Laporan Skripsi

Pra Rancangan Pabrik Benzil Klorida dengan Proses Klorinasi Toluen kapasitas 10.000 ton/th

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pendirian Pabrik

Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang saat ini tengah

melakukan pembangunan disegala bidang termasuk bidang industri. Salah satu

industri yang penting adalah industri kimia.

Benzil klorida (C6H5CH2Cl) atau dikenal juga dengan nama

-klorotoluen adalah salah satu bahan kimia organik yang sangat penting dalam

industri kimia. Bahan kimia ini banyak digunakan sebagai bahan baku maupun

bahan pembantuuntuk berbagai industri kimia.

Kebutuhan benzil klorida di Indonesia setiap tahun cenderung mengalami

peningkatan, namun sampai saat ini benzil klorida masih diimpor dari luar negeri

seperti Jepang, Belgia dan Amerika Serikat. Berdasarkan data dari BPS (Biro

Pusat Statistik), data impor benzil klorida dari tahun 1997 adalah sebagai berikut

Tabel 1.1 data impor benzil klorida

Tahun Jumlah (Ton)

1998

1999

2000

2001

4.678

5.856

7.024

9.913

Sumber : Biro Pusat Statistik data Impor

Dari data diatas, dapat dilihat bahwa peluang pasar bagi pendirian pabrik benzil

klorida di Indonesia masih cukup besar. Dengan berdirinya pabrik benzil klorida


di Indonesia ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan terhadap negara

lain serta untuk menghemat devisa negara. Keuntungan lain yang diharapkan

adalah menambah lapangan kerja sehingga mengurangi jumlah pengangguran.

Dan merangsang berdirinya pabrik-pabrik baru yang menggunakan benzil klorida

baik sebagai bahan baku maupun bahan pembantu.

B. Kapasitas Rancangan

Dalam pemilihan kapasitas pabrik benzil klorida ada beberapa

pertimbangan, diantaranya adalah :

1. Prediksi kebutuhan benzil klorida di Indonesia

Kebutuhan benzil klorida di Indonesia akan terus meningkat sejalan dengan

perkembangan industri kimia di Indonesia.

2. Ketersediaan bahan baku

Bahan baku benzil klorida adalah klorin dan toluen. Bahan baku klorin

diperoleh dari pabrik PT. Asahimas Subentra Chemikal, sedangkan toluen

dari PT. Styrindo Mono Indonesia.

3. Kapasitas pabrik benzil klorida yang sudah ada

Pabrik benzil klorida yang sudah adah berkapasitas antara 9.000 – 23.000

ton/tahun.


Tabel 1.2 Kapasitas pabrik benzil klorida

Produsen Lokasi Kapasitas (ton/tahun)

Monsanto

Bayer

Tessenderio Chemie

Stauffer

Belgia

Jerman Barat

Belgia

Amerika Serikat

23.000

20.000

18.000

9.000

Sumber : Encyclopedia of Chemical Engineering

Berdasarkan hal-hal tersebut, maka ditetapkan kapasitas rancangan

sebesar 10.000 ton/tahun, dengan harapan :

1. Dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri yang diperkirakan akan terus

mengalami kenaikan dan bisa dieksport.

2. Dapat merangsang berdirinya industri-industri kimia lainnya yang

menggunakan bahan baku maupun bahan pembantu benzil klorida.

3. Dapat memperluas lapangan kerja.

C. Tinjauan Pustaka

1. Macam-Macam Proses

Dalam skala komersial ada dua proses pembuatan benzil klorida yaitu

klorinasi toluen pada suhu didihnya disebut klorinasi dalam gelap dan

fotoklorinasi toluen menggunakan sinar ultraviolet. Kedua proses tersebut pada

dasarnya mempunyai prinsip yang sama yaitu mereaksikan toluen cair dengan

gas cair.


a) Klorinasi toluen pada suhu didihnya

Pada proses ini toluen diklorinasi pada suhu 100 0C, hingga toluen

terkonversi 70%. Benzal klorida dan benzotriklorida terbentuk sebagai

produk samping. Adanya logam-logam tertentu seperti besi akan

menyebabkan reaksi subtitusi pada inti benzen, oleh karena itu

keberadaan logan itu harus dihilangkan. Toluen sisa reaksi direcycle ke

reaktor, sehingga overall – yield terhadap toluen lebih dari 95%.

b) Fotoklorinasi toluen

Proses ini terjadi dengan suhu awal 65oC yang kemudian meningkat

menjadi 95oC, konversi klorinasi biasanya tidak lebih dari 50%. Pada

suhu kurang dari 65oC akan terjadi klorinasi pada inti benzene

menghasilkan ortho dan klorobenzil sehingga produk samping meningkat.

Didalam reaktor, lampu ultraviolet diletakkan diatas dan digunakan udara

untuk menjaga suhu lampu agar tidak terlalu panas. Gas HCl sebagai

produk samping diabsorbsi dengan air menghasilkan larutan HCl.

Dari proses klorinasi toluen pada titik didihnya dan proses

fotoklorinasi toluen dipilih proses klorinasi toluen pada titik didihnya,

dengan pertimbangan, yaitu dengan bahan baku yang sama akan diperoleh

konversi yang lebih besar dan selektivitas yang cukup tinggi.


2. Kegunaan Produk

Benzil klorida dalam industri banyak digunakan sebagai bahan baku

maupun bahan pembantu untuk berbagai industri kimia. Kegunaan benzil

klorida diantaranya sebagai berikut :

a) Sebagai bahan baku dalam pembuatan benzil butil phtalat, suatu

plasticizer yang digunakan secara luas dalam vinyl flooring dan sebagai

plastik lain misal untuk pengepakan makanan.

b) Sebagai bahan baku pembuatan benzil alkohol, dalam industri tekstil

benzil alkohol digunakan sebagai pewarna tambahan pada pewarnaan

wool dan nylon.

c) Dalam industri zat warna benzil klorida digunakan sebagai zat antara

dalam pembuatan trifenilmetan.

d) Turunan pertama benzil klorida dapat diproses lebih lanjut menjadi flavor,

parfum kimia, farmasi dan disinfektan jamur.

3. Tinjauan Proses Secara Umum

Klorinasi dapat didefinisikan sebagai unit proses yang mana satu atau

dua lebih atom klorin dibentuk menjadi suatu senyawa kimia. Klorinasi dapat

dipakai untuk semua reaksi dan proses dimana senyawa klorinasi diproduksi.

Secara umum reaksi ini menyebabkan perubahan densitas, viskositas

dan reaktivitas kimia dari senyawa organik menjadi naik. Di sisi lain spesific

heat, dielektric constant, kelarutan dalam air dan flameability biasanya turun.

Sifat-sifat kimia hidrokarbon terklorinasi ditentukan oleh kelompok


hidrokarbon yang menjadi turunan mereka. Hidrokarbon terklorinasi adalah

senyawa kovalen. Mereka larut dalam senyawa-senyawa organik dan tidak

larut sempurna dalam air.

Klorinasi senyawa organik dapat terjadi melalui beberapa cara,

reaksinya cepat dan sangat eksotermis serta dapat terjadi dalam fase uap

maupun fase cair. Beberapa cara yang sering digunakan untuk pencegahan

agar tidak terjadi ledakan adalah dengan menyerap panas yang timbul dari

reaktornya dengan penambahan zat penyerap yaitu dengan menggunakan

salah satu pereaksinya berlebih. Karena hidrokarbon relatif murah maka

hidrokarbon yang digunakan sebagai zat berlebih. Konversi toluen 70%

dengan perbandingan mol umpan 1,1 mol klorin per mol toluen. Kelebihan

panas dapat diserap oleh kelebihan hidrokarbon. Sebagai klorinating agent

meliputi klorin, seperti SO2Cl2, PCl5 dan tert-butil hypokloride. Panas, cahaya

dan katalis biasanya digunakan untuk promotor reaksi. Katalis yang biasanya

digunakan antara lain ferri dan cupri salt, bromine, iodine, halida-halida

antimon, timah, alumunium, sulfur dan karbon aktif. Untuk promotor

klorinasi secara fotokimia sering digunakan lampu merkuri. Lampu ini

menghasilkan panjang gelombang antara 3000 – 5000 Å, yang akan

diabsorbsi oleh molekul-molekul klorin.


NonradicalProduct

Ada beberapa macam reaksi klorinasi diantaranya adalah :

Klorinasi substitusi

Cara yang paling umum pada klorinasi suatu senyawa adalah substitusi suatu

atom atau kelompok atom (misal gugus fungsional) dengan klorin. Dalam hal

ini parafin atau aromatik, atom hidrogennya disubstitusi oleh atom klorin.

H + Cl2 Cl + HCl

ArH + Cl2 ArC + HCl

Substitusi klorinasi adalah eksotermis, dimana panas yang dilepas sekitar 24

k.kal/mol untuk setiap atom hidrogen yang disubstitusi. Adapun mekanisme

reaksi substitusi klorinasi pada umumnya meliputi tahap-tahap sebagai berikut:

Cl2 2Cl* (1)

Cl* + H * + HCl (2)

* + Cl2 Cl + Cl* (3)

2R*

R* + Cl* (4)

2Cl*

R* + Wall

CH

CH

CH

CH

CH

C

CH

CH

CH

CH

CH

C

CH

CH

CH

CH

CH

C

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH


Reaksi (1) adalah inisiasi, yaitu pembentukan radikal klorin dengan dibantu

panas, fotokimia atau katalis.

Reaksi (2) dan (3) adalah tahap propagasi, dimana radikal-radikal klorin mula-

mula dipakai dan kemudian diregenerasi. Setiap radikal yang diregenerasi pada

tahap inisiasi dapat memebentuk sekitar 103 – 107 molekul hasil reaksi.

Tahap terminasi ditunjukkan dengan reaksi (4), dinding reaktor dan impuritas

dalam campuran reaksi, seperti oksigen, seringkali berperan pada tahap terminasi.

Klorinasi adisi

Dalam klorinasi adisi, molekul klorin ditambahkan kedalam suatu senyawa tak

jenuh (olefin atau asetelin) menghasilkan klorida. Seperti dalam klorinasi

substitusi, molekul klorin adalah sebagai klorinating agent, karena alasan inilah

klorinasi substitusi dan adisi sering dinamakan klorinasi langsung.

Dibandingkan dengan klorinasi subtitusi, klorinasi adisi lebih mudah dan terjadi

pada suhu rendah. Klorinasi adisi mempunyai keistimewaan yaitu atom-atom

klorin terdistribusi secara simetri.

Asam-asam Lewis seperti FeCl3, ZnCl2, dan PCl3 seringkali digunakan sebagai

katalis reaksi. Katalis-katalis ini adalah pembawa klorin, mereka dapat

menambahkan dan memberikan klorin selama klorinasi berlangsung.

Mekanisme reaksi radikal bebas pada umumnya terjadi sebagai berikut, sebagai

contoh klorinasi etilen :

Cl2 2Cl* (5)

CH

CH

CH

CH

C

C

CH

CH

CH

CH

C

C


H H*

Cl* + (6)

H HCl

H* HCl

+ Cl2 + Cl* (7)

HCl HCl

2R*

R* + Cl*

2Cl*

R* + Wall

Perpecahan molekul klorin membentuk dua radikal klorin dalam reaksi (5) dapat

dibantu panas atau fotokimia. Reaksi (6) dan (7) adalah menempelnya radikal

bebas membentuk etilen diklorida sebagai produk.

BAB II

Non radikal

product

CH

CH

CH

CH

C

C

CH

CH

CH

CH

C

C


DISKRIPSI PROSES

A. Dasar Reaksi

Benzil klorida dapat dibuat dengan cara mereaksikan toluen cair dengan

gas klorin secara kontinyu di dalam reaktor gelembung tanpa menggunakan

katalis. Reaksi antara toluen dengan klorin membentuk benzil klorida merupakan

reaksi sbtitusi yang menyerang cabang toluen, dengan persamaan reaksi :

C6H5CH3 (l) + Cl2 (g) C6H5CH2Cl (l) + HCL (g)

Pada reaksi klorinasi toluen juga terjadi reaksi samping sebagai berikut :

C6H5CH2Cl (l) + Cl2 (g) C6H5CHCl2 (l) + HCl (g)

C6H5CHCl2 (l) + Cl2 (g) C6H5CCl3 (l) + HCl (g)

Dimana :

k1 = 3,97 . 10-2 cm3 / det-1. gmol

k2 = 5,67 . 10-3 cm3 / det-1. gmol

k3 = 0,81 . 10-3 cm3 / det-1. gmol

(Reff : IEC Process Design and Development, vol .9, hal. 214, 1970)

2.2 Konsep Proses

k1

k2

k3


B. Dasar Reaksi

Benzil klorida dapat dibuat dengan cara mereaksikan toluen cair dengan

gas klorin secara kontinyu di dalam reaktor bubling tanpa menggunakan katalis.

