Laporan Full Marisa Maria PDF [PDF]

Citation preview

PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN TRIETANOLAMINA KAPASITAS 45.000 TON/TAHUN



SKRIPSI Dibuat untuk memenuhi salah satu syarat mendapatkan gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya



Oleh



MARISA ANGGRAINI



03031181621006



MARIA MARGARETHA BARINGBING



03031181621025



JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2020



RINGKASAN PRA RANCANGAN PABRIK PEMBUATAN TRIETANOLAMINA KAPASITAS 45.000 TON/TAHUN Karya tulis ilmiah berupa Skripsi, April 2020 Marisa Anggraini dan Maria Margaretha Dibimbing oleh Lia Cundari, S.T.,M.T. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya ABSTRAK Pabrik pembuatan trietanolamina dengan kapasitas produksi 45.000 ton/tahun ini direncanakan berdiri pada tahun 2026 di Desa Mulyasari, Ciampel, Kabupaten Karawang, Provinsi Jawa Barat yang diperkirakan memiliki luas area sebesar 4,6 Ha. Bahan baku dari pembuatan Trietanolamina adalah etilen oksida dan larutan amonia dengan kemurnian trietanolamina yang dicapai 99,99%. Pemanfaatan trietanolamina paling banyak digunakan sebagai emulsifier. Proses pembuatan trietanolamina dengan jenis reaktor tubular. Kondisi operasi pembuatan Trietanolamina adalah 40oC dengan tekanan 19,7 atm. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: C2H4O(l) + NH3(aq)



C2H7NO (l)



C2H4O(l) + C2H7NO (l)



C4H11NO2 (l)



C2H4O(l) + C4H11NO2 (l)



C6H15NO3 (l)



Bentuk perusahaan yang akan digunakan pada pabrik ini adalah Perseroan Terbatas (PT). Sistem organisasi perusahaan ini adalah line dan staff, dipimpin oleh seorang Direktur dengan total karyawan 126 orang. Total Penjualan mencapai US $190.459.016,52 dengan Rate Of Return On Investment (ROR) sebesar 56,89% serta nilai Break Even Point (BEP) 39,86%. Berdasarkan analisa ketersediaan bahan baku, kebutuhan dan manfaat trietanolamina, proses, kebutuhan utilitas, lokasi, susunan organisasi dan ekonomi, maka pabrik trietanolamina ini layak didirikan. Kata Kunci: Trietanolamina, Reaktor, Etilen Oksida, Amonia.



KATA PENGANTAR



Puji dan syukur atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa berkat rahmat, nikmat, dan hidayah-Nya sehingga tugas akhir yang berjudul “Pra Rancagan Pabrik Pembuatan Trietanolamina Kapasitas 45.000 Ton/Tahun” ini dapat diselesaikan. Tugas akhir ini dibuat sebagai syarat akhir mengikuti ujian sidang sarjana di Jurusan Teknik Kimia Fakultas Universitas Sriwijaya. Tugas akhir ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan, bimbingan, serta dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, melalui laporan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. H. Syaiful, DEA, selaku ketua Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. 2. Dr. Hj. Leily Nurul Komariah, S.T., M.T., selaku sekretaris Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. 3. Lia Cundari, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir. 4. Ir. Hj. Rosdiana Moeksin, M.T. selaku perwakilan dosen pembimbing Tugas Akhir. 5. Orang tua dan keluarga. 6. Seluruh Dosen Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. 7. Seluruh Karyawan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. 8. Teman-teman seperjuangan Teknik Kimia 2016 serta semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan kesalahan, untuk itu diharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi pembaca dan semua pihak.



Indralaya, 23 April 2020



Penulis



ii



DAFTAR ISI



HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i ABSTRAK………………………………………………………………………..ii KATA PENGANTAR……………………………………………………..…….iii DAFTAR ISI ......................................................................................................... iv DAFTAR TABEL ................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………vii DAFTAR NOTASI ............................................................................................. viii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv



BAB 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1 1.2. Sejarah dan Perkembangan .................................................................. 2 1.3. Macam Proses Pembuatan .................................................................... 3 1.4. Sifat Fisika dan Kimia .......................................................................... 5



BAB 2 PERENCANAAN PABRIK ..................................................................... 8 2.1. Alasan Pendirian Pabrik ....................................................................... 8 2.2. Pemilihan Kapasitas ............................................................................. 9 2.3. Pemilihan Bahan Baku ....................................................................... 10 2.4. Pemilihan Proses ................................................................................ 11 2.5. Uraian Proses ...................................................................................... 11 BAB 3 LOKASI DAN LETAK PABRIK .......................................................... 15 3.1. Lokasi Pabrik...................................................................................... 15 3.2. Tata Letak Pabrik ............................................................................... 18 3.3. Kebutuhan Luas Area ......................................................................... 18 BAB 4 NERACA MASSA DAN NERACA PANAS ........................................ 20 4.1. Neraca Massa ..................................................................................... 20 4.2. Neraca Panas ...................................................................................... 28 iv



BAB 5 UTILITAS ............................................................................................... 37 5.1. Unit Pengadaan Steam ....................................................................... 37 5.2. Unit Pengadaan Air ............................................................................ 39 5.3. Unit Pengadaan Listrik ....................................................................... 43 5.4. Unit Pengadaan Bahan Bakar ............................................................. 46 BAB 6 SPESIFIKASI PERALATAN ................................................................ 48 BAB 7 ORGANISASI PERUSAHAAN ............................................................ 88 7.1. Bentuk Perusahaan ............................................................................. 88 7.2. Manajemen dan Struktur Organisasi .................................................. 88 7.3. Tugas dan Wewenang ........................................................................ 90 7.4. Sistem Kerja ....................................................................................... 94 7.5. Penentuan Jumlah Karyawan..............................................................96



BAB 8 ANALISA EKONOMI ......................................................................... 101 8.1. Keuntungan (Profitabilitas) .............................................................. 102 8.2. Lama Waktu Pengembalian Modal .................................................. 103 8.3. Total Modal Akhir ............................................................................ 105 8.4. Laju Pengembalian Modal ............................................................... 108 8.5. Break Even Point (BEP) ................................................................... 109 8.6. Kesimpulan Analisa Ekonomi.......................................................... 111 BAB 9 KESIMPULAN ..................................................................................... 113 DAFTAR PUSTAKA



v



DAFTAR TABEL



Halaman Tabel 1.2. Perbandingan Proses Pembuatan Etanolamina......................................4 Tabel 2.1.



Data Total Impor Trietanolamina di Wilayah ASEAN........................9



Tabel 5.1. Kebutuhan Steam 200oC.....................................................................38 Tabel 5.2. Kebutuhan Air Pendingin....................................................................40 Tabel 5.3. Kebutuhan Air Domestik.....................................................................43 Tabel 5.4. Total Kebutuhan Air............................................................................43 Tabel 5.5. Kebutuhan Listrik Peralatan................................................................44 Tabel 5.6. Total Kebutuhan Listrik......................................................................45 Tabel 7.1. Pembagian Waktu Kerja Pekerja Shift................................................96 Tabel 7.2.



Perincian Jumlah Karyawan...............................................................98



Tabel 8.1. Angsuran Pengembalian Modal........................................................104 Tabel 8.2. Kesimpulan Analisa Ekonomi...........................................................111



vi



DAFTAR GAMBAR



Halaman Gambar 2.1. Grafik Data Impor TEA.....................................................................10 Gambar 2.2. Flowsheet Pabrik TEA.......................................................................14 Gambar 3.1 Lokasi Pabrik di Karawang-Jawa Barat.............................................15 Gambar 3.2 Lokasi Pabrik dan Bahan Baku..........................................................16 Gambar 3.3. Tata Letak Pabrik..............................................................................19 Gambar 3.4 Tata Letak Peralatan Pabrik...............................................................19 Gambar 7.1. Struktur Organisasi Perusahaan......................................................100 Gambar 8.1. Grafik Break Even Point.................................................................111



vii



DAFTAR NOTASI 1.



2.



ACCUMULATOR Cc



: Tebal korosi maksimum, in



Ej



: Efisiensi pengelasan



ID, OD



: Diameter dalam, diameter luar, m



L



: Panjang accumulator, m



P



: Tekanan desain, atm



S



: Tegangan kerja yang diizinkan, psi



T



: Temperatur operasi, oC



t



: Tebal dinding accumulator, cm



V



: Volume total, m3



VS



: Volume silinder, m3



ρ



: Densitas, kg/m3



ABSORBER P



: Tekanan desain, atm



T



: Temperatur operasi, oC



G



: Laju alir gas masuk



µG



: Viskositas gas



ρG



: Densitas gas



L



: Laju alir liquid masuk



DT



: Diameter absorber



Z



: Tinggi packing



H



: Tinggi head packing



HAB



: Tinggi absorber



S



: working stress



E



: Joint efficiency



C



: Corrosion allowance



t



: Tebal dinding



viii



3.



EVAPORATOR A



: Area perpindahan panas, ft2



aα, ap



: Area alir pada annulus, inner pipe, ft2



as, at



: Area alir pada shell and tube, ft2



a”



: External surface per 1 in, ft2/in ft



B



: Baffle spacing, in



C



: Clearence antar tube, in



Cp



: Spesifik head, kJ/kg



D



: Diameter dalam tube, in



De



: Diameter ekuivalen, in



DB



: Diameter bundle, in



DS



: Diameter shell, in



f



: Faktor friksi, ft2/in2



g



: Percepatan gravitasi



h



: Koefisien perpindahan panas, Btu/hr.ft2.oF



h1, ho



: Koefisien perpindahan panas fluida bagian dalam, bagian luar tube



jH



: Faktor perpindahan panas



k



: Konduktivitas termal, Btu/hr.ft2.oF



L



: Panjang tube pipa, ft



LMTD



: Logaritmic Mean Temperature Difference, oF



N



: Jumlah baffle



Nt



: Jumlah tube



PT



: Tube pitch, in



∆PT



: Return drop shell, psi



∆PS



: Penurunan tekanan pada shell, psi



∆Pt



: Penurunan tekanan pada tube, psi



ID



: Inside diameter, ft



OD



: Outside diameter, ft



Q



: Beban panas heat exchanger, Btu/hr



Rd



: Dirt factor, hr.ft2.oF/Btu



Re



: Bilangan Reynold, dimensionless ix



4.



s



: Specific gravity



T1, T2



: Temperatur fluida panas inlet, outlet, oF



t1, t2



: Temperatur fluida dingin inlet, outlet, oF



Ta



: Temperatur rata-rata fluida panas, oF



ta



: Temperatur rata-rata fluida dingin, oF



∆t



: Beda temperatur yang sebenarnya, oF



U



: Koefisien perpindahan panas



Uc, Uo



: Clean overall coefficient, Design overall coefficient, Btu.hr.ft2.oF



V



: Kecepatan alir, ft/s



W



: Kecepatan alir massa fluida panas, lb/hr



w



: Kecepatan alir massa fluida dingin, lb/hr



μ



: Viskositas, Cp HEAT EXCHANGER



W, w



:



Laju alir massa di shell, tube, kg/jam



T1, t1



:



Temperatur masuk shell, tube, oC



T2, t2



:



Temperatur keluar shell, tube, oC



Q



:



Beban panas, kW



Uo



:



Koefisien overall perpindahan panas, W/m2.oC



ΔTlm



:



Selisih log mean temperatur, oC



A



:



Luas area perpindahan panas, m2



ID



:



Diameter dalam tube, m



OD



:



Diameter luar tube, m



L



:



Panjang tube, m



pt



:



Tube pitch, m



Ao



:



Luas satu buah tube, m2



Nt



:



Jumlah tube, buah



V, v



:



Laju alir volumetrik shell, tube, m3/jam



ut, Us



:



Kelajuan fluida shell, tube, m/s



Db



:



Diameter bundel, m



Ds



:



Diameter shell, m



x



5.



NRE



:



Bilangan Reynold



NPR



:



Bilangan Prandtl



NNU



:



Bilangan Nusselt



hi, ho



:



Koefisien perpindahan panas shell, tube, W/m2.oC



Ib



:



Jarak baffle, m



De



:



Diameter ekivalen, m



kf



:



Konduktivitas termal, W/m.oC



ρ



:



Densitas, kg/m3



μ



:



Viskositas, cP



Cp



:



Panas spesifik, kJ/kg.oC



hid, hod



:



Koefisien dirt factor shell, tube, W/m2.oC



kw



:



Konduktivitas bahan, W/m.oC



ΔP



:



Pressure drop, psi



KOLOM DESTILASI Aa



:



Active area, m2



Ad



:



Downcomer area, m2



Ada



:



Luas aerasi, m2



Ah



:



Hole area, m2



An



:



Net area, m2



At



:



Tower area, m2



Cc



:



Tebal korosi maksimum, in



D



:



Diameter kolom, m



dh



:



Diameter hole, mm



E



:



Total entrainment, kg/s



Ej



:



Efisiensi pengelasan



Fiv



:



Parameter aliran



H



:



Tinggi kolom, m



ha



:



Aerated liquid drop, m



hf



:



Froth height. m



hq



:



Weep point, cm



xi



6.



hw



:



Weir height, m



Lw



:



Weir height, m



Nm



:



Jumlah tray minimum, stage



Qp



:



Faktor aerasi



R



:



Rasio refluks



Rm



:



Rasio refluks minimum



Uf



:



Kecepatan massa aerasi, m/s



Vd



:



Kelajuan downcomer



ΔP



:



Pressure drop, psi



Ψ



:



Fractional entrainment



POMPA A



: Area alir pipa, in2



BHP



: Brake Horse Power, HP



Dopt



: Diameter optimum pipa, in



f



: Faktor friksi



g



: Percepatan gravitasi ft/s2



gc



: Konstanta percepatan gravitas, ft/s2



Hd, Hs



: Head discharge, suction, ft



Hf



: Total friksi, ft



Hfc



: Friksi karena kontraksi tiba-tiba, ft



Hfe



: Friksi karena ekspansi tiba-tiba, ft



Hff



: Friksi karena fitting dan valve, ft



Hfs



: Friksi pada permukaan pipa, ft



ID



: Diameter dalam, in



KC, KE



: Konstanta kompresi, ekspansi, ft



L



: Panjang pipa, m



Le



: Panjang ekivalen pipa, m



MHP



: Motor Horse Power, HP



NPSH



: Net positive suction head, ft.lbf/lb



NRE



: Bilangan Reynold



xii



7.



8.



OD



: Diameter luar, in



Puap



: Tekanan uap, psi



Qf



: Laju alir volumetrik, ft3/s



Vd



: Discharge velocity, ft/s



Vs



: Suction velocity, ft/s



ε



: Equivalent roughness, ft



η



: Efisiensi pompa



μ



: Viskositas, kg/ms



ρ



: Densitas, kg/m3



REAKTOR CAO



: Konsentrasi awal umpan, kmol/m3



FAO



: Laju alir umpan, kmol/jam



k



: Konstanta kecepatan reaksi, m3/kmol.s



P



: Tekanan operasi,atm







: Waktu tinggal, jam



VT



: Volume reaktor, m3



STRIPPER P



: Tekanan desain, atm



T



: Temperatur operasi, oC



G



: Laju alir gas masuk



µG



: Viskositas gas



ρG



: Densitas gas



L



: Laju alir liquid masuk



DT



: Diameter absorber



Z



: Tinggi packing



H



: Tinggi head packing



HAB



: Tinggi absorber



S



: working stress



E



: Joint efficiency



C



: Corrosion allowance



xiii



t



: Tebal dinding



14. TANKI Cc



: Tebal korosi maksimum, in



D



: Diameter tangki, m



Ej



: Efisiensi pengelasan



P



: Tekanan desain, psi



S



: Tegangan kerja diizinkan, psi



t



: Tebal dinding tangki, cm



V



: Volume tangki, m3



W



: Laju alir massa, kg/jam



ρ



: Densitas



xiv



DAFTAR LAMPIRAN



Halaman Lampiran 1.



Perhitungan Neraca Massa...........................................................114



Lampiran 2.



Perhitungan Neraca Panas............................................................158



Lampiran 3.



Perhitungan Spesifikasi Peralatan................................................218



Lampiran 4.



Perhitungan Ekonomi...................................................................360



xv



BAB I PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Setiap negara berkembang maupun negara maju memiliki peran penting



dalam pertumbuhan ekonomi di dalam sektor industri. Setiap negara dituntut untuk bersaing dalam sektor industri untuk mengembangkan potensi yang dimiliki. Perkembangan di sektor industri adalah salah satu sasaran pembangunan di bidang ekonomi pada sumber daya alam dan sumber daya manusia yang produktif mandiri, maju dan berdaya saing. Manfaat suatu negara dalam pengembangan industri merupakan suatu jalur kegiatan untuk peningkatan kesejahteraan hidup. Ketergantungan bahan baku yang masih mengimpor merupakan kendala dalam pengembangan industri di Indonesia, salah satunya yaitu etanolamina. Kebutuhan etanolamina di ASEAN rata-rata meningkat setiap tahunnya yaitu 24% (Comtrade,2019). Proses aminasi yaitu salah proses yang dapat digunakan dalam pembuatan etanolamina merupakan reaksi dari etilen oksida dengan amonia menghasilkan etanolamina. Kapasitas etilen oksida Indonesia mencapai 84.000 ton/tahun (BPS, 2019). Bahan baku kedua yaitu amonia dengan kapasitas produksi 300.000 ton/tahun (BPS, 2019). Ketersediaan bahan baku tersebut, maka potensi perencanaan pembuatan pabrik etanolamina dapat dilakukan di Indonesia. Fungsi penting etanolamina yaitu sebagai produksi emulsifiers, bahan baku pembuatan detergen, bahan kimia tekstil, purifikasi gas, dan agrochemichals.. Triethanolamine digunakan sebagai inhibitor korosi dalam cairan pemotongan logam, agen pengawet untuk epoksi dan polimer karet, sebagai pendispersi penetralisir dalam pertanian formulasi herbisida. Trietanolamim juga banyak digunakan dalam pengemulsi, pengental dan agen pembasah dalam produk konsumen seperti kosmetik, deterjen, sampo dan produk pribadi lainnya. (Beyer et al., 1983). Estimasi persentase yang digunakan dalam aplikasi utama trietanolamina yaitu metalworking fluids 33%, semen 25%, surfaktan 20%, produksi tekstil 8%, agricurtural chemicals 3%, dan kosmetik 2% (Knaak et al, 1997). Trietanolamina tersedia secara komersial dengan spesifikasi sebagai berikut: kemurnian, min 99,0%; monoetanolamina, maks 0,05%; dietanolamina, 1



2



maks 0,40%. dan kadar air, maks 0,20%. (Dow Chemical Company, 1999b). Trietanolamina juga tersedia dalam beberapa tingkatan lain, termasuk campuran 85% trietanolamina dan 15% dietanolamina [TEA 85]; campuran kadar beku rendah (85% TEA 85 dan 15% air deionisasi) untuk digunakan dalam suhu yang lebih dingin; dan campuran 85% trietanolamina dan 15% air deionisasi [TEA 99 Low Freeze Grade] (Dow Chemical Company, 1998) Industri etanolamina di Indonesia sendiri belum pernah didirikan, sehingga pertimbangan untuk mengurangi ketergantungan impor serta memenuhi kebutuhan dalam negeri yang terus meningkat, maka pembangunan pabrik etanolamina perlu dilakukan untuk dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri. 1.2. Sejarah dan Perkembangan Etanolamina pertama kali di sintesis pada tahun 1860 dengan memanaskan etilen klorohidrin dengan larutan amonia pada tube tertutup. Pada abad 19, kimiawan jerman berhasil memisahkan etanolamina menjadi tiga komponen, yaitu mono-, di-, dan tri- etanolamina yang digunakan pada sintesis lain. Baru setelah tahun 1945, etanolamina dikomersialkan. Pada saat ini, produksi etilen oksida skala industri berkembang dengan signifikan, begitupun dengan produksi turunan dari etilen oksida. Hal inilah yang menyebabkan etilen oksida yang dikenal sebagai bahan sintesis etanolamin menggantikan peran klorohidrin. Pada tahun 1999 menunjukkan bahwa trietanolamin diproduksi oleh enam perusahaan di India, lima perusahaan di Amerika Serikat, masing-masing tiga perusahaan yaitu di Cina, Prancis, Jerman dan Meksiko, dua perusahaan masing-masing yaitu di Italia dan Federasi Rusia dan satu perusahaan masing-masing di Australia, Belgia, Brasil, Republik Ceko, Iran, Jepang, Spanyol, dan Inggris. Industri modern yang memproduksi etanolamina beroperasi dengan mereaksikan etilen oksida dengan amonia bersama air. Hal ini membuktikan bahwa air berperan dalam reaksi, dimana bila tidak terdapat air, maka etilen oksida dan amonia tidak dapat bereaksi. Monoetanolamina, dietanolamina, dan trietanolamina, diproduksi dengan konsep three parallel-consecutive competitive reactions (T. McMillan, 1991). Karena sifat yang alkoholik dari monoetanolamina, maka bahan kimia ini sering digunakan pada pembuatan detergen, tekstil, obat-obatan, serta



3



sebagai emulsifier, dan corrosion inhibitor sebagai bahan aditif pada semen (Hammer, 2003). 1.3.



Macam-macam Proses Pembuatan Etanolamina Terdapat 4 macam proses dalam pembuatan etanolamina yaitu proses



katalitik, aminasi, hidrogenasi, dan amonolisis. Proses dibedakan berdasarkan penggunaan bahan baku, katalis, dan kondisi reaksi. 1.3.1. Proses Dengan Menggunakan Katalis Zinc Oxide Pada proses ini fase reaksi dalam fasa gas dan terjadi karena adanya kontak dengan katalis. Pada reaksi ini biasanya digunakan reaktor jenis fixed bed, aliran bahan baku berupa amonia dan etilen oksida yang dialirkan menuju reaktor dan berkontak dengan katalis sehingga terjadi reaksi. Reaksi yang terjadi adalah: C2H4O(g)



+ NH3(g)



(CH2OHCH2NH2) (g) ZnO



C2H4O(g)



+ NH3(g)



(CH2OHCH2)2NH (g)



ZnO



C2H4O(g)



+ NH3(g)



(CH2OHCH2NH2)3N(g)



Kondisi operasi yang terjadi pada reaksi ini adalah temperatur 80-170°C dan tekanan di atas atmosfer (atm). (Ullman, 2002). 1.3.2. Proses Amminasi dari Ethylene Oxide dan Larutan Ammonia Pada proses ini, direaksikan etilen oksida dengan larutan amonia pada fase liquid, tanpa menggunakan katalis dan pembentukannya terjadi secara eksotermis. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: C2H4O(l) + NH3(l)



C2H7NO (l)



C2H4O(l) + C2H7NO (l)



C4H11NO2 (l)



C2H4O(l) + C4H11NO2 (l)



C6H15NO3 (l)



Kondisi operasi yang terjadi pada reaksi ini adalah temperatur 40-100°C dan tekanan di atas 1 atm. Distribusi produk yang dihasilkan tergantung pada perbandingan reaktan yang digunakan. Pada proses ini akan dihasilkan produk dengan konversi dan kemurnian yang cukup tinggi (Ullman, 2002).



4



1.3.3. Proses Ammonolisa Ethylene Chlorohidrin Bahan baku yang digunakan adalah ethylene chlorohidrin dan larutan amonia. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: HOCH2CH2Cl(l) + 2NH3(l)



(CH2OHCH2NH2)(l) + NH4Cl(l)



Kesukaran dalam proses ini adalah pemisahan amina tersebut dari Ammonium klorida. 1.3.4. Proses Hydorgenasi Formaldehide Cyanohidrin Bahan baku yang digunakan pada proses produksi ini adalah formaldehide cyanohidrin yang direaksikan dengan hidrogen, dan menggunakan katalis nikel (Ullman,2002).



