Amonium Nitrat Skripsi

PRARANCANGAN PABRIK AMONIUM NITRAT MENGGUNAKAN PROSES UHDE DENGAN KAPASITAS 200.000 TON/TAHUN

SKRIPSI Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menempuh Ujian Strata Satu Teknik Kimia

Disusun Oleh:

Elisa Widiasih 2009437028 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA 2013

i

ABSTRAK

Amonium nitrat merupakan bahan baku pembuatan pupuk nitrogen dan bahan peledak. Ide pra rancangan pabrik Amonium nitrat ini adalah melihat perkembangan kebutuhan Amonium nitrat dari tahun ke tahun dan masih sedikitnya pabrik Amonium nitrat di Indonesia. Pabrik Amonium nitrat menggunakan bahan baku amonia dan asam nitrat dengan menggunakan proses uhde dalam suatu reaktor tipe Bubbling Reactor yang dilengkapi jaket pendingin. Pabrik amonium nitrat ini direncanakan berdiri pada tahun 2016 dengan masa konstruksi 3 tahun dan mulai berproduksi pada tahun 2016 mendatang dengan kapasitas 200.000 ton/tahun yang akan didirikan di daerah Bontang, Kalimantan Timur. Untuk pasokan bahan baku amonia berasal dari PT. Kaltim Pasifik Amonia, sedangkan untuk asam nitrat berasal dari PT Kaltim Nitrat Indonesia (KNI). Kebutuhan air diperoleh dari Daerah Aliran Sungai Bontang sebesar 25.680,3671 kg/jam. Pada unit pengadaan steam menggunakan 2 buah water tube boiler yang berbahan bakar Fuel oil No. 1. Kebutuhan listrik pabrik dipasok oleh AC generator kapasitas 300 KW berbahan bakar solar. Bentuk Perusahaan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan jumlah karyawan 198 orang. Adapun hasil ekonomi dihitung dengan metode depresiasi garis lurus adalah sebagai berikut: 1. Biaya Investasi Total : Rp. 250.251,86 Juta 2. Modal Kerja : Rp. 87.588,15 Juta 3. Biaya Produksi Rata-rata : Rp.690.812,62 Juta 4. Break Even Point : 26% 5. Pay Out Time : 1,2 tahun dari pabrik mulai berproduksi 6. Return on Investment : 94,39 % 7. DCF-ROR : 55,59 %

iv

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini merupakan Tugas Akhir II yang berjudul “ Pra Rancangan Pabrik Amonium Nitrat Menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun” sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelas Sarjana Teknik Kimia di Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta. Skripsi

ini

berisi

Pendahuluan,

Tinjauan

Pustaka,

Konsepsi

Prarancangan, Sistem Manajemen dan Keekonomian, dan Kesimpulan. Terselesaikannya

skripsi

ini

berkat

hidayah-Nya

dan

penulis

menyampaikan terima kasih kepada: 1. Kedua Orang tua yang selalu memberikan dukungan moril maupun doadoanya yang tulus. 2. Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, terima kasih atas beasiswa yang telah diberikan. 3. Ibu Ismiyati selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Muhammadiyah Jakarta. 4. Ir. Suratmin Utomo, M.Pd dan Ir. B. Simandjuntak selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan masukan dalam menyelesaikan skripsi ini. 5. Ir. Sarimin Emo selaku atasan langsung di Pusat Penelitian Ketenagalistrikan, Energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi yang sudah sering memberikan

ijin

selama

proses

penyusunan

skripsi

ini.

v

6. Teman-teman yang tidak bias disebutkan satu-persatu yang selalu support dan bantuan pada saat kesulitan dalam mengerjakan skripsi ini. Sejauh kemampuan, penulis mengharapkan kritik dan saran yang dapat membangun dari pembaca. Harapan penulis semoga skripsi ini berguna bagi rekan-rekan sebidang ilmu maupun tidak. Penulis,

vi

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ...........................................................................................

i

LEMBAR PENGUJI ......................................................................................................

ii

ABSTRAK

.................................................................................................................

iii

KATA PENGANTAR ..................................................................................................

iv

DAFTAR ISI ..................................................................................................................

v

DAFTAR TABEL .........................................................................................................

x

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................

xi

BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................................

1

1.1

Latar Belakang .....................................................................................................

1

1.2

Kegunaan Amonium Nitrat .................................................................................

2

1.3

Maksud dan Tujuan Prarancangan Pabrik ...........................................................

2

1.4

Analisa Pasar dan Perencanaan Kapasitas Produksi ...........................................

3

1.4.1 Proyeksi Kebutuhan Amonium nitrat ........................................................

3

1.4.2 Kapasitas yang Direncanakan .....................................................................

6

1.4.3 Ketersediaan Bahan Baku ...........................................................................

6

1.5 Pemilihan Lokasi Pabrik ........................................................................................

6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................

9

2.1

Amonium Nitrat....................................................................................................

9

2.1.1 Kegunaan Amonium Nitrat .....................................................................

9

2.1.2 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Amonium nitrat (NH4NO3) .........................

10

Bahan Baku Pembuatan Amonium Nitrat ..........................................................

12

2.2.1

Amonia ...................................................................................................

12

2.2.2 Asam Nitrat (HNO3) .................................................................................

14

2.2

Bahan Pembantu Pembuatan Amonium Nitrat ....................................................

16

2.3

Proses Pembuatan Amonium Nitrat .....................................................................

16

2.3.1 Proses Grainer ...........................................................................................

16

2.3.2 Proses Stengel ..........................................................................................

17

2.2

vii

2.3.3 Proses Prilling ...........................................................................................

18

2.3.4 Proses Uhde ..............................................................................................

18

Pemilihan Proses ..................................................................................................