Reaksi antara toluen dengan klorin membentuk benzil klorida merupakan reaksi

sbtitusi yang menyerang cabang toluen, dengan persamaan reaksi :


H H (1)

+ Cl2 (g) + HCl (g)

CH3 CH2Cl



H H (2)

+ Cl2 (g) + HCl(g)

CH2Cl CHCl2


H H (3)

+ Cl2 (g) + HCl (g)

CHCl2 CCl3

2.2.2 Tinjauan Kinetika dan Termodinamika

Benzil klorida

k1

k1

CH

CH

CH

CH

C

C

CH

CH

CH

CH

C

C

Benzal klorida

k2

k2

CH

CH

CH

CH

C

C

CH

CH

CH

CH

C

C

Benzotriklorida

k3

k3

CH

CH

CH

CH

C

C

CH

CH

CH

CH

C

C


A. Tinjauan Kinetika

Reaksi klorinasi toluen merupakan reaksi irreversible orde satu dengan

persamaan kecepatan reaksi sebagai berikut :

- = k1

= k1 - k2

= k2 - k3

= k3

dimana :

k1 = 3,97 . 10-2 det-1

k2 = 5,67 . 10-3 det-1

k3 = 0,81 . 10-3 det-1

= 7,0

= 7,0

(Reff : IEC Process Design and Development, vol .9, hal. 214, 1970)

B. Tinjauan Termodinamika

k1

Benzil klorida


C6H5CH3 (I) + Cl2 (g) C6H5CH2Cl (l) + HCl (g)

Data untuk panas pembentukan pada 298oK adalah sebagai berikut :

Tabel 2.1 Data untuk panas pembentukan pada 298 OK

Komponen ΔHof298 (cal/mol) ΔGof298 (cal/mol)

Toluen 2.867 27.282

Klorin 0 0

Benzil klorida -7.882 -25.944

Asam chlorida -22.778 -22.064

Perubahan entalpi yang menyertai reaksi klorinasi toluen menjadi benzil

klorida pada 298oK, dapat dihitung dengan persamaan :

ΔHo298 = produk - reaktan

= (-7.882) + (-22.778) - (2.867) – 0

= -33.527 cal/mol

Reaksi klorinasi toluen berlangsung eksotermis ( H negatif), sehingga untuk

mempertahankan suhu operasi, panas yang timbul tersebut diserap oleh air

pendingin yang mengalir dalam coil.

Perubahan energi Gibbs yang menyertai reaksi korinasi toluen menjadi benzil

klorida pada 298oK, dapat dihitung dengan persamaan :

Go298 = produk - reaktan

= (-25.944) + (-22.064) – (27.282) – 0

= -75.290 cal/mol

Konstanta keseimbangan reaksi klorinasi toluen menjadi benzil klorida dapat

dihitung dengan persamaan :


Go298 = -R T ln K

K = Exp (- G /R T )

= Exp (75.290)/ (1,987 x 298 ))

= 1,66 . 1055

ln =

ln =

K373 = 1,89 . 1050

Harga K >> menunjukkan bahwa reaksi irreversibel.

2.2.3 Mekanisme Reaksi

Mekanisme reaksi klorinasi substitusi pada gugus methyl toluen meliputi

beberapa tahap sebagai berikut :

Tahap 1 . Inisiasi

Pada tahap ini terjadi fragmentasi molekul klorin menjadi dua atom klorin

dengan dibantu panas.

: Cl : Cl : 2 Cl* (1)

Tahap 2. Propagasi

H H

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

CH

C C

C C


Cl* + C : H H : Cl + C* (2)

H H

H H

C* + : C : Cl C Cl + Cl* (3)

H H

Pada tahap propagasi, terjadi penghilangan hidrogen dari gugus methyl toluen

menghasilkan benzil radikal. Benzil radikal kemudian beraksi dengan

molekul klorin untuk menghasilkan benzil klorida dan atom klorin. Atom

klorin dapat bereaksi kembali seperti pada reaksi (2), kemudian reaksi (3)

terjadi lagi dan seterusnya.

Tahap 3. Terminasi

: Cl + Cl : : Cl : Cl : (4)

terjadi jika dua atom klorin membentuk molekul diatomik klorin dengan

melepaskan energi.

C. Langkah Langkah Proses

1. Tahap Penyiapan Bahan Baku

Pada perancangan pabrik benzil klorida dari klorinasi toluen

menggunakan bahan baku utama yaitu klorin dan toluen. Klorin didapatkan

dari PT. Asahimas Subentra Chemical sedangkan toluen didapatkan dari

PT. Styrindo Mono Indonesia melalui pemipaan dari masing-masing pabrik

sampai ke lokasi penyimpanan


Toluen ditampung dalam tangki 01 (T-01) dengan waktu tinggal dua

minggu. Sedangkan klorin di tampung dalam tangki 05 (T-05) dengan waktu

tinggal dua minggu. Sistem penyimpanan klorin menggunakan tangki

bertekanan dengan tekanan 15 atm dan suhu 30oC. Klorin dan toluen

selanjutnya dialirkan menuju Reaktor (R) pada kondisi masing-masing 1,2

atm 103oC dan 1 atm 103oC.

2. Tahap Klorinasi

Tahap Klorinasi terjadi didalam Reaktor (R), dan reaktor yang

digunakan adalah reaktor gelembung. Di dalam reaktor ini klorin yang berupa

gas masuk dari bawah melalui perforated plate dan bereaksi dengan toluen.

Reaksi utamanya adalah :





Reaksi yang terjadi dalam reaktor adalah reaksi eksotermis dan dipasang coil

pendingin dengan media pendingin berupa air. Suhu di dalam reaktor adalah

103oC tekanan 1 atm. Gas keluar reaktor mengandung HCl dan diserap

dengan air didalam menara absorber, sedangkan cairan hasil bawah reaktor

dialirkan dalam Menara Distilasi 01 (MD-01). Selanjutnya benzil klorida

akan diumpankan kedalam Menara Distilasi 2 (MD-02) untuk dimurnikan

lebih lanjut.

k2

k3

k1


3. Tahap Pemisahan Hasil dan Pemurnian

Gas yang keluar dari reaktor mengandung berbagai macam komponen

diantaranya HCl yang kemudian diserap oleh air dalam menara absorber

(AB). Hasil atas absorber berupa gas buang dibawa menuju Unit Pengolahan

Lanjut sebagai hasil buangan atau limbah. Hasil bawah berupa larutan HCl

dengan kemurnian 35,94% disimpan sebagai hasil samping dalam Tangki 02

(T-02).

Cairan yang keluar dari reaktor dipisahkan di dalam Menara

Distilasi 01 (MD-01). Hasil atas yang berupa gas didinginkan dalam

Condensor 01(CD-01) hingga menjadi cairan yang kemudian direcycle

kembali menuju reaktor sebagai umpan reaktor. Hasil bawah Menara Distilasi

01 (MD-01) mengandung produk utama yaitu benzil klorida. Hasil bawah ini

kemudian dimurnikan lebih lanjut di dalam Menara Distilasi 02 (MD-02).

Hasil atas Menara Distilasi 02 (MD-02) berupa produk utama ditampung

dalam Tangki 03 (T-03). Hasil bawah berupa produk samping ditampung

dalam Tangki 04 (T0-4).

BAB III

SPESIFIKASI BAHAN BAKU DAN PRODUK


A. Sifat Fisis Bahan Baku dan Produk

A. Bahan Baku

A. Toluen

1. Sifat fisis bahan

Toluen adalah cairan yang tak berwarna, sangat reaktif, dengan bau

seperti benzen. Toluen biasanya diproduksi bersama-sama dengan benzen,

xylen dan senyawa aromatis C6 – C9. Campuran tersebut diekstraksi

dengan sulfana dan kemudian dipisahkan dengan jalan fraksinasi.

Toluen dapat dipenuhi dari PT. Styrindo Mono Indonesia yang berada di

Cilegon.

Sifat fisis

Berat molekul : 92.14

Titik didih : 110,8o C

Titik beku : - 94,965o C

Densitas : 0,8623 g/cm3 (25o C)

0,8669 g/cm3 (20o C)

Sifat kritis

Suhu Kritis : 318,6o C

Tekanan Kritis : 40,55 atm

Volume Kritis : 316 cm3/mol

Kapasitas panas

Gas ideal : 0,2688 kal/g K


Cairan pada 1 atm : 0,4709 kal/g K

Panas penguapan : 9,080 kkal/mol (25o C)

: 7,931 kkal/mol (td)

Tegangan permukaan : 27,92 dyne/cm (25o C)

Panas pembentukan

Gas : 11,950 kkal/mol

Cairan : 2,867 kkal/mol

Entropi


Cairan : 52,48 kkl/mol

Energi bebas pembentukan


Cairan : 27,282 kkal/mol

Kemurnian : min 98 % w

Impuritas : max 0,3 % w ( C8H10 )

1,7 % w ( C6H6 )

2. Sifat kimia

Substitusi pada gugus metil


Reaksi yang memberikan substitusi pada gugus metil pada umumnya

karena adanya radikal bebas. Contoh klorinasi pada suhu 100o C

dengan adanya klorin akan mrnghasilkan benzil klorida, benzal

klorida,dan benzotriklorida.

CH3 CH2Cl + CHCl2 + CCl3

Pada fase cair bereaksi dengan oksigen, terutama dengan adanya

katalis seperti bromin yang didukung cobalt dan mangan sehingga

dihasilkan asam benzoat.

CH3 COOC

Dengan adanya logam alkali seperti kaliumdan natrium, toluen

mengalami reaksi alkilasi pada gugus methyl menghasilkan n-propil

benzen, 3-fenilpentan dan 3-etil-3-fenilpentan.

CH3 CH2CH2CH3 + CH(CH2CH3)2 +

C(CH2CH3)3

Toluen bereaksi dengan 1,3-butadien menghasilkan 5-fenil-2-pentan

dengan bantuan katalis kalium yang terdapat dalam kalium oksida.

CH3 CH2CH2CH=CHCH3

B. Klorin (Cl2)

1. Sifat fisis bahan


Klorin dapat dipenuhi dari PT. Asahimas Subentra Chemical yang berada

di Cilegon.

Sifat fisis

Bentuk : Cair

Berat molekul : 70,906

Titik didih : - 34,3o C

Titik leleh : -101,6o C

Densitas :3,213 g/cm3

Sifat kritis

Suhu kritis : 417,15 K

Tekanan kritis : 76.1 atm

Volume kritis : 0,124 m3/Kmol

Entalpi penguapan : 287,1 kJ/kg

Entalpi fusi : 90,33 kJ/kg

Panas spesifik : 0,481 kj/kg.K

Warna : Kuning

Kemurnian : min 98 % w

Impuritas : max 1,5 % w (H2)

0,5 % w (N2)

2. Sifat Kimia


a) Klorin tidak bereaksi langsung dengan nitrogen atau oksigen.

Meskipun demikian komponen-komponen oksida dan nitrogen banyak

dikenal, tetapi harus dipersiapkan dengan cara tidak langsung. Pada

kondisi tertentu klorin dapat bereaksi dengan ammoniak cair

membentuk monokloroamin, dikloroamin atau triklorida.

Reaksi :

NH3 + Cl2 NH2Cl + HCl

NH3 + 2 Cl NHCl2 + 2 HCl

NH3 + 3 Cl NCl3 + 3 HCl

b) Klorin mempunyai afinitas yang besar terhadap hidrogen. Sebagai

contoh, klorin bereaksi dengan hidrogan sulfit membentuk hidrogen

klorida.

Reaksi :

H2S + Cl2 2 HCl + S

c) Klorin juga digunakan sebagai chlorinating agent untuk beberapa zat

kimia organik. Klorin bereaksi dengan beberapa hidrokarbon,

memanfaatkan kembali satu atau lebih atom hidrogen dan membentuk

hidrogen klorida sebagai hasil samping.