Produk



yang



dihasilkan



berupa



monoetanolamina



dan



dietanolamin. Reaksi yang terjadi sebagai berikut: 3HOCH2CN(g)+6H2(g)



(CH2OHCH2NH2)(g) + (CH2OHCH2)2NH(g)



Tabel 1.2. Perbandingan Proses Pembuatan Etanolamina



Nama Proses



Bahan baku



Katalis



Proses dengan menggunakan katalis ZnO



Proses amminasi dari etilen oksida dan amonia



Etilen oksida dan amonia



Etilen oksida dan amonia



ZnO



-



Proses ammonolisa etilen chlorohidrin Etilen oksida chlorohidrin dan larutan amonia



Proses hydrogenasi formaldehide Formaldehide cyanohidrin dan hidrogen Nikel



-



Fixed bed



Tubular Reactor



Kondisi operasi



150oC,160 atm



40oC - 150oC, 19,7 atm



Reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) 150oC–275oC, 102,07 atm



Konversi



83%



99,9%



78,5%



89%



Produk samping



DEA



DEA



NH4Cl



DEA, H2



Jenis reaktor



Fixed bed



130oC, 70 atm



(Sumber: Ullman, 2002



5



1.4.



Sifat - Sifat Fisika dan Kimia Sifat fisika dan kimia senyawa-senyawa baik bahan baku dihasilkan



berdasarkan Pubchem (2019) dan bahan produk berdasarkan Technical Data Sheet DOW Ethanolamines adalah sebagai berikut: 1.4.1. Bahan Baku 1) Etilen Oksida No



Sifat Fisik dan Kimia



Keterangan



1.



Rumus Kimia



C2H4O



2.



Berat Molekul



44,053 kg/kmol



3.



Densitas



4.



Titik Didih



10,6oC



5.



Titik Lebur



-111,7oC



6.



Temperatur Kritis



7.



Tekanan Kritis



70,99 atm



8.



ΔHf° (kJ/mol)



-95,73



10.



Wujud



0,862 gr/ml (p ada 25oC, 1 atm)



196oC



cair



2) Ammonia No



Sifat Fisik dan Kimia



Keterangan



1.



Rumus Kimia



NH3



2.



Berat Molekul



17,031 gr/mol



3.



Densitas



4.



Titik Didih



-33,35oC



5.



Titik Lebur



-77,74oC



6.



Temperatur Kritis



132,5oC



7.



Tekanan Kritis



8.



ΔHf° (kJ/mol)



10.



Wujud



0,602 gr/ml (pada 25oC, 1 atm)



111,30 atm -45,90 gas



6



3)



Air



No



Sifat Fisik dan Kimia



Keterangan



1.



Rumus Kimia



H2O



2.



Berat Molekul



18,015 gr/mol



3.



Densitas



4.



Titik Didih



100oC



5.



Titik Lebur



0oC



6.



Temperatur Kritis



7.



Tekanan Kritis



217,66 atm



8.



ΔHf° (kJ/mol)



-285,83



10.



Wujud



1,027 gr/ml (pada 25oC, 1 atm)



373,98oC



cair



1.4.2. Produk 1) Monoetanolamina No



Sifat Fisik dan Kimia



Keterangan



1.



Rumus Kimia



C2H7NO



2.



Berat Molekul



61,084 gr/mol



3.



Densitas



4.



Titik Didih



171oC



5.



Titik Lebur



10,5oC



6.



Temperatur Kritis



364,85oC



7.



Tekanan Kritis



67,80 atm



8.



ΔHf° (kJ/mol)



-507,5



10.



Wujud



1,014 gr/ml (pada 25oC, 1 atm)



cair



2) Dietanolamina No



Sifat Fisik dan Kimia



Keterangan



1.



Rumus Kimia



C4H11NO2



2.



Berat Molekul



105,137gr/mol



3.



Titik Didih



268,89oC (pada 25oC, 1 atm)



7



28oC



4.



Titik Lebur



5.



Temperatur Kritis



441,85oC



6.



Tekanan Kritis



32,27 atm



7.



ΔHf° (kJ/mol)



-397,13



9.



Wujud



cair



3) Trietanolamina No



Sifat Fisik dan Kimia



Keterangan



1.



Rumus Kimia



C6H15NO3



2.



Berat Molekul



149,190 gr/mol



3.



Densitas



1,120 gr/ml (pada 25oC, 1 atm)



4.



Titik Didih



335,4oC



5.



Titik Lebur



21,5oC



6.



Temperatur Kritis



513,85oC



7.



Tekanan Kritis



24,17 atm



8.



ΔHf° (kJ/mol)



-665,7



10.



Wujud



cair



BAB III LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK 3.1.



Lokasi Pabrik Peningkatan produksi pabrik di masa mendatang ditentukan oleh lokasi pabrik



kimia secara geografis. Selain itu, lokasi pabrik kimia yang sesuai juga harus didukung oleh faktor pendukung lainnya seperti kondisi sistem utilitas, pemasaran, dan juga ketersediaan tenaga kerja. Sehingga, penentuan lokasi pabrik dan faktor pendukung yang tepat akan menghasilkan biaya produksi dan distribusi yang minimal bagi pabrik tersebut agar dapat berjalan secara efisien, ekonomis, serta menguntungkan. selain pertimbangan dari segi teknis dan ekonomis, diperlukan juga pertimbangan dari segi sosiologis dalam pengoperasian sebuah pabrik. Pertimbangan sosiologi yaitu dengan mempelajari sifat dan sikap masyarakat di sekitar daerah pabrik guna merencanakan sebuah pembangunan pabrik yang tetap ramah di lingkungan masyarakat, sehingga jika terdapat hambatan sosiologis yang timbul dari masyarakat dapat dicari solusinya bersama. Berdasarkan pertimbangan di atas, maka direncanakan lokasi pendirian pabrik trietanolamina berada di Desa Mulyasari, Ciampel, Kabupaten Karawang, Provinsi Jawa Barat. Secara geografis koordinat pembangunan pabrik terletak pada (-6.418053, 107.362220), dengan posisi lintang 6°25'05.0"S dan bujur 107°21'44.0"E. Peta lokasi pabrik dapat dilihat pada Gambar 3.1.



Gambar 3.1. Lokasi Pabrik Trietanolamina di Karawang – Jawa Barat (Sumber: Google Maps, 2020)



15



16



Lokasi Bahan Baku



Lokasi Bahan Baku



Lokasi Pabrik Gambar 3.2. Lokasi Pabrik dan Bahan Baku (Sumber: Google Maps, 2020)



Beberapa faktor yang mendasari pemilihan daerah ini sebagai lokasi pabrik trietanolamina, yaitu ketersediaan bahan baku, transportasi dan pemasaran, utilitas, ketersediaan tenaga kerja, perluasan pabrik, dan limbah industri. 3.1.1.



Ketersediaan Bahan Baku Bahan baku merupakan kebutuhan utama dalam kegiatan produksi suatu pabrik



sehingga ketersediaannya harus diperhatikan. Bahan baku pembuatan trietanolamina adalah etilen oksida dan amonia. Etilen Oksida diperoleh dari PT Polychem Indonesia Tbk. yang terletak di Desa Wanasari, Kecamatan Teluk Jambe, Kabupaten Karawang, Jawa Barat. Jarak antara PT. Polychem Indonesia dengan perencanaan lokasi pabrik yaitu 25,2 KM. Bahan aku kedua, yaitu amonia diperoleh dari PT. Pupuk Kujang yang terletak di Cikampek, Jawa Barat. Jarak antara PT. Pupuk Kujang dengan perencanaan lokasi pabrik yaitu 18,2 KM.



3.1.2.



Transportasi dan Pemasaran Apabila ditinjau dari faktor transportasi dan pemasaran, lokasi pabrik yang



dipilih cukup strategis, hal ini dikarenakan lokasi dari kedua bahan baku yang tidak terlalu jauh sehingga dapat ditempuh melalui jalur darat. Sarana transportasi darat dari dan ke daerah lokasi cukup baik yang disertai oleh fasilitas jalan raya yang terhubung dengan Jalan Tol Cikampek sehingga sangat mendukung pengiriman dan penerimaan barang, baik bahan baku maupun produk.



17



Jalur darat digunakan untuk pendistribusian di wilayah Pulau Jawa, untuk pendistribusian di luar Pulau Jawa dan luar negri menggunakan jalur laut di Pelabuhan Merak, banten. Fasilitas transportasi di kawasan industri Jawa Barat sudah cukup memadai baik lewat darat maupun laut. Di sekitar lokasi yang dipilih juga dekat dengan kawasan industri di Karawang, yang mana banyak pabrik yang membutuhkan produk trietanolamina ini sebagai bahan bakunya. 3.1.3.



Ketersediaan Utilitas Ketersediaan utilitas terdiri pemenuhan kebutuhan supply listrik dan air.Tenaga



listrik di supply secara langsung dari pembangkit listrik sendiri dan dari PLTA Curug Bahan bakar berupa Liquifeid Natural Gas (LNG) karena di Kabupaten Karawang sudah dilengkapi dengan instalasi LNG dari PGN Karawang. Kebutuhan air dipenuhi dari pengolahan air sendiri dengan sumber air dari sungai Citarum yang berada di Timur lokasi pabrik. 3.1.4.



Ketersediaan Tenaga Kerja Tenaga kerja adalah salah satu faktor yang sangat mempengaruhi operasi pabrik,



dimana tenaga kerja yang dibutuhkan meliputi tenaga kerja terdidik, terampil, dan tenaga kerja kasar. Tenaga kerja terdidik dapat direkrut dari lulusan perguruan tinggi seluruh Indonesia khususnya yang berada di Karawang, Jawa Barat dan sekitarnya dari berbagai macam jurusan yang akan diposisikan sesuai dengan skill yang dimiliki. Tenaga kerja terampil dapat direkrut dari orang-orang yang memiliki pengalaman kerja di industri besar. Sedangkan, tenaga kasar dapat direkrut dari masyarakat yang berada disekitaran lokasi pabrik. Hal ini juga bertujuan untuk mengurangi angka pengangguran di Indonesia. 3.1.5. Perluasan Pabrik Dengan ketersedianya lahan yang cukup luas maka sangat memungkinkan untuk dilakukan perluasan area pabrik di masa mendatang. Perluasan pabrik bertujuan untuk memperbesar kapasitas produksi maupun kemungkinan untuk mendirikannya pabrik lain sebagai penunjang pabrik. Hal tersebut didukung oleh ketersedianya lahan yang cukup luas di Kawasan Industri Karawang. 3.1.6.



Limbah Industri Limbah industri dari Pembuatan etanolamina berupa cairan dan gas umumnya



sangat sedikit, namun masih terdapat limbah, maka perlu adanya proses pengolahan



18



limbah terlebih dahulu untuk menetralisir buangan industri yang ada sehingga tidak mencemari lingkungan dan memenuhi standar AMDAL. 3.2.



Tata Letak Pabrik Penentuan tata letak pabrik harus terencana dengan baik dan sesuai. Penempatan



peralatan pabrik, yang meliputi alat-alat proses utama, peralatan penunjang, fasilitas penyimpanan bahan baku dan produk, laboratorium, kantor, dan berbagai sarana penunjang lainnya seperti klinik kesehatan dan rumah ibadah harus ditata sedemikian rupa agar tercipta suasana kerja yang aman dan nyaman, serta koordinasi kerja yang baik dan efisien. Selain itu, tujuan utama desain tata letak pabrik yaitu untuk meminimalkan total biaya yang dikeluarkan termasuk biaya kontruksi dan instalasi. Beberapa faktor yang dipertimbangkan dalam tata letak pabrik adalah sebagai berikut: 1.



Keamanan dan keselamatan kerja, dimana letak pabrik cukup jauh dari tempat keramaian dan lokasinya terlindung dari bangunan di sekitarnya.



2.



Kemudahan dalam operasi dan proses yang disesuaikan dengan kemudahan dalam pemeliharaan peralatan serta kemudahan dalam mengontrol hasil produksi.



3.



Distribusi utilitas dibuat tepat dan ekonomis.



4.



Penggunaan areal lahan seefisien mungkin, karena pabrik akan terus melakukan pengembangan seperti peningkatan kapasitas produksi.



5.



Pengaturan tata letak bangunan pabrik sehingga memenuhi syarat kesehatan dan jalur jalan yang tepat.



6.



Memberikan kebebasan bergerak yang cukup leluasa di antara peralatan, dimana letak dan jarak alat-alat proses, instrumen, dan pipa-pipa harus sistematis dan aman, juga mempermudah saat pemeriksaan dan perbaikan serta keselamatan bagi pekerja.



7.



Transportasi yang memadai untuk distribusi bahan baku dan produk.



8.



Buangan limbah industri haruslah memberikan dampak polusi yang seminimal mungkin sehingga tidak mencemari lingkungan di sekitar pabrik.



3.3.



Kebutuhan Luas Area



19



Luas area pabrik digunakan untuk mengetahui luas lahan yang akan digunakan dalam perencanaan tata letak fasilitas pabrik dan perusahaan yang akan didirikan. Perhitungan luas area ini yaitu :



1.



Luas tanah untuk pabrik



:



2,2



Ha



2.



Luas tanah untuk perumahan dan fasilitas lainnya



:



1,8



Ha



3.



Luas tanah untuk perluasan pabrik



:



0,6



Ha +



4,6



Ha



Total luas area



Gambar 3.3. Tata Letak Pabrik



20



Gambar 3.4. Tata Letak Peralatan Pabrik



BAB II PERENCANAAN PABRIK 2.1.



Alasan Pendirian Pabrik Dewasa ini perkembangan industri kimia meningkat sangat pesat. Hal ini



dikarenakan semakin meingkatnya kebutuhan bahan baku dan bahan jadi untuk keberlangsungan perekonomian dunia termasuk Indonesia. Tingginya permintaan bahan baku industri kimia ini sebagian dapat dipenuhi oleh dalam negeri, namun beberapa bahan baku masih harus diimpor oleh Indonesia untuk memenuhi kebutuhan produksi. Salah satu bahan kimia yang masih harus diimpor adalah trietanolamina. Trietanolamina ini berguna sebagai salah satu bahan baku pada pabrik pembuatan sabun, detergen, kosmetik, dan lainnya sebagai emulsifier dan surfaktan. Hingga saat ini bahan baku ini masih diimpor dari negara China, Korea Selatan, dan USA. Berdasarkan data dari UN Comtrade (United Nation Commodity Traade Statistic), sejak tahun 2012 kebutuhan etanolamina di ASEAN rata-rata meningkat sebesar 24% per tahunnya. Oleh karena itu pendirian pabrik trietanolamina dirasakan perlu untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan beberapa negara ASEAN dengan kebutuhan trietanolamina yang tinggi. Adapun alasan dan faktor yang menjadi pertimbangan dalam pendirian pabrik trietanolamina adalah: 1) Memenuhi kebutuhan trietanolamina di dalam negeri serta ekspor trietanolamina ke beberapa negara ASEAN seperti Filipina, Malaysia, Singapura, dan Thailand. 2) Bahan baku pembuatan trietanolamina seperti etilen oksida, amonia dan air telah banyak tersedia di Indonesia dalam jumlah yang mencukupi kebutuhan dalam negeri. Sebanyak 84.000 ton etilen oksida dan 300.000 ton ammonia diproduksi setiap tahunnya. 3) Dapat merangsang berdirinya industri kimia lainnya yang menggunakan trietanolamina sebagai bahan baku utama maupun bahan pembantu. 4) Dari segi sosial dengan dibangun komplek perindustrian yang baru maka akan membuka lapangan pekerjaan, sehingga dapat menurunkan tingkat pengangguran di Indonesia.



8



9



5) membuka kesempatan investasi yang besar dari negara lain. Dampaknya Indonesia akan mendapat banyak modal untuk mengembangkan potensi menjadi negara dengan basis perindustrian yang maju. 2.2.



Pemilihan Kapasitas Pabrik Penentuan kapasitas pra-rancangan pabrik ditinjau dari data impor



trietanolamina di Indonesia dan beberapa negara ASEAN dengan kebutuhan trietanolamina yang tinggi seperti Filipina, Malaysia, Singapura, Vietnam dan Thailand. Data impor trietanolamina tersebut pada tahun 2012-2018 dihimpun dari United Nations, Department of Economic and Social Affairs (UN Comtrade). Jumlah data impor trietanolamina dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Data Total Impor Trietanolamina di Wilayah ASEAN Jumlah Impor



Tahun ke-



Tahun



1



2012



6.886,4683



2



2013



10.017,3479



3



2014



11.065,1652



4



2015



12.579,6722



5



2016



17.390,7849



6



2017



18.817,6555



7



2018



24.540,9691



(Ton)



(Sumber: UN Comtrade, 2019) Dari data di atas, dapat dilihat peningkatan volume impor setiap tahunnya di negara ASEAN. Sehingga diperkirakan pada beberapa tahun ke depan akan lebih banyak lagi kebutuhan terhadap trietanolamina. Kebutuhan trietanolamina dapat diperkirakan dengan menggunakan metode regresi linear dari persamaan yang terdapat pada Gambar 2.1. berikut.



jumlah impor (ton)



10



27500 25000 22500 20000 17500 15000 12500 10000 7500 5000 2500 0



y = 2746,1x + 3486,9 R² = 0,9538



0



1



2



3



4



5



6



7



8



tahun ke-



Gambar 2.1. Grafik Data Impor Trietanolamina pada Tahun 2012-2018 Berdasarkan persamaan linear data impor kebutuhan trietanolamina di atas, dapat diperkirakan kebutuhan trietanolamina di ASEAN pada tahun 2026 atau tahun ke-15 dengan persamaan (1) dan (2): y



= A. x + B



(1)



y



= 2746,1 x + 3486,9



(2)



Sehingga kebutuhan Trietanolamina di ASEAN pada tahun 2026, dapat diperkirakan : y = 44948,4 ton Pabrik trietanolamina direncanakan berkapasitas 45.000 ton/tahun. Pemilihan kapasitas diambil 100% dari jumlah kebutuhan dalam negeri dan juga negara ASEAN pada tahun 2026 yaitu sebesar 45.000 ton/tahun. Pemilihan kapasitas 100% dari jumlah kebutuhan dalam negeri karena diperkirakan akan ada peningkatan produk dan penambahan industri yang membutuhkan trietanolamina. 2.3.



Pemilihan Bahan Baku Pemilihan bahan baku merupakan faktor yang sangat penting dalam



kelangsungan produksi suatu pabrik dilihat dari segi ketersediaan maupun kontinuitasnya. Bahan baku yang digunakan adalah etilen oksida, amonia dan air. Bahan baku etilen oksida diperoleh dari PT. Polychemical Indonesia dengan kapasitas 84.000 ton/tahun yang terletak di Karawang, Jawa Barat. Sedangkan



11



bahan baku amonia diperoleh dari PT. Pupuk Kujang dengan kapasitas 300.000 ton/tahun yang terletak di Cikampek, Provinsi Jawa Barat. 2.4.



Pemilihan Proses Berbagai macam proses pembuatan trietanolamina yang telah ditemukan



dapat dilihat pada Tabel 1.2. dari keempat proses tersebut, proses aminasi dipilih karena prosesnya lebih sederhana dan hasil konversi yang dihasilkan besar, yaitu sebesar 99,99%. Proses ini juga tidak menggunakan katalis, karena salah satu bahan baku yaitu air dapat mempercepat reaksi sehingga dengan proses ini dapat menekan biaya produksi. Proses yang digunakan berdasarkan patent US 10,207,981 B2. Etilen oksida dan larutan ammonia direaksikan menggunakan reaktor tubular pada suhu 40-150oC dan tekanan di atas 10 atm. 2.5.



Uraian Proses Proses pembuatan trietnaolamina dengan kapasitas 45.000 ton/tahun



merujuk pada patent US 10,207,981 B2. Trietanolamina diproduksi dengan proses aminasi etilen oksida dengan larutan amonia. 2.5.1. Tahap Preparasi Bahan baku amonia (NH3) yang diperoleh dari PT. Pupuk Kujang dalam fase gas ditampung dan disimpan di dalam tangki-01 (T-01). Etilen oksida (C2H4O) yang didapat dari PT. Polychemical Indonesia dalam fase liquid ditampung dan disimpan dalam tangki-02 (T-02). Amonia dialirkan menuju mixing point-01 (MP01), air yang diperoleh dari utilitas dialirkan menuju MP-01 untuk membentuk larutan amonia 38%. Kemudian larutan amonia 38% dan etilen oksida dialirkan ke mixing point-02 (MP-02). Ketiga bahan yang telah bercampur tersebut dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu operasi di reaktor yaitu pada suhu 40oC dengan menggunakan pemanas Heater-01 (H-01), dan tekanannya juga dinaikkan menjadi 19,7 atm. 2.5.2. Tahap Sintesa Hasil keluaran MP-02 yang telah dipanaskan kemudian dialirkan menuju Reaktor-01 (R-01) untuk dilakukan reaksi pembentuk etanolamina. Jenis reaktor yang digunakan adalah tubular reactor dengan dialirkan coolant untuk mencegah overheating pada reaktor. Reaksi terjadi pada fase cair dengan suhu 40oC dan



12



tekanan sebesar 19,7 atm dengan konversi etilen oksida sebesar 99,99%. Reaksi pembentukan etanolamina yang terjadi di reaktor sebagai berikut: C2H4O (l)



+



Etilen Oksida C2H4O (l)



(aq)



→



Ammonia +



Etilen Oksida C2H4O (l)



NH3



+



Etilen Oksida



C2H7NO (l)



C2H7NO (l)



(1)



Monoetanolamina →



C4H11NO2 (l)



Monoetanolamina



Dietanolamina



C4H11NO2 (l) →



C6H15NO3 (l)



Dietanolamina



Trietanolamina



(2)



(3)



Produk etanolamina yang dihasilkan di reaktor mengandung monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, serta sisa bahan baku yang tidak ikut bereaksi seperti amonia, etilen oksida, dan air. 2.5.3



Tahap Separasi Produk yang dihasilkan R-01 mengalami pemisahan sisa reaksi etilen oksida



dan amonia di dalam alat Stripper-01 (ST-01). Stripper ini beroperasi pada temperatur 40oC dan tekanan 1,08 atm dengan bantuan steam. Produk top ST-01 berupa vapour menuju Absorber-01 (AB-01) untuk dilakukan penyerapan gas amonia. Sedangkan keluaran bottom ST-01 berupa liquid yang terdiri dari etanolamina, sedikit etilen oksida, sebagian amonia dan air dialirkan menuju Stripper-02 (ST-02). Di ST-02, amonia yang tersisa kembali dilucuti dengan bantuan steam. Keluaran top dari ST-02 berupa vapor dialirkan menuju Absorber-02 (AB-02) untuk dilakukan penyerapan amonia. Keluaran bottom ST-02 berupa liquid dialirkan menuju Evaporator-01 (EV-01) untuk menghilangkan kandungan air yang masih tersisa di dalam larutan produk etanolamina. Uap air yang keluar melalui top EV-01 menuju ke AB-02 untuk digunakan sebagai solvent. Keluaran bottom dari EV-01 berupa larutan etanolamina dan sedikit air dialirkan menuju Kolom Destilasi untuk dilakukan pemurnian. 2.5.4. Tahap Purifikasi Etanolamina yang sudah dipisahkan dari sisa amonia, etilen oksida, dan air akan dimurnikan di dalam kolom destilasi. Pemurnian pertama dilakukan pada Kolom Destilasi-01 (KD-01) dengan tekanan sebesar 0,03 atm dan temperatur



13



100oC. KD-01 berfungsi untuk memisahkan produk monoetanolamina dari dietanolamina dan trietanolamina berdasarkan perbedaan titik didih. Keluaran top KD-01 merupakan light component berupa monoetanolamina, sedikit air, dietanolamina dan trietanolamina. Top product dialirkan menuju Condensor-01 (CD-01), kemudian menuju Accumulator-01 (ACC-01). Sebagian produk di reflux kembali menuju KD-01, sebagian kemudian dialirkan ke tangki produk monoetanolamina.



