
Kesatuan perintah dan tanggung jawab
5.
Sistem kontrol atas kerja yang telah dilaksanakan
6.
Organisasi perusahaan yang fleksibel Dengan berpedoman terhadap asas-asas tersebut, maka dipilih organisasi
kerja berdasarkan sistem Line and Staff. Pada sistem ini, garis wewenang lebih sederhana, praktis dan tegas. 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 dibidangnya. Bantuan pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi tercapai tujuan perusahaan. Menurut Djoko (2003), ada 2 orang berpengaruh dalam menjalankan organisasi kerja berdasarkan sistem garis dan staff ini, yaitu : 1.
Sebagai garis atau lini, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok organisasi dalam rangka mencapai tujuan.
2.
Sebagai staff, 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 unutk menjalankan perusahaan dilaksanakan oleh seorang Derektur Utama yang dibantu oleh Derektur Produksi dan Derektur Keuangan Umum. Derektur 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 bertangung jawab atas bagian dalam perusahaan, sebagai bagian dari pendelegasian wewenang dan bertangung jawab, masing-masing kepala bagian akan membawahi beberapa seksi dan masingmasing seksi akan membawahi dan mengawasi para karyawan perusahaan pada masing-masing bidangnya. Karyawan perusahaan akan dibagi dalam beberapa
80
kelompok regu yang dipimpin oleh seorang kepala regu dimana setiap regu akan bertangung jawab kepada pengawas masing-masing seksi (Widjaja, 2003). Manfaat adanya struktur organisasi adalah sebagai berikut : 1.
Menjelaskan, membagi, dan membatasi pelaksanaan tugas dari tangung jawab setiap orang yang terlibat di dalamnya.
2.
Penempatan tenaga kerja yang tepat
3.
Pengawasan, evaluasi dan pengembangan perusahaan serta manajemen perusahaan serta manajemen perusahaan yang lebih efisien
4.
Penyusunan program pengembangan manajemen
5.
Menentukan pelatihan yang diperlukan untuk pejabat yang sudah ada
6.
Mengatur kembali langkah kerja dan prosedur kerja yang berlaku bila tebukti kurang lancar
9.4
Tugas dan Wewenang
9.4.1 Pemegang Saham Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal untuk kepentingan pendirian dan berjlannya operasi perusahaan tersebut. Para pemilik saham adalah pemilik perusahaan. Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk perseroan terbatas adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS). Pada RUPS tersebut para pemegang saham berwenang (Widjaja, 2003). 1.
Mentukan dan memberhentikan Dewan Komisaris
2.
Mengangkat dan memberhntikan Direksi
3.
Mengasahkan hasil-hasil usaha serta laba rugi tahunan perusahaan
9.4.2 Dewan Komisaris Dewan komisaris merupakan pelaksanan tugas sehri-hari dari pemilik saham sehingga dewan komisaris akan tangung jawab kepada pemilik saham. Tugas-tugas Dewan Komisarisa meliputi (Widjaja, 2003): 1.
Menilai dan menyetujui rencanan direksi tentang kebijakan umum target perusahaan, alokasi sumber-sumber dana dan pengarahan pemsaran.
81
2.
Mengawasi Tugas-tugas
3.
Membantu direksi dalam tugas-tugas penting
9.4.3 Dewan Direksi Dereksi Utama adalah pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan bertangung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur utama bertangung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama membawahi Direktur Teknik dan Produksi, serta Direjtur Keuangan dan Administrasi. Tugas-tugas Direktur Utama meliputi : 1.
Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan pekerjaan secara berkala atau pada massa akhir pekerjan pada pemegang saham.
2.
Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan hubungan yang baik antara pemilik sham, pimpinan, karyawan dan konsumen.
3.
Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat pemengan saham.
4.
Mengkoordinir kerja sama dengan Direktur Teknik dan Produksi , dan Direktur Keuangan Administrasi.
Tugas-tugas Direktur Teknik dan Produksi meliputi : 1.
Bertangung jawab kepada direktur utama dalam bidang produksi, teknik, dan rekayas produksi
2.
Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya
3.
Memimpin pelaksanaan kegiatan pabrik yang berhubungan dengan bidang teknik, produksi pegembangan, pemeliharaan peralatan dan laboratorium.
Tugas-tugas Direktur Keuangan dan Administrasi meliputi : 1.
Bertangung jawab kepada direktur utama dalam bidang pemasaran, keuangan, administrasi, dan pelayanan umum.
82
2.
Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepalakepala bagian yang menjadi bawahannya.
9.4.4 Staf Ahli Staf ahli berdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu direktur dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun administrasi. Staf ahli bertangung 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 masuka-masukan dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan.
3.
Memberi saran-saran dalam bidang hukum.
9.4.5 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 bertangung jawab kepada direktur utama. Kepala Bagian membawahi Kepala Seksi. Kepala Seksi merupakan pelaksanaan 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 bertangung jawab terhadap kepala bagian masing-masing sesuai dengan seksinya. 1. Kepala Bagian Produksi Utilitas Bertangung jawab kepada Direktur Teknik dan Produksi dalam bidang mutu, jalan operasinya pabrik sehari-hari, dan menjaga kelancaran proses produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya. Kepala Bagian produksi membawahi dua Kepala Seksi : a. Kapasitas Proses Produksi
83
Tugas
: Mengawasi jalannya proses produksi, menjalankan tindakan seperlunya terhadap kejadian-kejadian yang tidak diharapakan sebelum diambil oleh saksi yang berwenang.