Reaksi :

Klorinasi metana menghasilkan metil klorida.

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

Klorinasi toluen menghasilkan benzil klorida

C6H5CH3 + Cl2 C6H5CH2Cl + HCl


d) Dengan hidrokarbon tak jenuh, klorin bereaksi membentuk klorida

jenuh. Contoh pembuatan etilen diklorida dari etilen.

Reaksi :

CH2 = CH2 + Cl2 CH2ClCH2Cl

C. Produk

Benzil klorida (C6H5CH2Cl)

Sifat fisis

Tabel 3.1 Sifat fisis benzil klorida, benzal klorida, benzotriklorida

Sifat fisis Benzil klorida Benzalklorida Benzotriklorida

Berat molekul 126,58 161,03 195,48

Titik beku (oC) - 39,2 -16,4 -4,75

Titik didih (oC) (1atm) 179,4 205,2 220,6

Densitas (kg/m3) 1113,5 1256 1374

Tegangan permukaan

(dyne/cm) (179,50C)

19,50 20,20 38,03

Panas spesifik (J/kg.K)

25 oC

1444 1377 1206

Panas penguapan

(kj/mol)

50,1 50,4 52,0

Tekanan uap oC pada

(kPa)

0,13 22,0 35,4 45,8


0,67

1,33

5,33

8,00

13,3

26,7

53,3

47,8

60,8

90,7

100,5

114,2

134,0

155,8

64,0

78,7

112,1

123,6

138,3

`160,7

187,0

73,7

87,6

119,8

130,0

144,3

165,6

189,2

Sumber : Encyclopedia of Chemical Technology

BAB IV

DIAGRAM ALIR


Diagram Alir terdiri dari :

A. Diagram Alir Kuantitatif

B. Diagran Alir Kualitatif

BAB V

NERACA MASSA


Satuan Neraca Massa adalah dalam kg/j

1. Neraca Massa Reaktor

KomponenMasuk Keluar

Hasil atas Hasil bawahH2 20,1320 20,1320 0N2 6,7817 6,7817 0HCl 0 500,0857 0Cl2 1315,3449 342,5753 0C6H6 26,8807 0,1163 26,7644C6H5CH3 1549,4460 0,8388 463,9950C8H10 4,7489 0,0036 4,7453C6H5CH2Cl 6,4089 0,2876 1281,7890C6H5CHCl2 0 0,0142 241,1879C6H5CCl3 0 0,3123 40,1139

2929,7432 871,1476 2058,5955

2. Neraca Massa Absorber

KomponenUmpan masuk Keluar

Hasil atas Hasil bawahH2 20,1320 20,1320 0N2 6,7817 6,7817 0HCl 500,0857 5,0009 495,0849Cl2 342,5753 342,5753 0C6H6 0,1163 0,1163 0C6H5CH3 0,8388 0,8388 0C8H10 0,0036 0,0036 0C6H5CH2Cl 0,2876 0,2876 0C6H5CHCl2 0,0142 0,0142 0C6H5CCl3 0,3123 0,3123 0H2O 882,5043 0 882,5043

1753,6519 376,0627 1377,5892

3. Neraca Massa Menara Distilasi I

Komponen Masuk Keluar


Hasil atas Hasil bawahC6H6 26,7644 26,7644 0C6H5CH3 463,9950 462,4716 1,5235C8H10 4,7453 2,8659 1,8793C6H5CH2Cl 1281,7890 6,4089 1275,3801C6H5CHCl2 241,1879 0 241,1879C6H5CCl3 40,1139 0 40,1139

2058,5955 498,5108 1560,0846

4. Neraca Massa Menara Distilasi II

Komponen MasukKeluar

Hasil atas Hasil bawahC6H5CH3 1,5235 1,5235 0C8H10 1,8793 1,8793 0C6H5CH2Cl 1275,3801 1262,6263 12,7538C6H5CHCl2 241,1879 4,1796 237,0083C6H5CCl3 40,1139 0,0000 40,1139

1560,0846 1270,2087 289,8760

BAB VI


NERACA PANAS

Satuannya = Kkal/jam

1. Heater 01 ( HE – 01 )

Komponen Masuk KeluarC6H6

C6H5CH3

C8H10

C6H5CH2Cl

211,227819752,6144

63,5224105,0436

524,705849096,7542

157,7941265,9022

20132,4102 50045,1563

2. Vaporizer

Komponen Panas Sensible Panas LatenH2

N2

Cl2

395,87009,6116

1046,6300

12240,2559322,8574

90406,8047 1452,1116 102969,9141

3. Heater 02 ( HE – 02 )

Komponen Masuk KeluarH2

N2

Cl2

- 349,6450-8,4500

-818,0129

5454,4622131,8100

12761,0110 - 1176,1079 18347,2832

4. Reaktor ( R )



HR Panas Reaksi HP Panas dibuang

H2 -5436,4178 -918530,9788 5436,4178 897511,9722

N2 -131,6755 131,6755

HCl 0 7436,6423

Cl2 -11913,9128 3102,9221

C6H6 -605,3887 605,3887

C6H5CH3 -37244,9509 11173,4851

C8H10 -119,8416 119,8416

C6H5CH2Cl -197,8861 39586,0966

C6H5CHCl2 0 7611,2003

C6H5CCl3 0 1267,5249 - 973983,1662 973983,1662

5. Cooler 01 ( CL – 01 )


N2

HClCl2

C6H6

C6H5CH3

C8H10

C6H5CH2ClC6H5CHCl2

C6H5CCl3

14338,7179346,5924

19552,88118737,134962

7,710258,87270,2666

26,08361,2918

28,5238

9362,8905 226,3178

12767,63285705,1710

5,0346 38,4427 0,1741

17,0321 0,8436

18,6255 37423,3711 28144,2411

6. Cooler 02 ( CL – 02 )



N2

HClCl2

C6H6

C6H5CH3

C8H10

C6H5CH2ClC6H5CHCl2

C6H5CCl3

9362,8906226,3177

12767,63285705,1710

5,034638,44270,1741

17,03210,8436

18,6255

1048,867525,3530

1430,2800639,1155

0,56404,30650,01950,09450,09452,0865

28144,2441 3152,5925

7. Absorber ( AB )


Hf Panas Solvent Panas Pelarutan Hatas Hbawah

H2 -1042,4237 94988,4790 1042,4237N2 -25,3150 25,3150HCl -1430,5437 14,3054 33658,9180Cl2 -589,4103 589,4103C6H6 -0,4535 0,4535C6H5CH3 -3,5208 3,5208C8H10 -0,0161 0,0161C6H5CH2Cl -1,5411 1,5411C6H5CHCl2 -0,0797 0,0797C6H5CCl3 -1,7145 1,7145H2O -4411,2956 0 67157,0948

102494,7930 102494,7930

8. Cooler 07 ( CL – 07 )

Komponen Masuk Panas LatenHClH2O

33163,902966169,4419

4421,85338822,5920

99333,3438 13244,4453

9. Heater 03 ( HE – 03 )



C6H6

C6H5CH3

C8H10

C6H5CH2ClC6H5CHCl2

C6H5CCl3

522,444214702,4541

157,716353182,81849653,59411746,2463

829,882223354,2827

250,525584478,860915334,35962773,8732

79965,2344 126967,9531

10. Menara Distilasi 01 ( MD – 01 )


Panas umpan

Panas reboiler

Panas hasil atas

Panas hasil bawah

Panas Condensor

C6H6 829,5559 105285,8281 596,1858 5717,6516C6H5CH3 23473,8984 16814,8458 104,1396 90348,2193C8H10 170,1601 73,8569 91,0625 532,5054C6H5CH2Cl 35640,7891 128,0709 47917,7189 997,8431C6H5CHCl2 4631,0254 6257,5299C6H5CCl3 1285,8832 1737,5105

171317,1402 171317,1402

11. Menara Distilasi 02 ( MD – 02 )


Panas umpan

Panas reboiler

Panas hasil atas

Panas hasil bawah

Panas Condensor

C6H5CH3 104,1461

210571,4531

100,1019 317,7911C8H10 91,0581 87,5249 372,8413C6H5CH2Cl 47918,0231 45597,1799 550,4079 209903,2023C6H5CHCl2 6257,5682 104,2298 7063,1682 587,5268C6H5CCl3 1737,5210 1995,7955

266679,7696 266679,7696

12. Cooler 03 ( CL – 03 )



C6H5CH3

C8H10

C6H5CH2ClC6H5CHCl2

99,5753128,7488

108039,2464345,0467

58,805076,0850

63805,3234203,7514

108612,6172 64143,9648

13. Cooler 04 ( CL – 04 )

Komponen Masuk Keluar C6H5CH3

C8H10

C6H5CH2ClC6H5CHCl2

58,805076,0850

63805,3234203,7514

6,19018,1110

6716,340321,4552

64143,9648 6751,9966

14. Cooler 05 ( CL – 05 )

Komponen Masuk Keluar C6H5CH2ClC6H5CHCl2

C6H5CCl3

1380,187224632,14384302,4737

789,922314039,85022462,7802

30214,8047 17292,5527

15. Cooler 06 ( CL – 06 )

Komponen Masuk Keluar C6H5CH2ClC6H5CHCl2

C6H5CCl3

789,922314039,85022462,7802

71,82001276,3502223,8800

17292,5527 1572,0502

BAB VII

SPESIFIKASI ALAT


A. Spesifikasi Alat Proses

1. Pompa 01 (P-01)

Fungsi : Mengalirkan Toluen dari produsen menuju Tangki 01 (T - 01)

dengan kecepatan 30491,2617 kg/j

Type : Pompa Centrifugal

Pemilihan Pipa :

IPS = 4

Sch.No = 40

OD = 4,5 in

ID = 4,026 in

Spesifikasi Pompa :

Kapasitas Pompa = 156,321 gpm

Head Pompa :

- Friction Head = 5,64 m

- Pressure Head = 0,60 m

- Velocity Head = 0,00 m

- Static Head = 6.,0 m

Putaran pompa:

- Kecepatan Putar = 1750 rpm

- Effisiensi motor = 0,80

- Motor Standard = 3,00 Hp

Jumlah pompa = 2 pompa


2. Tangki toluen (T-01)

Tugas : Menyimpan Toluen pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dengan waktu

tinggal 2 Minggu.

Type alat : Tangki silinder vertikal.

Tekanan : 1 atm.

Temperatur : 30 oC.

Diameter tangki : 10,921 m.

Tinggi tangki : 5,460 m.

Tebal shell : 0,323 in.

Bahan : Stainless steel SA 167 grade 3.

3. Pompa 03 (P-03)

Fungsi : Mengalirkan bahan baku toluen dari Tangki (T-01) menuju Reaktor.

Pemilihan Pipa :

IPS = 0,75

Sch.No. = 40

OD = 1,050 in

ID = 0,824 in

Spesifikasi Pompa :


Head Pompa :





- Static Head = 8,49 m

Putaran pompa:





4. Heater 01 (HE-01)

Fungsi : Memanaskan Umpan Toluen dari suhu 56,37 °C menjadi suhu 103 °C

dengan pamanas Steam jenuh pada suhu 110 °C dengan kecepatan

umpan = 1587,484 Kg/j

Type Alat : Double Pipe Heat Exchenger

Beban Panas HE -01 (Qc) = 118701,3750 Kcal/jam

Luas Transfer Panas (A ) = 47,998798 sqft

Steam jenuh dan Umpan masuk :

Kecepatan Umpan masuk (Wa) = 1587,484 Kg/jam

Kecepatan Steam Jenuh (Wc) = 61,25005 Kg/jam

Jumlah Hairpin = 3 buah

Inner Pipe :

OD pipa, BWG = 1,66 in , 40

ID pipa = 1,38 in

Flow Area = 1,494954 sqin


Surface Area = 0,4343667 sqft/ft

Pressure drop = 3,7426 psi

Panjang = 16 ft

Annulus :


ID pipa = 2,067 in


Panjang = 16 ft

Jumlah = 1 buah

Bahan = Steinlass Steel

5. Pompa 02 (P-02)

Fungsi : Mengalirkan Chlorin dari produsen menuju Tangki 02 (T - 02) dengan

kecepatan 37582,9570 kg/j


Pemilihan Pipa :

IPS = 3

Sch.No. = 40

OD = 3,5 in

ID = 3,068 in

Spesifikasi Pompa


Head Pompa :






Putaran pompa:





6. Tangki klorin (T-05)

Tugas : Menyimpan bahan baku Chlorin pada suhu 30 °C tekanan 15 atm dengan

waktu tinggal 2 minggu..