Heavy



component



yang



berupa



dietanolamina



dan



trietanolamina masuk ke dalam Reboiler-01 (RB-01), sebagian kecil kembali ke KD-01 dan sebagiannya lagi menuju KD-02. Pemisahan komponen dietanolamina dan trietanolamina dilakukan di Kolom Destilasi-02 (KD-02) berdasarkan titik didih. Tekanan operasi KD-02 sebesar 0,003 atm dan temperatur sebesar 120oC. Light component yang keluar dari top KD-02 terdiri dari dietanolamina, sedikit monoetanolamina dan trietanolamina. Top product kemudian dialirkan menuju Condensor-02 (CD-02) lalu menuju ACC02, dan akhirnya ditampung di tangki produk dietanolamina. Heavy component yan berupa trietanolamina dan sedikit dietanolamina dialirkan menuju Reboiler-02 (RB-02), sebagian kecil kembali menuju KD-02, dan sebagiannya lagi dilanjutkan menuju tangki produk trietanolamina.



Gambar 2.2. Flowsheet Pembuatan Trietanolamina



14



BAB VII ORGANISASI PERUSAHAAN 7.1.



Bentuk Perusahaan Tujuan pendirian suatu pabrik adalah untuk mendapatkan keuntungan (profit)



yang maksimal dari produk yang dihasilkan. Tujuan pendirian pabrik dapat tercapai apabila diatur dalam sistem yang jelas dan terdapat pihak yang bertanggung jawab dalam seluruh bagian pekerjaan ataupun operasional dalam pabrik. Pabrik perlu memiliki bentuk organisasi perusahaan yang baik dan terstruktur supaya pembagian tanggung jawab dan pengawasan dapat terjaga baik. Bentuk perusahaan yang direncanakan dalam pengoperasian pabrik pembuatan trietanolamina berbentuk Perseroan Terbatas (PT). Perseroan terbatas adalah suatu badan yang didirikan berdasarkan perjanjian, melakukan kegiatan usaha dengan modal dasar yang seluruhnya terbagi dalam saham dan memenuhi persyaratan yang diterapkan dalam Undang-Undang (UU No 40 Tahun 2007). Pertimbangan pemilihan bentuk perusahaan Perseroan Terbatas adalah : 1.



Kontinuitas perusahaan sebagai badan hukum lebih terjamin sebab tidak tergantung pada pemegang saham (pemegang saham dapat berganti-ganti).



2.



Dapat digunakan dalam organisasi skala besar dengan susunan organisasi yang kompleks dan pembagian tugas yang beragam.



3.



Dapat memperluas lapangan usaha, karena lebih mudah memperoleh tambahan modal dengan menjual saham-saham baru.



4.



Mudah memindahkan hak pemilik dengan menjual saham kepada orang lain.



5.



Manajemen dan sosialisasi yang baik memungkinkan pengelolaan sumber-sumber modal secara efisien.



6.



Pemegang saham melalui rapat umum pemegang saham dapat memilih Dewan Direksi yang cakap dan berkualitas untuk menjalankan perusahaan.



7.2.



Manajemen dan Struktur Organisasi Berdasarkan pola hubungan dan lalu lintas wewenang, bentuk struktur organisasi



dapat dibedakan menjadi 3 sistem organisasi, diantaranya:



89



90



7.2.1.



Organisasi Lini/Garis Pada sistem organisasi lini, wewenang dari atasan dapat diserahkan kepada



anggota secara vertikal, sedangkan anggota atau bawahan langsung mempertanggung jawabkan tugasnya langsung terhadap atasan. Struktur ini digunakan pada organisasi dengan jumlah karyawan yang sedikit, spesialisasi pekerjaan yang sangat sederhana, dan mempunyai hubungan darah, serta kepemimpinan yang bersifat diktator. 7.2.2.



Organisasi Fungsional Struktur ini memberikan wewenang pimpinan untuk memberi perintah kepada



setiap anggota, sehingga anggota memiliki pengawas atau pimpinan lebih dari satu orang. Pimpinan dan anggota organisasi bekerja secara spesifik atau sesuai dengan spesialisasi yang dimiliki pimpinan. Struktur organisasi ini dapat menekan biaya operasional namun mengalami kesulitan dalam berkomunikasi antar divisi atau unit kerja. 7.2.3.



Organisasi Line and Staff Organisasi ini merupakan kombinasi dari organisasi lini dan fungsional.



Pelimpahan wewenang dalam organisasi ini berlangsung secara vertikal dari pimpinan atasan hingga pimpinan dibawahnya. Pada organisasi jenis ini, para staf membantu pimpinannya dalam mengelola organisasi agar lancar dan efektif. Organisasi jenis ini secara umum diterapkan pada organisasi yang besar, daerah kerja yang luas, bidang kerja yang beragam, dan jumlah anggota yang banyak. Pada pengoperasian pabrik trietanolamina ini dipilih sistem organisasi dengan pola Lini dan Staf (Line and Staff). Sistem organisasi ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dua sistem sebelumnya, yaitu: 1.



Pembagian tugas yang jelas antara kelompok lini dan kelompok staff.



2.



Adanya pengembangan spesialisasi untuk para anggota.



3.



Koordinasi di dalam setiap bagian dapat diterapkan dengan mudah.



4.



Dapat digunakan dalam organisasi skala besar dengan susunan organisasi yang kompleks dan pembagian tugas yang beragam.



5.



Rasionalisasi dan promosi, sehingga cocok untuk perubahan yang cepat.



6.



Menghasilkan keputusan yang sehat dan logis melalui bantuan staf ahli.



7.



Memungkinkan konsentrasi dan loyalitas tinggi terhadap pekerjaan.



8. Pelaksanaan pengawasan dan pertanggungjawaban lebih mudah dilakukan.



91



Badan tertinggi yang berkewajiban untuk mengawasi dan menentukan arah kebijakan perusahaan adalah Dewan Komisaris. Dewan Komisaris sebagai pelaksana langsung operasional perusahaan, menunjuk dan mengangkat seorang Direktur yang dalam bertanggung jawab kepada Dewan Komisaris. Kebijaksanaan manajemen perusahaan diatur oleh Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) yang berkewajiban untuk mengawasi dan menentukan kebijakan perusahaan. Beberapa manajer pada bagian yang spesifik akan diangkat untuk membantu tugas daripada seorang Direktur, dimana manajer tersebut akan dibantu oleh beberapa karyawan. Manajer dibagi atas beberapa divisi, yaitu: 1.



Manajer Teknik dan Produksi (Engineering and Production Manager) a. Divisi Operasi dan Produksi (Operation and Production) b. Divisi Pemeliharaan dan Instrumentasi (Maintenance and Instrumentation) c. Divisi Riset dan Pengembangan (Research and Development)



2.



Manajer Keuangan dan Pemasaran (Finance and Marketing Manager) a. Divisi Keuangan (Finance) b. Divisi Pemasaran (Marketing)



3.



Manajer Personalia dan Umum (Personnel Manager) a. Divisi Personalia b. Divisi Pelayanan Umum



7.3.



Tugas dan Wewenang



7.3.1.



Dewan Komisaris Dewan Komisaris selaku pimpinan perusahaan tertinggi diangkat oleh rapat



umum pemegang saham untuk masa jabatan tertentu dan mempunyai tugas dan wewenang : 1)



Mengawasi kebijakan Direksi dalam menjalankan perseroan serta memberikan nasihat kepada Direksi.



2)



Mengangkat dan memberhentikan terhadap Direksi.



3)



Menolak dan menyetujui rencana Direksi.



4)



Mengadakan rapat Dewan Komisaris setiap tahun



92



7.3.2.



Direktur Dalam melaksanakan kewajibannya, direktur dibantu oleh manajer teknik dan



produksi, manajer keuangan dan pemasaran, serta manajer personalia dan umum, dimana tugas direktur tersebut sebagai berikut: 1)



Melaksanakan kebijaksanaan Dewan Komisaris.



2)



Mempertanggungjawabkan kebijaksanaan yang telah dijalankan.



3)



Mengangkat dan memberhentikan karyawan perusahaan.



4)



Memelihara dan mengawasi kekayaan peseroaan terbatas.



5)



Memberikan laporan tentang hal-hal yang berhubungan dengan kegiatan perusahaan kepada Dewan Komisaris.



6)



Bertanggung jawab dalam memimpin dan membina perusahaan secara efektif dan efisien.



7)



Mengambil insiatif, mewakili perusahaan, mengadakan perjanjian-perjanjian, merencanakan, dan mengawasi pelaksanaan tugas personalia yang bekerja pada perusahaan.



7.3.3.



Manajer Teknik dan Produksi (Engineering and Production Manager) Dalam melaksanakan tugasnya, manajer teknik dan produksi mempunyai



wewenang merumuskan kebijaksanaan mengenai teknik operasi pabrik serta mengawasi kesinambungan operasional pabrik sampai dengan hasil produksi. manajer teknik dan produksi membawahi beberapa bagian/divisi yang memiliki wewenang masing-masing, yaitu: 7.3.3.1. Divisi Operasi dan Produksi (Operation & Production) mempunyai wewenang: 1) Mengawasi persediaan bahan baku dan penyimpangan hasil produksi serta transportasi produk. 2) Bertanggung jawab atas kelancaran fungsional dan utilitas. 3) Mengawasi dan mengadakan sistem utilitas yang digunakan maupun yang dihasilkan dari proses produksi. 4) Mengawasi pelaksanaan penelitian dari analisa hasil produksi. 7.3.3.2. Divisi Pemeliharaan (Maintenance) mempunyai wewenang untuk: 1) Mengawasi dan melaksanakan pemeliharaan peralatan produksi. 2) Melakukan perbaikan alat operasi serta mendukung kelancaran operasi.



93



3) Mengawasi dan melaksanakan pemeliharaan peralatan dan sarana pendukung. 4) Mengatur sistem Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3). 7.3.3.3. Divisi Riset dan Pengembangan (Research & Development) mempunyai wewenang: 1) Membuat program dan melaksanakan suatu penelitian guna peningkatan mutu produksi. 2) Melakukan penelitian dan pengembangan yang berkaitan dengan proses produksi, guna meningkatkan daya saing dengan perusahaan lain. 3) Mengawasi pelaksanaan penelitian dan analisa produksi. 7.3.4.



Manajer Keuangan dan Pemasaran (Finance & Marketing Manager) Manajer keuangan dan pemasaran dalam melaksanakan tugasnya mempunyai



wewenang untuk merencanakan anggaran belanja dan pendapatan perusahaan, serta melakukan pengawasan terhadap keuangan perusahaan. Manajer keuangan dan pemasaran juga membawahi beberapa bagian/divisi yang memiliki wewenang masingmasing, yaitu: 7.3.4.1. Divisi Keuangan (Finance) memiliki wewenang untuk: 1) Mengatur dan mengawasi setiap pengeluaran bagi penyediaan bahan baku dan pemasukan hasil penjualan produk. 2) Mengatur dan merencanakan pembelian barang inventaris. 3) Mengatur dan menyerahkan gaji karyawan perusahaan. 4) Merencanakan dan mengatur anggaran belanja perusahaan. 5) Bertanggungjawab atas semua pemasukan dan pengeluaran perusahaan mulai dari modal sampai keuntungan yang diperoleh. 7.3.4.2. Divisi Pemasaran (Marketing) memiliki wewenang untuk: 1) Menentukan sasaran dan tempat pemasaran hasil produksi. 2) Meningkatkan hubungan kerjasama dengan perusahaan lain. 3) Menetapkan



harga



jual



produk



dan



melakukan



kegiatan



promosi



(memperkenalkan produk kepada masyarakat). 4) Merumuskan target penghasilan dari penjualan produk. 5) Mengatasi permasalahan terkait keluhan pelanggan atau masyarakat atas produk yang dijual.



94



6) Menganalisa perilaku pasar untuk menentukan kebijakan pemasaran. 7.3.5.



Manajer Personalia (Personnel Manager) Manajer personalia memiliki wewenang untuk melaksanakan seluruh kegiatan



yang memiliki unsur organisasi. Manajer personalia membawahi beberapa bagian yang memiliki wewenang masing-masing, yaitu: 7.3.5.1. Divisi Sumber Daya Manusia (Human Resource) memiliki wewenang: 1) Membantu direktur dalam proses perekrutan, seleksi, dan penempatan tenaga kerja guna mendapatkan sumber daya manusia yang dibutuhkan pada bagian tersebut. 2) Memberikan pelayanan administrasi kepada semua unsur dalam organisasi perusahaan. 3) Mengembangkan kemampuan karyawan dengan mengadakan pelatihan yang diperlukan untuk prestasi kerja yang tepat. 4) Mengatur peraturan intern (magang) pada perusahaan yang tidak bertentangan dengan kebijakan perusahaan. 5) Memberikan kompensasi bagi karyawan-karyawan perusahaan atas jasa yang mereka lakukan untuk perusahan. 7.3.5.2. Divisi Hubungan Masyarakat (Public Relation) memiliki wewenang: 1) Mengatur dan meningkatkan hubungan kerjasama yang harmonis antara karyawan perusahaan dan masyarakat sekitar guna menjalin hubungan yang baik. 2) Memberikan dan meningkatkan pelayanan kesehatan, serta mengadakan semua kebutuhan karyawan yang berkaitan dengan hak mereka. 3) Memperhatikan keselamatan kerja bagi seluruh karyawan dan keluarganya, serta masyarakat sekitar dari dampak yang ditimbulkan selama proses produksi berlangsung. 7.3.6.



Kepala Bagian Kepala Bagian mempunyai tugas dan wewenang:



1)



Melakukan tugas yang diberikan oleh pimpinan dan melakukan pengawasan terhadap tugas bawahannya.



95



2)



Memberikan laporan dan pertanggungjawaban kepada pimpinan atas tugastugas yang diberikan serta menerima laporan dari bawahannya.



3)



Mengawasi pelaksanaan dari sebuah planning yang dibuat oleh pimpinan dan memberikan saran-saran membangun terutama yang berhubungan dengan tugasnya guna meningkatkan kualitas atau mutu.



7.3.7.



Kepala Seksi Kepala Seksi mempunyai tugas dan wewenang sebagai berikut:



1)



Bertanggungjawab kepada kepala bagian atau atasan masing-masing atas kelancaran tugas kerjayang diberikan dalam mencapai target yang telah ditentukan sebelumnya.



2)



Mengetahui kualitas dan kuantitas barang-barang yang digunakan dan peralatan kerja yang menjadi tanggung jawab dari semua bagian.



3)



Menciptakan suasana kerja yang baik serta menjamin keselamatan para karyawan kerja.



7.3.8.



Operator/Karyawan Operator/Karyawan merupakan tenaga pelaksana yang secara langsung bertugas



melaksanakan pekerjaan di lapangan sesuai bidang dan keahliannya masing-masing. Semua pekerjaan operasional lapangan adalah tugas dan tanggung jawab operator. Pekerjaan operator diawasi langsung oleh kepala divisi dan senior operator. Operator bertugas dalam melaksanakan proses produksi dengan prosedur berdasarkan target kualitas perusahaan, mengoperasikan mesin, mengolah dan mengontrol proses produksi. Operator bertanggungjawab untuk mengutamakan disiplin kerja, keselamatan kerja, keamanan berstandarkan prosedur perusahaan, dan kesehatan yang menjadikan hal yang diutamakan dalam cacatan perusahaan. 7.4.



Sistem Kerja Pabrik pembuatan trietanolamina berkapasitas 45.000 Ton/Tahun beroperasi



selama 300 hari dalam satu tahun dan 24 jam dalam sehari. Sistem kerja yang diterapkan dalam perusahaan ini dibuat berdasarkan peraturan kerja yang berlaku. Selain itu, demi menjaga kelancaraan proses produksi serta mekanisme administrasi dan pemasaran, maka waktu kerja dibuat dengan 2 jenis sistem yaitu sistem non-shift dan shift.



96



7.4.1.



Peraturan Pekerjaan Sesuai dengan UU No.13 tahun 2003 pasal 108 yang menyatakan bahwa setiap



perusahaan yang memiliki tenaga kerja 10 orang atau lebih maka perusahaan wajib membuat peraturan pekerjaan. Adapun hal–hal yang menyangkut dengan peraturan pekerjaan yaitu: 1)



Peraturan berlaku selama dua (2) tahun.



2)



Memuat hak dan kewajiban masing–masing.



3)



Memuat syarat kerja.



4)



Memuat tata tertib.



5)



Memuat jangka waktu masa berlaku.



6)



Dikeluarkan oleh perusahaan.



7.4.2.



Waktu Kerja



7.4.2.1. Sistem kerja non-shift Waktu kerja bagi karyawan non-shift perusahaan ini, meliputi: 1) Hari Senin s/d Kamis



: Pukul 07.30 – 12.00 WIB Pukul 13.00 – 16.30 WIB



2) Hari Jumat



: Pukul 07.00 – 11.30 WIB Pukul 13.30 – 17.00 WIB



3) Hari Sabtu, Minggu, dan hari besar libur. 7.4.2.2. Sistem shift Pembagian kerja shift diatur dalam pasal 77 sampai pasal 85 Undang-Undang No.13 tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan. Di beberapa perusahaan, pembagian kerja shift dicantumkan dalam Perjanjian Kerja Bersama (PKB). Kegiatan perusahaan yang dijalani oleh pekerja staf berlangsung selama 8 jam/hari untuk masing-masing shift. Pergantian shift sebanyak 3 kali sehari yang dilakukan secara periodik dengan perulangan dalam 8 hari. Jumlah tim pekerja di perusahaan ini terbagi 4 tim (A, B, C, dan D), dimana 3 tim bekerja dalam 1 hari sedangkan 1 tim lainnya libur. Pergantian shift dilakukan setiap hari oleh masing-masing tim. Jadwal kerja untuk masing-masing shift adalah sebagai berikut:



97



a. Shift Pagi (I)



: 08.00 – 16.00 WIB



b. Shift Sore (II)



: 16.00 – 24.00 WIB



c. Shift Malam (III)



: 24.00 – 08.00 WIB



Tabel 7.1. Pembagian Waktu Kerja Pekerja Shift



Shift



Hari 1



2



3



4



5



6



7



8



Pagi (I)



A



A



C



C



D



D



B



B



Sore (II)



B



B



A



A



C



C



D



D



Malam (III)



C



C



D



D



B



B



A



A



Libur



D



D



B



B



A



A



C



C



Pembagian jadwal shift untuk masing-masing tim dapat dilihat tabel 7.1 dimana pergantian shift dilakukan berdasarkan standar prosedur operasional yang diberlakukan oleh perusahaan. 7.5.



Penentuan Jumlah Karyawan Penentuan jumlah karyawan pabrik trietanolamina berkapasitas 45.000



ton/tahun didasarkan pada literatur Peter M.S., Plant Design and Economics for Chemical Engineering. Karyawan di pabrik ini dibagi menjadi dua kelompok, yaitu direct operating labor dan indirect operating labor. 7.1.1.



Direct Operating Labor Direct Operating Labor merupakan pekerja yang berhubungan langsung dengan



proses dan operasi di pabrik. Pekerja-pekerja ini dikategorikan masuk ke dalam bidang teknik, produksi, dan utilitas. Metode penentuan jumlah pekerja untuk direct operating labor dihitung menggunakan Gambar 6.8. Plant Design and Economics for Chemical Engineers (Peters dan Timmerhaus., 1991). 1.



Penentuan Kapasitas Produksi Harian (P) Kapasitas produksi (P)



= 45.000 ton/tahun =



45.0000 ton/tahun 300 hari/tahun



= 6250 kg/jam



= 150 ton/hari



98



2.



Penentuan Jenis Proses Pabrik Proses yang dapat dipilih dalam pabrik didasarkan pada Gambar 6.8. Plant



Design and Economics for Chemical Engineers (Peters dan Timmerhaus., 1991), yaitu proses dengan peralatan manual, proses dengan peralatan semi otomatis, dan proses dengan peralatan otomatis tinggi. Dalam proses pembuatan trietanolamina ini, dipilih proses dengan peralatan semi otomatis karena sebagian alat dapat dibuka dan diatur secara otomatis melalui control room. Namun, sebagian alat masih harus dibuka secara manual. Proses terdiri dari tujuh tahapan, yaitu:



3.



-



Feed preparation



-



Separation



-



Pumping and piping



-



Purification



-



Heating and cooling



-



Utility



-



Reaction Menentukan Jumlah Karyawan Berdasarkan Gambar 6.35. ”Chemical Engineering Plant Design, 4th Edition”



Vilbrandt dan Dryden, 1959 dengan kapasitas produksi 150 ton/hari jumlah karyawan operasi yang dibutuhkan sebanyak 54 direct-operating man-hours/day/processing step. Jumlah karyawan proses (M) juga dapat dihitung melalui persamaan: M = 15,2 x P0,25



(pada Gambar 6.35, Vilbrandt dan Dryden, 1959)



M = 15,2 x 1500,25 M = 53,2 ≈ 54 operating-man hours/ day. processing steps Pekerja shift bekera selama 8 jam per hari sesuai dengan jadwal shift yang ditentukan, maka: N= Keterangan : N



N=



M × SP time work



= Total jumlah karyawan shift (orang)



M



= Jumlah karyawan (orang)



SP



= Step process



54 orang 8 jam



× 7 = 48 orang



Maka, jumlah karyawan yang dibutuhkan pada bagian operasi dan proses adalah 48 orang/shift, dimana karyawan tersebut terbagi pada berbagai posisi/jabatan pada bagian teknik dan produksi, serta pada bagian utilitas.



99



7.1.2.



Indirect Operating Labor Indirect operating labor adalah pekerja yang tidak berhubungan langsung



dengan jalannya operasi atau proses di pabrik. Pekerja pada kelompok indirect operating labor adalah bagian teknik dan pemeliharaan, penelitian dan pengembangan, personalia, pelayanan umum, keuangan, dan pemasaran. Jumlah direct operating labor dan indirect operating labor di setiap bagian struktur organisasi pabrik pembuatan trietanolamina dapat dilihat pada Tabel 7.2. Tabel 7.2. Perincian Jumlah Karyawan



Posisi Jabatan Direktur Sekretaris Direktur A. Manager Teknik dan Produksi Sekretaris Manager Teknik dan Produksi 1. Kepala Bagian Proses dan Produksi a) Process engineer unit proses i) Supervisor ii) Foreman iii) Operator kontrol iv) Operator lapangan b) Process engineer unit utilitas i) Supervisor ii) Foreman iii) Operator kontrol iv) Operator lapangan 2. Kepala Bagian Pemeliharaan dan Instrumentasi a) Supervisor b) Karyawan bagian instrumentasi c) Karyawan bagian pemeliharaan d) Pekerja bengkel 3. Kepala Bagian Penelitian dan Pengembangan a) Karyawan bagian riset dan pengembangan b) Karyawan bagian laboratorium dan QC c) Analis B. Manager Keuangan dan Pemasaran Sekretaris Manager Keuangan dan Pemasaran



Jumlah 1 1 1 1 1 1 4 4 4 8 1 4 4 4 8 1



Jadwal Kerja Daily Daily Daily Daily Daily Daily Shift Shift Shift Shift Daily Shift Shift Shift Shift Daily



2 4 4 6 1



Daily Daily Daily Daily Daily



2



Daily



4 4 1 1



Shift Shift Daily Daily



100



1. Kepala Bagian Keuangan a) Karyawan bagian keuangan b) Karyawan bagian administrasi c) Karyawan bagian pembelanjaan 2. Kepala Bagian Pemasaran a) Karyawan bagian penjualan b) Karyawan bagian promosi c) Karyawan bagian pergudangan C. Manager Personalia dan Umum Sekretaris Manager Personalia dan Umum 1. Kepala Bagian Personalia a) Karyawan humas b) Karyawan kepegawaian atau personalia c) Karyawan Diklat 2. Kepala Bagian Pelayanan Umum a) Dokter b) Perawat c) Pengemudi d) Pekerja gudang e) HSE (Health Safety and Environment) f) Satpam Jumlah Karyawan



1 2 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 2 3 4 4 4 8 126



Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Daily Shift Daily Shift Daily Shift Orang



101



Gambar 7.1. Struktur Organisasi Perusahaan



BAB IV NERACA MASSA DAN NERACA PANAS



Kapasitas Produksi



: 45.000 ton/tahun



Operasi Pabrik



: 300 hari/tahun



Basis



: 1 jam operasi



Bahan Baku



: Etilen oksida dan Amonia



Produk Utama



: Trietanolamina (C6H15NO3)



Satuan Massa



: Kg (kilogram)



Satuan Panas



: Kilojoule (kJ)



Temperatur Referensi : 25oC 4.1.