Pendidikan
: Sarjana Teknik Kimia / Teknik Mesin
Jumlah
: 1 Orang
Bawahan
: 4 Orang kepala shift (S1-/D3 Teknik Kimia 12 orang operator (STM /SMA)
2. Kepala Bagian Teknik Tugas kepala bagian teknik, antara lain : a.
Mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi bawahannya
b.
Bertangung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan utilitas
Kepala Bagian teknik membawahi dua Kepala seksi : a. Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi Tugas
: Bertangung jawab terhadap penyediaan listrik serta alat- alat instrumentasi.
Pendidikan : Sarjana Teknik Elektro Jumlah
: 1 Orang
Bawahan
: 4 orang kepala shirt (S-1 /D3 Teknik Elektro) 8 orang operator (STM Listrik)
b. Kepala Seksi Peralatan dan Bengkel Tugas
: Bertangung jawab terhadap kegiatan perawatan dan penggantian alat-alat
serta
fasilitas
pendukungnya,
dan
melaksanakan
pemeliharaan fasilitas gedung dan pabrik. Pendidikan : Sarjana Teknik Mesin Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 4 orang kepala shift (S1 / D3 Teknik Mesin) 8 orang operator (STM Mesin)
84
3. Kepala Bagian Pengembanngan dan Penelitian (Litbang) Bertangung jawab kapada Direktur Teknik Dan Produksi bertangung jawab memimpin aktivitas laboratorium, pengendalian mutu, penelitian dan pengembangan. a. Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalian Mutu Tugas
: Menyelengarakan pemantauan hasil (mutu) dan penglahan limbah.
Pendidikan : Sarjana Teknik Kimia Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 4 orang kepala shift (S-1 Teknik Kimia/ MPA Kkimia) 8 orang operator (D3 MIPA / Analitik)
b. Kepala seksi Penelitian dan Pengembangan Tugas
: Mengkoordinasi kegiatan yang berhubungan dengan peningkatan produksi dan efisiensi proses secara keseluruhan
Pendidikan : Sarjana S-1 Teknik Kimia Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang (S-1 Teknik Kimia / Mesin / Elektro)
4. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran Bertangung jawab kepada direktur keuangan dan admistrasi dalam bidang administrasi, keuangan, dan pemasaran termasuk pembelian bahan baku, bahan pembatu, dan penjualan produk. Kepala Bagian Keuangan membawahi tiga kepala seksi : a. Kepala Seksi Keuangan Tugas
: Bertangung jawab terhadapa pembukaan serta hal-hal yang berkaitan dengan keuangan perusahaan.
Pendidikan : Sarjana Ekonomi/ Akuntansi Jumlah
: 1 oarang
Bawahan
: 2 orang staf I (S-1 / D3 Ekonomi / Akuntansi) 2 orang staf II (SMK).
b. Kepala Seksi Pemasaran Tugas
: Mengkoordinasi kegiatan pemasaran produk dan mengatur distribusi barang dari gudang.
Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Teknik Industri
85
Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 5 orang staf I (S-1 /D3 Ekonomi / Akuntansi) 5 0rang staf II (SMK)
c. Kepala Seksi Pembelian Tugas
: Mengatur dan mengumpulkan semua informasi mengenai bahan baku dan bahan lain yang dibutuhkan perusahaan dan mengadakan tender pembelian.
Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Teknik Industri Jumalah
: 1 orang
Bawahan
: 1 orang staf I( S-1 / D3 Ekonomi / Akuntansi) 1 orang staf II (SMK).
5. Kepala Bagian Admistrasi Bertanggung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi pabrik, personalia, dan tata usaha. Kepala Bagian Administrasi membawahi dua Kepala Seksi a. Kepala Seksi Personalia Tugas
: Mengkoordinir kegiatan yang berhubungan dengan kepegawaian.
Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 1 orang staf 1 (S-1 / D3 komunikasi / Psikologi) 1 orang staf II (SMA)
b. Kepala Seksi Tata Usaha Tugas
: Bertangung jawab terhadap kegiatan yang berhubungan dengan rumah tangga perusahaan serta tata usaha kantor.
Pendidikan : Sarjana Ekonomi / Hukum Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 1 orang staff I (S-1 /D3 Manajemen Perusahaan) 2 oarang staff II (SMA).
6. Kepala Bagian Umum Bertangung jawab kepada Direktur Keuangan dan Administrasi dalam mengelola bidang hubungan masyarakat, keamanan dan kesajteraan karyawan. Kepala Bagian Umum membawahi dan Kepala Seksi : a. Kepala Seksi Hubungan Masyarakat
86
Tugas
:
Menyelenggarakan
kegiatan
yang
berkaitan
dengan
relasi
perusahaan, pemerintahan dan masyarakat serta mengawasi langsung masalah keamanan perusahaan. Pendidikan : Sarjana Hukum / Psikologi / Komunikasi Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 2 orang staff I (S-1 / D3 Komunikasi) 4 orang kepala shift, 20 satpam
b. Kepala Seksi Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) Tugas
: Bertangung jawab terhadap masalah kesehatan karyawan dan keluarga serta menangani masalah keselamatan kerja dalam perusahaan.