Type alat : Tangki silinder Horizontal.

Tekanan : 15 atm.

Temperatur : 30 oC.


Panjang tangki : 19,77 m.

Tebal shell : 1,482 in

Tebal Head : 1.318 in


7. pompa 04 (P-04)

Fungsi : Mengalirkan bahan baku Chlorin dari tangki (T-05) menuju Reaktor


Pemilihan Pipa :

IPS = 0,75

Sch.No. = 40

OD = 1,050 in

ID = 0,824 in

Spesifikasi Pompa :


Head Pompa :





Putaran pompa:





8. Heater 02 (HE-02)


Fungsi : Memanaskan Umpan klorine dari suhu 20°C menjadi suhu 103°C

dengan pemanas Steam jenuh pada suhu 110°C dengan kecepatan

umpan = 1342,259 Kg/j





Kecepatan Umpan masuk (Wa) = 1342,259 Kg/jam



Inner Pipe :


ID pipa = 1,049 in




Panjang = 8 ft

Annulus :


ID pipa = 1,38 in


Panjang = 8 ft

Jumlah = 1 buah



9. Reaktor ( R )

Tugas : Mereaksikan (C6H5CH3) dengan Cl2 menjadi (C6H5CH2Cl) dengan

kecepatan umpan C6H5CH3 = 1587,4845 kg/j dan kecepatan umpan

Cl2 = 1342,2585 kg/j.

Jenis : Reaktor Gelembung;

Kondisi Operasi :

Tekanan : 1 atm

Suhu : 103 °C

Diperoleh ukuran Reaktor :

Diameter = 3,11 m

Tinggi = 8,49 m

Volume cairan dalam head = 2,948 m3

Volume cairan dibadan Reaktor = 52,641 m3

Tinggi cairan dibadan Reaktor = 6,938 m

Dipilih Tebal shell : 1 in

Tebal Head : 1,5 in

Luas perpindahan Panas (A) = 538,42 sqft

Luas perpindahan panas per coil = 26,40 sqft

Coil ( Lilitan ) :

Jumlah Coil = 20 Lilitan

Diameter Coil = 2,798 m


Tinggi lilitan Coil minimum = 1,813 m

Jarak antar Coil = 17,78 cm

Tinggi Coil total = 5,262 m

Tebal Isolasi :

Tebal Isolasi = 3 in

Jenis bahan Isolasi = Asbestos

Jenis Bahan Reaktor : Baja Steinless Steel

10. Blower (BL)

Tugas : Mengalirkan gas hasil reaksi dari Reaktor dengan tekanan 1 atm menjadi

tekanan 2 atm dengan kecepatan umpan = 871,1475 Kg/j

Type alat : Exhouse Fan blower

Nominal polythropic Head (H) = 8200 ft

Suhu gas Keluar Blower = 230,06 °C

11. Cooler 01 (CL-01)

Fungsi : Mendinginkan Hasil atas reaktor sebagai umpan absorber dari suhu

230,06 °C menjadi suhu 158,91°C dengan pendingin dowtherm A

masuk pada suhu 30 °C dengan kecepatan umpan = 871,1475 Kg/j


Beban Panas Cooler-01 (Qc) = 9279,12790 Kcal/jam




Kecepatan Umpan masuk = 871,1475 Kg/jam

Kecepatan Dowtherm A (Wa) = 355,3860Kg/jam

Inner Pipe :


ID pipa = 3,07 in




Panjang = 8 ft

Anulus :


ID pipa = 4,03 in


Panjang = 8 ft

Jumlah = 1 buah


12. Cooler 02 (CL-02)

Tugas : Mendinginkan Hasil atas reaktor sebagai umpan absorber dari suhu

158,91 °C menjadi suhu 40°C dengan pendingin air pendingin masuk

pada suhu 30 °C dengan kecepatan umpan = 871,1475 Kg/jam.







Kecepatan Air Pendingin (Wa) = 1249,5826 Kg/jam

Inner Pipe :


ID pipa = 3,07 in




Panjang = 12 ft

Anulus :


ID pipa = 4,03 in


Panjang = 12 ft

Jumlah = 1 buah


13. Pompa 05 (P-05)

Fungsi : Mengalirkan hasil bawah reaktor menuju MD I

Pemilihan Pipa :

IPS = 2


Sch.No. = 40

OD = 2,380 in

ID = 2,067 in

Spesifikasi Pompa :


Head Pompa :





Putaran pompa:





14. Heater 03 (HE-03)

Fungsi : Memanaskan Hasil Bawah Reaktor dari suhu 103°C menjadi suhu

148,85 °C dengan pamanas Steam jenuh pada suhu 230°C dengan

kecepatan umpan = 2058,595 Kg/j






Kecepatan Umpan masuk (Wa) = 2058,595Kg/jam



Inner Pipe :


ID pipa = 1,38 in




Panjang = 8 ft

Annulus :


ID pipa = 2,067 in


Panjang = 8 ft

Jumlah = 1 buah


15. Absorber (AB)

Tugas : Menyerap HCl dari campuran gas yang keluar dari Reaktor dengan

kecepatan : 1773,0291 Kg/j

Type Alat : Menara Bahan isian


Diameter menara = 13,82 m

Tebal Shell = 0,174 in

Tebal Head = 0,168 in

16. Menara Distilasi 01 (MD-01)

Fungsi : memisahkan etil benzen dan benzil cloride dari hasil bawah reaktor

= 2058,5955 kg/j

Type Alat : Sieve plate Distilation tower

A. Kondisi Operasi :

1. Kondisi Operasi Puncak Menara :

Suhu : 114 °C

Tekanan : 1,06 atm

2. Kondisi Operasi Dasar Menara :

Suhu : 1924 °C

Tekanan : 1,26 atm

3. Kondisi Operasi Umpan Menara :

Suhu : 148,9 °C

Tekanan : 1,16 atm

B. Jumlah Plate :

1. Jumlah Plate Seksi Rectifiying : 27 plate

2. Jumlah Plate Seksi Stripping : 4 plate

C. Dimensi Menara Distilasi :

1. Tinggi Menara : 11,34 m

2. Diameter Menara : 0,629 m


D. Tebal Menara :

1. Tebal Shell : 3/16 in

2. Tebal Head : 3/16 in

E. Ukuran Pipa :

1. Pipa Pemasukan Umpan : 1,50 in

2. Pipa Pemasukan Reflux : 1,00 in

3. Pipa Pemasukan Uap Reboiler : 6,00 in

4. Pipa Pengeluaran Uap Puncak : 6,00 in

5. Pipa Pengeluaran dasar : 2,00 in

F. Perancangan Plate :

1. Plate puncak

Panjang Weir = 0,394 m

Tinggi Weir = 40 mm

Diameter lubang = 5,0 mm

Jumlah lubang = 465 lubang

Tebal plate = 5 mm

2 Plate bawah


Tinggi Weir = 40 mm



Tebal plate = 5 mm

17. pompa 06 (P-06)


Fungsi : Mengalirkan HCl dari Absorber menuju Tangki (T – 02)

Pemilihan Pipa :

IPS = 0,75

Sch.No. = 40

OD = 1,05 in

ID = 0,824 in

Spesifikasi Pompa :


Head Pompa :





Putaran pompa:





18. Cooler 07 (CL-07)


Tugas : Mendinginkan hasil bawah absorber sebagai produk samping dari suhu

100 °C dengan pendingin air masuk pada suhu 30 °C dengan kecepatan

umpan = 1377,5891 Kg/j

Tipe Alat : Double Pipe Heat Exchanger

Beban panas HE = 341622,5938 BTU/jam

Luas Transfer Panas = 97,1130 sqft

Umpan dan pendingin :

- Kecepatan Umpan masuk = 1377,5891 kg/j

- Kecepatan air pendingin = 4304,4448 kg/j

Jumlah Hairpin = 4

INNER PIPE :

OD pipa, BWG = 2,88 ; 40

ID pipa = 2,469

Flow Area = 4,7853 sq in

Surface Area = 0.7536 sqft/ft


ANNULUS :

OD pipa, BWG = 4,50 ; 40

ID pipa = 4,026


Panjang = 16 ft

19. Tangki HCl (T-02)


Tugas : Menyimpan HCl pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dengan waktu

tinggal 1 bulan..


Tekanan : 1 atm.

Temperatur : 30 oC.


Tinggi tangki : 6,849 m

Tebal shell : 0,374m.


20. Condensor 01 (CD-01)

Tugas : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak menara MD – 01 pada

suhu 114 °C dengan pendingin air masuk pada suhu 30 oC keluar

suhu 50 °C.

Type Alat : Shell & tube Condenser

Beban panas condensor (Qc) = 97596,2188 Kcal/jam

Luas transfer panas (A) = 36,5682 sqft

Umpan dan pendingin

Kecepatan umpan masuk = 2485,687 lbm/jam

Kecepatan air pendingin = 10735,58lbm/jam

Lay out HE 1 – 2

SHELL TUBE


ID = 8 OD = 0,75

Nt = 26 BWG = 16

Pass = 1 ID = 0,62 inc

Pitch = 1 square pitch

Panjang = 6

Pass = 2

Jumlah = 1 buah

Bahan = stainless steel

21. Accumulator 01 (AC-01)

Tugas : Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi yang akan direcycle

kedalam Menara dan sebagian lagi sebagai umpan masuk reaktor

dengan waktu tinggal 0,5 jam

Type Alat : Tangki Silinder Horizontal

Kondisi Operasi :

Suhu : 114 oC

Tekanan : 1,06 atm

Ukuran accumulator : Diameter = 0,68 m

Panjang = 2,05 m

Tebal shell ts = 3/16 inc

Tebal head th = 3/16 inc

Bahan : stainless steel

22. Reboiler 01 (RB-01)


Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah menara destilasi-01 (MD-01) pada

suhu 192,35 0C dengan pemanas steam jenuh pada suhu 2300C

Type alat : Shell and tube kettle reboiler

Beban panas reboiler = 105285,8281 Kcal/jam

Luas transfer panas = 99,44 ft2

Kecepatan umpan masuk = 7017,618 lb/jam

Kecepatan steam = 532,2305 kg/jam

Lay our HE 1 - 2

SHELL TUBE

ID = 10 OD = 0,75

Nt = 52 BWG = 16

Pass = 1 ID = 0,62


Panjang = 8

Pass = 2

Jumlah = 1 buah


23. Menara Distilasi 02 (MD-02)

Fungsi : memisahkan benzil cloride dan benzal cloride dari hasil bawah MD II

= 1560,0846 kg/j

Type Alat : Sieve plate Distilation tower

A. Kondisi Operasi :


1. Kondisi Operasi Puncak Menara :

Suhu : 185,86 °C

Tekanan : 1,16 atm

2. Kondisi Operasi Dasar Menara :

Suhu : 217,2 °C

Tekanan : 1,36 atm

3. Kondisi Operasi Umpan Menara :

Suhu : 192,4 °C

Tekanan : 1,26 atm

B. Jumlah Plate :

1. Jumlah Plate Seksi Rectifiying : 40 plate

2. Jumlah Plate Seksi Stripping : 46 plate

C. Dimensi Menara Distilasi :

1. Tinggi Menara : 25,11 m

2. Diameter Menara : 0,807 m

D. Tebal Menara :

1. Tebal Shell : 3/16 in

2. Tebal Head : 3/16 in

E. Ukuran Pipa :

1. Pipa Pemasukan Umpan : 1,25 in

2. Pipa Pemasukan Reflux : 1,25 in

3. Pipa Pemasukan Uap Reboiler : 10,00 in

4. Pipa Pengeluaran Uap Puncak : 10,00 in


5. Pipa Pengeluaran dasar : 2,00 in

F. Perancangan Plate :

1. Plate puncak


Tinggi Weir = 40 mm



Tebal plate = 5 mm

2 Plate bawah


Tinggi Weir = 40 mm



Tebal plate = 5 mm

24. Condensor 02 (CD-01)

Tugas : Mengembunkan uap yang keluar dari puncak menara MD – 02 pada

suhu 185,86°C dengan pendingin Dowtherm A masuk pada suhu 30

oC keluar suhu 100 °C.