NERACA MASSA



4.1.1. Neraca Massa Mixing Point-01 (MP-01) Input (kg) Komponen



Output (kg)



Aliran 1



Aliran 2



Aliran 3



Amonia



6.690,2683



0,0000



6.690,2683



Air



5,3565



10.793,8510



10.799,2075



6.695,6248



10.793,8510



17.489,4758



Total



17.489,4758



17.489,4758



4.1.2. Neraca Massa Mixing Point-02 (MP-02) Input (kg) Komponen



Output (kg)



Aliran 3



Aliran 4



Aliran 5



Amonia



6.690,2683



0,0000



6.690,2683



Etilen Oksida



0,0000



11.532,8532



11.532,8532



Air



10.799,2075



116,4935



10.915,7009



17.489,4758



11.649,3466



29.138,8224



Total



29.138,8224



20



29.138,8224



21



4.1.3. Neraca Massa Reaktor-01 (R-01) Input (kg)



Output (kg)



Aliran 6



Aliran 7



Amonia



6.690,2683



4.333,0793



Etilen Oksida



11.532,8532



1,1533



Air



10.915,7009



10.915,7009



Monoetanolamina



0,0000



3.472,2222



Dietanolamina



0,0000



4.166,6667



Trietanolamina



0,0000



6.250,0000



Total



29.138,8224



29.138,8224



Komponen



4.1.4. Neraca Massa Stripper-01 (ST-01) Input (kg) Komponen



Aliran 7



Steam



Output (kg) Aliran 8



Aliran 9



(Top Produk)



(Bottom Produk)



Ammonia



4.333,0793



0,0000



3.044,9816



1.288,0978



Etilen oksida



1,1533



0,0000



0,3527



0,8006



Air



10.915,7009



198.324,1098



198.445,5633



10.794,2475



Monoetanolamina



3.472,2222



0,0000



0,8792



3.471,3431



Dietanolamina



4.166,6667



0,0000



0,0020



4.166,6647



Trietanolamina



6.250,0000



0,0000



0,0000



6.250,0000



29.138,8224



198.324,1098



201.491,7787



25.971,1536



Total



227.462,9323



227.462,9323



22



4.1.5. Neraca Massa Stripper-02 (ST-02) Input (kg) Komponen



Output (kg) Aliran 11



Aliran 12



(Top Produk)



(Bottom Produk)



0,0000



823,6469



464,4509



0,8006



0,0000



0,2091



0,5915



Air



10.794,2475



388.974,3



389.118,4674



10.650,0409



Monoetanolamina



3.471,3431



0,0000



1,6011



3.469,7419



Dietanolamina



4.166,6647



0,0000



0,0069



4.166,6578



Trietanolamina



6.250,0000



0,0000



0,0002



6.249,9998



25.971,1536



388.974,3



389.943,9317



25.001,4827



Aliran 10



Steam



Ammonia



1.288,0978



Etilen oksida



Total



414.945,4144



414.945,4144



4.1.6. Neraca Massa Evaporator-01 (EV-01) Input (kg) Komponen



Aliran 13



Output (kg) Aliran 14



Aliran 15



Top Produk



Bottom Produk



Amonia



464,4509



464,4509



0,0000



Etilen Oksida



0,5915



0,5915



0,0000



Air



10.650,0409



10.639,3908



10,6500



Monoetanolamina



3.469,7419



10,8712



3.458,8707



Dietanolamina



4.166,6578



0,0000



4.166,6578



Trietanolamina



6.249,9998



0,0000



6.249,9998



Total



25.001,4827



11.115,3044



13.886,1783



25.001,4827



23



4.1.7. Neraca Massa Kolom Destilasi-01 (KD-01) Input (kg) Komponen



Aliran 16



Output (kg) Aliran 17 Top Produk



Aliran 22 Bottom Produk



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



10,6500



10,6068



0,0432



Monoetanolamina



3.458,8707



3.401,9749



56,8958



Dietanolamina



4.166,6578



47,9097



4.118,7481



Trietanolamina



6.249,9998



11,7308



6.238,2690



Total



13.886,1783



3.472,2222



10.413,9561



13.886,1783



4.1.8. Neraca Massa Condenser-01 (CD-01) Input (kg) Komponen



Aliran 17



Output (kg) Aliran L



Aliran 18 (D)



Top Produk



Bottom Produk



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



10,6082



0,0014



10,6068



Monoetanolamina



3.402,4123



0,4375



3.401,9749



Dietanolamina



47,9159



0,0062



47,9097



Trietanolamina



11,7323



0,0015



11,7308



Total



3.472,6687



0,4465



3.472,2222 3.472,6687



24



4.1.9. Neraca Massa Accumulator-01 (ACC-01) Komponen



Input (kg)



Output (kg)



Aliran 18



Aliran 19



Aliran 20 (D)



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



10,6082



0,0014



10,6068



Monoetanolamina



3.402,4123



0,4375



3.401,9749



Dietanolamina



47,9159



0,0062



47,9097



Trietanolamina



11,7323



0,0015



11,7308



Total



3.472,6687



0,4465



3.472,2222 3.472,6687



4.1.10. Neraca Massa Reboiler-01 (RB-01) Input (kg) Komponen



Aliran 22



Output (kg) Aliran 23



Aliran 24



Top Produk



Bottom Produk



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



0,0732



0,0300



0,0432



Monoetanolamina



96,3581



39,4623



56,8958



Dietanolamina



6.975,4613



2.856,7132



4.118,7481



Trietanolamina



10.565,0559



Total



17.636,9485



4.326,7869 7.222,9924



6.238,2690 10.413.9561



17.636,9485



25



4.1.11. Neraca Massa Kolom Destilasi-02 (KD-02) Input (kg) Komponen



Aliran 25



Output (kg) Aliran 26 Top Produk



Aliran 31 Bottom Produk



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



0,0432



0,0432



0,0000



Monoetanolamina



56,8958



56,8958



0,0000



Dietanolamina



4.118,7481



4.056,3733



62,3748



Trietanolamina



6.238,2690



50,6438



6.187,6252



Total



10.413,9561



4.163,9561



6250,0000



10.413,9561



4.1.12. Neraca Massa Condenser-02 (CD-02) Input (kg) Komponen



Aliran 26



Output (kg) Aliran L



Aliran 27 (D)



Top Produk



Bottom Produk



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



0,0485



0,0053



0,0432



Monoetanolamina



63,8606



6,9648



56,8958



Dietanolamina



4.552,9279



496,5546



4.056,3733



Trietanolamina



56,8433



6,1995



50,6438



Total



4.673,6803



509,7242



4.163,9561



4673,6803



26



4.1.13. Neraca Massa Accumulator-02 (ACC-02) Komponen



Input (kg)



Output (kg)



Aliran 27



Aliran 28



Aliran 29 (D)



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



0,0485



0,0053



0,0432



Monoetanolamina



63,8606



6,9648



56,8958



Dietanolamina



4.552,9279



496,5546



4.056,3733



Trietanolamina



56,8433



6,1995



50,6438



Total



4.673,6803



509,7242



4.163,9561



4.673,6803



4.1.14. Neraca Massa Reboiler-02 (RB-02) Input (kg) Komponen



Aliran 31



Output (kg) Aliran 32



Aliran 33



Top Produk



Bottom Produk



Ammonia



0,0000



0,0000



0,0000



Etilen Oksida



0,0000



0,0000



0,0000



Air



0,0000



0,0000



0,0000



Monoetanolamina



0,0000



0,0000



0,0000



Dietanolamina



128,7011



66,3263



62,3748



Trietanolamina



12.767,2403



Total



12.895,9414



6.579,6151 6.645,9414



6.187,6252 6.250,0000



12.895,9414



27



4.1.15. Neraca Massa Condenser-03 (CD-03) Input (kg) Komponen



Output (kg)



Aliran 14



Aliran L



Aliran 35 (D)



Top Produk



Bottom Produk



Ammonia



525,1746



60,7238



464,4509



Etilen Oksida



0,6688



0,0773



0,5915



Air



12.030,4183



1.391,0275



10.639,3908



Monoetanolamina



12,2925



1,4213



10,8712



Dietanolamina



0,0000



0,0000



0,0000



Trietanolamina



0,0000



0,0000



0,0000



Total



12.568,5543



1.453,2499



11.115,3044



12.568,5543



4.1.16. Neraca Massa Absorber-02 (AB-02) Komponen



Input (kg) Aliran 36 H2 O



Output (kg) Aliran 37



Aliran 38



Ammonia



823,6469



0,0000



8,1934



815,4535



Etilen oksida



0,2091



0,0000



0,0000



0,2091



Air



163.944,3036



695.739,1499



0,0000



859.683,4535



Monoetanolamina



1,6011



0,0000



0,0000



1,6011



Dietanolamina



0,0069



0,0000



0,0000



0,0069



Trietanolamina



0,0002



0,0000



0,0000



0,0002



164.769,7679



695.739,1499



8,1934



860.500,7244



Total



860.508,9178



860.508,9178



28



4.1.17. Neraca Massa Absorber-01 (AB-01) Input (kg) Aliran 8 Aliran 38



Komponen



Output (kg) Aliran 39



Aliran 40



Ammonia



3.044,9816



815,4535



29,9683



3830,4668



Etilen Oksida



0,3527



0,2091



0,0000



0,5618



Air



198.445,5633



859.683,4535



0,0000



1.058.129,0168



Monoetanolamina



0,8792



1,6011



0,0000



2,4803



Dietanolamina



0,0020



0,0069



0,0000



0,0089



Trietanolamina



0,0000 201.491,7787



0,0002



0,0000 29,9683



0,0002 1.061.992,5032



Total



860.500,7244



1.061.992,5032 4.2.



1.061.992,5032



NERACA PANAS



4.2.1. Neraca Panas Mixing Point-01 (MP-01) Komponen



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



Q1



151.305,5609



0,0000



Q2



226.230,1533



0,0000



Q3



0,0000



377.535,7141



377.535,7141



377.535,7141



Total



4.2.2. Neraca Panas Mixing Point-02 (MP-02) Komponen



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



Q3



377.535,7141



0,0000



Q4



120.681,7657



0,0000



Q5



0,0000



498.217,4798



498.217,4798



498.217,4798



Total



29



4.2.3. Neraca Panas Heater-01 (H-01) Panas



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



Q5



498.217,4798



0,0000



Q6



0,0000



1.503.846,7115



Qs-in



1.447.825,9596



0,0000



Qs-out



0,0000



442.196,7279



Total



1.946.043,4394



1.946.043,4394



4.2.4. Neraca Panas Reaktor-01 (R-01) Komponen



Input (kJ)



Q6



1.946.043,4390



Qw-in



13.501.463,7000



Output (kJ)



Q7



1.529.327,3869



Qw-out



45.004.878,9900



Qr



-31.086.699,0000



Total



15.447.507,1373



15.447.507,1373



4.2.5. Neraca Panas Stripper-01 (ST-01) Komponen Q7



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



1.529.327,3869



Q8



3.793.736,0164



Q9



1.312.019,9542



Qs-in



5.149.060,8894



Qs-out Total



1.572.632,3057 6.678.388,2763



6.678.388,2763



30



4.2.6. Neraca Panas Heater-02 (H-02) Panas Q9



Panas Masuk (kJ) 1.312.019,9542



Q10 Qs-in



3.077.174,0051 2.541.330,1220



Qs-out Total



Panas Keluar (kJ)



776.176,0707 3.853.350,0758



3.853.350,0758



4.2.7. Neraca Panas Stripper-02 (ST-02) Komponen Q10



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



3.077.174,0051



Q11



1.306.053,1572



Q12



2.917.992,0102



Qs-in



1.651.174,9946



Qs-out Total



504.303,8322 4728348,9997



4728348,9997



4.2.8. Neraca Panas Heater-03 (H-03) Panas Q12



Panas Masuk (kJ) 2.917.992,0102



Q13 Qs-in



8.054.023,3899 7.394.454,4640



Qs-out Total



Panas Keluar (kJ)



2.258.423,0840 10.312.446,4738



10.312.446,4738



31



4.2.9. Neraca Panas Evaporator-01 (EV-01) Komponen



Panas Masuk (kJ/jam)



Q13



Panas Keluar (kJ/jam)



8.054.023,3899



Q14



1.965.975,1395



Q15



3.559.210,8242



Qlv



29.559.701,1476



Qs-in



38.916.913,8818



Qs-out



11.886.050,1605



Total



46.970.937,2717



46.970.937,2717



4.2.10. Neraca Panas Cooler-01 (C-01) Panas



Panas Masuk (kJ)



Q15



Panas Keluar (kJ)



3.559.210,8240



Q16



2.789.779,0438



Qw-in



329.756,4773



Qw-out



1.099.188,2580



Total



3.888.967,3010



3.888.967,3010



4.2.11. Neraca Panas Kolom Distilasi-01 (KD-01) Komponen



Input (kJ)



Q16



2.789.779,0438



Output (kJ)



Q17



980.234,8956



Q22



3.895.530,4607



Qrb



2.607.654,3577



Qcd Total



521.668,0452 5.397.433,4016



5.397.433,4016



32



4.2.12. Neraca Panas Condenser-01 (CD-01) Komponen



Panas Masuk (kJ)



Qc



983.483,4046



Qcw in



223.572,0194



Panas Keluar (kJ)



Qr



59,3768



Qd



461.755,9826



Qcw out



745.240,0646



Total



1.207.055,4240



1.207.055,4240



4.2.13. Neraca Panas Cooler-02 (C-02) Panas



Panas Masuk (kJ)



Q20



Panas Keluar (kJ)



980.234,8956



Q21



54.876,4257



Qw-in



396.582,2014



Qw-out



1.321.940,6710



Total



1.376.817,0970



1.376.817,0970



4.2.14. Neraca Panas Reboiler-01 (RB-01) Komponen



Input (kJ)



Q22



6.597.422,6547



Qs-in



3.754.295,8716



Output (kJ)



Q23



7.526.730,6851



Q24



1.678.346,3273



Qs-out



1.146.641,5138



Total



10.351.718,5262 10.351.718,5262



33



4.2.15. Neraca Panas Cooler-03 (C-03) Panas



Panas Masuk (kJ)



Q24



Panas Keluar (kJ)



3.895.530,4610



Q25



2.474.324,8063



Qw-in



609.088,1376



Qw-out



2.030.293,7920



Total



4.504.618,5980



4.504.618,5980



4.2.16. Neraca Panas Kolom Distilasi-02 (KD-02) Komponen



Input (kJ)



Q25



2.474.324,8063



Output (kJ)



Q26



981.669,1820



Q31



2.396.639,2175



Qrb



1.185.648,7143



Qcd Total



281.665,1211 3.659.973,5206



3.659.973,5206



4.2.17. Neraca Panas Condenser-02 (CD-02) Komponen



Panas Masuk (kJ)



Qc



984.887,2564



Qcw in



120.713,6233



Panas Keluar (kJ)



Qr



76.695,3073



Qd



626.526,8279



Qcw out



402.378,7445



Total



1.105.600,8800



1.105.600,8800



34



4.2.18. Neraca Panas Cooler-04 (C-04) Panas Q29



Panas Masuk (kJ) 981.669,1820



Q30 Qw-in



47.568,4354 400.328,8914



Qw-out Total



Panas Keluar (kJ)



1.334.429,6380 1.381.998,0730



1.381.998,0730



4.2.19. Neraca Panas Reboiler-02 (RB-02) Komponen Panas Masuk (kJ) Q31



4.945.107,0267



Qs-in



1.707.003,8673



Panas Keluar (kJ)



Q32



4.613.811,4591



Q33



1.516.944,2819



Qs-out Total



521.355,1530 6.652.110,8940



6.652.110,8940



4.2.20. Neraca Panas Cooler-05 (C-05) Panas Q33



Panas Masuk (kJ) 2.396.639,2170



Q34 Qw-in



78.672,8262 993.414,1677



Qw-out Total



Panas Keluar (kJ)



3.311.380,5590 3.390.053,3850



3.390.053,3850



35



4.2.21. Neraca Panas Condenser-03 (CD-03) Komponen Qc Qcw in



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



4.517.726,6880 966.111,3642



Qr



261.715,3054



Qd



2.001.751,5330



Qcw out



3.220.371,2140



Total



5.483.838,0520



5.483.838,0520



4.2.22. Neraca Panas Absorber-01 (AB-01) Kalor Q8 Qin



Panas Masuk (kJ)



Panas Keluar (kJ)



5.662.979,2141 66.710.217,4221



Q39



954,3123



Q40



66.710.217,4221



Qs



5.662.024,9018



Total



72.373.196,6362



72.373.196,6362



4.2.23. Neraca Panas Absorber-02 (AB-02) Kalor



Panas Masuk (kJ)



Q36



10.940.238,4781



Qin



127.948.808,0123



Panas Keluar (kJ)



Q37



261,7028



Q38



127.948.808,0123



Qs



10.939.976,7753



Total



138.889.046,4904



138.889.046,4904



36



4.2.24. Neraca Panas Cooler-06 (C-06) Panas Q11



Panas Masuk (kJ) 159.181,9949



Q36 Qw-in



65.841,7375 40.002,9675



Qw-out Total



Panas Keluar (kJ)



133.343,2248 199.184,9623



199.184,9623



BAB V UTILITAS Utilitas merupakan unit penunjang operasional pabrik yang sangat vital dalam menjalankan proses produksi. Unit ini berguna untuk memenuhi, menyediakan, menyiapkan, dan mendistribusikan kebutuhan unit proses agar proses produksi yang berlangsung pada pabrik dapat berjalan lancar sesuai standar yang telah ditentukan untuk mencapai target. Kebutuhan tersebut dihitung berdasarkan neraca massa, neraca panas, dan spesifikasi peralatan yang digunakan. Untuk pabrik trietanolamina berkapasitas 45.000 ton/tahun, unit utilitas mencakup : 1) Unit pengadaan steam 2) Unit pengadaan air 3) Unit pengadaan listrik 4) Unit pengadaan bahan bakar 5.1. Unit Pengadaan Steam Unit penyediaan steam menghasilkan dan menyediakan saturated steam sebagai pemanas pada beberapa alat proses yang membutuhkan panas dan sebagai penggerak turbin. 5.1.1. Steam Pemanas Penyediaan steam yang digunakan sebagai pemanas pada pabrik pembuatan Trietanolamina berkapasitas 45.000 ton/tahun, yaitu steam dengan temperatur 200oC. Steam yang disuplai dari unit utilitas ini merupakan saturated steam. Peralatan yang menggunakan steam bersuhu 200oC berserta total kebutuhan steam masing-masing peralatan ditunjukan pada Tabel 5.1.



37



38



Tabel 5.1. Kebutuhan Steam 200oC



Peralatan



Kebutuhan (kg/jam)



Heater-01 (H-01)



518,7667



Heater-02 (H-02)



910,5773



Heater-03 (H-03)



2.649,4874



Heater-04 (H-04)



275,2470



Stripper-01 (ST-01)



247.388,5776



Stripper-02 (ST-02)



206.567,3843



Evaporator-01 (EV-01)



15.780,2809



Reboiler-01 (RB-01)



1.345,1918



Reboiler-02 (RB-02)



611,6320



Total



476.047,1450



Faktor keamanan sebesar 20%, maka: Kebutuhan steam pemanas



= (100% + 20%) × kebutuhan steam = 571.256,5740 kg/jam



5.1.2. Steam Penggerak Turbin Steam yang digunakan untuk penggerak turbin adalah superheated steam 600 psi, 750 oF. Kebutuhan steam



= 13,9 lb/kW.jam



(Perry, R.H., 1999)



Daya turbin



= 1000 hp



(Perry, R.H., 1999)



= 745,7 kW Sehingga, banyaknya jumlah steam yang dibutuhkan untuk menggerakkan turbin Jumlah steam



= 13,9 lb/kW. jam x 745,7 kW = 10.365,23 lb/jam



= 4.711,4681 kg/jam



Faktor keamanan



= 10%



Total kebutuhan



= (100% + 10%) x 4.711,4681 kg/jam = 5.182,6149 kg/jam



5.1.3. Total Kebutuhan Steam 1) Steam pemanas



= 571.256,5740 kg/jam



2) Steam penggerak turbin



= 5.182,6149 kg/jam



39



Total kebutuhan steam yang dibutuhkan pada pabrik etanolamina berkapasitas 45.000 ton/tahun yaitu 476.047,1450 kg/jam. 5.2. Unit Pengadaan Air Berdasarkan kebutuhan pabriknya, air dalam industri dibagi menjadi empat jenis, yaitu air proses, air pendingin, air umpan boiler, air domestik. Sumber air baku yang diolah untuk kebutuhan pabrik berasal dari sungai. Sungai dipilih sebagai sumber air karena letak yang dekat dengan pabrik, mudah untuk diambil, sederhana dalam proses pengolahan, dan biaya yang relatif rendah. 5.2.1. Air Proses Air proses pada pabrik ini disuplai ke Mixing Tank-01 digunakan untuk membuat larutan amonia 38% sebelum masuk ke Reaktor-01 pada tahap pre-treating. Air proses yang dibutuhkan yaitu sebanyak 10.915,7009 kg/jam. Faktor keamanan



= 10%



Total Kebutuhan



= (100% + 10%) x 10.915,7009 kg/jam = 12.007,2710 kg/jam



5.2.2. Air Pendingin Air pendingin memiliki peran dalam proses perpindahan panas dalam sejumlah alat. Air pendingin berfungsi untuk mencegah terjadinya panas yang berlebihan dalam suatu alat supaya alat tersebut tetap beroperasi dengan normal. Air pendingin tidak berkontak langsung dengan komponen bahan baku, produk intermediet, maupun produk akhir. Air pendingin pada pabrik trietanolamina disuplai pada alat penukar panas yang dijabarkan pada Tabel 5.2.