19

BAB III KONSEPSI PRARANCANGAN ....................................................................

21

3.1. Deskripsi Proses ...................................................................................................

21

3.1.1 Tahap persiapan bahan baku ....................................................................

21

3.1.2 Tahap Pembentukan Produk .....................................................................

22

3.1.3 Tahap Pemurnian Produk .........................................................................

23

3.1.4 Tahap Pembutiran Produk ........................................................................

23

3.2. Neraca Massa dan Neraca Panas ..........................................................................

28

3.2.1 Neraca Massa ............................................................................................

26

3.2.2 Neraca Panas .............................................................................................

31

3.3. Spesifikasi Alat .....................................................................................................

35

3.3.1. Peralatan Proses Produksi .........................................................................

35

a. Reaktor .................................................................................................

35

b. Evaporator I .........................................................................................

35

c. Evaporator II ........................................................................................

36

d. Prilling Tower ......................................................................................

36

e. Coating Drum .......................................................................................

37

f. Pompa P-01 ..........................................................................................

37

g. Pompa P-02 ..........................................................................................

38

h. Pompa P-03 ..........................................................................................

38

i. Pompa P-04 ..........................................................................................

39

j. Pompa P-05 ..........................................................................................

39

k. Blower ..................................................................................................

39

l. Belt Conveyor ......................................................................................

40

m. Bucket Elevator ....................................................................................

40

3.3.2. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air .......................................................

40

a. Screening..............................................................................................

40

b. Bak Flokulator .....................................................................................

41

c. Clarifier ................................................................................................

41

2.4

viii

d. Sand Filter ............................................................................................

42

e. Water Storage Tank .............................................................................

42

f. Carbon Filter Tank .............................................................................

43

g. Bak Penampung Air Sanitasi ...............................................................

43

h. Cation Exchanger .................................................................................

44

i. Anion Exchanger .................................................................................

45

j. Demin Water Storage ...........................................................................

45

k. Tangki Deaerator..................................................................................

46

l. Cooling Tower .....................................................................................

46

m. Pompa Air Sungai ...............................................................................

47

n. Pompa Clarifier ....................................................................................

48

o. Pompa Sand Filter ................................................................................

48

p. Pompa Storage Tank ............................................................................

49

q. Pompa Carbon Filter ...........................................................................

49

r. Pompa Cation Exchanger ....................................................................

50

s. Pompa Anion Exchanger .....................................................................

51

t. Pompa Demin Water Storage ..............................................................

51

u. Pompa Deaerator ..................................................................................

52

3.4. Fasilitas Utilitas ....................................................................................................

52

3.4.1 Unit Pengolahan Air

............................................................................

53

3.4.2 Unit pengadaan steam ...............................................................................

57

3.4.3 Unit pengadaan listrik ...............................................................................

57

3.4.4 Unit pengadaan bahan bakar .....................................................................

58

3.5. Penanganan Bahan baku, Produk dan Keselamatan kerja ....................................

59

3.5.1 Penanganan Bahan baku ...........................................................................

59

3.5.2 Penanganan Produk ..................................................................................

59

3.5.3 Keselamatan Kerja ....................................................................................

60

3.6. Tata Letak Pabrik..................................................................................................

61

3.7. Limbah dan Penanganannya .................................................................................

67

BAB IV SISTEM MANAJEMEN DAN KEEKONOMIAN ........................................

71

4.1. MANAJEMEN PERUSAHAAN .........................................................................

68

ix

4.1.1 Sistem Keorganisasian ..............................................................................

68

4.1.2 Struktur Organisasi ...................................................................................

68

4.1.3 Wewenang dan Tanggung Jawab .............................................................

72

a. Pemegang Saham .................................................................................

72

b. Dewan Komisaris .................................................................................

72

c. Dewan Direksi .....................................................................................

72

d. Staff Ahli ..............................................................................................

73

e. Kepala Bagian ......................................................................................

73

f. Kepala Seksi .........................................................................................

74

g. Kepala Regu .........................................................................................

77

4.1.4 Sistem Kerja dan Upah Karyawan ............................................................

77

a. Sistem Kerja Karyawan .......................................................................

77

b. Sistem Upah Karyawan ......................................................................

78

4.2. ANALISA EKONOMI ........................................................................................

80

4.2.1 Biaya Investasi Total ................................................................................

83

4.2.2 Biaya Produksi Total ................................................................................

83

4.2.3 Break Event Point .....................................................................................

83

4.2.4 Analisa Profitabilitas ................................................................................

83

4.2.5 Analisa Sensitifitas ...................................................................................

84

BAB V KESIMPULAN .................................................................................................

85

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN LAMPIRAN A. PERHITUNGAN NERACA MASSA LAMPIRAN B. PERHITUNGAN NERACA PANAS LAMPIRAN C. PERHITUNGAN SPESIFIKASI ALAT LAMPIRAN D. PERHITUNGAN UTILITAS LAMPIRAN E. PERHITUNGAN KEEKONOMIAN

x

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1:

Data Kebutuhan Amonium Nitrat di Indonesia .......................................

2

Tabel 1.2:

Perhitungan persamaan kebutuhan Amonium nitrat di Indonesia ...........

4

Tabel 1.3:

Proyeksi kebutuhan Amonium nitrat di Indonesia Tahun 2011-2030 .....

5

Tabel 2.1:

Pemilihan Proses ......................................................................................

20

Tabel 3.1:

Neraca Massa Reaktor, R-01 ...................................................................

27

Tabel 3.2:

Neraca Massa Mixing Tank, M-01 ..........................................................

27

Tabel 3.3:

Neraca Massa Evaporator I, EV-01 .........................................................

28

Tabel 3.4:

Neraca Massa Evaporator II ....................................................................