Type Alat : Shell & tube Condenser

Beban panas condensor (Qc) = 211181,3594 Kcal/jam

Luas transfer panas (A) = 113,30 sqft

Umpan dan pendingin


Kecepatan umpan masuk = 6762,585 lbm/jam

Kecepatan pendingin = 6637,128lbm/jam

Lay out HE 1 - 4

SHELL TUBE

ID = 8 OD = 0,75

Nt = 68 BWG = 16

Pass = 1 ID = 0,62 inc


Panjang = 8

Pass = 4

Jumlah = 1 buah


25. Accumulator 02 (AC-02)

Tugas : Menampung sementara hasil atas Menara Distilasi yang akan direcycle

kedalam Menara dan sebagian lagi sebagai produk utama dengan waktu

tinggal 0,5 jam

Type Alat : Tangki Silinder Horizontal

Kondisi Operasi :

Suhu : 185,86 oC

Tekanan : 1,16 atm

Ukuran accumulator : Diameter = 0,92 m

Panjang = 2,76 m


Tebal shell ts = 3/16 inc

Tebal head th = 3/16 inc

Bahan : stainless steel

26. Reboiler 02 (RB-02)

Fungsi : Menguapkan sebagian hasil bawah menara destilasi-02 (MD-02) pada

suhu 217,20 0C dengan pemanas steam jenuh pada suhu 2300C

Type alat : Shell and tube kettle reboiler

Beban panas reboiler = 210571,453 Kcal/jam

Luas transfer panas = 447,08 ft2

Kecepatan umpan masuk = 5910,709 lb/jam

Kecepatan steam = 1064,46 kg/jam

Lay our HE 1 - 2

SHELL TUBE

ID = 17,25 OD = 0,75

Nt = 166 BWG = 16

Pass = 1 ID = 0,62


Panjang = 16

Pass = 2

Jumlah = 1 buah


27. Cooler 02 (CL-03)


Tugas : Mendinginkan Hasil atas MD2 sebagai produk utama dari suhu 185,86 °C

menjadi suhu 120°C dengan pendingin Dowtherm A masuk pada suhu 30

°C dengan kecepatan umpan = 1270,2087 Kg/jam.






Kecepatan Dowtherm A (Wa) = 1703,13 Kg/jam

Inner Pipe :


ID pipa = 3,07 in




Panjang = 12 ft

Anulus :


ID pipa = 4,03 in


Panjang = 12 ft

Jumlah = 1 buah



28. Cooler 04 (CL-04)

Tugas : Mendinginkan Hasil atas MD2 sebagai produk utama dari suhu 120°C

menjadi suhu 35°C dengan pendingin air pendingin masuk pada suhu

30 °C dengan kecepatan umpan = 1270,2087 Kg/j







Inner Pipe :


ID pipa = 3,07 in




Panjang = 12 ft

Anulus :


ID pipa = 4,03 in


Panjang = 12 ft


Jumlah = 1 buah


29. Tangki 03 (T-03)

Tugas : Menyimpan Produk Utama pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dengan

waktu tinggal 1 bulan.


Tekanan : 1 atm.

Temperatur : 30 oC.



Tebal shell : 0,380 in.


30. Cooler 05 (CL-05)

Tugas : Mendinginkan Hasil bawah MD-02 sebagai produk samping dari suhu

217,2 °C menjadi suhu 135°C dengan pendingin Dowtherm A masuk








Kecepatan Dowtherm A (Wa) = 494,9158 Kg/jam

Inner Pipe :


ID pipa = 1,38 in




Panjang = 12 ft

Anulus :


ID pipa = 2,47 in


Panjang = 12 ft

Jumlah = 1 buah


31. Cooler 06 (CO-06)

Tugas : Mendinginkan Hasil bawah MD-02 sebagai produk samping dari suhu

135 °C menjadi suhu 35°C dengan pendingin air pendingin masuk









Inner Pipe :


ID pipa = 3,07 in




Panjang = 12 ft

Anulus :


ID pipa = 4,03 in


Panjang = 12 ft

Jumlah = 1 buah


32. Tangki 04 (T-04)

Tugas : Menyimpan Produk Samping pada suhu 30 oC dan tekanan 1 atm dengan

waktu tinggal 1 bulan.


Tekanan : 1 atm.


Temperatur : 30 oC.



Tebal shell : 0,181in.


33. Pompa 12 (P-12)

Fungsi : Mengalirkan Produk utama dari Tangki 03 (T - 03) menuju konsumen



Pemilihan Pipa :

IPS = 4

Sch.No. = 40

OD = 4,5 in

ID = 4,026 in

Spesifikasi Pompa :


Head Pompa :





Putaran pompa:






34. Pompa 13 (P-13)

Fungsi : Mengalirkan Produk utama dari Tangki 04 (T - 04) menuju konsumen



Pemilihan Pipa :

IPS = 1,5

Sch.No. = 40

OD = 1,9 in

ID = 1,610 in

Spesifikasi Pompa :


Head Pompa :





Putaran pompa:






35. Separator

Tugas : Memisahkan fase uap dan fase cair yang terbentuk didalam Vaporizer

pada suhu 37,12 °C tekanan 15 atm

Type alat : Vertical Drum Separator

Suhu : 37,12 °C

Tekanan : 15 atm

Diameter (D) = 1,054 ft

Tinggi (H) = 4,216 ft

Digunakan bahan steinless steel SA 167 grade 3

Tekanan design (p) = 220,50 psi

Allowable stress = 18750 psi

efisiensi sambungan = 0.85

faktor korosi = 0,125 in

Jari-jari tangki = 6,32 in

Tebal Shell = 0,213 in

36. Vaporizer


Tugas : Menguapkan Chlorine sebagai Umpan Reaktor dari suhu 30 °C menjadi

37,12 °C dengan steam pada suhu 110°C dengan kecepatan umpan = 1671,0947

Kg/j

Pemilihan pipa

OD = 0,5 in

ID = 0,282 in

BWG = 12

AT1 = 0,0625 sqin

AT2 = 0,1309 sqft/ft

dipilih Ud untuk

hot fluid = STEAM

cold fluid = light organik

Range Ud = 100 - 200 BTU/j sqft F

dipilh Ud = 110 BTU/j sqft F

diperoleh lay out HE 1 - 2 dengan spesifikasi :

SHELL : TUBE :

ID shell = 8 OD, BWG = 0,50 , 12

Nt = 26 ID = 0,28

pass = 1 pitch = 1,00 square pitch

panjang = 8

pass = 2

B. Spesifikasi Alat Utilitas


1. Pompa-01 ( PU-01 )

Tugas : Mengalirkan air dari air sungai menuju Bak Pengendap Awal

( BU-01 ) dengan kecepatan 5670 kg/j.

Pemilihan pipa : IPS = 1,5 in

Schedule No . = 40

Diameter luar (OD) = 1,9 in

Diameter dalam (ID) = 1,61 in

Luas penampang (at) = 2,04 in²

Spesifikasi pompa:

Kapasitas pompa = 24,964 gpm.

Head Pompa :





Putaran pompa:


- Kecepatan Spesifik = 54,69

Horse Power :

- Brake Horse Power = 7,98 Hp


- Motor Standard = 10,0Hp



2. Bak Pengendap Awal ( BU-01 )

Tugas : Mengendapkan kotoran kasar dalam air. Pengendapan terjadi karena

gravitasi dengan waktu tinggal = 12 jam

Ukuran bak : Panjang = 7,5 m.

Lebar = 4 m

Dalam = 3 m

Bahan : Bak beton empat persegi panjang.

3. Pompa-02 ( PU-02 )

Tugas : Mengalirkan air dari Bak Penampung Awal (BU-02)

menuju Tangki Flokulasi (TF-01) dengan kecepatan

5670 kg/j.

Pemilihan pipa : IPS = 1,5 inc.

Sch. No. = 40

OD = 1,9 inc.

ID = 2,040 inc.

Spesifikasi pompa:


Head pompa = Friction head : 0,3089m.

Pressure head : 2,066

Velocity head : 0

Static head : 10 m.

Putaran pompa = Kecepatan putar : 1750 rpm.


Kecepatan spesifik : 543,6292

Horse Power = Brake Horse Power : 0,394 Hp.

Effisiensi motor : 0,65

Motor standar : 0,5 Hp.

Jumlah pompa : 1 pompa.

4. Bak Penampung Awal ( BU-02 )

Tugas : Menampung air yang berasal dari Bak Pengendap Awal

( BU-01 ) sekaligus mengendapkan kotoran lembut

secara gravitasi dengan waktu tinggal 12 jam.

Ukuran bak : Panjang : 7,5 m.

Lebar : 6 m.

Dalam : 3 m.

Bahan : Bak beton empat persegi panjang.

5. Pompa-03 ( PU-03 )

Tugas :Mengalirkan air dari Tangki Flokolator ( TF-01 ) menuju Clarifier ( CL-

01 ) dengan kecepatan 5670 kg/j.


Sch. No. = 40

OD = 1,90 inc.

ID = 1,610 inc.

Spesifikasi pompa:


Head pompa = Friction head : 0,31 m.



Velocity head : 0,00

Static head : 10,00m.







6. Tangki Flokulator ( TF-01 )

Tugas : Melarutkan dan membuat campuran yang akan

diumpankan ke dalam Clarifier (CL-01) dengan

kecepatan total 5670 kg/j

Ukuran tangki : Diameter : 1,0 m.

Tinggi : 2,1 m.

7. Clarifier ( CL-01 )

Tugas : Menggumpalkan dan mengendapkan kotoran yang

bersifat koloid yang berasal dari Bak Penampung Awal

( BU-02 ) dengan waktu tinggal 12 jam.

Ukuran clarifier : Diameter : 6 m.

Tinggi cone : 3 m.

Kedalaman : 1,5 m.

8. Tangki Tawas ( TU-01 )


Tugas : Melarutkan dan membuat larutan tawas 5 % yang akan

diumpankan ke dalam Clarifier ( CL-01 ) dengan

kecepatan total 0,49 kg/j.


Kebutuhan tawas : 0,49 kg/j.


Tinggi : 1,8 m.

9. Tangki Air Kapur ( TU-02 )

Tugas : Melarutkan dan membuat larutan kapur 5 % yang akan

diumpankan ke dalam Clarifier ( CL-01 ) dengan

kecepatan total 0,84 kg/j.


Fungsi kapur : Untuk mengurangi atau menghilangkan kesadahan

karbonat dalam air dan untuk membuat suasana basa

sehingga mempermudah penggumpalan.

Kebutuhan kapur : 0.8392 kg/j.


Tinggi : 2,1 m.

10. Tangki Polyelektrolit ( TU-03 )


Tugas : Melarutkan dan membuat larutan polyelektrolit 5 %

sebagai umpan Clarifier (CL-01) dengan kecepatan

total 0,0032 kg/j .


Kebutuhan polyelektrolit : 0,054 kg/j.


Tinggi : 0,4 m.

11. Saringan Pasir ( SPU-01 )

Tugas : Menyaring kotoran-kotoran yang telah menggumpal

yang ada dalam air.

Luas saringan pasir : 4,993 ft2.

Kebutuhan air pencuci : 5392,011 gallon.

Waktu pencucian : 144 menit.


Tinggi : 2,444 m.

12. Bak Penampung Air Bersih ( BU-03 )

Tugas : Menampung air bersih yang berasal dari Saringan Pasir

( SPU-01 ) dengan waktu tinggal 12 jam.

Ukuran bak : Panjang : 7,5 m.

Lebar : 4 m.

Kedalaman : 3 m.

13. Pompa ( PU-04 )


Tugas : Mengalirkan air dari Bak Penampung Air Bersih ( BU-01 ) menuju

Proses Demineralisasi dan kebutuhan kantor dan rumah tangga dan air

pendingin dengan kecepatan 5531,818 kg/j.


Sch. No. = 40

OD = 1,90 inc.

ID = 2,040 inc.

Spesifikasi pompa:



Pressure head : 1,24 m

Velocity head : 0 m

Static head : 10 m.







14. Tangki Air Rumah Tangga dan Kantor ( TU-04 )


Tugas : Menampung air kebutuhan rumah tangga dan kantor

dari Bak Air Bersih ( BU-03 ) dengan waktu tinggal 12

jam.



Tinggi : 3,7 m.