Pendidikan : Sarjana Kedoktoran Umum Jumlah
: 1 orang
Bawahan
: 3 orang staff I (S-1 / D4 Hiperkes) 4 orang staff II (D3 Hiperkes / Akper)
9.5
Pembagian Jam Kerja Karyawan Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat ini direncanakan beroperasi selama
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 pabrik. Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan yaitu karyawan shift dan non shift. 9.5.1 Karyawan non shift / harian Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses produksi secara langsung, Yang termasuk karyawan harian adalah direktur direktur, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor. Karyawan harian akan berkerja selama 5 hari dalam seminggu dan libur pada hari sabtu, minggu dan hari besar, dengan pembagian kerja sebagai berikut : Jam kerja : Hari Senin – Juma't
: Jam 08.00 – 17.00
87
Jam Istirahat : Hari Senin – Kamis
: Jam 12.00 – 13.00
Hari Jum’at
: Jam 11.00 – 13.00
9.5.2
Karyawan Shift/ploog Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menanggani
proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang berhubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Karyawan shift, meliputi : operator produksi, sebagaian dari bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian, laboratorium, dan bagian – bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga keselamatan serta keamanan pabrik. Para karyawan shift dan bekerja secara bergantian selama 24 jam dengan pengaturan 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 masuk, sehingga ada satu kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapakan pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk. Jadwal pembagian kerja masing-masing kelompok ditampilkan di tabel berikut : Tabel 9.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift Shift Pagi Siang Malam Libur
Senin A B C D
Selasa A B C D
Rabu A B D C
Kamis A B D C
Juma’t A C D B
Sabtu B C D A
Minggu B C D A
Shift Pagi Siang Malam Libur
Senin B C D A
Selasa B C D A
Rabu B C A D
Kamis B C A D
Juma’t B D A C
Sabtu C D A B
Minggu C D A B
88
Shift Pagi Siang Malam Libur
Senin C D A B
Selasa C D A B
Rabu C D B A
Kamis C D B A
Juma’t C A B D
Sabtu D A B C
Shift Pagi Siang Malam Libur
Senin D A B C
Selasa D A B C
Rabu D A C B
Kamis D A C B
Juma’t D B C A
Sabtu Minggu A A B B C C D D (Garret, 1989)
9.6
Minggu D A B C
Status Karyawan dan Sistem Upah Pada pabrik asam oleat ini sistem upah karyawan berbeda-beda tergantung
pada status karyawan, kedudukan, tangung jawab, dan keahlian. Menurut status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut: 1. Karyawan Tetap Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat keputusan (SK) direksi dan mendapatkan gaji bulanan sesuai dengan kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya. 2. Karyawan Harian Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tapa SK direksi dan mendapatkan upah harian yang dibayar tiap akhir pekan. 3. Karyawan Borongan Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja. Karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.
9.7 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji 9.7.1 Penggolongan Jabatan 1. Direktur Utama
: Sarjana Ekonomi / Teknik / Hukum
2. Direktur Teknik dan produksi
: Sarjana Teknik Kimia
3. Direktur Keuangan Dan Administrasi
: Sarjana Ekonomi / Akuntansi
89
4. Kepala Bagian Produksi dan Utilitas
: Sarjana Teknik Kimia
5. Kepala Bagian Teknik
: Sarjana Teknik Kimia / Mesin
6. Kepala Bagian Litbang
: Sarjana Teknik Kimia / Elektro
7. Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran : Sarjana Ekonomi / Akuntasi 8. Kepala Bagian Administrasi
: Sarjana Ekonomi / Hukum
9. Kepala Seksi
: Sarjana
10. Kepala Shift
: Sarjana atau D3
11. Pegawai Staff 1
: Sarjana atau D3
12. Pegawai Staff 2
: Sarjana atau D3
13. Operator
: D3 atau STM
14. Sopir, Keamanan, Pesuruh
: SMA / Sederajat
9.7.2 Jumlah Karyawan dan Gaji Jumlah karyawan harus ditentukan dengan tepat, sehingga semua pekerjaan dapat diselenggarakan dengan baik dan efektif, dapat dilihat pada tabel 9.2 sebagai berikut :
90
Tabel 9.2 Jumlah Karyawan Menurut Jabatan No Jabatan 1 Dewan Komisaris 2 Direktur utama 3 Direktur Produksi dan teknik 4 Direktur Keuangan dan umum 5 Staf ahli 6 Sekretaris 7 Kepala Bagian Produksi 8 Kepala Bagian Libang 9 Kepala Bagian Teknik 10 Kepala Bagian umum 11 Kepala Bagian Keuangan dan Pemasaran 12 Kepala Bagian Administrasi 13 Kepala Seksi Proses 14 Kepala Seksi Listrik dan Instrumentasi 15 Kepala Seksi Laboratorium dan Pengendalaian mutu 16 Kepala Seksi Penelitian dan Pengembangan 17 Kepala Seksi Peralatan 18 Kepala Seksi Utilitas 19 Kepala Seksi Tata Usaha 20 Kepala Seksi Keuangan 21 Kepala Seksi Pembelian 22 Kepala Seksi Personalia 23 Kepala Seksi Humas 24 Kepala Seksi K3 25 Kepala Seksi Pemasaran 26 Karyawan Proses 27 Karyawan Listrik Dan Intrumentasi 28 Karyawan Laboratorium 29 Karyawan Penelitian 30 Karyawan K3 31 Karyawan Peralatan 32 Karyawan Keuangan 33 Karyawan Utilitas 34 Karyawan Pembelian 35 Karyawan Tata Usaha 36 Karyawan Personalia 37 Karyawan Humas 38 Karyawan Keamanan 39 Karyawan Pemasaran 40 Dokter 41 Perawat 42 Sopir 43 Cleaning Service
Jumlah 2 1 1 1 2 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 28 8 12 2 12 8 4 12 2 3 2 3 24 3 1 1 8 12
91
Jumlah Tabel 9.3 Perincian Golongan dan Gaji Karyawan Gol. Jabatan Gaji / bulan(Rp) I Dewan Komisaris 60.000.000,00 II Direktur Utama 50.000.000,00 III Direktur 40.000.000,00 IV Staff Ahli 20.000.000,00 V Kepala Bagian 10.000.000,00 VI Kepala Seksi 7.000.000,00 VII Kepala Shift 4.000.000,00 VII Pegawai staff I 4.000.000,00 VIII Pegawai staff II 4.000.000,00 IX Security 2.500.000,00 Sopir 2.500.000,00 Cleaning Service 2.500.000,00 9.8
180 Kualifikasi S-1/S-2/S3 S-1/S-2/S3 S-1/S-2 S-1 S-1/S-2 S-1 S-1/D3 S-1/D3 SMK SMA SMA SMA
Kesejahteraan Sosial Karyawan Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada parakaryawan,
antara lain: 1. Tunjangan Adapun tunjangan karyawan terbagi 3 yaitu sebagai berikut : a. Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan karyawan yang bersangkutan. b. Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang karyawan. b. Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang berkerja diluar jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja. 2. Pakaian Kerja Diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat pasang. 3. Cuti Cuti atau libur kerja yang akan diberikan kepada setiap karyawan dapat dibagi menjadi beberapa bagian yaitu sebagai berikut : a.