28

Tabel 3.5:

Neraca Massa Prilling Tower, PT-01 ......................................................

28

Tabel 3.6:

Neraca Massa Screening, S-01 ................................................................

29

Tabel 3.7:

Neraca Massa Coating Drum, CD-01 ......................................................

29

Tabel 3.8:

Neraca Massa Overall ..............................................................................

30

Tabel 3.9:

Ringkasan Neraca Panas di Vaporized, V-01 ..........................................

32

Tabel 3.11: Ringkasan Neraca Panas di Heat Exchanger, HE-01 ..............................

32

Tabel 3.12: Ringkasan Neraca Panas di Reaktor, R-01 ...............................................

32

Tabel 3.13: Ringkasan Neraca Panas di MT-01 .........................................................

33

Tabel 3.14: Neraca Panas di Evaporator I, EV-01 ......................................................

33

Tabel 3.15: Neraca Panas di Evaporator II, EV-02 ....................................................

33

Tabel 3.16

Neraca Panas di PT-01 .............................................................................

34

Tabel 3.17

Neraca Panas di Cooling Drum, C-01 .....................................................

34

Tabel 3.18

Neraca Panas di Screening, S-01 .............................................................

34

Tabel 3.19

Neraca Panas di Coating Drum, CD-01 ...................................................

35

Tabel 3.20: Kebutuhan sirkulasi system .....................................................................

55

Tabel 3.21: Kebutuhan kontinyu .................................................................................

55

Tabel 3.22: Perincian Luas Tanah dan Bangunan Pabrik ...........................................

65

Tabel 4.1:

Jadwal jam kerja karyawan shift ..............................................................

78

Tabel 4.2:

Perincian Gaji Karyawan .........................................................................

79

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1: Blok Diagram Pembuatan Amonium Nitrat dengan Proses Grainer ......

17

Gambar 2.2: Blok Diagram Pembuatan Amonium Nitrat dengan Proses Stengel ......

17

Gambar 2.3: Blok Diagram Pembuatan Amonium Nitrat dengan Proses Prilling ......

18

Gambar 2.4: Blok Diagram Pembuatan Amonium Nitrat dengan Proses Uhde ............

19

Gambar 3.1

Flowsheet Pabrik Amonium Nitrat ........................................................

25

Gambar 3.2: Diagram Alir Neraca Massa ...................................................................

26

Gambar 3.3: Diagram Alir Neraca Panas ....................................................................

31

Gambar 3.4: Diagram Alir Proses Raw Water Unit ....................................................

56

Gambar 3.5: Layout Pabrik .........................................................................................

66

Gambar 4.1: Struktur Organisasi .................................................................................

71

xii

BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Seiring dengan kemajuan zaman, pengembangan di segala bidang harus semakin diperhatikan, salah satu cara agar taraf hidup bangsa dapat ditingkatkan adalah dengan pembangunan industri. Industri kimia merupakan salah satu industri vital dan strategis, untuk itu hampir setiap negara di dunia, tak terkecuali Indonesia banyak memberikan perhatian pada pengembangan industri kimia, mengingat industri ini banyak mempunyai keterkaitan dengan pengembangan industri lainnya. Pengembangan industri kimia di Indonesia mulai dikembangkan terbukti dengan banyaknya Industri kimia yang berdiri serta dibukanya kesempatan untuk penanaman modal asing, baik itu industri kimia yang merupakan industri hulu, yaitu memproduksi produk yang merupakan bahan baku bagi industri lain maupun industri hilir, yaitu pemakai produk industri hulu, salah satu industri hilir yang perlu didirikan di Indonesia adalah pabrik Amonium nitrat yaitu pabrik yang menghasilkan produk yang berupa bahan baku untuk pembuatan pupuk dan bahan peledak. Pabrik ini cukup diperlukan di Indonesia sebagai negara yang devisa utamanya diperoleh dari pertambangan dan merupakan negara agraris Amonium nitrat adalah bahan kimia anorganik dengan rumus kimia NH4NO3 memiliki berat molekul 80 dan dalam bentuk padatannya berupa kristal putih yang larut di air. Produksi amonium nitrat di dunia pada tahun 1981 mencapai 8.724.000 ton. Pada tahun 1980 Amonium nitrat di produksi oleh 55 pabrik dengan produk dalam bentuk padat dan 77 pabrik memproduksi dalam bentuk larutan. Kebutuhan amonium nitrat di Indonesia mengalami kenaikan dari tahun ke tahun, hal tersebut dapat dilihat pada tabel 1.1.

Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun 1

BAB I PENDAHULUAN

Tabel 1.1: Data Kebutuhan Ammonium Nitrat di Indonesia Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Produksi (Ton/Tahun) 27.670 31.503 29.994 32.097 32.373 33.580 34.831 36.128 37.475 38.871

Impor Konsumsi (Ton/Tahun) (Ton/Tahun) 65.566.789 157.538 72.741.175 190.363 69.705.137 162.545 81.320.559 168.936 83.664.536 281.248 83.808.866 259.924 89.935.580 282.523 98.664.342 305.122 91.354.405 327.721 110.701.002 350.321 ( Badan Pusat Statistik, 2001-2010 )

1.2 Kegunaan Ammonium Nitrat Kegunaan dari amonium nitrat antara lain sebagai bahan peledak yang dipergunakan untuk pertambangan (amonium nitrat fuel oil) maupun militer, sebagai bahan baku pupuk nitrogen dan lain-lain.