15. Pompa ( PU-05 )

Tugas : Mengalirkan air dari Bak Cooling Tower ( CT ) menuju sistim

pendinginan proses dengan kecepatan 69075,3750 kg/j.


Sch. No. = 40

OD = 4,50 inc.

ID = 4,026 inc.

Spesifikasi pompa:




Velocity head : 0,0

Static head : 14 m.



Horse Power = Brake Horse Power : 9.16 Hp.



Motor standar : 15 Hp.

Jumlah pompa :1 pompa.

16. Pompa ( PU-06 )

Tugas : Mengalirkan air dari alat proses menuju Cooling Tower ( CT ) dengan

kecepatan 69075,3750 kg/j.


Sch. No. = 40

OD = 4,50 inc.

ID = 4,026 inc.

Spesifikasi pompa:




Velocity head : 0

Static head : 14 m.







17. Kation Exchanger ( KE-01 )


Tugas : Mengikat ion-ion positif yang ada dalam air lunak.

Type alat : Silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin

penukar ion.

Resin : Jenis C – 300 dengan notasi RH2.

Kapasitas resin : 4 kg/ft3 resin.

Luas penampang bed : 1,835 ft2.

Ukuran bed resin : Diameter : 0,47 m

Tinggi : 1,60 m.

Jumlah tangki : Dipakai 2 tangki penukar ion yang bekerja secara

bergantian.

18. Pompa ( PU-07 )

Tugas :Mengalirkan air dari Kation Exchanger ( KE-01 ) menuju Anion

Exchanger ( AE-01 ) dengan kecepatan 1250,2021 kg/j.

Pemilihan pipa : IPS = 1 inc.

Sch. No. = 40

OD = 1,320 inc.

ID = 1,049 inc.

Spesifikasi pompa:




Velocity head : 0,00 m

Static head : 5,00 m.








19. Anion Exchanger ( AE-01 )

Tugas : Mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak.

Type alat : Silinder tegak yang berisi tumpukan butir-butir resin

penukar ion.

Resin : Jenis C – 500P dengan notasi R(OH)2.

Kapasitas resin : 4 kg/ft3 resin.

Luas penampang bed : 1,835 ft2.

Ukuran bed resin : Diameter : 0,47 m

Tinggi : 1,60 m.

Jumlah tangki : Dipakai 2 tangki penukar ion yang bekerja secara

bergantian.

20. Pompa ( PU-08 )

Tugas : Mengalirkan air dari Anion Exchanger ( AE-01 ) menuju Deaerator ( D-

01 ) dengan kecepatan 2886,104 kg/j.


Sch. No. = 40

OD = 0,840 inc.


ID = 0,622 inc.

Spesifikasi pompa:




Velocity head : 0 m

Static head : 5 m.



Horse Power = Brake Horse Power : 0,.04 Hp.




21. Deaerator ( D-01 )

Tugas : Melepaskan gas-gas yang terlarut dalam air seperti O2,

CO2, dan lain-lain.

Type alat : Silinder tegak yang berisi bahan isian, dimana air

disemprotkan dari atas dan udara panas dialirkan dari

bawah secara countercurrent.

Kebutuhan udara panas : 937,6516 kg/j.

Bahan isian : Type = Rascig ring.

Jenis = Stone ware.

Ukuran = 0,25 inc.


Ukuran deaerator : Diameter = 0,403 m.

Tinggi = 6,667 m.

22. Pompa ( PU-09 )

Tugas :Mengalirkan air dari Deaerator ( D-01 ) menuju Boiler ( BLU-06 )

dengan kecepatan 1136,5474 kg/j.


Sch. No. = 40

OD = 0,840 inc.

ID = 0,622 inc.

Spesifikasi pompa:



Pressure head : 270,76 m.

Velocity head : 0 m

Static head : 10 m.







23. Tangki Air Umpan Boiler ( TU-07 )


Tugas : Menampung air umpan Boiler sebagai air pembuat

steam di dalam Boiler dengan waktu tinggal 24 jam.


Bahan-bahan yang ditambahkan :

1. Hidrazin ( N2H4 )

Fungsi : Menghilangkan sisa-sisa gas yangterlarut, terutama O2

sehingga tidak terjadi korosi.

Kadar : 5 ppm.

Kebutuhan N2H4 : 49,5080 kg/th.

2. NaH2PO4

Fungsi : Mencegan timbulnya kerak di Boiler.

Kadar : 12 – 17 ppm.

Kebutuhan NaH2PO4 : 148,5240 kg/th

Ukuran tangki : Diameter = 3,5 m.

Tinggi = 3,5 m.

24. Boiler ( BLU-01 )

Tugas : Membangkitkan steam jenuh tekanan 400 psia pada

suhu 444oF sebanyak 1136,5474 kg/j.

Type alat : Ketel uap jenis water tube boiler dengan bahan bakar

fuel oil dilengkapi dengan drum separator dengan 25 %

condensat direcycle.

Kebutuhan bahan bakar : 133,03 kg/j.

Kebutuhan udara : 1000941,00 kg/j.


25. Tangki Bahan Bakar ( TU-08 )

Tugas : Menyimpan bahan bakar untuk persediaan 1 bulan

sebagai bahan bakar boiler.


Ukuran tangki : Diameter = 5,3 m.

Tinggi = 5,3 m.

26. Cooling Tower ( CT-01 )

Tugas : Mendinginkan kembali air pendingin yang telah

dipergunakan untuk disirkulasi kembali.

Type alat : Deck tower.

Jumlah air yang menguap : 69075,375 kg/j.

Jumlah air yang disirkulasi : 304,163 gpm.

Kapasitas cooling tower : 2,429 gpm/ft2.

Luas area cooling tower : 125,243 ft2.

BAB VIII


LOKASI PABRIK

A. Pemilihan Lokasi

Pabrik benzil klorida ini direncanakan akan didirikan di Cilegon – Jawa

Barat. Adapun dasar pertimbangan pemilihan lokasi tersebut adalah sebagai

berikut :

1. Tersedianya Bahan Baku

Untuk keperluan bahan baku pabrik benzil klorida, maka klorin dapat

dipenuhi dari PT. Asahimas Subentra Chemical dan toluen dipenuhi dari

PT. Styrindo Mono Indonesia yang berada di Cilegon.

2. Penyediaan bahan bakar dan energi.

Daerah Cilegon merupakan kawasan industri sehingga penyediaan bahan

bakar untuk generator dapat dengan mudah terpenuhi, sedangkan listrik untuk

keperluan proses dan perkantoran disediakan dari PLN.

3. Letak Pasar

Benzil klorida merupakan bahan intermediate, maka pemilihan lokasi di

Cilegon adalah tepat, karena Cilegon merupakan kawasan industri. Hal ini

berarti memperpendek jarak antara pabrik benzil klorida dengan pabrik-

pabrik yang membutuhkan benzil klorida.

4. Sarana Transportasi


Telah tersedia jalan raya yang memadai sehingga pengiriman barang keluar

maupun ke dalam pabrik tidak mengalami kesulitan. Untuk eksport produk, di

daerah Cilegon tidak jauh dari Pelabuhan Merak – Jawa Barat.

5. Tersedianya Tenaga Kerja

Untuk Pulau Jawa pada umumnya dan Cilegon khususnya, banyak tersedia

tenaga kerja yang berpotensi sehingga kebutuhan tenaga kerja yang

berkualitas dapat terpenuhi.

6. Iklim.

Keadaan iklim dan cuaca di daerah cilegon umumnya baik, tidak terjadi

gempa, angin topan, maupun banjir.

7. Penyediaan utilitas

Dari segi sarana utilitas terutama air dipasok dari sungai Tirta Mas yang

terletak 10 km dari lokasi utilitas pabrik.

8. Undang-undang dan Peraturan-peraturan.

Faktor perundang-undangan setempat tidak menjadi persoalan karena letak

pabrik ini berada di kawasan industri.

B. Lay Out Pabrik

Lay Out pabrik adalah tempat kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang

meliputi tempat karyawan bekerja, tempat peralatan dan tempat menyimpan

bahan. Lay out pabrik yang tepat sangat penting untuk mendapatkan effisiensi,

keselamatan dan kelancaran para pekerja serta keselamatan dan kelancaran

proses.


Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam tata letak ruang pabrik adalah :

1. Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan dimasa

mendatang. Perluasan pabrik harus sudah masuk dalam perhitungan awal

sebelum masalah kebutuhan tempat menjadi problem besar dikemudian hari.

Sejumlah areal khusus harus disiapkan untuk dipakai sebagai perluasan

pabrik bila dimungkinkan pabrik menambah peralatan untuk menambah

kapasitas atau menambah peralatan guna mengolahbahan baku sendiri.

2. Harga tanah merupakan faktor yang membatasi kemampuan penyediaan awal.

Bila harga tanah tinggi, maka diperlukan effisiensi yang tinggi terhadap

pemakaian ruangan. Pemakaian tempat harus disesuaiakan dengan areal yang

tersedia. Bila perlu ruangan harus dibuat bertingkat, sehingga dapat

menghemat tempat.

3. Kualitas, kuantitas dan letak bangunan.

Kualitas, kuantitas dan letak bangunan harus memenuhi standar sebagai

bangunan pabrik baik dalam arti kekuatan bangunan fisik maupun

perlengkapannya, misalkan ventilasi, insulasi dan instalasi. Keteraturan

penempatan bangunan akan membantu kemudahan kerja dan perawatan.

4. Faktor keamanan.

Faktor yang paling penting adalah faktor keamanan. Meskipun telah

dilengkapi dengan alat-alat pengaman, seperti hydrant, reservoir air yang

mencukupi, penahan ledakan dan juga asuransi pabrik, faktor-faktor pencegah

harus tetap disediakan misalnyatangki bahan baku, produk dan bahan bakar


harus ditempatkan di areal khusus dengan jarak antar ruang yang cukup untuk

tempat-tempat yang rawan akan bahaya ledakan dan kebakaran.

5. Fasilitas Jalan

Jalan raya untuk pengangkutan bahan baku, produk dan bahan-bahan lainnya

sangat diperlukan. Penempatan jalan tidak boleh menggangngu proses atau

kelancaran dari tempat yang dilalui.

C. Tata Letak Alat

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan tata letak alat

antara lain, agar diusahakan penyusunan peralatan proses alat satu dengan alat yang

lainnya harus saling berurutan sesuai dengan urutan kerja dan fungsinya, selain itu

juga harus mempertimbangkan faktor kemudahan dalam pengecekan alat serta

keselamatan kerja. Tetapi perlu diperhatikan juga kondisi operasi dari masing-masing

alat. Pengaturan alat control dilakukan di dalam ruang kendali (control room). Untuk

ruangan kantor dan lainnya didirikan di areal yang berdekatan dengan lokasi proses

agar semua kegiatan pabrik dapat terkontrol dengan cepat.

BAB IX

UTILITAS


Unit utilitas merupakan unit pendukung dalam proses produksi suatu pabrik

dimana keberadaannya sangat penting dan harus ada. Unit utilitas ini terdiri dari unit

pengolahan air, pembuatan steam, dan penyediaan bahan bakar dan listrik.

A. Kebutuhan Air

Kebutuhan air diperoleh dari sungai yang terdekat dengan lokasi pabrik, yaitu

sungai Tirta Mas. Air sungai ini diolah terlebih dahulu sebelum digunakan sesuai

keperluannya sehingga memenuhi persyaratan. Penggunaan air dalam pabrik

Benzil klorida ini meliputi :

1. Air pendingin.

Air pendingin yang diperlukan sebanyak 69076 kg/j.

Kebutuhan make up air pendingin sebanyak 1820 kg/j.

2. Air umpan boiler.

Air umpan boiler yang diperlukan sebanyak 1137 kg/j.

Kebutuhan make up untuk membuat steam adalah :

0,1 x 1137 kg/j = 113,7 kg/j.

3. Air proses = 883 kg/j.

4. Air rumah tangga dan sanitasi = 2712 kg/j.

Air yang dubutuhkan didapat dengan cara mengolah air sungai

sehingga dapat memenuhi persyaratan sesuai dengan peruntukannya. Air

sungai yang masih kotor terlebih dahulu dialirkan ke bak pengendap dengan

cara dipompa. Dalam pengendap ini air sungai yang masih kotor diendapkan

kandungan zat-zat tersuspensinya yang terdiri dari lumpur dan kotoran-


kotoran halus. Dari bak pengendap selanjutnya air dialirkan ke dalam clarifier

untuk diendapkan secara kimia dengan menambahkan koagulan berupa tawas,

kapur, dan polyelektrolit.