40



Tabel 5.2. Kebutuhan Air Pendingin



Peralatan



Kebutuhan (kg/jam)



Reaktor-01 (R-01)



1.075.128,4996



Condenser-01 (CD-01)



17.803,1549



Condenser-02 (CD-02)



9.612,4879



Condenser-03 (CD-03)



76.931,9449



Cooler-01 (C-01)



26.258,6779



Cooler-02 (C-02)



31.580,0447



Cooler-03 (C-03)



48.502,0017



Cooler-04 (C-04)



31.878,3956



Cooler-05 (C-05)



79.106,0812



Cooler-06 (C-06)



3.185,4569



Total



1.399.986,7453



Penggunaan air pendingin dilakukan secara sirkulasi dan kontinyu. Suhu air pendingin keluaran setiap alat nantinya akan mengalami kenaikan. Kenaikan suhu pada keluaran air pendingin terjadi karena terjadinya perpindahan panas dari komponen senyawa ke air pendingin melalui media penghantar pada setiap alat. Karena air pendingin digunakan secara sirkulasi dan kontinyu, air pendingin perlu diturunkan lagi suhunya dalam cooling tower. Dalam proses penurunan suhu air pendingin, di dalam cooling tower akan mengalami losses. Terdapat 3 macam penyebab losses, yaitu evaporation loss, drift loss, dan blow down. Perhitungan losses air pendingin dihitung berdasarkan Perry’s Chemical Engineers’ Handbook sebagai berikut: 1)



Evaporation Loss Evaporation loss merupakan kehilangan air pendingin yang disebabkan oleh



adanya penguapan, perhitungan evaporation loss dapat menggunakan persamaan: We = 0,00085 × Wc × (T1 – T2)



(Perry, R. H, 1999)



Keterangan: We = Evaporation loss (kg/jam) Wc = Jumlah sirkulasi air pendingin (kg/jam) T1



= Temperatur air pendingin masuk cooling tower (oF)



T2



= Temperatur air pendingin keluar cooling tower (oF)



41



Wc = 1.399.986,7453 kg/jam T1



= 95 °F



T2



= 82,4 °F



We = 0,00085 × Wc × (T1 – T2) = 0,00085 × 1.399.986,7453 kg/jam × (95 – 82,4) oF = 14.993,8580 kg/jam 2)



Drift Loss Drift loss merupakan kehilangan air pendingin karena terbawa aliran udara keluar



cooling tower atau pergerakan fan yang berputar. Kehilangan karena drift loss ini berkisar antara 0,1 – 0,2% dari sirkulasi air pendingin (Perry, R. H., 1999). Wd



= 0,2% × Wc = 0,2% × 1.399.986,7453 kg/jam = 2.799,9735 kg/jam



3)



Blow Down Blow down merupakan kehilangan air pendingin yang sengaja dilakukan demi



menjaga konsentrasi padatan terlarut dalam air pendingin yang meningkat karena evaporative loss. Jumlah blowdown yang dilakukan dihitung berdasarkan siklus konsentrasi yang dijaga agar tidak terbentuk scale pada peralatan ataupun pempipaan. Siklus konsentrasi adalah perbandingan kandungan padatan pada air pendingin yang disirkulasi dengan kandungan padatan pada air make-up. Biasanya digunakan siklus konsentrasi antara 3 – 5. Jumlah air yang di blowdown dihitung dengan persamaan :



Wb =



We (cycle −1)



(Perry’s; Eq.12.12)



= 7.496,9290 kg/jam Total make-up water yang dibutuhkan = We + Wd + Wb = 14.993,8580 + 2.799,9735 + 7.496,9290 = 25.290,7606 kg/jam



42



Faktor keamanan



= 10%



Total make up air pendingin = (100% + 10%) x 25.290,7606 kg/jam = 27.819,8366 kg/jam 5.2.3. Air Umpan Boiler Air umpan boiler merupakan air yang dimasukkan ke dalam boiler untuk diubah menjadi uap atau steam di dalam boiler. Syarat air umpan boiler yang diproduksi oleh unit pengadaan air haruslah bebas dari mineral agar dalam boiler tidak menghasilkan kerak yang dapat menghambat kinerja boiler. Suplai air umpan boiler



= 30.128,2204 kg/jam



Pemakaian air umpan boiler dilakukan secara sirkulasi dan mengalami kehilangan (loss) di steam traps dan operasi blowdown pada boiler. Oleh karena itu, diperlukan penambahan air sebagai make-up sebanyak 5% dari kebutuhan kondensat dari steam disirkulasi kembali sebagai air umpan boiler. Kehilangan (loss) di steam trap dan pada saat blowdown sebesar 5%. Cadangan suplai air



= 5%



Total make up air umpan boiler



= 5% x 30.128,2204 kg/jam = 1.506,41101 kg/jam



5.2.4. Air Domestik Air domestik merupakan air yang digunakan untuk kebutuhan sehari-hari dalam perkantoran, laboratorium, dan fasilitas umum lainnya. Syarat air domestik dapat digunakan untuk keperluan sehari-hari antara lain tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, tidak mengandung logam berat ataupun zat beracun, dan tidak menganduk kuman atau bakteri terkhusus bakteri patogen. Kebutuhan air domestik pabrik trietanolamina dijabarkan pada Tabel 5.3.



43



Tabel 5.3. Kebutuhan Air Domestik



Lokasi Kebutuhan



Kebutuhan Air (Kg/jam)



Perumahan



500,0000



Kantor



50,0000



Laboratorium



5,0000



Masjid



83,3333



Klinik



1,2500



Kantin



62,5000 Total



Total dengan cadangan suplai air 10%



702,0833 772,2917



5.2.5. Kebutuhan Air Keseluruhan Kebutuhan air pada pabrik trietanolamina berkapasitas 45.000 ton/tahun terbagi dalam air proses, air pendingin, air umpan boiler, dan air domestik. Jumlah kebutuhan air yang harus disuplai dijabarkan pada Tabel 5.4. Tabel 5.4. Kebutuhan Air Domestik



Jenis Air



Kebutuhan (Kg/jam)



Air Proses



12.007,2710



Air Pendingin



27.819,8366



Air Umpan Boiler



1.506,4110



Air Domestik Total Total dengan cadangan suplai air 10%



772,2917 72.234,0307 79.457,4338



5.3. Unit Pengadaan Listrik Kebutuhan listrik pabrik trietanolamina berkapasitas 45.000 ton/tahun dipenuhi oleh unit utilitas. Pemenuhan listrik di unit utilitas dihasilkan oleh generator. Listrik di pabrik digunakan untuk keperluan peralatan dan penerangan.



44



5.3.1. Listrik untuk Peralatan Dalam pabrik pembuatan trietanolamina, keperluan listrik untuk peralatan digunakan untuk menggerakan pompa. Kebutuhan masing-masing peralatan dijabarkan pada Tabel 5.5. Tabel 5.5. Kebutuhan Listrik Peralatan



Peralatan



Kebutuhan (Hp)



Pompa-01



8



Pompa-02



3



Pompa-03



4



Pompa-04



3



Pompa-05



1



Pompa-06



1



Pompa-07



1



Pompa-08



3



Pompa-09



1



Pompa-10



2



Total



27



Total kebutuhan listrik untuk peralatan



= 27 hp x 0,7457 kW/hp = 20,1339 kW



5.3.2. Listrik untuk Penerangan Setiap area dalam pabrik rata-rata memiliki intensitas penerangan yang berbeda. Perhitungan kebutuhan penerangan menggunakan unit illuminasi lux. Lux adalah unit turunan dari lumen, dan lumen adalah unit turunan dari candela. Berdasarkan Pedoman



Efisiensi Energi untuk Industri di Asia ditentukan tipe lampu untuk penerangan masingmasing area yaitu sebagai berikut: 1) Penerangan Area Pabrik Luas area pabrik



= 22.296,0521 m2



Tipe lampu



= High Pressure Sodium (HPSV) SON



Iluminasi lampu natrium



= 90 lumen/watt



Intensitas penerangan



= 200 lumen/m2



(SNI 03-6197-2011)



45



Daya yang dibutuhkan



=



200



lumen × 22.296,0521 m2 m2 lumen 90 watt



= 51.546,7823 watt = 51,5468 kW 2) Penerangan Area Kantor dan Fasilitas lainnya Luas area



= 18.067,1000 m2



Tipe lampu



= Fluorescent Lamps



Iluminasi lampu



= 50 lumen/watt



Intensitas penerangan



= 350 lumen/m2



Daya yang dibutuhkan



=



350



(SNI 03-6197-2011)



lumen × 18.067,1000 m2 m2 lumen 50 watt



= 126.469,7000 watt = 126,4697 kW 3) Penerangan Area perumahan Karyawan Luas area pabrik



= 6.372 m2



Tipe lampu



= Compact Fluorescent Lamps (CFL)



Iluminasi lampu



= 60 lumen/watt



Intensitas penerangan



= 150 lumen/m2



Daya yang dibutuhkan



=



150



(SNI 03-6197-2011)



lumen × 6.372 m2 m2 lumen 60 watt



= 15.930 watt = 15,9300 kW 5.3.3. Total Kebutuhan Listrik Total kebutuhan listrik untuk peralatan, area pabrik, perumahan, perkantoran dan fasilitas lainnya dijabarkan pada tabel 5.6. Tabel 5.6. Total Kebutuhan Listrik



Jenis Kebutuhan Listrik



Kebutuhan (kW)



Peralatan



20,1339



Penerangan area pabrik



51,5468



Penerangan area perkantoran



126,4697



Penerangan area perumahan



15,9300



Total



215,0804



46



Faktor Keamanan



= 20%



Total Kebutuhan listrik



= (100 + 20)% x 215,0804 kW = 258,0965 kW



5.3.4. Generator Untuk kebutuhan listrik kurang dari 10 MW, digunakan electric generator sehingga berdasarkan Tabel 25-67 (Perry, R. H., 1999) diketahui efisiensi generator bernilai 90%. Efisiensi generator



= 90%



Kebutuhan listrik



= 258,0965 kW



Daya generator



=



kebutuhan listrik efisiensi generator



= 232,2868 kW = 674,4887 hp Daya generator lebih dari 500 hp, sehingga berdasarkan Tabel 29-9 (Perry, R. H., 1999), digunakan generator dengan turbin 5-stage dan daya 1000 hp. Daya turbin



= 1000 hp



Jumlah generator



=



= 745,7 kW



daya turbin kebutuhan listrik



= 0,7494 unit



= 1 unit



Kebutuhan listrik pabrik dipenuhi generator dengan penggerak turbin uap 5-stage sebanyak satu unit. 5.4. Unit Pengadaan Bahan Bakar Bahan bakar yang digunakan pada pabrik ini adalah gas alam dari PT Perusahaan Gas Negara (PT. PGN) yang disuplai untuk menghasilkan energi pada beberapa alat pabrik seperti generator dan boiler. Pemilihan bahan bakar ini dikarenakan ketersediaannya yang tidak terlalu jauh dari lokasi pabrik dan transportasi melalui pipa gas yang telah terinstalasi menuju daerah industri di Karawang, Jawa Barat. 5.1.1. Bahan Bakar Keperluan Boiler Steam yang diproduksi unit utilitas adalah saturated steam bersuhu 200oC. Suhu steam



= 200oC



Kebutuhan steam



= 571.256,5740 kg/jam



Berdasarkan Steam Table (Smith, J. M., 2001), didapatkan data berikut: Entalpi saturated vapor (Hv) = 2790,9 kJ/kg



47



Entalpi saturated liquid (Hl) = 852,4 kJ/kg Panas laten (𝛌)



= Hv - Hl



= 1.938,5 kJ/kg



Panas yang dibutuhkan untuk menghasilkan steam: Q



= msteam x 𝛌 = 1.107.380.868,7487 kJ/jam = 1.049.594.412,8748 Btu/jam



Spesifikasi bahan bakar gas alam yang dipakai, yaitu: Nilai kalor bahan bakar (LHV) = 20.267 Btu/lb Efisiensi boiler (Ƞ)



= 80%



(cta.oml.gov/bedb) (Tabel 4.8., Ulrich, 1984)



Kebutuhan bahan bakar: mfuel boiler



=



Q Ƞ×LHV



=



1.049.594.412,8748 Btu/jam



80% × 20.267 Btu/lb



= 64.735,4328 lb/jam = 29.363,4744 kg/jam 5.1.2. Bahan Bakar Keperluan Generator Daya generator



= 745,7 kW



= 2.544.434,0135 Btu/jam



Nilai kalor bahan bakar



= 20.267 Btu/lb



Efisiensi generator



= 65%



mfuel generator



=



(cta.oml.gov/bedb) (Tabel 29-9, Perry, 1999)



2.544.434,0135 Btu/jam 65% × 20.267 Btu/lb



= 193,1417 lb/jam = 87,6100 kg/jam 5.1.3. Kebutuhan Bahan Bakar Total Densitas Gas Alam



= 22 gr/ft3 = 0,7769 kg/m3 (cta.oml.gov/bedb)



mfuel boiler



= 29.363,4744 kg/jam



mfuel generator



= 87,6100 kg/jam



Cadangan suplai bahan bakar = 10% Kebutuhan bahan bakar total = (100%+10%) x (mfuel boiler + mfuel generator) = 32.904,7473 kg/jam



BAB VI SPESIFIKASI PERALATAN 6.1. ACCUMULATOR-01 (ACC-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Accumulator



Kode Alat



ACC-01



Jumlah



1 buah



Fungsi



Tempat menampung sementara kondensat produk dari CD -01 DATA DESIGN



Tipe



Silinder Horizontal dengan Tutup Elipsoidal



Kapasitas



0,2625 m3



Temperatur



111,1708C



Tekanan



0,0251 atm



Diameter



0,4258 m



OD



0,4330 m



Panjang



1,9159 m



Tebal



0,0036 m



Bahan Konstruksi



Carbon Steel



48



49



6.2. ACCUMULATOR-02 (ACC-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Accumulator



Kode Alat



ACC-02



Jumlah



1 buah



Fungsi



Tempat menampung sementara kondensat produk dari CD-02 DATA DESIGN



Tipe



Silinder Horizontal dengan Tutup Elipsoidal



Kapasitas



0,4862 m3



Temperatur



124,6486C



Tekanan



0,003 atm



Diameter



0,5228 m



OD



0,5301 m



Panjang



2,3528 m



Tebal



0,0036 m



Bahan Konstruksi



Carbon Steel (SA-285)



50



6.3. ABSORBER-01 (AB-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Absorber



Kode Alat



AB-01



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk menyerap NH3 dari komponen gas keluaran stripper DATA DESIGN



Tipe



Packed Tower



Tekanan



4,052 atm



Temperatur



40 oC



Diameter kolom



2,3362 m



Tinggi Absorber



8,5338 m



Packing: Jenis Packing



Ceramic Rasching



Nominal size



50 mm (2 in)



Wall thickness



4,8



Bahan Konstruksi



Carbon Steel



51



6.4. ABSORBER-02 (AB-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Absorber



Kode Alat



AB-02



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk menyerap NH3 dari komponen gas keluaran stripper DATA DESIGN



Tipe



Packed Tower



Tekanan



4,052 atm



Temperatur



40 oC



Diameter kolom



2,2038 m



Tinggi Absorber



7,0971 m



Packing: Jenis Packing



Ceramic Rasching Rings



Nominal size



50 mm (2 in)



Wall thickness



6 mm



Bahan Konstruksi



Carbon Steel



52



6.5. COOLER-01 (C-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Cooler



Kode Alat



C-01



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk menurunkan suhu bottom produk EV-01 yang menuju KD-01 DATA DESIGN



Tipe



Double pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,0046



UC



14,3139



UD



13,9156 Annulus Side



Inner Side



IPS



6 in



IPS



3 in



SN



40 ft



SN



40 in



OD



6,625 in



OD



3,500 in



ID



6,065 in



ID



3,0680 in



a”



1,734



a”



0,9170



∆Pa



0,1214 psi



∆Pp



1,9822 psi



53



6.6. COOLER-02 (C-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Cooler



Kode Alat



C-02



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk mendinginkan produk monoetanolamina DATA DESIGN



Tipe



Shell and Tube Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



Dirt Factor, Rd



0,005



UC



61,5298



UD



46,6958 Tube Side



Shell Side



Length



12 ft



ID



19,25 in



OD



1 in



Baffle Space



9,625 in



BWG



10 in



Pass



1 in



Pitch



1,25 in (Triangular pitch)



∆P



0,1267 psi



Pass



1



∆P



0,0001 psi



54



6.7. COOLER-03 (C-03) IDENTIFIKASI Nama Alat



Cooler



Kode Alat



C-03



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk menurunkan suhu bottom produk KD-01 yang menuju KD-02 DATA DESIGN



Tipe



Double pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,0032



UC



11,4520



UD



11,1956 Annulus Side



Inner Side



IPS



6 in



IPS



3 in



SN



40 ft



SN



40 in



OD



6,625 in



OD



3,500 in



ID



6,065 in



ID



3,0680 in



a”



1,734



a”



0,9170



∆Pa



0,5290 psi



∆Pp



1,7731 psi



55



6.8. COOLER-04 (C-04) IDENTIFIKASI Nama Alat



Cooler



Kode Alat



C-04



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk mendinginkan produk dietanolamina DATA DESIGN



Tipe



Shell and Tube Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



Dirt Factor, Rd



0,0037



UC



47,1639



UD



40,0862 Tube Side



Shell Side



Length



12 ft



ID



19,25 in



OD



0,75 in



Baffle Space



9,625 in



BWG



10 in



Pass



1 in



Pitch



1 in (Triangular pitch)



∆P



0,0826 psi



Pass



4



∆P



0,0019 psi



56



6.9. COOLER-05 (C-05) IDENTIFIKASI Nama Alat



Cooler



Kode Alat



C-05



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk mendinginkan produk trietanolamina DATA DESIGN



Tipe



Shell and Tube Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



Dirt Factor, Rd



0,0035



UC



77,4023



UD



72,3719 Tube Side



Shell Side



Length



12 ft



ID



19,25 in



OD



1 in



Baffle Space



9,625 in



BWG



10 in



Pass



1 in



Pitch



1 in (Triangular pitch)



∆P



0,5086 psi



Pass



4



∆P



0,0040 psi



57



6.10. COOLER-06 (C-06) IDENTIFIKASI Nama Alat



Cooler



Kode Alat



C-03



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk menurunkan suhu top produk ST-02 yang menuju AB-02 DATA DESIGN



Tipe



Double pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,0036



UC



89,2003



UD



75,6961 Annulus Side



Inner Side



IPS



6 in



IPS



3 in



SN



40 ft



SN



40 in



OD



6,625 in



OD



3,500 in



ID



6,065 in



ID



3,0680 in



a”



1,734



a”



0,9170



∆Pa



0,0009 psi



∆Pp



0,0022 psi



58



6.11. CONDENSER-01 (CD-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Condenser



Kode Alat



CD-01



Jumlah



1 Unit



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Mengkondensasi produk keluaran top KD-01 sebelum menuju ke ACC-01 DATA DESAIN



Tipe



Double Pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon Steel (SA-285)



Dirt Factor, Rd



0,0097



UC



58,7686



UD



52,5876



Number of Hairpin



2



Annulus Side IPS



6



SN



40



OD



6,625



ID



6,065



a”



1,734



∆Pa



0,0295



Inner Side In



IPS



3



SN



40



In



OD



3,5000



In



In



ID



3,0680



In



a”



0,9170



∆Pi



0,0295



Psi



In



psi



59



6.12. CONDENSER-02 (CD-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Condenser



Kode Alat



CD-02



Jumlah



1 Unit



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Mengkondensasi produk keluaran top KD-02 sebelum menuju ke ACC-02 DATA DESAIN



Tipe



Double Pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon Steel (SA-285)



Dirt Factor, Rd



0,005



UC



12,6232



UD



12,3124



Number of Hairpin



4



Annulus Side IPS



6



SN



40



OD



6,625



ID



6,065



a”



1,734



∆Pa



0,0108



Inner Side In



IPS



3



SN



40



In



OD



3,5000



In



In



ID



3,0680



In



a”



0,9170



∆Pi



0,0840



Psi



in



psi



60



6.13. CONDENSER-03 (CD-03) IDENTIFIKASI Nama Alat



Condenser



Kode Alat



CD-03



Jumlah



1 Unit



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Mengkondensasi produk keluaran top EV-01 sebelum menuju ke AB-02 DATA DESAIN



Tipe



Double Pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon Steel (SA-285)



Dirt Factor, Rd



0,0045



UC



61,0652



UD



54,4190



Number of Hairpin



1



Annulus Side IPS



6



SN



40



OD



6,625



ID



6,065



a”



1,734



∆Pa



0,4672



Inner Side In



IPS



3



SN



40



In



OD



3,5000



In



In



ID



3,0680



In



a”



0,9170



∆Pi



0,1070



Psi



In



Psi



61



6.14. EVAPORATOR-01 (EV-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Evaporator



Kode Alat



EV–01



Fungsi



Memisahkan air dari campuran etanolamina



Jumlah



1 unit DATA DESAIN



Tipe



Long Tube Vertical Evaporator



Uc



360,4503



Ud



133,32



Dirt Factor (Rd)



0,0047



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



Tube Side Panjang OD BWG Pitch Pass Jumlah Tube ∆P



Shell Side 16 ft ID 1,25 in Baffle Space 12 Pass 1,5625 in Jumlah Baffle 4 ∆P



31 in 15,5 in 1 11 0,005 psi



255 0,0193 psi DATA DESAIN TANGKI



Tipe



Silinder vertikal dengan ellipsoidal head



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



Kapasitas



6,2253 m3



Tekanan / Tekanan



4.7 atm / 120oC



Tinggi Tangki



3,2587 m



Diameter



1,6294 m



62



6.15. HEATER-01 (H-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Heater



Kode Alat



H-01



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Menaikam temperatur keluaran mixing point menuju R-01 DATA DESIGN



Tipe



Double pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,00235



UC



34,6944



UD



32,4432 Annulus Side



Inner Side



IPS



4 in



IPS



3 in



SN



40 ft



SN



40 in



OD



4,5 in



OD



3,5 in



ID



4,026 in



ID



3,0680 in



a”



1,1780



a”



0,9170



∆Pa



0,0656 psi



∆Pp



0,6865 psi



63



6.16. HEATER-02 (H-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Heater



Kode Alat



H-02



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Menaikan temperatur keluaran ST-01 menuju ST-02 DATA DESIGN



Tipe



Double pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,003



UC



35,3160



UD



32,9861 Annulus Side



Inner Side



IPS



4 in



IPS



3 in



SN



40 ft



SN



40 in



OD



4,5 in



OD



3,5 in



ID



4,026 in



ID



3,0680 in



a”



1,1780



a”



0,9170



∆Pa



0,3502 psi



∆Pp



1,1778 psi



64



6.17. HEATER-03 IDENTIFIKASI Nama Alat



Heater



Kode Alat



H-03



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Menaikan temperatur keluaran ST-02 menuju EV-01 DATA DESIGN



Tipe



Double pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,00235



UC



47,8390



UD



43,6616 Annulus Side



Inner Side



IPS



4 in



IPS



3 in



SN



40 ft



SN



40 in



OD



4,5 in



OD



3,5 in



ID



4,026 in



ID



3,0680 in



a”



1,1780



a”



0,9170



∆Pa



8,0099 psi



∆Pp



3,1159 psi



65



6.18. KOLOM DESTILASI-01 (KD-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Kolom Destilasi



Alat Kode



KD-01



Jenis



Tray Column



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Memisahkan monoetanolamina dari campuran etanolamina DATA DESAIN Top



Tekanan



0,00251



Temperatur



111,1708



Bottom atm o



C



0,0301



atm



172,0709



o



C



KOLOM Top Diameter



Bottom



1,7894



m



1,7975



m



Tray spacing



0,5



m



0,5



m



Jumlah tray



8



buah



1



buah



0,003



m



0,003



m



Tebal Tinggi



5,3967 m



Material



Stainless Steel 316 PLATE Top



Bottom



Downcomer area



0,3016



m2



0,3044



m2



Active area



1,9102



m2



1,9276



m2



5



mm



5



mm



0,1910



m2



0,1928



m2



Tinggi weir



70



mm



70



mm



Panjang weir



1,3599



m



1,3661



m



Hole Diameter Hole area



66



Plate thickness



5



mm



5



mm



PLATE Top Pressure drop per tray Tipe aliran cairan



109,0790



Bottom mm liquid



Single pass



Desain % flooding



85%



Jumlah hole



9.734



109,5097



mm liquid



Single pass 85% buah



9.823



buah



6.19. KOLOM DESTILASI-02 (KD-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Kolom Destilasi



Alat Kode



KD-02



Jenis



Tray Column



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Memisahkan dietanolamina dari trietanolamina DATA DESAIN Top



Tekanan



0,0025



Temperatur



124,64



Bottom atm o



0,003



C



atm o



170



C



KOLOM Top Diameter



Bottom



1,8837



m



1,8948



m



Tray spacing



0,5



m



0,5



m



Jumlah tray



2



buah



9



buah



0,003



m



0,003



m



Tebal Tinggi Material



6,1 m Carbon steel (SA-285, Cr.C) PLATE



67



Top



Bottom



Downcomer area



0,3342



m2



0,3382



m2



Active area



0,8690



m2



2,1419



m2



5



Mm



5



Mm



0,2117



m2



0,2142



m2



Tinggi weir



70



Mm



12



Mm



Panjang weir



1,5069



M



1,4400



M



5



Mm



5



Mm



Hole Diameter Hole area



Plate thickness



PLATE Top Pressure drop per tray Tipe aliran cairan Desain % flooding Jumlah hole



108,3884



Bottom mm liquid



297,4197



Single pass



mm H2O



Single pass



85



%



85



%



4.429



Buah



10.915



buah



68



6.20. POMPA-01 (P-01) Nama



Pompa-01



Fungsi



Mengalirkan air dari unit utilitas menuju MP-01



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



30



Densitas, kg/m3



1.022,8753



Laju alir massa, kg/jam



10793,8510



Viskositas, cp



0,8150



Tekanan uap, psi



0,6150



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



51,1037



Volumetric flowrate, ft3/s



0,1139



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3



2,5



SN



40



40



ID, in



3,0680



2,4690



OD, in



3,5



2,8750



LS, m



6



10



Velocity,ft/s



2,2193



3,4293



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,4089



6,8159



NPSH, ft. lbf/lb



37,9026



Required motor driver, Hp



8



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



69



6.21. POMPA-02 (P-02) Nama



Pompa-02



Fungsi



Mengalirkan etilen oksida menuju MP-02



Tipe



Centrifugal pump



Temperatur, oC



30 oC



Densitas, kg/m3



859,2299



Laju alir massa, kg/jam



11.532,8532



Viskositas, cp



0,2635



Tekanan uap, psi



1527,53



Safety Faktor, %



10



Kapasitas pompa, gal/min



65,0019



Volumetric flowrate, ft3/s



0,1448



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3,5



3



SN



40



40



ID, in



3,5480



3,0680



OD, in



4



3,5



LS, m



1



5



Velocity,ft/s



2,1079



2,8229



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,728 44,0879 NPSH, ft. lbf/lb