1.3 Maksud dan Tujuan Prarancangan Pabrik Salah satu dasar pertimbangan mendirikan industri bahan kimia adalah karena meningkatnya kebutuhan dalam hal ini Amonium nitrat. Selain itu, dengan didirikannya suatu industri kimia membuka lapangan kerja sehingga akan menghasilkan devisa bagi negara tentunya dalam suatu industri kimia tidak terlepas dari proses pembuatan bahan kimia tersebut dalam hal ini berupa Amonium nitrat. Tujuan prarancangan pabrik amonium nitrat di Indonesia adalah : 1. Mengurangi jumlah import yang berarti menghemat devisa negara. 2. Sebagai pemasok bahan baku industri peledak ataupun pupuk di Indonesia. 3. Membuka lapangan kerja baru. 4. Menambah pelanggan bagi industri gas ammonia dan asam nitrat di Indonesia.


BAB I PENDAHULUAN

1.4 Analisa Pasar dan Perencanaan Kapasitas Produksi 1.4.1

Proyeksi Kebutuhan Amonium nitrat Menurut informasi yang diperoleh dari Biro Pusat Statistik di Indonesia,

data kebutuhan Amonium nitrat di Indonesia dapat di lihat pada Tabel 1.1. Menurut Drs Siswanto dalam bukunya yang berjudul “ Studi Kelayakan Proyek”, proyeksi konsumsi mendatang dapat dicari dengan metode Least Square Time:

y  a  b( x  x) ay

b

 ( x  x)( y  y)  ( x  x) 2

 ( x  x)( y  y)  ( x  x) Dimana:

=

2

=

 xy   x2 

 x y n ( x ) 2 n

x

= tahun ke-n

y

= konsumsi (ton per tahun)

x

= rata-rata x

y

= rata-rata y

n

= jumlah data yang diobservasi


BAB I PENDAHULUAN

Tabel 1.2: Perhitungan persamaan kebutuhan amonium nitrat di Indonesia

Tahun 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jumlah

X 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55

X2 1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 385

Y 157.538 190.363 162.545 168.936 281.248 259.924 282.523 305.122 327.721 350.321 2.486.241

=

55 10

=

5,5

a

=

y

b

=

 (x  x)( y  y)  (x  x)

x

XY 157538 380726 487635 675744 1406240 1559544 1977661 2440976 2949489 3503210 15538763

248624,1

2

 (x  x)( y  y)

 ( x  x)

=

Y2 24.818.221.444 36.238.071.769 26.420.877.025 28.539.372.096 79.100.437.504 67.560.485.776 79.819.245.529 93.099.434.884 107.401.053.841 122.724.803.041 665.722.002.909

 x y

=

 xy 

=

15538763 - 13674325,5

=

1864437,5

2

= =

 x2  385 –

n

( x ) 2 n

(55) 2 10

=

82,5


BAB I PENDAHULUAN

b

 ( x  x)( y  y)  ( x  x) 2

b = 22599,2424 Jadi

y  a  b( x  x) y = 248624,1 +22599,2424(X-5,5) y = 22599,2424X+124328,2668

Tabel 1.3: Proyeksi Kebutuhan Amonium Nitrat di Indonesia Tahun 2011-2030 TAHUN 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

JUMLAH (TON/TAHUN) 372.919,9332 395.519,1756 418.118,418 440.717,6604 463.316,9028 485.916,1452 508.515,3876 531.114,63 553.713,8724 576.313,1148 598.912,3572 621.511,5996 644.110,842 666.710,0844 689.309,3268 711.908,5692 734.507,8116 757.107,054 779.706,2964 802.305,5388


BAB I PENDAHULUAN

1.4.2

Kapasitas yang Direncanakan

Pabrik yang memproduksi amonium nitrat di Indonesia masih sangat sedikit yaitu: a. PT MNK yang terletak di Cikampek, Jawa Barat dengan kapasitas 40.000 ton per tahun b. PT Kaltim Nitrat Indonesia (KNI) berlokasi di Loktuan, Bontang,Kalimantan Timur (Kaltim) dengan kapasitas produksi 300.000 ton per tahun. Menurut Tabel 1.3,

kebutuhan amonium nitrat di Indonesia semakin

meningkat. Untuk konsumsi tahun 2016 sebesar 485.916,1452 ton/tahun. Kapasitas yang direncanakan untuk pra rancangan pabrik amonium nitrat dengan menggunakan proses Uhde sebesar 200.000 ton per tahun. Dengan harapan dapat memenuhi 41 % dari kebutuhan pasar untuk amonium nitrat pada tahun 2016.

1.4.3

Ketersediaan Bahan Baku

Bahan baku pembuatan amonium nitrat ini adalah amonia dan asam nitrat. Pasokan amonia berasal dari PT. Kaltim Pasifik Ammonia, sedangkan untuk asam nitrat berasal dari PT Kaltim Nitrat Indonesia (KNI).

1.5 Pemilihan Lokasi Pabrik Pemilihan lokasi pabrik merupakan salah satu masalah pokok dalam menunjang keberhasilan suatu pabrik, terutama pada aspek-aspek ekonominya dan untuk pengembangan di masa yang akan datang. Setelah mempelajari dan menimbang beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik, maka ditetapkan lokasi pabrik amonium nitrat tersebut di daerah Bontang, Kalimantan Timur. Faktor-faktor yang mempengaruhi pemilihan lokasi pabrik ini antara lain meliputi : 1. Faktor Primer a. Bahan Baku Bahan baku memegang peranan paling penting dalam proses produksi pabrik sangat tergantung pada keberadaan bahan baku ini. Lokasi yang dekat dengan bahan baku akan lebih menguntungkan. Dalam hal ini bahan Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun 6

BAB I PENDAHULUAN

baku yang digunakan adalah Asam Nitrat dan Amonia Anydrous. Kedua bahan bakunya didatangkan dari PT. Pupuk Kaltim. b. Pemasaran Amonium nitrat dalam bentuk prill dengan