Air yang keluar dari clarifier selanjutnya dialirkan ke dalam saringan

pasir. Air yang keluar dari saringan pasir selanjutnya ditampung dalam bak

penampung air bersih untuk didistribusikan ke bagian yang memerlukan. Dari

bak penampung air bersih ini, air yang akan digunakan untuk keperluan

rumah tangga dan kantor terlebih dahulu dialirkan ke tangki clorinasi untuk

membunuh bakteri dengan cara menambahkan desinfektan berupa kaporit.

Air yang digunakan untuk pendinginan di Cooling Tower langsung

dialirkan ke bak penampung air pendingin selanjutnya digunakan sebagai air

pendingin. Air bekas pendingin didinginkan di Cooling Tower.

B. Steam

Steam digunakan sebagai media pemanas dalam proses. Kebutuhan steam pada

tekanan 400 psia dan suhu 230 oC adalah 1137 kg/j.

C. Listrik

Listrik digunakan untuk menggerakkan motor penggerak alat-alat proses

misalnya pompa, dan alat-alat lainnya. Selain itu listrik digunakan juga untuk

penerangan. Kebutuhan listrik total adalah sebesar 149,14 Kw. Listrik sebesar ini

dipenuhi dari PLN sebesar 150 Kw. Apabila terjadi pemadaman atau hal lain

digunakan generator cadangan berkekuatan 186,425 Kw dengan bahan bakar

diesel oil.

kebutuhan listrik untuk masing-masing alat :


Pompa (P - 01) = 3,00 Hp

Pompa (P - 02) = 40,00 Hp

Pompa (P - 03) = 0,50 Hp

Pompa (P - 04) = 0,50 Hp

Pompa (P - 05) = 0,50 Hp

Pompa (P - 06) = 0,50 Hp

Pompa (P - 07) = 0,50 Hp

Pompa (P - 08) = 0,50 Hp

Pompa (P - 09) = 0,50 Hp

Pompa (P - 10) = 0,50 Hp

Pompa (P - 11) = 3,00 Hp

Pompa (P - 12) = 1,50 Hp

Pompa (P - 13) = 0,50 Hp

Blower(Bl - 01) = 40,00 Hp

Pompa (PU - 01) = 10,00 Hp

Pompa (PU - 02) = 0,50 Hp

Pompa (PU - 03) = 0,50 Hp

Pompa (PU - 04) = 0,50 Hp

Pompa (PU - 05) = 15,00 Hp

Pompa (PU - 06) = 15,00 Hp

Pompa (PU - 07) = 0,50 Hp

Pompa (PU - 08) = 0,50 Hp

Pompa (PU - 09) = 3,00 Hp


Fan Cooling Tower = 2,50 Hp

Total = 100,00 Hp

kebutuhan listrik utilitas dan keperluan lain = 100 hp

Total kebutuhan listrik = 100,00 + 100,00 Hp = 200,00 Hp

= 200,00 Hp x 0,7457 Kwatt/Hp

= 149.14 Kwatt

Listrik sebesar ini dipenuhi dari PLN sebesar 150 Kwatt

D. Bahan Bakar

Bahan bakar diesel oil digunakan untuk membangkitkan generator. Kebutuhan

diesel oil = 227,18 gal/th.

Apabila tejadi pemadaman digunakan generator cadangan berkekuatan 200 Hp

dengan bahan bakar diesel oil. Digunakan 1 buah generator.

Kebutuhan bahan bakar minyak diesel oil dihitung sbb.:

Dianggap listrik padam 1 x dalam satu bulan selama 3 jam

Effisiensi motor diesel = 80 %

Effisiensi bahan bakar = 70 %

Tenaga yang harus disediakan diesel :

= 200 Hp / 0,8

= 250,00 Hp

Tenaga yang harus disediakan bahan bakar :

= ( 250,00 Hp / 0,7) x (0,7457 Kwatt/Hp) x ( 0,9478 Btu/dt / kVA)

= 252,419 Btu/dt


Spesifikasi Minyak Diesel Oil:

Heating Value = 144,000 Btu/gal

° API = 22 - 28 °API

Densitas = 0,9 kg / lt

µ = 1,2 cp

Kebutuhan Minyak Diesel :

= = 0,001753 gal/dt

Kebutuhan Minyak diesel selama 1 tahun untuk generator

= 0,001753 gal/dt x 3600 dt/j x 3 j x 12 bulan

= 227,18 gallon/th

BAB X

EVALUASI EKONOMI


I. Fixed Capital Investment

1. Harga alat sampai di tempat = $ 1,505,866

2. Instalasi = Rp. 963.754.176 $ 165,645

3. Pemipaan = Rp. 1.114.340.864 $ 737,874

4. Instrumentasi = Rp. 90.351.960 $ 180,704

5. Insulasi = Rp. 150.586.608 $ 45,176

6. Listrik = Rp. 150.586.608 $ 150,587

7. Bangunan = Rp. 4.070.000.000

8. Tanah = Rp. 3.000.000.000

9. Utilitas = Rp. 1.945.060.224 $ 2,219,479

Total Physical Plant Cost ( PPC ) = Rp.11.394.509.824 $ 5,005,331

10. Engineering and Construction = Rp. 2.278.902.016 $ 1,001,066

Total Direct Plant Cost ( DPC ) = Rp.13.673.411.584 $ 6,006,397

11. Contractor Fee = Rp. 683.670.592 $ 300,320

12. Contingency = Rp. 3.418.352.896 $ 1,501,599

= Rp. 17.775.435.776 $ 7,808,316

Total Fixed Capital ( FC ) = Rp. 17.775.435.776 + ($7,808,316 x Rp. 8600 )

= Rp. 84,926,955,520

II. Manufacturing Cost

A. Direct Manufacturing Cost


1. Bahan baku dan bahan pembantu= Rp.129.798.004.736

2. Gaji karyawan = Rp. 1.915.200.000

3. Supervisi cost ( 10 % buruh ) = Rp. 56.160.000

4. Maintenance cost ( 2 % FCI ) = Rp. 1.698.539.136

5. Plant Supplies Cost (15% Maint) = Rp. 254.780.880

6. Royalties and Patent ( 1% Sales) = Rp. 2.629.253.376

7. Utilitas = Rp. 2.195.315.968

8. Pengolahan limbah = Rp. 424.634,784

9. Gaji Pekerja Shift = Rp. 561.600.000

= Rp.138.971.889.664

B. Indirect Manufacturing Cost

1 Payroll Overhead (20 % buruh) = Rp. 112.320.000

2. Laboratorium ( 20 % buruh) = Rp 112.320.000

3. Pack dan Ship ( 1 % Sales ) = Rp 2.629.253.376

4. Plant Overhead ( 100 % buruh) = Rp 561.600.000

= Rp 3.415.493.376

C. Fixed Manufacturing Cost

1. Depressiasi (10% FCI) = Rp 8.492.695.552

2. Property tax (5% FCI) = Rp 4.246.347.776

3. Asuransi (1% FCI) = Rp 849.269.568

4. Bunga Investasi = Rp. 8.571.699.712


Total Fixed Manufacturing Cost = Rp 22.160.013.312

Total Manufacturing Cost = Rp164.547.395.584

III. Working Capital

1. Row material inventory = Rp 10.816.500.736

2. In proces inventory = Rp 20.568.424.448

3. Product inventory = Rp 13.712.282.624

4. Available cash = Rp 13.712.282.624

5. Extended credit = Rp 21.910.444.032

Total Working Capital = Rp 80.719.937.536

IV. General Expense

1. Administrasi ( 3% Manu. Cost) = Rp 4.936.421.888

2. Sales ( 5 % Manu. Cost) = Rp 8.227.369.984

3. Finance ( 20 % WC+FCI ) = Rp 33.129.379.840

4. Riset (3% sales) = Rp 4.936.421.888

Total General Expense = Rp 51.229.593.600

V. Production Cost

1. Manufacturing Cost = Rp. 164.547.395.584

2. General Expense = Rp. 51.229.593.600

Total Production Cost = Rp. 215.776.985.088

VI. Analisa Keuntungan

a. Keuntungan Sebelum Pajak


Total sales = Rp 262.925.336.576

Total biaya produksi = Rp 215.776.985.088

Pbt = Sa - (MC+GE) = Rp.262.925.336.576 - Rp. 215.776.985.088

Keuntungan = Rp 47.148.351.488

b. Keuntungan Sesudah Pajak

Pajak = 50 %

= 50 % x Rp. 47.148.351.488

= Rp. 23.574.175.744

Pat = Pbt - pajak = Rp. 47.148.351.488 – Rp. 23.574.175.744

Keuntungan = Rp 23.574.175.744

VII. Analisa Kelayakan Ekonomi

1. Return On Investement

a. Sebelum pajak :

Pb . ra = Rp 47.148.351.488

FCI = Rp 84.926.955.520

Pb .ra

ROI = x 100%

FCI

47.148.351.488

ROI = x 100% = 55,51636 %

84.926.955.520

b. Sesudah pajak :

Pa . ra = Rp 23.574.175.744


FCI = Rp. 84.926.955.520

Pa .ra

ROI = x 00%

FCI

23.574.175.744

ROI = x 100% = 27,75818 %

84.926.955.520

2. Pay Out Time

a. Sebelum pajak :

Pb .ra = Rp 47.148.351.488

FCI = Rp 84.926.955.520

0,1 FCI = Rp 8.492.695.552

FCI

POT =

Pb .ra + 0.1 FCI

84.926.955.520

POT = = 1,53 th

47.148.351.488 + (0.1) 84.926.955.520

b. Sesudah pajak :

Pa . ra = Rp 23.574.175.744

FCI = Rp 84.926.955.520

0,1 FCI = Rp 8.492.695.552

FCI

POT =

Pa .ra + 0.1 FCI


84.926.955.520

POT = = 2,65 th

23.574.175.744 + (0,1) 84.926.955.520

5.Break Even Point

Fixed Cost (Fa) :

a. Depressiasi (10% FCI) = Rp. 8.492.695.552

b. Property tax (5% FCI) = Rp. 4.246.347.776

c. Asuransi (1% FCI) = Rp. 849.269.568

d. Bunga Investasi = Rp. 8.571.699.712

= Rp. 22.160.013.312

Variable Cost (Va):

a. Biaya bahan baku = Rp.129.798.004.736

b. Pack dan Ship ( 0,5 % Sales ) = Rp. 2.629.253.376

c. Utilitas = Rp. 2.195.315.968

d. Royal. dan Patt. (1 % Sales ) = Rp. 2.629.253.376

e. Peng. Limbah ( 0,5% FCI ) = Rp. 424.634.784

= Rp.137.676.455.936

Regulated Cost (Ra):

a. Gaji Karyawan = Rp. 1.915.200.000

b. Payroll Overhead (20 % buruh) = Rp. 112.320.000

c. Plant Overhead (100 % buruh) = Rp. 561.600.000

d. Supervisi ( 10 % buruh ) = Rp. 56.160.000

e. Laboratorium ( 20 % buruh) = Rp. 112.320.000


f. General Expense = Rp. 51.229.593.600

g. Maintenance ( 2 % FCI ) = Rp. 1.698.539.136

h. Plant Supplies ( 15 % Maint. ) = Rp. 254.780.880

i. Gaji Pekerja Shift = Rp. 561.600.000

= Rp.56.502.112.256

Sales ( Sa ) = Rp 262.925.336.576

(Fa + 0,3 Ra)

BEP = x 100%

(Sa - Va – 0,7 Ra)

22,160 + (0,3) (56,502) x 109

= x 100% = 45,64 %

(262,925 – 137,676 – (0,7) 56,502) . 109

Shut Down Point

0,3 Ra

SDP = x 100%

(Sa - Va – 0,7 Ra)

( 0,3 ) (56,502) . 109

= x 100% = 19,78 %

(262,925 - 137,676 – (0,7) 56,502) . 109

6.Discounted Cash Flow Rate


Umur pabrik = 10 th

Salvage value = Rp 8.492.695.552

Cash Flow = Annual profit + depresiasi + finance

= Rp 65,196,253,184

Discounted Cash Flow dihitung secara trial & error

(WC+FCI)(1+i)10 / CF = [(1+i)9+(1+I)8+...+(1+i)+1]+ (WC+SV)

Dengan cara trial & error untuk mencari harga i

Sehingga diperoleh : Interest ( i ) = 38,69989 %

Sebagai tolak ukur untukBenzil klorida dari klorinasi Toluen dari Aries

Newton adalah sebagai berikut :

Item Aries Newton Hasil Perhitungan

Laba sebelum pajak Rp 47.148.351.488

Laba sesudah pajak Rp 23.574.175.744

ROI sebelum pajak Minimum 11 % 55,51636 %

ROI sesudah pajak 27,75818 %

POT sebelum pajak Maksimum 5 tahun 1,53 th

POT sesudah pajak 2,65 th

BEP (40 – 60 ) % 45,64 %

SDP 19,78 %

DCFR DCFR bunga Bank 38,69989 %

BAB XI


MANAJEMEN PERUSAHAN

A. Bentuk Perusahaan

Bentuk perusahaan yang dipilih adalah Perseroan Terbatas (PT) yang

berbentuk badan hukum. Badan hukum ini disebut perseroan sebab modal badan

hukum terdiri atas saham-saham.