Cuti tahaunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam setahun.
92
b.
Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang hendak menderita sakit berdasarkan keterangan dokter.
c.
Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan samapai 1 bulan sesudah melahirkan.
4. Pengobatan Perusahaan peduli dengan kesehatan dan keselamatan kerja setiap karyawan perusahaan sehingga diberikan biaya pengobatan yang dibagi menjadi : a. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan oleh kecelakaan kerja, ditangung oleh perusahaan sesuai dengan undang-undang. b. Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijakan perusahaan. 5. Asuransi Tenaga Kerja Asuransi kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dai Rp. 1.500.000,00 per bulan.
9.9
Manajemen Perusahaan Manajemen perusahaan merupakan salah satu bagian dari manajemen
perusahaan yang fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan untuk memproses bahan baku menjadi produk dengan mengatur penggunaan faktor-faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses produksi berjalan sesuai dengan yang direncanakan. Manajemen produksi meliputi manajemen perancangan dan pengendalian produksi. Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi mengusahakan perolehan kualitas produk sesuai target dalam jangka waktu tertentu. Dengan meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya diikuti dengan kegiatan perencanaan dengan pengendalian agar pemyimpanan produksi dapat dihindari. Perencanaan
sangat
erat
dikaitkan
dengan
pengendalian
dimana
perencanaan merupakan tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga
93
penyimpanan yang terjadi dapat diketahui dan selanjutnya dikembalikan pada arah yang sesuai.
9.9.1
Perencanaan Produksi Dalam menyusun rencanaan produksi secara garis besar ada direktur
keuangan dan umum. Hal yang dipertimbangkan yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalam kemampuan pabrik sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar terhadap jumlah produk yang dihasilkan. Dinpengaruhi oleh keadaan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif dan beban yang diterima. 1.
Kemampuan Pasar Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu : a.
Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka rencana produksi disusun secara maksimal.
b.
Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik. Ada tiga alternatif yang dapat di ambil :
a.
Rencana Produksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai dengan kemampuan pasar, dengan pertimbangan untung dan rugi.
b.
Rencanaan produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya.
c.
Mencari daerah pemasaran baru.
2. Kemampuan Pabrik Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberpa faktor, yaitu sebagai berikut : a. Bahan Baku Dengan Pemakaian yang memenuhi kaualitas dan kuantitas, maka akan mencapai jaminan produk yang diinginkan. b. Tenaga Kerja Kurang trampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga diperlukan pelatiahan agar kemampauan kerja ketrampialannya meningkat dan sesuai dengan yang diinginkan.
94
c. Peralatan ( Mesin) Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan mesin, yaitu jam kerja mesin efektif dab kemampuan mesin. Jam kerja mesin efektif adalah kemampuan suatu alat untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu. Kemampuan mesin adalah kemampuan mesin dalam memproduksi.
9.9.2
Pengendalian Produksi Setelah perencanan produksi disusun dan proses produksi dijlankan,
perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan dengan baik. Kegiatan proses produksi diharapkan menghasilkan produk dengan mutu sesuai dengan standard dan jumlah produk sesuai dengan rencana dalam jangka waktu sesuai. a. Pengendalian Kualitas Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan alat, dan penyimpangan operasi. Hal- hal tersebut dapat diketahui dari monitor atau hasil analisa laboratorium. b. Pengendalian Kualitas Penyimpangan kualitas yang terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin, keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama. Penympangan perlu diketahui penyebabnya, baru dilakukan evaluasi. Kemudian dari evaluasi tersebut diambil tindakan seperlunya dan diadakan perencanaan kembali dengan keadaan yang ada. c. Pengendalian Waktu Untuk mencapai kuanyitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula. d. Pengendalian Bahan Proses Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses harus mencukupi sehinnga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak terjadi kekurangan.