Low Density Method

merupakan bahan baku yang banyak digunakan bahan baku peledak untuk operasional industri pertambangan, seperti batu bara, emas dan batu kapur. Sehingga sangat cocok untuk didirikan di Kalimantan Timur. c. Utilitas Utilitas dan sarana penunjang lainnya dapat diperoleh dengan mudah, karena di daerah Bontang

merupakan kawasan industri dan sudah ada

beberapa pabrik besar yang berdiri disana, diantaranya PT. DSM Kaltim Melamin, PT Pupuk Kaltim Pasific Amonia, PT. Energi Kutai, PT. Kaltim Daya Mandiri dan lain-lain. d. Tenaga Kerja. Tenaga kerja dapat dipenuhi dengan mudah di daerah sekitar lokasi pabrik maupun di luar pabrik yang kebutuhan dan ketrampilannya sesuai dengan kriteria perusahaan. e. Transportasi dan Telekomunikasi. Transportasi dan Telekomunikasi daerah Bontang cukup mudah dijangkau sehingga memudahkan dalam pengangkutan ataupun transportasi. Sarana dan prasarana transportasi yang tersedia telah memadai, baik transportasi darat,laut maupun pesawat udara (Bandara PT. Badak NGL). Sedangkan pelayanan telekomunikasi telah tersedia sarana komunikasi yang lengkap dari PT. Telkom dan Telkom Flexi, serta beberapa operator GSM yang telah beroperasi yaitu Telkomsel, Satelindo dan ProXL.

2. Faktor Sekunder a. Buangan Pabrik Buangan pabrik ini berasal dari limbah cair, dimana dalam limbah ini tidak mengandung bahan kimia yang berbahaya.


BAB I PENDAHULUAN

b. Tanah dan Iklim Tanah dan iklim cukup stabil pula, sehingga tidak menjadi masalah. Selain itu besar kemungkinan perluasan pabrik dengan adanya lahan yang luas. c. Keadaan Masyarakat Keadaan

masyarakat

di

lingkungan

lokasi

pabrik

akan

sangat

mempengaruhi pendirian suatu pabrik. Di sekitar lokasi pabrik sudah terdapat fasilitas-fasilitas yang memungkinkan karyawan hidup dengan layak.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA


2.1

Amonium Nitrat Sejak 1905 Friedrich Uhde bekerja sama dengan prof Oswald, keduanya

adalah pelopor dalam pengembangan pupuk. Awalnya mereka merancang dan membangun pilot plant untuk produksi asam nitrat dengan membakar amonia dengan udara dengan adanya katalis. Penemuan ini merupakan dasar penggunaan amonium nitrat seluruh dunia di semua bidang pertanian dikembangkan. (Sumber: ISIC:3512) Amonium nitrat dijual dalam beberapa bentuk, sesuai dengan kegunaannya. Amonium nitrat cair dijual sebagai pupuk, umumnya dikombinasi dengan urea. Amonium cair bisa dipekatkan ke bentuk lelehan ammonium nitrat digunakan untuk proses formasi padatan. Amonium padat bisa diproduksi dalam bentuk prill, grain, butiran, dan Kristal. Prill dapat diproduksi dalam bentuk high dan low density tergantung pada konsentrasi lelehan. High density prill, butiran dan Kristal digunakan sebagai pupuk, grain digunakan untuk bahan peledak dan low density prill dapat digunakan salah untuk salah satu antara pupuk atau bahan peledak. (Sumber : U.S. Environmental Protection Agency, 2000).

2.1.1 Kegunaan Amonium Nitrat Kegunaan dari amoniumnitrat antara lain sebagai bahan baku pembuatan peledak, sebagai bahan baku pembuatan pupuk, dan untuk industri lainnya. a.

Amonium Nitrat Sebagai Peledak Amonium nitrat tidak terdapat di alam karena sifatnya yang mudah larut

atau mudah diuraikan. Amonium nitrat menjadi campuran yang mudah meledak ketika dikombinasikan dengan senyawa hidrokarbon, khususnya bahan bakar diesel, atau terkadang minyak tanah. Campuran amonium nitrat dan fuel oil 9 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


(ANFO) telah digunakan oleh teroris sebagai bom. (Sumber : Cruddy A.Eric, 2005 Hal 17).

b. Bahan Baku Pupuk Nitrogen Amonium nitrat adalah pupuk nitrogen murni memiliki kandungan nitrogen sekitar 35%. 50% dari nitrogen sudah langsung tersedia bagi tanaman dalam bentuk nitrat. 50% ammonium nitrat lainnya disediakan oleh bakteri tanah. Sehingga efek langsung dari pemupukan menyebar serta perluasan tercapai. (Sumber: ISIC 3512).

c.

Kegunaan dalam Bidang Industri Amonium nitrat digunakan dalam bidang industri, antara lain: i.

Untuk memodifikasi zeolite. Pada pertukaran ion, zeolit mempertukarkan ion natriumnya dengan NH4+ pada amonium nitrat. Proses ini membentuk katalis zeolit yang digunakan berbagai macam industri, seperti industri perminyakan.

ii.

Untuk pembuatan obat bius dinitrogen oksida NH4NO3(s)

N2O(g) + 2H2O(g) (Sumber:Suminar Achmadi, 1987, hal 256)

iii.

Amonium nitrat juga didapati sebagai bahan pembakar roket karena tingkat bahaya dan kesensitifannya yang rendah. (Sumber : Cruddy A.Eric, 2005 Hal 17).