42,4173



Required motor driver, Hp



3



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



0,7986 73,48



70



6.22. POMPA-03 (P-03) Nama



Pompa-03



Fungsi



Mengalirkan campuran MP-02 ke Reaktor



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



40



Densitas, kg/m3



973,9003



Laju alir massa, kg/jam



29.138,8224



Viskositas, cp



0,4028



Tekanan uap, psi



8.735,3148



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



144,8960



Volumetric flowrate, ft3/s



0,3228



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3



2,5



SN



40



40



ID, in



3,0680



2,4690



OD, in



3,5



2,8750



LS, m



1



5



Velocity,ft/s



6,2926



9,7232



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,4805



3,1284



176,3520 NPSH, ft. lbf/lb



21,1785



Required motor driver, Hp



4



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



191,0480



71



6.23. POMPA-04 (P-04) Nama



Pompa-04



Fungsi



Mengalirkan bottom produk dari ST-02 menuju



Tipe



EV-01



Temperatur, oC



Centrifugal Pump



Densitas, kg/m3



60



Laju alir massa, kg/jam



926,7701



Viskositas, cp



25.971,1536



Tekanan uap, psi



7,5542



Safety Faktor, %



823,1996



Kapasitas pompa, gal/min



10% 135,7119



Volumetric flowrate, ft3/s



0,3023



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3



2,5



SN



40



40



ID, in



3,0680



2,469



OD, in



3,5



2,875



LS, m



1



5



Velocity,ft/s



5,8937



9,1069



Total friction loss, ft. lbf/lb 1,4788



3,6964



8.464,8672 NPSH, ft. lbf/lb



35,5386



Required motor driver, Hp



3



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



88,1760



72



6.24. POMPA-05 (P-05) Nama



Pompa-05



Fungsi



Mengalirkan bottom dari ACC-01 menuju T-04



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



111



Densitas, kg/m3



1.212,4400



Laju alir massa, kg/jam



3.472,2222



Viskositas, cp



1,4718



Tekanan uap, psi



103,0570



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



3,8690



Volumetric flowrate, ft3/s



0,0309



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3



2,5



SN



40



40



ID, in



3,0680



2,4690



OD, in



3,5



2,8750



LS, m



6



10



Velocity,ft/s



0,6023



0,9307



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,0094



0,0370



14,6960 NPSH, ft. lbf/lb



27,4435



Required motor driver, Hp



1



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



29,3920



73



6.25. POMPA-06 (P-06) Nama



Pompa-06



Fungsi



Mengalirkan produk dari ACC-02 ke T-05



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



125



Densitas, kg/m3



1023,3666



Laju alir massa, kg/jam



4.163,9561



Viskositas, cp



3,0405



Tekanan uap, psi



5,4543



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



19,71



Volumetric flowrate, ft3/s



0,0439



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



2,5



2,0



SN



40



40



ID, in



2,4690



2,0670



OD, in



2,8750



2,3750



LS, m



10



5



Velocity,ft/s



1,3226



1,8846



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,0373



0,2284



14,6960 NPSH, ft. lbf/lb



36,1354



Required motor driver, Hp



1



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



29,3920



74



6.26. POMPA-07 (P-07) Nama



Pompa-07



Fungsi



Mengalirkan produk bottom KD-01 menuju KD-02



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



172



Densitas, kg/m3



1005,8230



Laju alir massa, kg/jam



10.413,9561



Viskositas, cp



1,1701



Tekanan uap, psi



177



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



50,1410



Volumetric flowrate, ft3/s



0,117



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3,5



3



SN



40



40



ID, in



3,5480



3,0680



OD, in



4



3,5



LS, m



1



3



Velocity,ft/s



1,626



2,1775



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,384



1,3912



14,6960 NPSH, ft. lbf/lb



34,2807



Required motor driver, Hp



1



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



29,3919



75



6.27. POMPA-08 (P-08) Nama



Pompa-08



Fungsi



Mengalirkan produk bottom ST-02 menuju EV-01



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



60



Densitas, kg/m3



926,7701



Laju alir massa, kg/jam



25.971,1536



Viskositas, cp



7,5542



Tekanan uap, psi



0,1



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



135,7119



Volumetric flowrate, ft3/s



0,3023



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3



2,5



SN



40



40



ID, in



3,0680



2,4690



OD, in



3,5



2,8750



LS, m



3



5



Velocity,ft/s



5,8937



9,1069



Total friction loss, ft. lbf/lb 3,5480



1,3912



29,3920 NPSH, ft. lbf/lb



35,4089



Required motor driver, Hp



3



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



44,0880



76



6.28. POMPA-09 (P-09) Nama



Pompa-09



Fungsi



Mengalirkan produk bottom KD-02 menuju T-06



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



158



Densitas, kg/m3



1089,9829



Laju alir massa, kg/jam



6250



Viskositas, cp



1,4807



Tekanan uap, psi



0,0001



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



27,7689



Volumetric flowrate, ft3/s



0,0619



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



2



3



SN



40



40



ID, in



2,0670



1,51



OD, in



2,3750



1,99



LS, m



1



3



Velocity,ft/s



2,6552



4,3752



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,497 14,6960 NPSH, ft. lbf/lb



32,6870



Required motor driver, Hp



1



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



1,2330 29,3919



77



6.29. POMPA-10 (P-10) Nama



Pompa-10



Fungsi



Mengalirkan larutan ammonia dari MP-01 ke MP-02



Tipe



Centrifugal Pump



Temperatur, oC



30



Densitas, kg/m3



594,3768



Laju alir massa, kg/jam



6690,2688



Viskositas, cp



0,1288



Tekanan uap, psi



168,4645



Safety Faktor, %



10%



Kapasitas pompa, gal/min



54,5105



Volumetric flowrate, ft3/s



0,1214



Bagian



Suction



Discharge



NPS, in



3



2,5



SN



40



40



ID, in



3,0680



1,51



OD, in



3,5000



1,99



LS, m



3



3



Velocity,ft/s



1,3738



4,3752



Total friction loss, ft. lbf/lb 0,435



1,2330



Tekanan operasi, psi



191,0480



220,4400



NPSH, ft. lbf/lb



90,8668



Required motor driver, Hp



2



Jumlah



2 (1 buah cadangan)



Bahan



Carbon Steel



78



6.30. REAKTOR-01 (R-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Reaktor



Alat Kode



R-01



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Tempat mereaksikan etilen oksida dengan larutan amonia menghasilkan etanolamina DATA DESAIN



Tipe



Double Pipe Tubular Reactor



Temperatur



40



Tekanan Bahan Konstruksi



°



C



19,7 atm Carbon Steel



Actual Length



38,9126 m / 3 hairpin



Volume Reaktor



3,8807 m3



Data Pipa



Annulus



Inner Pipe



IPS, in



10



8



OD, in



10,75



8,625



ID, in



10,02



7,981



79



6.31. REBOILER-01 (RB-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Reboiler



Kode Alat



RB-01



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Menguapkan kembali bottom produk KD-01 DATA DESIGN



Tipe



Shell and tube



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Dirt Factor, Rd



0,0055



UC



387,8319



UD



124,2023 Tube Side



Shell Side



Jumlah



252 buah



ID



25 in



Panjang



12 ft



Baffle Space



12,5 in



OD



0.5 in



Clearance



0,5 in



BWG



14



∆PS



0,0001



Pitch



1,25 in ; pass: 6



∆PT



0,4130



80



6.32. REBOILER-02 (RB-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Reboiler-02



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Memanaskan kembali bottom produk KD-02 DATA DESIGN



Tipe



Double Pipe Heat Exchanger



Bahan Konstruksi



Carbon steel



Rd Calculated



0,001



UC



138,4982



UD



121,6499 Inner Side



Annulus Side



IPS



3 in



IPS



4 in



SN



40



SN



40



OD



3,5 in



OD



4,5 in



ID



3,068 in



ID



4,026 in



Inner Side



Annulus Side



a”



0,917 ft2/ft



a”



1,178 ft2/ft



ΔP



0,7822 psi



ΔP



0,0481 psi



81



6.33. STRIPPER-01 (ST-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Stripper



Kode Alat



ST-01



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk melucuti amonia dari etanolamina DATA DESIGN



Tipe



Packed Tower



Tekanan



1,5 atm



Temperatur



40 oC



Diameter kolom



2,4615 m



Tinggi Stripper



11,1036 m



Packing: Jenis Packing



Ceramic Rasching



Nominal size



38 mm (1,5 in)



Wall thickness



2,4 mm



Bahan Konstruksi



Carbon Steel



82



6.34. STRIPPER-02 (ST-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Stripper



Kode Alat



ST – 02



Jumlah



1 buah



Operasi



Kontinyu



Fungsi



Untuk melucuti ammonia dari campuran etanolamina DATA DESIGN



Tipe



Packed Tower



Tekanan



2 atm



Temperatur



60 oC



Diameter kolom



1,7621 m



Tinggi Stripper



9,2281 m



Packing : Jenis Packing



Ceramic Rasching Rings



Nominal size



13 mm (0,5 in)



Wall thickness



2,4 mm



Bahan Konstruksi



Carbon Steel



83



6.35. TANGKI-01 (T-01) IDENTIFIKASI Nama Alat



Tangki



Kode Alat



T-01



Jumlah



2 buah



Fungsi



Untuk menampung bahan baku ammonia DATA DESIGN



Tipe



Sperical tank



Kapasitas



1608,7979 m3



Tekanan



1 atm



Temperatur



30 oC



Diameter kolom



14,5403 m



OD



14,5535 m



Tinggi



14,5403 m



Tebal Dinding



0,0066 m



Bahan Konstruksi



Carbon Steel



84



6.36. TANGKI-02 (T-02) IDENTIFIKASI Nama Alat



Tangki



Kode Alat



T-02



Jumlah



2 buah



Fungsi



Untuk menampung bahan baku etilen oksida DATA DESIGN



Tipe



Silinder vertikal dengan ellipsoidal head



Kapasitas



647,3547 m3



Tekanan



5 atm



Temperatur



30 oC



Diameter kolom



6,4803 m



OD



6,5219 m



Tinggi



11,3405 m



Tebal Dinding



2,0712 m



Bahan Konstruksi



Hastelloy



85



6.37. TANGKI-03 (T-03) IDENTIFIKASI Nama Alat



Tangki



Kode Alat



T-03



Jumlah



2 buah



Fungsi



Untuk menampung produk monoetanolamina DATA DESIGN



Tipe



Silinder vertikal dengan ellipsoidal head



Kapasitas



165,0619 m3



Tekanan



1 atm



Temperatur



30 oC



Diameter kolom



4,1093 m



OD



4,1150 m



Tinggi



7,1912 m



Tebal Dinding



0,2847 m



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



86



6.38. TANGKI-04 (T-04) IDENTIFIKASI Nama Alat



Tangki



Kode Alat



T-04



Jumlah



2 buah



Fungsi



Untuk menampung produk dietanolamina DATA DESIGN



Tipe



Silinder vertikal dengan ellipsoidal head



Kapasitas



183,3062 m3



Tekanan



1 atm



Temperatur



30 oC



Diameter kolom



4,2554 m



OD



4,2613 m



Tinggi



7,4470 m



Tebal Dinding



0,2939 m



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



87



6.39. TANGKI-05 (T-05) IDENTIFIKASI Nama Alat



Tangki



Kode Alat



T-05



Jumlah



2 buah



Fungsi



Untuk menampung produk trietanolamina DATA DESIGN



Tipe



Silinder vertikal dengan ellipsoidal head



Kapasitas



268,4245 m3



Tekanan



1 atm



Temperatur



30 oC



Diameter kolom



4,8323 m



OD



4,8389 m



Tinggi



8,4566 m



Tebal Dinding



0,3304 m



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



88



6.40. TANGKI-06 (T-06) IDENTIFIKASI Nama Alat



Tangki



Kode Alat



T-06



Jumlah



2 buah



Fungsi



Untuk menampung larutan amonia hasil absorbsi DATA DESIGN



Tipe



Silinder vertikal dengan ellipsoidal head



Kapasitas



1023,5535 m3



Tekanan



1 atm



Temperatur



30oC



Diameter kolom



7,5495 m



OD



7,5595 m



Tinggi



13,2116 m



Tebal Dinding



0,5018 m



Bahan Konstruksi



Stainless Steel 316



BAB VIII ANALISA EKONOMI



Analisa ekonomi perlu dilakukan agar dapat mengetahui apakah pabrik yang akan didirikan dapat menguntungkan atau tidak sekaligus mendapatkan gambaran umum mengenai kelayakan pendirian Pra Rencana Pabrik Pembuatan Trietanolamina dengan Kapasitas 45.000 ton/tahun ini secara ekonomi. Dalam menganalisa ekonomi, Total Capital Investment (TCI) dan Total Production Cost (TPC) diperhitungkan terlebih dahulu (Lampiran 4, Perhitungan Ekonomi), selanjutnya menghitung parameter-parameter ekonomi yang diperlukan untuk menganalisa kelayakan Pra Rencana Pabrik Pembuatan Trietanolamina. Adapun parameter yang diambil dalam menentukan layak tidaknya pendirian pabrik Pembuatan Trietanolamina adalah sebagai berikut : 1) Profitabilitas a) Net Profit Before Tax (NPBT) b) Net Profit After Tax (NPAT) 2) Lama Waktu Pengembalian Modal a) Lama Pengangsuran Pengembalian Modal b) Pay Out Time (POT) 3) Total Modal Akhir a) Net Profit Over Total Life Time of Project (NPOLTP) b) Total Capital Sink (TCS) 4) Laju Pengembalian Modal a) Rate of Return Investment (ROR) b) Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF-ROR) 5) Break Even Point (BEP) Sebelum menganalisa kelima hal penting di atas, perlu dilakukan perhitungan terhadap beberapa hal berikut:



Modal Industri (Total Capital Investment), terdiri dari: a) Modal Tetap (Fixed Capital Investment) 94



95



b) Modal Kerja (Working Capital) 1) Biaya Produksi (Total Production Cost), terdiri dari : a) Biaya Operasi (Total Manufacturing Cost) b) Belanja Umum (General Expenses) 8.1.



Keuntungan (Profitabilitas) Didirikannya suatu pabrik tentunya memiliki tujuan mendapatkan



keuntungan yang besar. Maka dari itu keuntungan dari didirikannya suaru pabrik harus dipertimbangkan. Keuntungan merupakan selisih antara penjualan dengan modal investasi produksi. Keuntungan yang didapatkan oleh suatu pabrik akan diperoleh setelah pabrik beroperasi dalam jangka waktu tertentu. 8.1.1. Perhitungan Annual Cash Flow Annual cash Flow adalah uang tunai yang disediakan setiap tahunnya dan hitung dengan cara sebagai berikut: Penjualan Produk Produk Utama: Produksi Trietanolamina



45.000,0000 ton/tahun



Harga jual Trietanolamina



US $ 2000 / ton



Total Harga jual Trietanolamina



US $ 90.000.000,00



Produksi Samping Monoetanolamina



24.999.9998 ton/tahun



Harga jual Monoetanolamina



US $ 1500/ton



Total Harga jual Monoetanolamina



US $



Produksi Samping Dietanolamina



29.980.484,06 ton/tahun



Harga jual Dietanolamina



US $ 2100/ton



Total Harga jual Dietanolamina



US$ 62.959.016,52



Total Harga jual pertahun



US $ 190.459.016,28



Total Production Cost (TPC) Net Profit Before Tax (NPBT)



US $ 167.994.302,64 − US $ 22.464.713,65



Income Tax (35 % NPBT)



US $ 8.311.944,05



Net Profit After Tax (NPAT)



US $ 14.152.769,6



37.499.999,76



+



−



96



Depreciation (9,1 FCI )



US $ 1.922.148,15 +



Annual Cash Flow (ACF)



US



16.074.917,75



Uang tunai yang diperoleh setiap tahun sebesar US$ 15.695.358.71 karena uang tunai yang diperoleh setiap tahun adalah 64,62 % dari TCI dan lebih besar dari bunga bank (18,75%), maka Pabrik Trietanolamina dengan kapasitas 45.000 Ton/tahun layak untuk didirikan. 8.2.



Lama Waktu Pengembalian Modal Lamanya waktu untuk pengembalian modal dapat dilihat dari : 1) Kemampuan Pengangsuran 2) Pay Out Time (POT) Pay Out time adalah pengembalian pinjaman dari Bank. Suatu pabrik



dikatakan layak didirikan apabila pinjaman dari Bank dapat dikembalikan kurang dari setengah umur pabrik, debgan kata lain Pay Out Time kurang dari setengah service life. Optimalnya pendirian suatu pabrik harus diketahui service life dari pabrik tersebut karena lewat dari waktu tersebut maka pabrik dikatakan tidak beroperasi secara ekonomi lagi (Salvage Value, TSV = 0). Service life untuk chemical manufacturing adalah 11 tahun. (Peters & Timmerhaus, 1991) Depresiasi bisa dihitung dengan merujuk pada perhitungan Straight Line Method sebagai berikut: Depresiasi =



FCI - TSV Service life



Dimana : FCI



= Fixed Capital Investment = US $ 22.385.120,012



TSV



= Salvage Value = 0



Service life



= 11 tahun (Peters & Timmerhaus, 1991)



Sehingga, Depresiasi =



US $ 21.143.629 ,6411 = US $ 1.922.148, 1492 11



97



8.2.1. Lama Pengangsuran Pengembalian Modal Total Capital Investment adalah sejumlah uang atau modal yang dibutuhkan untuk mendirikan pabrik. Modal ini harus dikembalikan beserta bunganya dengan jalan mengangsur. Untuk menetapkan lama pengangsuran dapat dilakukan perhitungan dengan cara sebagai berikut : Total Capital Investment (TCI)



= US $ 24.874.858,4



Annual Cash Flow (ACF)



= US $ 16.074.917,75



Bunga Modal



= 18,75%



Pinjaman (P) (100% TCI)



= US $ 18.656.143,80



Maka besarnya angsuran pertahun dapat dihitung dengan rumus: Tabel 8.1. Angsuran Pengembalian Modal



Tahun ke-



Pinjaman (US$)



Bunga



Jumlah Hutang



Angsuran



Sisa Hutang



(US$)



(US$)



(US$)



(US$)



0



18.656.143,80



-



18.656.148,80



-



18.656.148,80



1



18.656.143,80



3.498.026,96



22.154.170,76



7.036.603,72



15.117.567,05



2



15.117.567,05



2.834.543,82



17.952.110,87



7.036.603,72



10.915.507,15



3



10.915.507,15



2.046.657,59



12.962.164,74



7.036.603,72



5.925.561,02



4



5.925.561,02



1.111.042,69



7.036.603,72



7.036.603,72



-



Jumlah



9.490.271,07



78.761.193,89



28.146.414,87



50.614.779,02



Pay Out Time (POT)



= 1,94 tahun = 2 tahun



Data dari tabel di atas menunjukkan bahwa pada waktu pengembalian modal yang kurang dari separuh umur pabrik (n < 5,5 tahun), menunjukkan bahwa pabrik pembuatan Trietanolamina layak untuk didirikan.



98



8.2.2. Pay Out Time (POT) Pay Out Time dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : POT =



FCI + BungaTCI ACF



Dimana : FCI (Fixed capital Investment)



= US $ 21.143.629,6411



Bunga Total Capital Investment



= US $ 9.490.271.07



ACF (Annual Cash Flow)



= US $ 16.074.917,75



POT =



US $ 21.143.629 ,6411 + US $ 9.490.271, 07 US $ 16.074.917 ,75



POT = 1,94 Pay Out Time (POT) yang diperoleh adalah 1,94 tahun, yaitu kurang dari setengah umur pabrik (11 tahun), dengan kata lain pabrik ini layak untuk didirikan. 8.3.



Total Modal Akhir Total modal akhir merupakan uang tunai yang ada hingga akhir umur



pabrik. Total modal akhir tersebut dapat dinyatakan dalam dua cara yaitu : 1. Net Profit Over Total life of Project (NPOTLP) 2. Total Capital Sink (TCS) Pabrik dinyatakan layak didirikan apabila hingga akhir umur pabrik, nilai NPOLTP lebih besar dari pada nilai TCI ditambah dengan bunga modal dan pabrik juga layak didirikan jika TCS lebih besar dari TCI. 8.3.1. Net Profit Over Total life of Project (NPOTLP) Net Profit Over Total Life of The Project merupakan total keuntungan yang didapatkan dalam bentuk uang tunai (termasuk angsuran untuk membayar bunga modal) selama umur pabrik dan ditambah Capital recovery. Ini dapat ditentukan dengan persamaan berikut : NPOTLP



Keterangan :



= CCP + CR



99



CCP



= Cummulative cash Position



CR



= Capital Recovery



a)



Cummulative Cash Position (CCP) Cummulative Cash Position (CCP) adalah total Annual Cash Flow (ACF)



selama umur pabrik setelah dipotong Total Capital Investment (TCI). Cummulative Cash Position (CCP) menunjukan total keuntungan yang dihasilkan dalam bentuk uang tunai. Harga CCP ini ditentukan dengan persamaan : CCP = n . ACF - TCI Keterangan : n (umur pabrik)



= 11 tahun



ACF (Annual Cash Flow)



= US $ 16.074.917,75



TCI (Total Capital Investment) = US $ 24.874.858,4



CCP = (11 x US$ 16.074.917,75 ) – US$ 24.874.858,4 = US $ 151.949.236,81



Capital Recovery (CR) Capital Recovery (CR) merupakan sejumlah modal yang ada pada akhir umur pabrik. Capital Recovery terdiri dari modal kerja (Working Capital), Salvage Value (Vs) dan tanah (land). Harga CR ditentukan menggunakan persamaan : CR = WC + Vs + L Keterangan : Working Capital



= US $ 3.731.228,76



Vs (Salvage Value)



= US $ 0



Land (L)



= US $ 2.296.858,26



CR



= US $ 3.731.228,76 + US $ 0 + US $ 2.296.858,26 = US $ 6.028.087,02



Dengan memasukan nilai CCP dan CR diatas, besarnya NPOTLP dapat dihitung sebagai berikut :



100



NPOTLP



= CCP + CR



NPOTLP



= US $ 151.949.236,81+ US $ 6.028.087,02 = US $ 157.977.323,82



Dari perhitungan di atas, harga NPOTLP



yang didapat sebesar



US



$157.977.323,82. Nilai ini lebih besar dari TCI ditambah bunga modal, yaitu sebesar US $ 34.365.129,47 sehingga pabrik ini layak untuk didirikan. 8.3.2. Total Capital Sink (TCS) Capital Sink merupakan Annual Cash Flow setelah dipotong angsuran pengembalian modal dan bunga modal selama umur pabrik. Capital Sink menunjukan keuntungan yang didapatkan dalam bentuk sejumlah uang tunai (tidak termasuk uang tunai yang digunakan untuk membayar seluruh angsuran pengembalian modal) selama umur pabrik yang dapat ditentukan dengan rumus: TCS



= n. ACF – Σ Angsuran



Keterangan : n (umur pabrik)



= 11 tahun



ACF (Annual Cash Flow)



= US $ 16.074.917,75



Σ Angsuran



= US $ 28.146.414,87



TCS



= n. ACF – Σ Angsuran = ( 11 x US $ 16.074.917,75) – US $ 28.146.414,87 = US $ 148.677.680,34



Dari



perhitungan di atas, harga TCS



yang didapat sebesar US $



148.677.680,34. Nilai ini lebih besar dari TCI, yaitu sebesar US $ 24.874.858,40 sehingga pabrik ini layak untuk didirikan.