BAB X INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA 10.1
Instrumentasi Instrumentasi adalah peralatan yang dipakai di dalam suatu proses kontrol
untuk mengatur jalannya suatu proses agar diperoleh hasil sesuai dengan yang diharapkan. Dalam suatu pabrik kimia, pemakaian instrumen merupakan suatu hal yang sangat penting karena dengan adanya rangkaian instrumen tersebut maka operasi semua peralatan yang ada di dalam pabrik dapat dimonitor dan dikontrol dengan cermat, mudah dan efisien. Alat-alat instrumentasi dipasang pada setiap peralatan proses dengan tujuan agar sarjana teknik dapat memantau dan mengontrol kondisi di lapangan. Dengan adanya instrumentasi ini pula, para sarjana teknik dapat segera melakukan tindakan apabila terjadi kejanggalan dalam proses. Namun pada dasarnya, tujuan pengendalian tersebut adalah agar kondisi proses di pabrik mencapai tingkat kesalahan (error)yang paling minimum sehingga produk dapat dihasilkan secara optimal (Considine, 1985). Fungsi instrumentasi adalah sebagai pengontrol (controller), penunjuk (indicator), pencatat (recorder), dan pemberi tanda bahaya (alarm). Instrumentasi bekerja dengan tenaga mekanik atau tenaga listrik dan pengontrolannya dapat dilakukan secara manual atau otomatis. Penggunaan instrumen pada suatu peralatan proses tergantung pada pertimbangan ekonomi dan sistem peralatan itu sendiri. Pada pemakaian alat-alat instrumen juga harus ditentukan apakah alat-alat tersebut dipasang diatas papan instrumen dekat peralatan proses (kontrol manual) atau disatukan dalam suatu ruang kontrol yang dihubungkan dengan peralatan (kontrol otomatis) (Timmerhaus, 2004). Variabel-variabel proses yang biasanya dikontrol/diukur oleh instrumen adalah: 1. Variabel utama, seperti temperatur, tekanan, laju alir, dan level cairan. 2. Variabel
tambahan,
seperti
densitas,
viskositas,
panas
spesifik,
konduktivitas, pH, humiditas, titik embun, komposisi kimia, kandungan kelembaban, danvariabel lainnya (Considine,1985).
95
96
Pada dasarnya sistem pengendalian terdiri dari: 1. Sensing Element / Elemen Perasa (Primary Element) Elemen yang merasakan (menunjukkan) adanya perubahan dari harga variabel yang diukur. 2. Elemen pengukur (measuring element) Elemen pengukur adalah suatu elemen yang sensitif terhadap adanya perubahan temperatur, tekanan, laju aliran maupun tinggi fluida. 3. Elemen pengontrol (controlling element) Elemen pengontrol yang menerima sinyal kemudian akan segera mengatur perubahan-perubahan proses tersebut sama dengan nilai yang diinginkan. 4. Elemen pengontrol akhir (final control element) Elemen ini merupakan elemen yang akan mengubah masukan yang keluar dari elemen pengontrol ke dalam proses sehingga variabel yang diukur tetap berada dalam batas yang diinginkan dan merupakan hasil yang dikehendaki (Considine,1985). Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam instrumen-instrumen adalah: 1. Range yang diperlukan untuk pengukuran 2. Level instrumentasi 3. Ketelitian yang dibutuhkan 4. Bahan konstruksinya 5. Pengaruh pemasangan instrumentasi pada kondisi proses (Timmerhaus,2004)
Instrumentasi yang umum digunakan dalam pabrik adalah: 1. -
Untuk variabel temperatur Temperature Controller (TC) adalah instrumentasi yang digunakan untuk mengamati
temperatur
suatu
alat
dapatmelakukan pengendalian. 2.
Untuk variabel tinggi permukaan cairan
dan
bila
terjadi
perubahan
97
-
Level
Controller
(LC)
adalah
instrumentasi
yang
digunakan
untukmengamati ketinggian cairan dalam suatu alat dan bila terjadi perubahandapat melakukan pengendalian. 3. -
Untuk variabel tekanan Pressure
Controller
(PC)
adalah
instrumentasi
yang
digunakan
untukmengamati tekanan operasi suatu alat dan bila terjadi perubahan dapatmelakukan pengendalian. 4. -
Untuk variabel aliran cairan Flow
Controller
(FC)
adalah
instrumentasi
yang
digunakan
untukmengamati laju alir larutan atau cairan yang melalui suatu alat dan bilaterjadi perubahan dapat melakukan pengendalian (Considine, 1985).
Instrumentasi yang digunakan dalam pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat ini disajikan dalam tabel 10.1 berikut ini: Tabel 10.1 Daftar Penggunanan Instrumentasi pada Pra Rancangan Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat No.
Nama Alat
Jenis Instrumen
1.
Tangki Produk
Level Indikator (LI)
2.
Heater
Flow Controller (FC) Temperature Controller (TC) Temperature Controller (TC)
3.
Reaktor
Pressure Controller (PC) Level Controller (LC) Pressure Controller (PC)
4.
Kolom Destilasi
5.
Pompa
Flow Controller (FC)
6.
Kompresor
Pressure Controller (PC)
7.
Kondensor & Cooler
Temperature Controller (TC)
8.
Reboiler
Temperature Controller (TC)
Temperature Controller (TC) Level Controller (LC)
98
10.2
Keselamatan Kerja Pada Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat Keselamatan kerja merupakan bagian dari kelangsungan produksi pabrik,
oleh karena itu aspek ini harus diperhatikan secara serius dan terpadu. Untuk maksud tersebut perlu diperhatikan cara pengendalian keselamatan kerja dan keamanan pabrik pada saat perancangan dan saat pabrik beroperasi. Dalam rancangan pabrik Asam Oleat , usaha-usaha pencegahan terhadap bahaya-bahaya yang mungkin terjadi dilakukan sebagai berikut:
10.2.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan Proses produksi Asam Oleat menggunakan reaktor yang beroperasi pada tekanan 41 atm dan suhu 250 °C. Bahaya yang kemungkinan timbul adalah kebakaran atau peledakan yang berasal dari reaktor. Selain itu unit penghasil uap (boiler) juga dapat menciptakan hal yang serupa apabila pengendalian tidak berjalan optimal. Dari uraian di atas maka perlu dilakukan upaya pencegahan dan penangananterhadap kebakaran dan ledakan sebagai berikut : 1.