Perseroan Terbatas harus didirikan memakai akte autentik. Bentuk

perusahaan ini dipimpin oleh seorang direksi yang terdiri dari seorang direktur

utama dibantu oleh direktur-direktur.

Direktur dipilih oleh rapat umum anggota. Tidak selalu seorang yang

dipilih menjadi direktur adalah orang yang memiliki saham, dapat juga orang

lain. Pekerjaan direksi sehari-hari diawasi oleh rapat umum para pemilik saham.

Dewan komisaris berhak menadakan pemeriksaan sendiri atau dibantu oleh

akuntan pabrik bila dalam perusahaan ada hal-hal yang kurang beres. Direksi dan

komisaris dipilih kembali oleh rapat umum pemilik saham apabila mereka

bersedia setelah masa jabatannya habis. Kekuasaan tertinggi dalam perseroan

terbatas adalah rapat umum para pemilik saham yang biasanya diadakan setahun

sekali.

Modal perusahaan diperoleh dari penjualan saham-saham, dan bila

perusahaan rugi maka pemilik saham hanya akan kehilangan modalnya saja dan

tidak menyinggung harta kekayaan pribadi untuk melunasi hutang-hutangnya.

Ciri-ciri Perseroan Terbatas :


1. Perseroan terbatas (PT) didirikan dengan akte pendirian notaris berdasarkan

Kitab Undang-Undang Hukum Dagang.

2. Besarnya modal ditentukan dalam akte pendirian yang terdiri dari saham-

saham.

3. Perseroan Terbatas dipimpin oleh direksi yang dipilih oleh para pemegang

saham.

4. Pemilik personalia sepenuhnya diserahkan kepada direksi dengan

memperhatikan hukum perburuhan.

Keuntungan Perseroan Terbatas :

1. Perseroan Terbatas merupakan perusahaan berdasarkan profit motif.

2. Perseroan Terbatas merupakan badan hukum yang berdiri sendiri serta

mempunyai kekayaan sendiri yang terlepas dari kekayaan pribadi.

3. Bentuknya sederhana dan praktis, sehingga dapat bergerak lebih leluasa.

4. Modal dibagai dalam saham-saham kecil, sehingga memungkinkan ikut

sertanya orang yang ingin memasukkan modalnya dalam jumlah kecil dan

tidak merintangi pemasukan modal yang berjumlah besar. Sehingga mudah

bergerak dipasar modal dan efektif dalam pengumpulan modal dengan jalan

menjual saham.

B. Struktur Organisasi dan Pembagian Tugas


1. Struktur Organisasi

Salah satu faktor yang menunjang kemajuan suatu perusahaan adalah

organisasi yang digunakan, karena berhubungan dengan kelancaran

komunikasi, yang pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja perusahaan.

Sistem organisasi perusahaan yang dipilih yaitu sistem garis dan staff. Pada

sistem ini, garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis paa pembagian tugas

kerja, dimana seorang karyawan hanya bertanggung jawab pada seorang

atasan saja. Kekuasaan mengalir secara langsung dari direksi dan kemudian

ke Kepala Bagian, diteruskan ke karyawan-karyawan dibawahnya dilengkapi

dengan staff ahli yang bertugas memberi saran kepada Direktur. Struktur

Organisasi Perusahaan dapat dilihat pada gambar 7.1


Pembagian Tugas

a. Direktur Utama

Bertanggung Jawab kepada Dewan Komisaris

Memberi tugas dan mendelegasikan wewenang yang sesuai dengan tugas

dan bidang masing-masing kepada direktur.

b. Direktur Produksi

Bertanggung jawab kepada direktur utama

Berusaha agar jumlah produksi sesuai dengan rencana nilai yang

ditentukan serta syarat-syarat penjualan yang menguntungkan

Bertanggung jawab sepenuhnya atas mutu produk yang dihasilkan dan

mutu bahan yang digunakan

Bertanggung jawab sepenuhnya atas tersedianya unit penunjang proses

produksi

Mengusahakan sejauh mungkin agar mesin-mesin dalam kondisi siap

pakai.

c. Direktur Keuangan

Bertanggung jawab kepada direktur utama.

Bertanggung jawab sepenuhnya atas pengelolaan keungan serta maju

mundurnya perusahaan.

d. Direktur Umum dan Personalia

Bertanggung jawab kepada direktur utama

Bertanggung jawab atas persoalan-persoalan yang bersifat umum, baik

dari dalam maupun dari luar perusahaan.


e. Kepala Bagian Proses dan Produksi

Mengadakan kontrol atas mutu produk yang dihasilkan.

Mengadakan penelitian dan pengembangan dengan bekerja sama dengan

lembaga-lembaga swasta dan pemerintah

Bertanggung jawab atas hasil-hasil analisa laboratorium

f. Kepala Bagian Listrik dan Instrumen

Bertanggung jawab atas tersedianya energi yang menunjang proses

produksi.

Bertanggung jawab atas pengembangan dan perawatan instrumen yang

menunjang proses produksi.

g. Kepala Bagian Mekanik dan Utilitas

Bertanggung jawab atas perawatan alat proses.

Mengadakan percobaan dan modifikasi peralatan proses, sehingga dapat

bekerja baik.

Bertanggung jawab atas tersedianya utilitas untuk menunjang proses

produksi.

h. Kepala Bagian Logistik

Bertanggung jawab atas jumlah barang yang tersedia di gudang.

Bertanggung jawab atas kualitas bahan baku dan bahan bakar yang

tersedia.

i. Kepala Bagian Pemasaran

Bertanggung jawab atas distribusi produk keluar

Berusaha meningkatkan pemasaran hasil produksi.


j. Kepala Bagian Keuangan

Membantu Direktur Komersial dalam mengendalikan keuangan.

Mengawasi pemasukan dan pengeluaran keuangan.

Membantu Direktur Komersial membuat neraca anggaran.

Mengolah data dan membuat laporan keuangan.

k. Kepala Bagian Personalia

Membantu Direktur Umum dan personalia dalam merencanakan dan

melaksanakan suplai tenaga kerja.

Melaksanakan mutasi dan promosi para karyawan.

Mengadakan training dan up-grading terhadap karyawan

Mengadakan pengawasan dan pelaksanaan tata tertib

Mengusahakan kesejahteraan karyawan.

l. Kepala Bagian Umum

Membantu Direktur Umum dan Personalia dalam mengatur dan mengurus

rumah tangga perusahaan.

Mengurus surat-surat baik ke dalam maupun ke luar perusahaan.

Membantu Direktur Umum dan Personalia dalam bidang komunikasi,

baik di dalam maupun di luar perusahaan.

Bertanggung jawab atas keamanan pabrik, baik dari dalam maupun dari

luar.


3. Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji

a. Penggolongan Jabatan

1) Direktur Utama : Sarjana semua jurusan

2) Direktur Produksi : Sarjana Teknik Kimia

3) Direktur Keuangan dan Umum : Sarjana Ekonomi

4) Kepala Bagian Produksi : Sarjana Teknik Kimia

5) Kepala Bagian Teknik : Sarjana Teknik

6) Kepala Bagian Logistik : Sarjana Semua Jurusan

7) Kepala Bagian Pemasaran : Sarjana Ekonomi

8) Kepala Bagian Keuangan : Sarjana Ekonomi

9) Kepala Bagian Personalia : Sarjana Ekonomi

10) Kepala Bagian Umum : Sarjana Sospol

11) Operator : STM / SLTA / SMU

12) Lain-lain : SD / SMP / Sederajat

b. Penggolongan Jumlah Karyawan dan Gaji

Perincian jumlah karyawan :

1) Direktur Utama : 1

2) Staff Ahli : 5

3) Direktur : 3

4) Kepala Bagian : 8

5) Staff Karyawan : 75

6) Pesuruh : 11

Jumlah : 103


Penggolongan gaji :

Jabatan Gaji

1) Direktur Utama : Rp. 10.000.000,00

2) Direktur : Rp. 6.000.000,00

3) Staff Ahli : Rp. 3.500.000,00

4) Kepala Bagian : Rp. 2.000.000,00

5) Staff Karyawan : Rp. 1.200.000,00

6) Pesuruh : Rp. 700.000,00

4. Pembagian Jam Kerja Karyawan

Pabrik benzil klorida direncanakan beroperasi selam 24 jam sehari

secara kontinyu. Jumlah hari kerja selama setahun 330 hari. Hari-hari yang

lain digunakan untuk perawatan dan perbaikan. Dalam kerjanya, karyawan

dibedakan menjadi dua, yaitu karyawan shift dan non shift.

a. Karyawan Non Shift

Karyawan non shift berlaku 6 hari kerja dalam seminggu dan libur pada hari

minggu serta hari-hari libur nasional. Sehingga total kerjanya 40 jam

seminggu. Dengan peraturan sebagai berikut :

Senin – Kamis : Pukul 07.00 – 15.00

Pukul 12.00 – 13.00 (istirahat)

Jumat : Pukul 07.00 – 15.00

Pukul 12.00 – 13.30 (istirahat)

Sabtu : Pukul 17.00 – 12.00


b. Karyawan Shift

Bagi karyawan shift, setiap 4 hari kerja mendapatkan libur 1 hari dan masuk

shift secara bergantian waktunya. Kelompok kerja shift ini dibagi menjadi 3

shift sehari, masing masing bekerja selama 8 jam, sehingga harus dibentuk 4

kelompok, dimana setiap hari 3 kelompok bertugas, sedang 1 kelompok

istirahat.

Aturan jam kerja karyawan shift :

Shift 1 : Pukul 07.00 – 15.00

Shift 2 : Pukul 15.00 – 23.00

Shift 3 : Pukul 23.00 – 07.00

Tabel 7.1 Pembagian kerja menurut shift

Tanggal

Hari1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

1 a a a a b b b b c c c c d d d d a

2 c d d d d a a a a b b b b c c c c

3 b b c c c c d d d d a a a a b b b

Tanggal

Hari 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

1 a a a b b b b c c c c d d d d

2 d d d d a a a a b b b b c c c

3 b c c c c d d d d a a a a b b


BAB XII

KESIMPULAN

1. Ditinjau dari teknik yang meliputi pengadaan alat-alat produksi, penerapan

teknologi, bahan baku, proses produksi, hasil produksi dan tenaga kerja maka

pabrik benzil klorid dari klorinasi toluen dengan kapasitas produksi 10.000

ton/tahun menarik untuk dikaji lebih lanjut dan pabrik ini merupakan pabrik yang

beresiko tinggi.

2. Ditinjau dari segi ekonomi yang dilakukan, maka pabrik ini menarik untuk

dikaji lebih lanjut dan merupakan pabrik yang beresiko tinggi. Indikator penting

dalam kelayakan ekonomi adalah sebagai berikut :

a. Return of Investment ( ROI )

sebelum pajak = 55,51636 %.

sesudah pajak = 27,75818 %.

b. Pay Out Time ( POT )

sebelum pajak = 1,53 tahun.

sesudah pajak = 2,65 tahun.

c. Break Even Point ( BEP ) = 45,64 %.

d. Shut Down Point ( SDP ) = 19,78 %.

e. Discounted Cash Flow Rate ( DCFR ) = 38,69989 %.

Laporan Skripsi

Documents

Transcript of Laporan Skripsi