101



8.4.



Laju Pengembalian Modal Laju pengembalian modal dapat dinyatakan dengan beberapa cara



diantaranya : a.



Rate of Return Investment (ROR)



b.



Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF-ROR)



8.4.1. Rate of Return Investment (ROR) Rate of Return on Investment (ROR) ditentukan menggunakan persamaan :



ROR =



Net Pr ofit After Tax x 100 % TCI



ROR =



US $ 14.152.769 ,6 x 100 % US $ 24.874.858 ,40



ROR = 56,89% Nilai Rate of Return on Investment (ROR) yang diperoleh sebesar 56,89% ini tergolong ROR pada level of risk very low. Dengan kata lain laju pengembalian modal berada pada posisi sangat baik, maka pabrik ini layak didirikan. 8.4.2. Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF-ROR) Discounted Cash Flow Rate of Return adalah laju pengembalian modal yang dihitung dari nilai bunga TCI sedemikian rupa sehingga Total Pressent Value dari Annual Cash Flow (ACF) selama umur pabrik serta Working capital & Salvage value pada akhir umur pabrik sama dengan Total Capital Investment (TCI). Persamaan yang digunakan untuk menentukan umur Discounted Cash Flow Rate of Return tersebut adalah :  1 1 1  WC + Vs TCI = ACF  ....(Peter,s hal 302) + + ... + + 1 2 n n ( 1 + i ) ( 1 + i ) ( 1 + i ) ( 1 + i )  



Keterangan : TCI (Total Capital Investment)



= US $ 24.874.858,4



ACF (Annual Cash Flow)



= US $ 16.074.917,75



WC (Working Capital)



= US $ 3.731.228,7602



Vs (Salvage Value)



= US $ 0



n (Service Life)



= 11 tahun



102



i (Discounted Cash Flow Rate of Return) 1 (Discount Factor) (1 + i )n



Dari hasil trial and error, didapatkan nilai Discounted Cash Flow Rate of Return (i) sebesar 0,665. Jadi, Discounted Cash Flow Rate of Return (DCF-ROR), i = 66,5 %. Nilai Discounted Cash Flow Rate of Return ini lebih besar dari bunga bank yaitu 18,75 % maka pabrik ini layak untuk didirikan. 8.5.



Break Even Point (BEP) Break Even Point adalah persentase kapasitas produksi yang seharusnya



dicapai agar semua modal yang diinvestasikan lunas terbayar dengan tercapainya titik impas, atau dengan kata lain Total Production Cost (TPC) = Selling Price (SP). Pabrik dikatakan layak untuk didirikan apabila BEP tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil. Nilai BEP yang memenuhi syarat yaitu mendekati 20% hingga 40 %. Break Even Point (BEP) dapat ditentukan dengan cara: 1) menggunakan rumus 2) menggunakan grafik 8.5.1. Menggunakan Rumus Nilai BEP secara matematis dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: BEP



=



Fixed Cost  100 % Selling Price − Variable Cost



Keterangan : Fixed Cost



=



Fixed Charge + Plant Overhead Cost + General



Expenses = US $ 16.005.116,59 Variable Cost



= Direct Production Cost = US $ 150.309.243,02



Selling Price



=



Total Income



= US $ 190.459.016,28



103



Sehingga : BEP



=



Fixed Cost  100 % Selling Price − Variable Cost



=



US $ 16.005.116 ,59 100 % US $ 190.459.01 6,28 - US $ 150.309.24 3,02



=



39,86 %



Jadi Break Even Point (BEP) yang didapatkan adalah 39,86 %. Dimana nilai BEP yang memenuhi syarat adalah dalam range 20 % - 40 %. Sehingga pabrik ini layak untuk didirikan. 8.5.2. Menggunakan Grafik Langkah-langkah penentuan Break Even Point (BEP) secara grafis dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut: 1) Dibuat garis sumbu Y vs X, dengan : Y = uang per tahun (US $) X = % kapasitas produksi 2) Dibuat secara grafik yang terdiri dari nilai Fixed Cost (FC) dan Variable Cost (VC). 3) Dibuat grafik TPC = FC + VC. 4) Dibuat grafik Selling Price (SP). 5) Pada perpotongan antara garis Selling Price dan Total Production Cost didapatkan harga kapasitas produksinya, yang menunjukkan nilai Break Even Point (BEP)-nya. Penentuan BEP dengan cara grafis ditunjukkan pada gambar 8.1. Titik impas (BEP) tercapai jika pabrik beroperasi 39,86 % dari kapasitas produksi.



104



200,0000



harga/1000 USD



150,0000 Selling Price 100,0000



Fixed Cost Total Production Cost



50,0000 0,0000 0



10



20



30



40



50



60



70



kapasitas produksi %



80



90



100



Gambar 8.1. Grafik Break Even Point



8.6.



Kesimpulan Analisa Ekonomi Dari perhitungan analisa ekonomi yang telah diuraikan di atas, Kesimpulan



dari perhitungan Analisa Ekonomi Pra Rencana Pabrik Pembuatan Vinil Asetat Monomer dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 8.2. Kesimpulan Analisa Ekonomi No.



Parameter



Hasil Perhitungan



Syarat Kelayakan



Kesimpulan



1.



Pay Out



1,94 tahun



< setengah umur pabrik



Layak



(umur pabrik = 11 tahun)



didirikan



Time (POT) 2.



Net Profit



US $ 157.977.323,82



Layak



Over Total



> TCI + Total Bunga Modal



Lifetime of



(US $34.365.129,47)



The Project (NPOTLP)



didirikan



105



No.



Parameter



Hasil Perhitungan



Syarat Kelayakan



Kesimpulan



3.



Total



US $ 148.677.680,34



> Total Capital Investment



Layak



(US $24.874.858,40)



didirikan



> level of risk (48%)



Layak



Capital Sink (TCS) 4.



Rate Of



56,89 %



Return



didirikan



(ROR) 5.



Break Even



39,86 %



Point



20% < BEP < 40%



Layak didirikan



(BEP) Berdasarkan perhitungan analisa ekonomi di atas, maka pabrik pembuatan Trietanolamina ini layak untuk didirikan.



BAB IX KESIMPULAN



Kesimpulan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Trietanolamina antara lain sebagai berikut: 1)



Pabrik pembuatan trietanolamina didirikan pada tahun 2026 dengan kapasitas 45.000 ton/tahun direncanakan untuk memenuhi kebutuhan trietanolamina di Indonesia dan negara-negara ASEAN.



2)



Pabrik trietanolamina akan didirikan di Desa Mulyasari, Ciampel, Kabupaten Karawang, Jawa Barat yang diperkirakan memiliki luas area 4,6 Ha.



3)



Perusahaan berbentuk Perseroan terbatas dengan struktur organisasi line and staff yang dipimpin oleh direktur dan memiliki total karyawan 126 orang.



4)



Berdasarkan faktor penyediaaan bahan baku, keadaan geografis, hasil analisa ekonomi, transportasi bahan baku dan produk,utilitas maka pabrik Trietanolamina dinyatakan layak untuk didirikan.



114



DAFTAR PUSTAKA ______. 2012. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. ______. 2013. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. ______. 2014. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. ______. 2015. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. ______. 2016. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. ______. 2017. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. ______. 2018. Data Ekspor dan Impor Trietanolamina. Jakarta: UN Comtrade. Couper, J. R., Penney, W. R., James, dan Walas, S. M. 2010. Chemical Process Equipment Selection and Design Edisi 2. New York: ButterworthHeinemann. Evans, J. E., dan Lobo, W. E. 1939. Heat Transfer in the Radiant Section of Petroleum Heaters. New York: Kellog Company. Felder, R. M. dan Rousseau, R. W. 2005. Elementary Principles of Chemical Engineering 3rd Edition. New York: John Wiley and Sons. Fogler, S. H. 2004. Element of Chemical Reaction Engineering 3rd Edition. United States of America: John Wiley & Sons, Inc. Geankoplis, C. J. 1993. Transport Processes and Unit Operations 3rd Edition. United States of America: Prentice-Hall International. Hanif, K. 2017. Jenis-Jenis Reaktor. Bandung: Politeknik Bandung. Hayness, W. M. 2012. Handbook of Chemistry and Physics. New York: CRC Press. Index Mundi. 2019. Indonesian Liquified Natural Gas Monthly Price – US Dollars per Million Metric British Thermal Unit. (Online). https://www.index mundi.com/commodities/?commodity=indonesian-liquified-naturalgas&months=60. (Diakses pada 1 April 2020). Ismail, S. 1999. Alat Industri Kimia. Inderalaya: Universitas Sriwijaya. Kemenperin RI. 2018. Kementerian Perindustrian Republik Indonesia: Industri Kimia



Ketergantungan



Bahan



Baku



Impor.



http://www.kemenperin. go.id/. (Diakses pada 1 April 2020).



(Online).



Kementerian PU. 1996. Kriteria Perencanaan Pengolahan Air. Jakarta: Direktorat Jendral Cipta Karya Kementerian Pekerjaan Umum. Kern, D. Q. 1957. Process Heat Transfer. Auckland: McGraw-Hill International Edition. Kirk-Othmer. 2013. Encyclopedia of Chemical Technology Volume 2 Edisi 4. New York: John Wiley & Sons, Inc. Kirk-Othmer. 1983. Encyclopedia of Chemical Technology Volume 23 Edisi 3. New York: John Wiley and Sons. Levenspiel, O. 1999. Chemical Reaction Engineering 2nd Edition. New York: Johw Wiley and Sons. Matches Engineering. 2017. Equipment Cost. (Online). www.matche.com. (Diakses pada 1 April 2020). McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. 1993. Unit Operation of Chemical Engineering 5th Edition. New York: McGraw-Hill. Megyesy, E. F. 2001. Pressure Vessel Handbook 12th Edition. Oklahoma: University of Tulsa. Perry, R. H., Green, D. W., dan Maloney, J. O. 1999. Perry's Chemical Engineers' Handbook 7th Edition. New York: McGraw-Hill Company. Peter, M. S., dan Timmerhaus, K. D. 1991. Plant Design and Economics For Chemical Engineers 4th Edition Volume IV. New York: McGraw-Hill Book Company. Ramdani. 2019. Struktur Organisasi. Semarang: Universitas Dipenogoro. Richardson, J. F., Harker, J. H., dan Backhurst, J. R. 2002. Coulson and Richardson's Chemical Engineering 5th Edition, Volume 2: Particle Technology & Separation Processes. New York: Butterworth-Heinemann. Rumah.com. 2013. Situs Properti Terdepan di Indonesia. (Online). http:// www.rumah123.com. (Diakses pada Tanggal 5 April 2020) Sleekr. 2018. Panduan Lengkap UU Ketenagakerjaan Indonesia. (Online). https://sleekr.co/blog/panduan-lengkap-undang-undang-ketenagakerjaan-di indonesia/. (Diakses pada tanggal 1 April 2020)



Smith, J. M. 1982. Chemical Engineering Kinetics 2nd Edition. New York: McGraw Hill Book Company. Smith, J. M., Van Ness, H. C., dan Abbot, M. M. 2001. Introduction Chemical Engineering Thermodynamics 6th Edition. Boston: McGraw Hill. Treybal, R. E. 1980. Mass Transfer Operations 3rd Edition. New York: McGrawHill Book Co. Ulfah, N. 2015. Sistem Pengendalian Manajemen. (Online). https://www.academia .edu/17207416/Jenis-jenis_struktur_organisasi. (Diakes pada Tanggal (5 April 2020). Ulman F.2002.Ulman’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 6th Edition. Vol A 16,VCH, Germany. Ulrich, G. G. 1984 A Guide to Chemical Engineering Process Design and Economics. New York: John Willey and Sons. Vataruk, W. M., Hall, R. S., dan Matley, J. 2002. Estimating Process Equipment Costs. Chemical Engineering Journal. Vol. 95, Hal. 66. Vilbrandt, F. C., dan Dryden, C. E. 1959. Chemical Engineering Plant Design 4th Edition Volume IV. New York: McGraw-Hill International Edition. Walas, S. M. 1990. Chemical Process Equipment. Boston: Butterworth-Heinemann Series in Chemical Engineering. Yaws, C. L. 1999. Chemical Properties Handbook. New York: McGraw Hill Education. Yushchenko, D. Y. 2019. Method for Synthesis of Triethanolamine. Jurnal. Vol 11(2): 113-118



Nama : Marisa Anggraini NIM



: 03031181621006



TUGAS KHUSUS KOLOM DESTILASI 1.



Deskripsi Umum Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia



berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam destilasi, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bantuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Metode ini termasuk sebagai unit operasi kimia jenis perpindahan panas. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Kebutuhan panas pada operasi destilasi cukup besar dibandingkan evaporator karena melibatkan panas sensibel, panas laten penguapan pada reboiler dan kondenser. Pengembangan salah satu proses pemisahan ini masih dilakukan untuk memperoleh kebutuhan panas yang minimum namun efisiensi pemisahan tinggi. Pemisahan dengan



metode destilasi mudah dilakukan pada campuran dengan kriteria: a) Keadaan standar berupa cairan yang saling melarutkan menjadi benarbenar homogen. b) Sifat penguapan relatif (α) yang besar. c) Bukan termasuk cairan azeotrop. Proses pemisahan metode destilasi dioperasikan dengan menguapkan campuran dengan pertimbangan titik didih zat yang volatil. Campuran akan diuapkan di reboiler. Uap dikontakkan dengan cairan dari feed maupun refluks dalam waktu relatif cukup pada temperatur dan tekanan tertentu sehingga mencapai keseimbangan fase sebelum campuran dipisahkan menjadi distilat dan residu. 2.



Komponen dan Operasi Kolom Destilasi Kolom destilasi terdiri dari beberapa komponen, yang masing-masing



digunakan untuk mentransfer energi panas atau meningkatkan perpindahan material. Skema unit destilasi khas dengan satu umpan dan dua aliran produk ditunjukkan Gambar 1 .Unit destilasi khas mengandung beberapa komponen utama: a) Vessel vertikal tempat pemisahan komponen cairan dilakukan. 1



2



b) Kolom bagian dalam seperti trays atau Plates yang digunakan untuk meningkatkan pemisahan komponen. c) Reboiler untuk memberikan penguapan yang diperlukan untuk proses destilasi. c) Kondensor untuk mendinginkan dan mengembunkan uap yang meninggalkan bagian atas kolom. d) Sebuah drum refluks atau accumulator untuk menampung uap yang terkondensasi dari top kolom sehingga liquid (reflux) dapat di recycle kembali ke dalam kolom.



Gambar 1. Komponen Destilasi (Sumber: Komariah, 2009)



Campuran liquid yang akan diproses dikenal sebagai umpan dan ini dimasukkan biasanya di suatu tempat dekat tengah kolom ke tray yang dikenal sebagai feed tray. Feed tray membagi kolom menjadi bagian atas (enriching atau rectification) dan bagian bawah (stripping). Umpan mengalir ke bawah kolom di mana ia dikumpulkan di reboiler. Panas disuplai ke reboiler untuk menghasilkan uap. Sumber input panas dapat berupa cairan yang cocok, sebagian besar pabrik kimia ini biasanya dalam bentuk steam. Di kilang, sumber pemanas dapat berupa aliran keluaran dari kolom lain. Uap yang dinaikkan dalam reboiler dimasukkan kembali ke dalam unit di bagian bawah kolom. Cairan yang dikeluarkan dari reboiler dikenal sebagai produk bawah. Uap bergerak ke atas kolom, dan saat keluar dari bagian atas unit, kondensor mendinginkannya. Cairan kental disimpan dalam



3



bejana penampung yang dikenal sebagai drum refluks. Beberapa cairan ini didaur ulang kembali ke bagian atas kolom dan ini disebut refluks. Cairan kental yang dikeluarkan dari sistem dikenal sebagai produk sulingan atau produk atas. 3.



Jenis Destilasi



3.1. Berdasarkan prosesnya, destilasi terbagi menjadi dua, yaitu: a) Kolom Batch Pada operasi batch, umpan dimasukkan kedalam kolom secara batch, yaitu kolom diisi kemudian baru dilakukan destilasi. Ketika proses yang dinginkan telah dicapai, umpan berikutnya baru dimasukkan lagi. b) Kolom Kontinyu Kolom kontinyu memproses laju umpan yang kontinyu. Tidak ada penghentian kecuali jika terjadi masalah pada kolom atau unit prosesnya. Tipe ini yang paling umum dipakai. Destilasi kontinyu dapat dibedakan menjadi : •



Flash Destilasi Flash distillation atau dikenal dengan destilasi kilat merupakan destilasi kontinyu (steady state) satu tahap tanpa adanya refluks yang kembali ke bejana didih. Pada destilasi ini, penguapan sebagian liquid terjadi sedemikian rupa sehingga uap yang dihasilkan berada dalam kesetimbangan dengan liquid yang tersisa, kemudian uap tersebut dipisahkan dari liquid dan dikondensasikan. Destilasi kilat digunakan terutama untuk memisahkan komponen-komponen yang memiliki titik didih yang berbeda jauh. Destilasi ini tidak efektif untuk memisahkan komponen-komponen yang nilai volatilitasnya hampir sama, karena proses yang terjadi berlangsung secara cepat.



•



Destilasi kontinyu dengan refluks Destilasi kontinyu dengan refluks adalah proses destilasi yang lebih banyak digunakan pada industri, proses ini pada bagian top kolom dilengkapi dengan aliran balik uap yang telah terkondensasi menuju bejana didih kembali berupa refluks.



4



3.2. Berdasarkan tekanannya, kolom destilasi dibagi menjadi tiga, yaitu: a) Destilasi Vakum Kolom ini beroperasi pada tekanan dibawah tekanan atmosfer atau hampa. Pada tekanan vakum ini, titik didih cairan turun, sehingga pemisahan fraksi berat dapat dilakukan pada suhu yang relatif rendah. Tujuan utamanya adalah untuk mendapatkan kembali sebanyak mungkin fraksi ringan yang masih tercampur atau



terbawa dalam senyawa tersebut. Kolom ini memiliki



diameter yang lebih besar dari pada yang dimiliki kolom destilasi atmosferik karena jumlah aliran uapnya lebih besar.



Gambar 2. Destilasi vacum (Sumber: Patil, 2009)



b) Destilasi Atmosferik Destilasi atmosferik adalah proses destilasi yang dilakukan pada tekanan atmosfer (tekanan sekitar 1 atm). Pengaturan suhu maksimum dengan maksud agar tidak terjadi perengkahan pada produk yang dihasilkan. Destilasi atmosferik pada industri migas adalah untuk mengolah minyak mentah menjadi fraksi-fraksi antara lain refinery gas, naphta, kerosen, solar, minyak diesel, dan residu. c) Destilasi Bertekanan Kolom ini beroperasi pada tekanan diatas tekanan atmosfer. Ini digunakan untuk memisahkan senyawa yang bertitik didih atau titik embun rendah.



5



Penaikan tekanan dimaksudkan untuk menaikkan titik didih ini. Pemanfaatannya adalah untk separasi komponen-komponen ringan. Prinsip kerjanya sama dengan kolom destilasi atmosferik. 3.3. Berdasarkan komponennya, destilasi dibagi menjadi dua, yaitu: a) Destilasi Biner Destilasi biner merupakan proses pemisahan secara fisika campuran homogen dua larutan yang berbeda menggunakan temperatur tinggi dan tekanan rendah sehingga terjadi penguapan berdasarkan perbedaan titik didih atau volatilitas komponen tersebut. Kemudian uap yang terbentuk diembunkan dalam kondensor. Di dalam kolom destilasi, komponen yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap, sedangkan komponen yang memiliki titik didih lebih tinggi akan tetap berfase cair. Komponen dengan titik lebih rendah dalam fase gas berakumulasi pada bagian atas kolom destilasi dan menuju kondenser. Komponen dalam fase cair menuju ke bagian bawah kolom menuju proses di unit selanjutnya. b) Destilasi Multikomponen Destilasi multikompenen merupakan proses pemisahan secara destilasi dimana komponen yang akan dipisahkan lebih dari dua. Proses pemisahan dari campuran multikomponen pada menara destilasi hanya akan terjadi pada dua komponen saja. Misalnya, untuk campuran A, B, C, D, dan seterusnya, proses pemisahan dalam satu menara destilasi hanya dapat terjadi antara komponen A dan B, atau B dan C, dan seterusnya. Misalnya, pada destilasi multikomponen ini terjadi pemisahan antara komponen A dan B. Komponen A merupakan light key component dan komponen B merupakan heavy key component. Light key component merupakan komponen yang lebih mudah menguap (LK) yang akan dihasilkan pada distilat. Heavy key component merupakan komponen yang lebih sulit untuk menguap (HK) dan akan dihasilkan pada bottom. Komponen-komponen yang lebih mudah menguap dari light key component disebut dengan light components yang akan terdapat dalam jumlah yang sedikit pada bottom. Untuk komponen-komponen yang



6



lebih sulit menguap daripada heavy key components akan terdapat pada distilat dalam jumlah yang sedikit. 4.



Jenis Isian Kolom Destilasi Kolom destilasi dapat diklasifikasi menjadi dua jenis, yaitu plate column dan



packed column. Perbedaan dari kedua jenis kolom ini adalah isiannya, untuk plate column terdiri dari plat-plat, sedangkan packed column terdiri dari packing. Fungsi dari isian ini adalah memperbesar luas permukaan kontak antara uap dan liquid sehingga pemisahaan dapat tercapai. Pemilihan jenis kolom destilasi antara plate dan packed column perlu dilakukan dengan tujuan ekonomis operasional dan/atau harga alat. Pertimbangan pemilihan jenis kolom destilasi dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Pertimbangan dan perbedaan jenis kolom destilasi



Jenis Kolom Destilasi Pertimbangan Plate Column Kapasitas laju massa liquid sangat rendah



Besar -



Packed Column Kecil Tidak cocok



Prediksi efisiensi Plate/ HETP



Mendekati akurat



Kurang akurat



Hasil desain terhadap aktual



Mendekati akurat



Kurang akurat



Aplikasi produk dari side stream



Cocok



Pembersihan fouling



Lebih mudah, Mahal biaya



Sulit, namun lebih murah biaya pemeliharaan jika untuk diameter kecil, Murah biaya Lebih rendah,



Pressure drop



Lebih tinggi



dipertimbangkan untuk destilasi vakum Murah, tetapi hanya cocok



Harga dan biaya



Mahal, sulit diinstalasi



diameter kolom kurang dari 0,6 m (Sumber: Sinnot, 2005)



7



4.1. Tray dan Plate Tray atau plate column umumnya didesain dengan aliran uap dan liquid secara cross-current, tetapi ada juga yang didesain tanpa downcomer (noncross-flow plate) dengan liquid mengalir melalui lubang-lubang besar pada pelat membentuk shower. Tipe non-cross-flow Plate digunakan khusus destilasi yang memerlukan pressure drop yang rendah. Plate column dengan aliran cross-flow dapat diklasifikasikan berdasarkan metode kontak antara uap dan liquid-nya, yaitu sieve plate (perforated plate ), bubble-cap plate , dan valve plate (floating cap plate ).



Gambar 3. Plate Column (Sumber: Komariah, 2009)



a) bubble-cap Plate Mempunyai riser atau cerobong yang terpasang diatas lubang (hole) dan sebuah cap yang menutupi riser. Cap tersebut diletakkan sedemikian rupa sehingga ada celah antar riser dan cap. Uap melalui chimney dan langsung keluar melalui celah cap. Akhirnya keluar melewati slots dalam cap dan mem-bubble melalui liquid pada tray. b) valve Plate Pada valve trays, perforasi ditutupi oleh valve yang dapat dingkat. Uap terangkat ketutup, karena itu membentuk area aliran untuk aliran uap. Lifting cap langsung mengalirkan uap secara horizontal



ke liquid, sehingga



memungkinkan kontak lebih banyak dari pada yang terjadi pada sieve tray.



8



c) sieve Plate Sieve Tray adalah plate metal sederhana dengan lubang diantaranya. Vapour lewat keatas melalui liquid pada plate . Jumlah dan ukuran lubang menjadi parameter desain. Karena luas range operasi, kemudahan perawatan, dan factor biaya, kebanyakan aplikasinya sieve dan valve tray diganti dengan bubble cap tray.