2.1.2 Sifat Fisika dan Sifat Kimia Amonium nitrat (NH4NO3) a.

Sifat fisika Berat molekul

:

80,05 g/gmol

Kenampakan/warna

:

tidak berwarna

Sifat

:

higroskopik, mudah mencair

Wujud

:

Padatan

10 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


Densitas

:

1,0806

(pada

suhu

25oC

dan

konsentrasi 20%) Spesifik gravity

:

1,725 (pada suhu 25oC)

Titik didih

:

210 C

Panas penguapan

:

4282 kkal/kmol

Panas pembentukan

:

-87,4 kal/mol

o

(Sumber : Perry, 1999)

b.

Sifat kimia Menurut Gowariker (2009) dalam bukunya yang berjudul “ The Fertilizer Encyclopedi ”, ammonium nitrat mempunyai beberapa sifat kimia sebagai berikut: o

Amonium nitrat merupakan oksidator kuat Bila amonium nitrat kering dipanaskan antara 170 ° C (titik leleh) dan sekitar 250 °C, terjadi reaksi eksotermik sebagai berikut: 4NH4NO3

o

2NO2 +8H2O + 3N2

Reaksi eksotermis dapat terjadi bila gas nitrogen dioksida tidak diloloskan secara bebas NH4NO3 +2NO2

o

N2 + 2HNO3 + H2O

Pada suhu 250oC terbentuk asam nitrat dan amonia dengan reaksi endotermis NH4NO3

o

HNO3 + NH3

Dekomposisi eksplosif dari ammonium nitrat dapat digambarkan reaksi dibawah ini: 2NH4NO3

2N2 + O2 + 4H2O



2.2

Bahan Baku Pembuatan Amonium Nitrat Dalam pembuatan amonium nitrat menggunakan bahan baku antara lain

amonia dan asam nitrat 2.2.1. Amonia Amonia diproduksi dengan mereaksikan hidrogen dengan nitrogen pada rasio molar tiga banding satu. Nitrogen diperoleh dari udara, yang terutama terdiri dari nitrogen (78 %) dan oksigen (21%). Hidrogen diperoleh dari uap katalitik reforming gas alam (metana) atau naptha, atau produk dari elektrolisis air garam di pabrik klorin. Di Amerika Serikat, sekitar 98 persen dari hidrogen digunakan untuk mensintesis amonia ini dihasilkan oleh uap katalitik reforming gas alam. (Sumber: EPA, 2000) Amonia (NH3) adalah gas yang berbau karakteristik, merangsang hidung dan pernafasan. Secara alami, gas ini dihasilkan dari penguraian protein pada hewan dan manusia yang diekskresi melalui air seni. Amonia juga dihasilkan dari penguraian protein tubuh hewan dan tumbuhan yang mati. Larutannya dalam air sangat tinggi (kira-kira 700 L gas/ 1L air pada suhu kamar). Produksi amonia dalam jumlah besar dilakukan dengan metode yang ditemukan ilmuwan Jerman, Frizt Haber pada tahun 1914. Pada proses Haber, amonia diperoleh berdasarkan reaksi langsung antara gas nitrogen dan gas hidrogen N2(g) + 3H2(g)

2NH3(g)

rH= -92,2 kJ

Amonia dapat dipakai langsung di lapangan untuk pupuk, amonia ditemukan dalam berbagai bahan pembersih dalam rumah. (Sumber: Suminar, 1987).

a

Sifat Fisika Berat Molekul

:

17,03 g/gmol

Kenampakan

:

tidak berwarna

Wujud

:

gas

Densitas

:

0,934 gr/L (pada suhu 25oC)

Spesifik gravity

:

0,817 12

Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


Titik leleh

:

-77,7 °C

Titik didih

:

-33,4 oC

Temperatur kritis

:

132,4 oC

Tekanan kritis

:

111,5 atm

Panas penguapan

:

5581 kkal/kmol

Panas pembentukan

:

-10,96 kal/mol (Sumber: Perry, 1999)

b

Sifat kimia 

Ammonia mengalami reaksi oksidasi pada suhu dari 750oC sampai 800°C (1380oF - 1470 °F), dengan reaksi berikut: 4NH3 + 5O2

4NO + 6H2O (Sumber: EPA, 2000)



Secara kimia, keberadaan amonia di dalam air dapat sebagai gas amonia terlarut (NH3) dan ion amonium (NH4+), maka total amonia dalam air adalah jumlah dari NH3 ditambah NH4+. Bentuk yang paling dominan ditentukan oleh pH dan suhu air, reaksi antara kedua bentuk tersebut ditunjukkan oleh reaksi berikut: NH4+ + OH-

NH3 + H2O

(Sarpedal, 2003) 

Di dalam air permukaan dan air tanah yang cukup banyak mengandung oksigen,

amonia

dapat

mengalami

nitrifikasi

oleh

aktifitas

mikroorganisme, yaitu proses oksidasi amonia menjadi nitrat oleh bantuan bakteri Nitrosomonas dan bakteri Nitrobacter.

2NH3 +3O2 2NO2- + O2

Nitrosomonas Nitrobacter.

2HNO2 + 2H2O + Energi 2NO3- + Energi (Sarpedal, 2003)





Reaksi ammonolisis Ammonolisis adalah proses aminasi menggunakan amonia (NH3). Aminasi adalah

proses

memperkenalkan

gugus

amino

(-NH2)

menjadi

senyawa organik seperti, misalnya Misalnya : C6H5OH + NH3

C6H5NH2 + H2O

HgCl + 2NH 2

3

Hg(NH )Cl + NH Cl 2

4

(Sumber : Speight, 2002)

2.2.2

Asam Nitrat (HNO3) Asam nitrat merupakan asam kuat yang terbentuk di alam hanya dalam

bentuk garam-garam nitrat. Dalam skala besar produksi asam nitrat, natrium nitrat (Chile saltpeter) digunakan sebagai bahan baku. Pada awal abad ke-20 cadangan dari Chile saltpeter telah dianggap hampir habis, sehingga proses tersebut dikembangkan untuk menggantikan nitrogen dari nitrat alami dengan nitrogen atmosfer. (Sumber : Ullman, 1998)

a Sifat Fisika Berat Molekul

:

63,02 g/gmol

Titik Didih

:

86 °C

Titik Leleh (P=1 atm)

:

-42 °C

Densitas

:

1,36 g/cc (T=25 oC dan konsentrasi 60%)

Panas pembentukan

:

-31,99oC

Temperatur Kritis

:

246,85 °C

Tekanan Kritis

:

67,99 atm

Wujud

:

Cair

Kenampakan/warna

:

tidak berwarna

Sifat

:

sangat korosif (Sumber: Perry, 1999) 14



b Sifat kimia 

Produksi HNO3 dilakukan dengan proses Oswald, terdiri dari 3 langkah reaksi dg bahan utama amonia dan gas oksigen,yaitu:



-

4NH3(g) + 5O2(g)

4NO(g) + 6H2O(l)

-

2NO(g) + O2(g)

2NO2(g)

-

3NO2(g) + H2O(l)

2HNO3(aq) + NO(g)

Asam nitrat juga terbentuk dari nitrat oksida yang dioksidasi menjadi nitrogen dioksida oleh udara atmosfer. Gas didinginkan pada 50oC kemudian diserap air dan udara, reaksinya adalah sebagai berikut: H2O 2NO + O2

2NO2

2HNO3 O



(Sumber : Gowariker, V,2009)

Asam nitrat tidak stabil terhadap panas dan cahaya matahari dan akan terurai sebagai berikut : 4HNO3

4NO2+ 2H2O + O2

larutan asam nitrat pekat berwarna kuning yang berasal dari warna NO2 terlarut. Untuk mengurangi penguraian asam nitrat ini, maka asam nitrat disimpan dalam botol berwarna coklat. 

Nitrasi Asam nitrat direaksikan dengan gliserin membentuk nitrogliserin. C3H5(OH)3 + 3 HNO3

C3H5(ONO2)3 + 3 H2O (Sumber: Speight. J.G,2002)



Campuran 1 bagian asam nitrat dan asam klorida disebut aqua regia atau air raja. (Sumber: Ullman, 1998).



2.2

Bahan Pembantu Pembuatan Amonium Nitrat Bahan pembantu proses pembuatan amonium nitrat adalah Tri Kalsium

Phospat. Adapun sifatnya adalah sebagai berikut: •

Wujud

: padatan

•

Kenampakan/warna

: serbuk/putih

•

Kehalusan, mesh

: 200

•

Kemurnian, % berat

: Ca3(PO4)2 min 98,5%

•

Impuritas, % berat

: kadar air maks 0,5% kadar SO4 maks 1%

•

Fungsi

: - Mencegah terjadinya caking/ menempelnya pril amonium nitrat sati dengan yang lain - Menjaga prill tetap kering dan tidak kontak langsung dengan udara, karena sifat amonium nitrat yang higroskopis (Sumber: Laporan Kerja Praktek Pabrik Pupuk Kujang, Cikampek)

2.3

Proses Pembuatan AmoniumNitrate Sampai saat ini dikenal 4 proses pembuatan AmoniumNitrate dalam bentuk

padat, yaitu Proses Grainer, Proses Prilling, Proses Stengel dan Proses Uhde. 2.3.1 Proses Grainer Proses ini merupakan proses yang sudah tua dan jarang digunakan lagi. Proses ini dalam proses ini pemekatan konsentrasi dilakukan di evaporator terbuka (panci tinggi), sehingga konsentrasi larutan mencapai 98–98,5 % berat, pada suhu 150-155 oC. Kristalisasi dilakukan pada Graining Kettle dimana larutan panas diaduk, sampai kristal terbentuk mengandung 0,1% berat moisture. Proses ini mahal dan berbahaya dan butir yang dihasilkan terlalu kecil untuk digunakan sebagai pupuk walaupun cocok untuk amunisi. (Sumber: Faith, Keyes and Clark, 1996 ).



NH3 HNO3 Reaktor

Evaporator

Crystalize r

Centrifuge

Amonium nitrat Grain

Dryer

Gambar 2.1: Blok Diagram Pembuatan AmoniumNitrat dengan Proses Grainer

2.3.2

Proses Stengel Proses ini menghasilkan High Density Amonium Nitrat. Gas Amoniak dan

asam nitrat yang telah diberi pemanasan pendahuluan diumpankan secara kontinyu dari atas vertical packed reaktor. Suhu reaksi dibatasi pada 200oC. Larutan Amonium Nitrat yang terbentuk langsung masuk ke dalam cyclon separator yang menjadi satu dengan reaktor. Produk keluar unit separator berupa lelehan Amonium Nitrat dengan kandungan air 0,2 % berat dan suhu lelehan sekitar 200oC. Lelehan tersebut kemudian dibentuk menjadi bola-bola kecil (prill) dengan cara menjatuhkannya melalui menara tembak (prilling tower), atau menjadi serpih (flakes) dengan mendinginkannya diatas sabuk (belt) atau drum. Prill atau serpih Amonium Nitrat selanjutnya diayak untuk mendapatkan ukuran butir yang seragam dan dilakukan pelapisan dengan Kalsium Tri Pospat dalam drum pelapis agar tidak menggumpal ketika disimpan dalam penyimpan/zak. (Sumber: Austin, 1987 ). Clay NH3 HNO3 Reaktor

Separator

Water Cooler Belt

Grinder

Amonium nitrat granules

Screen

Gambar 2.2: Blok Diagram Pembuatan AmoniumNitrat dengan Proses Stengel 17 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


2.3.3

Proses Prilling Gas amonia dan asam nitrat direaksikan dalam reaktor yang disebut vessel

neutralizing under agitation dari stainless steel. Kontak antar material menyebabkan larutan panas, konsentrasinya 85%. Hampir semua larutan netral dipompa ke vacuum evaporator dan dipekatkan sampai 95%. Larutan amonium nitrat panas (125-140oC) kemudian dipompa ke atas spray tower atau prilling tower dengan ketinggian 60 meter, dimana keluar melalui spray head. Dari bawah prilling tower di alirkan udara, bahan mengeras menjadi pelet bulat kecil (disebut prills) seukuran gotri. Partikel disaring, dikeringkan lebih lanjut dan kemudian ditaburi dengan clay

untuk meminimalkan kecenderungan. penggumpalan.