Untuk mengetahui adanya bahaya kebakaran maka sistem alarm dipasangpada tempat yang strategis dan penting seperti laboratorium dan ruang proses.
2.
Pada peralatan pabrik yang berupa tangki dibuat manhole dan hand hole yang cukup untuk pemeriksaan.
3.
Sistem perlengkapan energi seperti pipa bahan bakar, saluran udara, saluran steam, dan air dibedakan warnanya dan letaknya tidak menggangu gerakan karyawan.
4.
Mobil pemadam kebakaran yang ditempatkan di fire station setiap saat dalamkeadaan siaga.
5.
Penyediaan racun api yang selalu siap dengan pompa hydran untuk jarak tertentu.
Sesuai dengan peraturan yang tertulis dalam Peraturan Tenaga Kerja No.Per/02/Men/1983 tentang instalasi alarm kebakaran otomatis, yaitu :
99
1.
Detektor Kebakaran, merupakan alat yang berfungsi untuk mendeteksi secara dini adanya suatu kebakaran awal. Alat ini terbagi atas:
a.
Smoke detector adalah detektor yang bekerja berdasarkan terjadinya akumulasi asap dalam jumlah tertentu.
b.
Gas detector adalah detektor yang bekerja berdasarkan kenaikan konsentrasi gas yang timbul akibat kebakaran ataupun gas-gas lain yangmudah terbakar.
c.
Alarm kebakaran, merupakan komponen dari sistem deteksi dan alarmkebakaran yang memberikan isyarat adanya suatu kebakaran. Alarm iniberupa: 1) Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat berupa bunyi khusus (audible alarm). 2) Alarm kebakaran yang memberi tanda atau isyarat yang tertangkap oleh pandangan mata secara jelas (visible alarm).
2.
Panel Indikator Kebakaran Panel indikator kebakaran adalah suatu komponen dari sistem deteksi danalarm kebakaran yang berfungsi mengendalikan sistem dan terletak di ruangoperator.
10.2.2 Peralatan Perlindungan Diri Upaya peningkatan kesehatan keselamatan kerja (K3) bagi karyawan padapabrik ini adalah dengan menyediakan fasilitas sesuai bidang kerjanya. Fasilitas yang diberikan adalah melengkapi karyawan dengan peralatan perlindungan diri sebagai berikut: 1.
Helm
2.
Pakaian dan perlengkapan pelindung.
3.
Sepatu pengaman.
4.
Pelindung mata.
5.
Masker udara.
6.
Sarung tangan.
7.
Earplug
100
10.2.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik Upaya peningkatan keselamatan kerja terhadap listrik adalah sebagai berikut : 1.
Setiap instalasi dan alat-alat listrik harus diamankan dengan pemakaian sekering atau pemutus arus listrik otomatis lainnya.
2.
Sistem perkabelan listrik harus dirancang secara terpadu dengan tata letak pabrik
untuk
menjaga
keselamatan
dan
kemudahan
jika
harus
tidak
boleh
dilakukanperbaikan. 3.
Penempatan
dan
pemasangan
motor-motor
listrik
mengganggulalu lintas pekerja. 4.
Memasang papan tanda larangan yang jelas pada daerah sumber tegangantinggi.
5.
Isolasi kawat hantaran listrik harus disesuaikan dengan keperluan.
6.
Setiap peralatan yang menjulang tinggi harus dilengkapi dengan alatpenangkal petir yang dibumikan.
7.
Kabel – kabel listrik yang letaknya berdekatan dengan alat-alat yang bekerjapada tekanandan suhu tinggi harus diisolasi secara khusus.
10.2.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan Upaya peningkatan kesehatan karyawan dalam lapangan kerja adalah: 1.
Setiap karyawan diwajibkan untuk memakai pakaian kerja selama berada di dalam lokasi pabrik.
2.
Dalam menangani bahan-bahan kimia yang berbahaya, karyawan diharuskan memakai sarung tangan karet serta penutup hidung dan mulut.
3.
Bahan-bahan kimia yang selama pembuatan, pengolahan, pengangkutan, penyimpanan,
dan
penggunaannya
dapat
menimbulkan
ledakan,
kebakaran, korosi, maupun gangguan terhadap kesehatan harus ditangani secara cermat. 4.
Penempatan bahan kimia berbahaya harus sesuai dengan petunjuk pelaksanaan K3 seperti berikut :
101
1. Gudang tempat penyimpanan Bahan Kimia Berbahaya harus dibuat sedemikian
rupa
hingga
aman
dari
pengaruh
Alam
dan
Lingkungansekitarnya: a.
Memiliki system sirkulasi udara dan ventilasi yang cukup baik.
b.
Suhu di dalam ruangan dapat terjaga konstan dan aman setiap saat.
c.
Aman dari berbagai gangguan biologis ( Tikus, Rayap dll ).
2. Tata letak dan pengaturan penempatan bahan harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut: a.
Pemisahan dan pengelompokan untuk menghindari adanya bahaya reaktivitas.
b.