(



(



(



(



Gambar 4. Berbagai Macam Plate (Sumber: Felder, 2000)



d) Pemlilihan Tipe Tray/Plate Faktor utama yang menjadi pertimbangan dalam membandingkan kinerja bubble cap, sieve dan valve plate adalah: biaya, kapasitas, range operasi, efisiensi dan pressure drop. 1. Biaya Bubble-cap lebih mahal dibandingkan sieve atau valve plate. Biaya relatif tergantung pada material konstruksi yang digunakan; untuk mild steel rasio biaya bubble-cap : valve : sieve, mendekati 3,0 : 1,5 : 1,0. 2. Kapasitas Perbedaan ketiganya tidak terlalu besar namun urutannya mulai dari flowrate yang lebih besar adalah sieve, valve, bubble-cap. 3. Range operasi Ini merupakan faktor yang amat signifikan. Dengan range operasi yang berarti range dari laju uap dan liquid melalui Plates yang akan beroperasi secara menguntungkan



(operasi



stabil).



Fleksibelitas



selalu



diperlukan



dalam



mengoperasikan pabrik untuk perubahan dalam laju produksi, dan untuk menutupi



9



kondisi start-up dan shut down. Perbandingan antara flowrate tertinggi terhadap flowrate terendah disebut turn-down ratio. 4. Pressure drop Pressure drop dari plate dapat menjadi pertimbangan utama terutama dalam kolom vakum. Plate pressure drop tergantung dari desain detail dari plate tetapi pada umumnya sieve tray memberikan pressure terendah lalu diikuti oleh valve, dengan bubble cap merupakan yang tertinggi. Dari semua faktor dalam pemilihan tersebut dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: a. Sieve plates merupakan plates termurah dan lebih menguntungkan untuk berbagai aplikasi. b. Valve plates harus dipertimbangkan jika turn over ratio tidak bisa dipenuhi oleh sieve plates. c. Bubble Plates hanya digunakan jika laju uap yang akan ditangani sangat rendah. 4.2. Packed Column Packed column adalah sebuah kolom yang memiliki material packing yang berfungsi untuk meningkatkan kontak antara cairan dan uap. Hal ini dikarenakan packing dapat mempengaruhi pergerakan cairan dan gas dalam sebuah kolom. Fluida akan membentuk flow path dalam melewati packing. Adanya flow path ini mempengaruhi bagaimana transfer massa antara cairan dan uap. Transfer terjadi di dinding-dinding dalam packing. Dalam packed column, material packing dibagi menjadi tiga jenis: a) Random packing, dimana packing dimasukkan ke dalam sebuah kolom secara random, tanpa adanya penyusunan. b) Stacked packing, dimana packing disusun ke dalam sebuah kolom untuk memberikan sebuah susunan packing yang seragam. c) Structured packing, merupakan sebuah packing yang dibuat untuk memberikan konfigurasi geometrik yang spesifik. Contohnya structured packing yang dibuat dari plat besi yang dibentuk secara bergelombang.



10



Gambar 5. Beberapa Jenis Packing (Sumber: Felder, 2000)



5.



Faktor yang Mempengaruhi Operasi Kolom Destilasi Kinerja kolom destilasi ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain : 1) Kondisi feed. 2) Kondisi refluks. 3) Kondisi aliran uap Kondisi feed ataupun komposisi feed mempengaruhi garis operasi dan jumlah



stage pada destilasi sekaligus titik feed tray. Kondisi refluks dapat mempengaruhi banyaknya tray. Semakin sedkit kebutuhan tray maka semakin baik proses pemisahaannya. Tray minimum dibutuhkan pada saat aliran refluks total tanpa distilat, umumnya terjadi pada saat start up. Apabila refluks ditingkat, maka jumlah tray menurun, tetapi menambah biaya operasi melalui kebutuhan steam dan air. Kondisi aliran uap memiliki beberapa kondisi yang merugikan, antara lain foaming, entrainment, weeping/dumping, dan flooding. Foaming menyebabkan terjadi ekspansi volume liquid. Luas kontak antara uap dan liquid cukup, tetapi mengganggu aliran uap yang naik ke atas dan berdampak naiknya pressure drop. Entrainment merupakan fenomena terangkatnya liquid oleh uap menuju tray di atasnya sebagai dampak dari laju alir uap yang tinggi. Terjadinya entrainment berdampak menurunnya efisiensi pemisahan, kemurnian distilat terganggu, dan menyebabkan flooding apabila jumlah liquid yang terangkat berlebihan. Berbeda dengan entrainment, weeping disebabkan oleh aliran uap rendah. Uap tidak cukup menahan liquid yang ada pada tray sehingga dapat merembes melalui lubang-lubang perforasi. Weeping dapat menurunkan efisiensi pemisahan karena uap tertahan di bawah tray. Flooding terjadi akibat aliran uap terlalu tinggi sehingga liquid terangkat ke tray di atasnya. Flooding dideteksi melalui adanya penurunan tekanan diferensial di dalam kolom sekaligus penurunan efisiensi pemisahan secara signifikan (Komariah, 2009).



11



DAFTAR PUSTAKA Fatimura, M. 2014. Tinjauan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Operasi pada Kolom Destilasi. Jurnal Media Teknik. Vol. 11(1): 23-31. Felder, Richard M. 2000. Elementary Principles of Chemical Process, 3rd Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc. Hesse, H. 1945. Process Equipment Design. New Jersey. Komariah, L., 2009. Tinjauan Teoritis Perancangan Kolom Destilasi untuk Rencana Pabrik Skala Industri. Jurnal Teknik Kimia. Vol. 16(4): 19-27. Mendes, M. F. 2017. Distillation – Innovative Applications and Modeling. Croatia: Intech. Patil, K., dkk. 2009. Distillation Operations: Methods, Operational and Design Issues. Ratnagiri. National Conference on Advances in Heat and Mass Transfer. Seider, W.D. 1999. Process Design Principle. New York: John Wiley & Sons. Skogestad, S. 1997. Dynamics and Control of Distillation Columns. Trans IchemE Journal. Vol 75: 1-36. Sinnot, R. 2005. Chemical Engineering Design Fourth Edition. Oxford: Butterworth-Heinemann. Steffen, V. 2019. Distillation. Europe: Intechopen Wahyudi, N. T. 2017. Rancangan Alat Distilasi untuk Menghasilkan Kondensat dengan Metode Distilasi Satu Tingkat. Jurnal Chemurgy. Vol 1(2): 30-33.



Nama : Maria Margaretha Nim



: 03031181621025



TUGAS KHUSUS STRIPPER 1.



Deskripsi Umum Stripping adalah operasi pemisahan solute dari fase cair ke fase gas, yaitu



dengan mengontakkan cairan yang berisi solute dengan pelarut gas (stripping agent) yang tidak larut ke dalam cairan. Stripping adalah proses regenerasi termal pelarut dimana larutan tersebut dikontakkan dengan pelarut gas yang tidak larut terhadap cairan tersebut. Kolom stripper terdiri dari beberapa buah bed yang berisi tumpukan packing serta beroperasi pada suhu dan tekanan tertentu (Nisa dkk, 2019). Proses Stripping dilakukan dalam kolom stripper, stripper adalah suatu alat yang digunakan untuk mengambil suatu zat atau senyawa dari senyawa lainnya dengan fase yang berbeda (Davis dan Gerry 2009). Contohnya adalah pemisahan gas nitrogen dan hydrogen pada amoniak cair. Berikut gambar kolom stripper yang tersedia pada Gambar 1.



Gambar 1. Kolom Striper ( Phillip,1997) Kolom stripping udara paling banyak digunakan untuk menghilangkan Senyawa Organik Volatil (VOC) dari air. Dengan memaksa udara melewati air yang terkontaminasi, VOC diuapkan dari air dan udara yang melewati kolom menyerap uap yang terkontaminasi. Udara kemudian dapat dihilangkan atau dipompa ke atmosfer jika konsentrasi VOC dalam bentuk uap cukup rendah (Oyenekan dan Rochelle, 2006). Tipe kolom stripping yang biasanya digunakan



adalah packed column dan sieve tray. Desain kolom stripping udara diatur oleh perbedaan dalam volatilitas antara senyawa organik volatil (VOC) dalam air yang terkontaminasi. Di industri, proses absorpsi atau stripping CO2 terjadi pada tekanan tinggi, beberapa komponen disamping CO2 dapat terserap dan terjadi interaksi antar komponen dalam film gas maupun film liquida yang mempengaruhi proses perpindahan massa maupun reaksi kimia. Berikut ini adalah Gambar 1.2 unit stripping CO2 skala industri



Gambar 1.2 Unis stripping CO2 ( Nisa,2019)



2.



Jenis Stripper



2.1 Stripper dengan Injeksi Steam Injeksi steam pada stripper jenis ini bertujuan untuk menurunkan tekanan partial diatas permukaan cairan, sehingga fraksi ringan yang terikut ke da sar



kolom



stripper



yang



akan



lebih



mudah



menguap



dan



kembali



ke kolom fraksinasi. 2.2 Stripper dengan Reboiler Pemanasan kembali pada bottom kolom stripper jenis ini bertujuan agar terjadinya penguapan. Uap dalam reboiler mempunyai Specific Gravity (SG) yang lebih rendah dari pada SG cairan di dasar stripper , cairan di dasar stripper akan mendorong uap kembali ke stripper dan seterusnya menguap kembali ke kolom fraksinasi. Stripper dengan reboiler ada dua macam :



a. Stripper dengan Dapur Reboiler Reboiler jenis ini banyak digunakan. Bentuknya seperti dapur yang berfungsi untuk memanaskan fluida cair dari dasar stripper yang masih banyak mengandung fraksi-fraksi ringan yang tidak dikehendaki. Dengan bantuan pompa cairan dilewatkan melalui dapur dan dipanaskan sampai suhutertentu, sehingga fraksi ringan yang tidak dikehendaki didalam produk akanteruapkan melalui puncak stripper. Dengan menguapkan fraksi ringan maka produk dari dasar stripper flash pointnya akan naik. b. Stripper dengan Thermosiphon Reboiler Reboiler Jenis ini berbentuk seperti alat penukar panas yang terdiri dari shell and tube dan banyak digunakan pada unit yang mempunyai produkdengan temperatur yang masih tinggi sehingga panasnya dimanfaatkan sebagai reboiler stripper. Prinsip kerja reboiler ini bekerja atas dasar perbedaan Spesific Gravity yaitu dengan adanya pemanasan dari media pemanas cairan yang ada padadasar stripper. Cairan yang lebih panas mempunyai Specific Gravity lebih kecil, sehingga cairan pada dasar stripper mendesak cairan yang berbeda padaalat penukar panas kembali ke stripper, sehingga terjadi aliran pada alat penukar panas tersebut. Dengan adanya aliran terjadi aliran pada alat penukar panas tersebut. Dengan adanya aliran tersebut fraksi ringan yangmasih terkandung didasar stripper akan naik dan menguap melalui puncak stripper. Dengan demikian produk yang diambil dari dasar stripper diharapkan sudah sesuai dengan spesifikasinya. 3.



Komponen Utama Stripper



Untuk menentukan suatu produk yang telah ditentukan dan mendapatkan hasil yang maksimal, maka di dalam kolom stripper dilengkapi dengan beberapa bagian, yaitu: 1. Tray Bagian ini berfungsi sebagai alat pengontak antar fraksi ringan dan berat, sehingga terjadi proses pemisahan. Tray terdiri dari beberapa macam yaitu bubble cup, sive plate, valve plate dan flexi plate. Setiap jenis-jenis plate memiliki kelebihan serta kekutangan tertentu, tetapi tray yang paling banyak digunakan ialah bubble cup.



2. Weir Meupakan salah satu alat yang berupa potongan plate yang berfungsi untuk mempertahankan tinggi permukaan di bawah down comer, agar ujung bawah down comer cukup hanya tercelup kedalam cairan, sehingga bertindak sebagai seal atau perapat untuk uap yang akan naik ke atas. 3. Down Comer Alat ini berfungsi untuk mengalirkan cairan dari atas yang menuju ke plate yang adah dibawahnya. Down comer terdiri dati dua macam yaitu down comer yang berbentuk pipa serta dawn comer yang berbentuk saluran pencurah. Untuk mencegah mengalirnya uap hidrokarbon keatas melalui sungkup down comer maka down comer harus memiliki seal yang cukup atau ujung down comer cukup tercelup kedalam cairan yang berada pada plat dibawahnya. 4. Tab Merupakan kaki dari cap yang berfungsi untuk menahan valve tray agar tidak terlepas dari plate. 5. Support Ring Berfungsi sebagai tempat dudukan plate. 4. Packed column Packed column terdiri dari kolom vertikal dengan cairan masuk mengalir dari bagian atas dan cairan keluar dari bagian bawah. Fasa uap masuk dari bagian bawah kolom dan keluar dari atas. Packed digunakan untuk meningkatkan bidang kontak antarafase cair dan uap. Ada berbagai jenis kemasan yang digunakan dan masing-masing keuntungan dan kerugiannya. Kontak gas cair dalam packed bed column berlangsung secara kontinyu.Dalam rangka memperluas permukaan kontak antar fase gas-cair, digunakan kolom berisi packing (packed coloumn ). Pemilihan packing dilakukan dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut ( Perry and green, 1984) : 1. Memiliki luas permukaan terbasahi tiap unit volum yang besar. 2. Memiliki ruang kosong yang cukup besar sehingga kehilangan tekanan kecil.



3. Karakteristik pambasahan baik. 4. Densitas kecil agar berat kolom keseluruhan kecil. 5. Tahan korosi dan ekonomis. Packing adalah material yang berguna untuk memperluas permukaan didalam kolom. Cairan akan lebih mudah menguap apabila bersentuhan dengan suatu permukaan yang bersuhu berbeda. Demikian juga uap akan lebih mudahterk ondensasi apabila bersentuhan dengan permukaan yang berbeda suhu. Karena itusebagian besar ruang didalam kolom harus diisi dengan material yang bisamenyediakan permukaan yang lebih banyak untuk bersentuhan dengan uap. Material packing ini bisa berupa kerikil, pecahan keramik, kaca, besi, temb aga, atau apapunasal tidak berkarat dan bereaksi dengan alkohol. Almunium dan bahan plastik sebaiknya tidak digunakan. Packing diharapkan jangan sampai terlalu padat sehingga menyumbat aliran uap. Material terbaik untuk packing adalah scrub stainless steel /tembaga dan rashcig/pall ring yang biasanya digunakan industri.Packing juga menciptakan efek destilasi berulang. Packing harus disangga dengan perforated plate untuk menjaga agar tidak jatuh kedalam boiler (Mahmoodi dan Darvishi, 2017). Tipe packing menyalurkan cairan yang mengalir dari atas ke bawah kolom yang tersedia pada Gambar 2.1 dan Gambar 2.2



Gambar 4.1 Packing kolom (Phillips,1997) No Keuntungan 1. Menghilangkan VOC 99% 2. 3.



Alternatif paling ekonomis untuk aliran 50 gpm Dapat beroperasi pada tekanan rendah



Kerugian Dibutuhkan treatment udara agar tidak terjadi polusi udara Bed packing harus dibersihkan dan dicuci dengan asam Fouling dapat terjadi dengan cepat



4. 5.



Dapat beroperasi pada berbagai laju aliran udara Biasanya digunakan untuk air yang cenderung berbusa



Membutuhkan biaya konstruksi yang tinggi Membutuhkan kolom yang tinggi



Gambar 4.2. Sieve Tray dan Packed column (Phillip, 1997)



4.1



Tipe Packing



4.4.1. Random Packing



Random packing merupakan jenis packing berdasarkan pengisiannya. Di dalam cooling tower, random packing dijatuhkan atau ditempatkan secara acak di dalam menara. Dimana menara tersebut diisi air untuk mengurangi kecepatan jatuhnya. Random packing umumnya digunakan di dalam kilang minyak, proses gas, kimia dan proses industri lingkungan. Random packing me mpunyai densitas yang tinggi, panas yang sangat baik, tahan terhadap asam dan dapat menahan korosi yang disebabkan oleh berbagai macam asam anorganik, asam organik dan solven organic, kecuali asam hydrofluoric (Sinnot.R.K, 2005). Chemical Engineering Design Fourth Edition. Oxford: Butterworth-Heinemann



Bermacam-macam tipe packing kolom telah dikembangkan dan digunakan. Tipe packing kolom yang umum digunakan adalah random packing. Material packing yang digunakan memiliki sifat inert dan murah seperti tanah liat, porcelain, carbon graphite, atau plastik. Salah satu karakteristik packing yang bagus adalah memiliki void fraction 60 sampai 90%. Random packing mengijinkan volume cairan yang cukup besar melewati packing dan berkontak secara berlawanan dengan aliran gas melewati pada packing dengan pressure drop yang rendah. Berikut gambar jenis packing yang sering digunakan Gambar 4.3



Gambar 4.3 Jenis Packing ( Treybal,1981) 4.4.2. Jenis Random Packing a. Wood gids. Jenis ini pressure dropnya sangat rendah, effisiensi terhadap kontak sangat rendah namun tinggi pada HETP atau HTU. Baik digunakan pada menara dengan tekanan atmosfir berbentuk persegi atau persegi panjang. b. Coke Memiliki keuntungan yang ringan dan memiliki permukaan yang besar per satuan berat. Yang merugikan adalah small free cross dan kecenderungan untuk beberapa konstituen larut sedikit coke untuk masuk ke dalam larutan. Permukaan tidak begitu besar seperti yang diharapkan, karena banyak dari pori-pori begitu sangat kecil yang diisi



dengan cairan dan oleh karena itu tidak efektif dalam pemberian permukaan di mana kontak dengan fasa gas bisa terjadi. Coke biasanya murah dan tersedia secara umum, dan dalam operasi kecil dan sederhana.



c.



Raschig ring. Rasching ring, generasi pertama random packing, biasanya terbuat darilogam seperti baja karbon, atau dari non-logamkarbon hitam. Hal ini biasanya lebih tebal daripada jenis random packing yang lainnya. jenis packing ini menawarkan duarbility korosi tinggi. Jenis random packing ini tersedia dalam variabel seperti ukuran (mm): 25,38, dan 50. Raschig ring yang dibuat khusus dari karbon grafit atau digunakan dalam aplikasi khusus menuntut korosi baik dan thermal shock resistance. Jenis ini paling tahan terhadap asam, alkalis dan sebagai pembersih pada temperatur tinggi. Raching ring memiliki penggunaan yang luas karena harganya yang murahdan disediakan oleh vendor dalam berbagai ukuran dan bahan. Namun,penggunaan rasching ring secara bertahap mulai digantikan oleh pall ring yang lebih efisien walaupun harganya lebih mahal.



d.



Pall ring Pall ring merupakan tipe baru dari random packing. Pall ring mempunyai efisiensi yang tinggi dan merupakan pengembangan dari raschig ring. Jenis Dohntec pall ring menunjukkan bahwa pall ring



mempunyai



kapasitas yang lebih besar dan pressure drop yang lebih kecil daripada random packingyang lain. Pada pallring mempunyai dinding silindris yang terbuka dan bagian dalam yang cenderung menonjol keluar, sehingga pall ring dapat menerima kapasitas yang lebih besar dan pressure drop yang lebih kecil daripada cylindrical rings. Desain cincin terbuka pada pall ring dapat menjaga distribusi dan menahan tendensi saluran dinding. Kontak pada permukaan bagian dalam dan bagian luar dari pall ring ,efektif untuk distribusi liquid dan gas, serta tahan terhadap penyumbatan.



4.4.3.



Regular Packing Packing jenis ini menguntungkan karena pressure drop yang rendah dan laju alir fluida yang makin lebih besar, namun packing jenis ini lebih mahal biaya instalasinya dari packing yang jenis random. (Seader dan Henley. 2005) .Berikut adalah gambar untuk regular packing tersedia Gambar 4.4



Gambar 4.4 Regular Packing (Treybal,1981)



Regular Packing adalah elemen yang dibentuk oleh lapisan yang condong deflecting element. The deflecting element



tersebut diatur dalam



persimpangan berselang berhubungan satu sama lain dan terus memberikan aliran saluran yang buka di kedua berakhir. Selain itu, aliran saluran terbukalaterally mengalir ke saluran yang berdekatan lapisan dari deflecting element. Dengan menyediakan kemasan untuk meningkatkan perpercepatan dan massa antara dua media mengalir melalui counter current dalam kemasan yang lebih baik adalah sebuah polyhedron. 5.



Persamaan Analitik untuk menghitung jumlah plate teoritis dari menara packing.



Persamaan Analitik untuk menghitung jumlah plate teoritis N dalam suatu proses absorpsi dengan menggunakan menara packing sama dengan persamaan yang digunakan pada menara plate. Untuk perpindahan solote dari fase gas V ke fase liquid L (absorpsi)



Untuk perpindahan solute dari fase liquid L ke fase gas V (stripping)



(Sumber : Treyball, 1981) Dimana A = L/mV Bila garis kesetimbangan dan garis operasi merupakan garis lurus, m dan A = L/mV akan bermacam macam. Untuk proses absorpsi pada konsentrat bottom di tray terakhir, slope m 1 pada titik x1 yang digunakan. Untuk larutan encer pada top tray, m2 pada titik y2 pada garis keaetimbangan yang digunakan. Jadi, A1 = L1/m1V1, A2 = L2/m2V2, dan A = A1A2 , untuk larutan encer m2 digunakan dari persamaan.Untuk proses stripping , pada bagian atas (top) atau konsentret stage, slope m 2 pada titik y2 pada garis kesetimbangan yang digunakan. Pada daerah bottom atau larutan encer, slope m1 pada titik x1 pada garis kesetimbangan yang digunakan. Jadi A1 = L1/m1V1, A2 = L2/m2V2, dan A = A1A2 . 6.



Penggunaan Stripper Pada Unit Pengolahan



Stripper digunakan untuk mengeluarkan fraksi ringan yang terikut ke dalam larutan fraksi yang telah ditentukan dengan tujuan menghasilkan fraksi yang lebih baik. Misalnya pada proses destilasi, fraksi kerosen yang ditampung pada stage tertentu terdapat kandungan naphta (fraksi yang lebih ringan) di dalamnya, sehingga untuk mengeluarkan fraksi ringan tersebut maka akan dilakukan proses stripping dengan tujuan mengeluarkan fraksi naphta tersebut, fraksi ringan yang telah menguap, selanjutnya akan dimasukkan kembali kedalam kolom destilasi.



DAFTAR PUSTAKA



B.A. Oyenekan, G.T. Rochelle. 2007. Alternative stripper configurations for CO2 capture by aqueous amines. AIChE J. Vol. 53(12): 3144-3154. B.A. Oyenekan, G.T. Rochelle. 2006. Energy performance of stripper configurations for CO2 capture by aqueous amines.Ind. & Eng. Chem. Res. Vol. 45(8): 2457-2464. Davis dan Gerry. 2009. Thermal degradation of monoethanolamine at stripper conditions. Enery Procedia. Vol. 1 (9): 327-333. Mahmoodi, L., Darvishi, P. 2017. Mathematical Modeling and Optimization of Carbon Dioxide Stripping Tower in an Industrial Ammonia Plant, International Journal of Greenhouse Gas Control. Vol. 58(1): 42-51. Nisa,dkk. 2019. Simulasi Unit Stripping CO2 Dalam Packed column Skala Industri Dengan Kondisi Non-Isothermal. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan. Vol. 14(1) 53-62. Perry, R.H. and Green, D.W. 1984. Perry’s Chemical Engineer’s Handbook. 6th edition. McGraw Hill Book Company: Singapore. Philip, A.1997. Handbook of Separation Techniques for Chemical Engineers Third Edition. Inggris: University of California. Sinnot.R.K. 2005. Chemical Engineering Design Fourth Edition. Oxford: Butterworth-Heinemann. Seader dan Henley. 2005. Absorption and Stripping. Review Session. Vol 3(2): 317-325. Treybal, R.E. 1981. Mass Transfer Operation, 3rd ed. Mc. Graw-Hill Book Company: Singapore.