Penyusunan agar tidak melebihi batas maksimum yang dianjurkan manufactur untuk menghindari roboh (ambruk) hingga tidak mengakibatkan kerusakan dan mudah pembongkaran serta kelihatanrapi.
c.
Lorong agar tetap terjaga dan tidak terhalang oleh benda apapun, jika perlu buatkan garis pembatas lintasan alat angkat dan angkut.
d.
Khusus bahan dalam wadah silinder/tabung gas bertekanan agar ditempatkan pada tempat yang teduh, tidak lembab dan aman dari sumber panas seperti ( listrik, api terbuka dll ).
3. Program House Keeping harus dilaksanakan secara periodic dan berkesinambungan yang meliputi : Kebersihan, Kerapihan dan Keselamatan. 4. Sarana K3 haruslah disiapkan dan digunakan sebagaimana mestinya. 5. Setiap pekerja yang tidak berkepentingan dilarang memasuki gudang penyimpanan Bahan Kimia Berbahaya. 6. Inspeksi K3 oleh pekerja gudang harus dilaksanakan secara teratur/periodik yang meliputi pemeriksaan seluruh kondisi lingkungan, bahan, peralatan dan sistem. Segera amankan/laporkan jika menemukan kondisi tidak aman kepada atasan.
102
7. Pada setiap penyimpanan Bahan Kimia Berbahaya harus dilengkapi dengan Labeling (Label isi, safety, resiko bahaya) beserta uraian singkat Pencegahan, Penanggulangan dan Petolongan Pertama. 8. Petugas gudang harus dilengkapi buku petunjuk/pedoman K3 yang berkaitan dengan Penyimpanan bahan kimia berbahaya. 9. Setiap Pekerja dilarang makan dan minum ditempat penyimpanan Bahan Kimia Beracun. 10. Tindakan P3K harus dilakukan oleh yang berpengalaman. Segera hubungidokter/tim medis atau bawa korban ke Rumah Sakit untuk mendapatkaperawatan lebih lanjut. 5.
Poliklinik yang memadai disediakan di lokasi pabrik.
10.2.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis Upaya pencegahan kecelakaan terhadap bahaya mekanis adalah : 1.
Alat- alat dipasang dengan penahan yang cukup berat untuk mencegah kemungkinan terguling atau terjatuh.
2.
Sistem ruang gerak karyawan dibuat cukup lebar dan tidak menghambat kegiatan karyawan.
3.
Jalur perpipaan sebaiknya berada di atas permukaan tanah atau diletakkan pada atap lantai pertama kalau di dalam gedung atau setinggi 4,5 meter biladiluar gedung agar tidak menghalangi kendaraan yang lewat.
4.
Letak alat diatur sedemikian rupa sehingga para operator dapat bekerja dengantenang dan tidak akan menyulitkan apabila ada perbaikan atau pembongkaran.
5.
Pada alat-alat yang bergerak atau berputar harus diberikan tutup pelindung untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja.
Untuk mencapai keselamatan kerja yang tinggi, maka ditambahkan nilainilai disiplin bagi para karyawan yaitu: 1.
Setiap karyawan bertugas sesuai dengan pedoman-pedoman yang diberikan.
103
2.
Setiap peraturan dan ketentuan yang ada harus dipatuhi.
3.
Perlu keterampilan untuk mengatasi kecelakaan dengan menggunakan peralatan yang ada.
4.
Setiap kecelakaan atau kejadian yang merugikan harus segera dilaporkan pada atasan.
5.
Setiap karyawan harus saling mengingatkan perbuatan yang dapat menimbulkan bahaya.
6.
Setiap kontrol secara periodik terhadap alat instalasi pabrik oleh petugas maintenance. (Timmerhaus, 2004)
BAB XI ANALISA EKONOMI Kelayakan suatu pabrik selain mempertimbangkan faktor teknis juga harus ditinjau dari segi ekonomis, apakah menguntungkan atau tidak. Untuk hal tersebut perlu dilakukan perhitungan atau analisa ekonomi terhadap pabrik tersebut. Faktor-faktor yang harus diperhatikan adalah laju pengembalian modal dan titik impas produksi (Break Event Point).
11.1
Modal yang Ditanamkan (Capital Investment) Capital investment adalah modal yang dibutuhkan untuk mendirikan
pabrik dan menjalankan pada masa start-up sampai diyakini pabrik berjalan dengan normal. Capital investment terdiri dari biaya untuk mendirikan pabrik (Fixed Capital Investment) dan biaya untuk menjalankan pabrik dalam waktu tertentu (Working Capital Investment). Perhitungan capital investment yang diperlukan dalam proses persiapan pabrik ini dilakukan dengan menggunakan studi pendekatan yaitu metode study estimate, dimana capital investment dihitung berdasarkan harga peralatan pabrik. Berdasarkan pada perhitungan pada lampiran F, diperoleh Total Capital Investment yang dibutuhkan untuk mendirikan pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat sebesar Rp. 390.478.215.077,37,-. Sumber modal yang direncanakan dari modal pinjaman 40 % dan modal sendiri 60 %.
11.2
Biaya Produksi (Production Cost) Biaya produksi yaitu biaya yang diperlukan untuk mengoperasikan pabrik.
Biaya produksi dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu Manufacturing Cost dan General Expanse. Manufacturing Cost yaitu biaya yang berhubungan dengan produksi langsung, biaya tetap dan biaya overhead. General expanse yaitu biaya yang dikeluarkan untuk keperluan administrasi, distribusi, dan penjualan produk, penelitian dan pembiayaan lainnya.
104
105
11.3
Analisa Keuntungan dan Kerugian Analisa keuntungan (profitabilitas) dapat dilakukan dengan metode Cash
Flow. Analisa laba dan rugi meliputi : a) Laba kotor dan laba bersih b) Laju pengembalian modal (Internal Rate Of Return) c) Waktu pengembalian modal (Pay Out Time) d) Titik impas (Break Event Point) Pada perhitungan analisa laba dan rugi ini dilakukan beberapa asumsi dan ketentuan yang mendekati keadaan ril. 1.
Usia pabrik diperkirakan 20 tahun. Kapasitas produksi masing-masing adalah: a.
Tahun ke-1
= 80 %
b.
Tahun ke-2
= 90 %
c.
Tahun ke-3 hingga ke-18
= 100%
d.
Tahun ke-19
= 90 %
e.
Tahun ke-20
= 80 %
2.
Bunga pinjaman sebesar 10,30 % per tahun
3.
Masa kontruksi pabrik dan bangunan 2 tahun
4.
Pengembalian pinjaman direncanakan dalam jangka waktu 10 tahun setelah pabrik beroperasi
5.
Pajak penghasilan 25% per tahun
11.3.1 Laba Kotor dan Laba Bersih Laba adalah hasil yang diperoleh dari total penjualan dikurangi total ongkos produksi. Laba yang diperoleh sebelum dikurangi pajak penghasilan disebut laba kotor, sedangkan laba yang diperoleh setelah dikurangi pajak penghasilan disebut laba bersih.
11.3.2 Internal Rate Of Return (IRR) Internal Rate Of Return adalah perbandingan antara laba yang diperoleh tiap tahun terhadap modal yang ditanamkan. Internal Rate of return (IRR) dapat
106
digunakan untuk mengetahui apakah pabrik layak didirikan atau tidak. Apabila IRR yang diperoleh lebih besar dari laju bunga uang yang didepositokan di bank, maka pabrik dikatakan layak didirikan ditinjau dari segi ekonomis. Berdasarkan pada perhitungan pada lampiran F, bahwa pada pabrik asam oleat ini di peroleh IRR-nya 44,80% .
11.3.3 Pay Out Time (POT) Pay
out
time
adalah
lamanya
waktu
yang
diperlukan
untuk
mengembalikan modal yang dipinjamkan untuk mendirikan pabrik. Pay out time untuk industri-industri kimia biasanya 2 sampai 5 tahun (Coulson, 1989). Untuk pabrik Asam Oleat yang direncanakan ini diperoleh POT selama 2 tahun 4 bulan.
11.3.4 Break Event Point (BEP) Break Event Point adalah titik dimana hasil penjualan sama dengan biaya yang dikeluarkan untuk produksi. Berdasarkan pada hasil perhitungan yang terdapat pada lampiran F dapat diketahui BEP-nya sebesar 39%.
11.4
Hasil Perhitungan Analisa Ekonomi Hasil perhitungan analisa ekonomi berdasarkan pada lampiran F adalah
sebagai berikut : 1.
Fixed Capital Investment
= Rp
331.906.482.815,77,-
2.
Working Capital Investment = Rp
58.571.732.261,61,-
3.
Total Capital Investment
= Rp
390.478.215.077,37,-
4.
Total Biaya Produksi
= Rp
310.902.491.553,18,-
5.
Hasil Penjualan
= Rp
526.834.960.917,20,-
6.
Laba Kotor
= Rp
215.932.469.364,02,-
7.
Laba Bersih
= Rp
161.949.352.023,02,-
Perhitungan analisa ekonomi yang lebih jelas dapat dilihat pada lampiran F
BAB XII KESIMPULAN Hasil analisa perhitungan pada Pra Rancangan Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dari CPO dengan kapasitas produksi 20.000 ton/tahun diperoleh beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Kapasitas produksi Asam Oleat dan Asam Palmitat 20.000 ton/tahun menggunakan bahan baku CPO sebanyak 2.935,42 kg/jam. 2. Bentuk badan usaha yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT). Bentuk organisasi yang direncanakan adalah garis dan staf dengan jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan 180 orang. 3. Lokasi pabrik direncanakan di daerah Kecamatan Muara Batu Aceh Utara karena berbagai pertimbangan antara lain kemudahan mendapatkan bahan baku, daerah pemasaran, sarana transportasi yang mudah dan cepat. 4. Luas tanah yang dibutuhkan adalah 19.500 m2. 5. Analisa ekonomi: 1.
Fixed Capital Investment
= Rp
331.906.482.815,77,-
2.
Working Capital Investment = Rp
58.571.732.261,61,-
3.
Total Capital Investment
= Rp
390.478.215.077,37,-
4.
Total Biaya Produksi
= Rp
310.902.491.553,18,-
5.
Hasil Penjualan
= Rp
526.834.960.917,20,-
6.
Laba Kotor
= Rp
215.932.469.364,02,-
7.
Laba Bersih
= Rp
161.949.352.023,02,-
8.
Break Event Point (BEP)
= 39,00 %
9.
Pay Out Time (POT)
= 2 tahun 4 bulan
10. Internal Rate of Return (IRR) = 44,80 %
6. Berdasarkan data-data diatas dapat disimpulkan Prarancangan Pabrik Asam Oleat dan Asam Palmitat dari CPO layak untuk didirikan dengan kapasitas produksi 20.000 ton/tahun.
107