Partikel besar dan kecil dipisahkan di akhir screening, dilarutkan kembali dan dikembalikan ke reaktor. (Sumber: Faith, Keyes and Clark’s, 1996)

Moisture air

NH3

Clay

HNO3 Reaktor

Evaporator

Prilling Tower

Dryer

Amonium nitrat Prill

Screen

air Screen

Gambar 2.3: Blok Diagram Pembuatan AmoniumNitrat dengan Proses Prilling

2.3.4 Proses Uhde Proses ini merupakan alternatif yang sangat populer karena mempunyai biaya investasi yang paling rendah. Proses Uhde ini dilakukan dengan mereaksikan gas Amoniak dan Asam Nitrat di dalam reaktor bubbling dengan reaksi netralisasi pada suhu mendekati 200 0C dan tekanan 4 – 5 bar. Larutan 18 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


keluar reaktor dimasukkan kedalam flash drum setelah itu dipompakan ke evaporator untuk dipekatkan, sedang uap yang keluar dari evaporator sebagian digunakan sebagai media pemanas dan sebagian lagi diumpankan ke absorber sebagai penyerap gas amoniak. Larutan keluar evaporator masuk ke prilling tower, prill Amonium Nitrat yang terbentuk didinginkan dan discreening untuk mendapatkan butir prill Amonium Nitrat yang diinginkan. (Sumber: Uhde GmbH, 1999).

Moisture air NH3 Ca3(PO4)2 HNO3 Reaktor

Mixing tank

Evaporato r

Prilling Tower Cooling

Screen

Coating

Screen Mixing Tank

Amonium nitrat

Gambar 2.4: Blok Diagram Pembuatan AmoniumNitrat dengan Proses Uhde

2.4

Pemilihan Proses

Berdasarkan uraian dari sub bab 2.3 maka pra rancangan pabrik AmoniumNitrat ini akan menggunakan proses Uhde. Hal ini disebabkan oleh beberapa pertimbangan, antara lain dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini.



Tabel 2.1: Pemilihan Proses Proses NO Parameter Proses Grainer Proses Stengel Proses Prilling Proses Uhde 1 Bahan baku - Amonia - Amonia - Amonia - Amonia (NH3) 99,5% (NH3) (NH3) (NH3) 99,5% 99,5% 99,5% - Asam nitrat - Asam - Asam - Asam (HNO3) nitrat nitrat nitrat konsentrasi HNO3) (HNO3) HNO3) 50% 60% 55% 60% 2

Kondisi Operasi Reaktor

- Temperatur : - Temperatur - Temperatur 150-155oC : 200: 125o o 300 C 140 C - Tekanan : - Tekanan : - Tekanan : 4,5 bar 4,5 bar 4,5 bar Dapat terjadi dekomposisi amonium nitrat

3 4

Konversi Produk

99% Amonium nitrat granules

99,5% Amonium nitrat prill dengan konsentrasi 95%

5

Peralatan

98,5% Amonium nitrat kristal/grain mengandung 0,1% moisture. Butir yang dihasilkan terlalu kecil. - Reaktor - Evaporator

- Reaktor - Separator

- Reaktor - Evaporator

- Crystalize

- Water cooler belt

- Prilling Tower

- Centrifuge

- Grinder

- Dryer

- Temperatur : 175o 200 C - Tekanan : 1-5 bar Lebih aman karena tidak terjadi dekomposisi amonium nitrat 99,5% Amonium nitrat prill yang seragam dengan kemurnian 99,5% - Reaktor - Mixing tank - Evaporator

- Prilling tower - Driyer - Screen - Screen - Cooling Drum - Screen - Coating (Sumber: Austin, 1987; Keyes, 1996; Uhde Gmbh, 1999) 20 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun

BAB III KONSEP PRARANCANGAN

BAB III KONSEPSI PRARANCANGAN

3.8. Deskripsi Proses Proses pembuatan amonium nitrat dengan proses uhde dapat dibagi menjadi 4 tahap, yaitu tahap persiapan bahan baku, tahap pembentukan produk, tahap pemurnian produk dan tahap pembutiran produk.

3.1.5 Tahap persiapan bahan baku Pada tahap ini terdiri atas pengumpanan amonia dan pengumpanan asam nitrat. a.

Pengumpanan Amonia Amonia yang berwujud cair jenuh dengan kemurnian 99,5% berat disimpan

pada kondisi suhu 30oC dan tekanan 11,5 atm di dalam Tangki penyimpanan amonia (T-01). Dari tangki penyimpanan, amonia tersebut dialirkan dengan menggunakan Pompa (P-01) menuju Vaporizer (V-01) untuk diubah fasenya dari cair jenuh menjadi fase gas. Didalam Vaporizer sekaligus dilakukan pemanasan lanjutan sehingga gas amonia yang keluar dari Vaporizer (V-01) pada kondisi suhu 175oC dan tekanan 11,5 atm. Gas amonia kemudian dialirkan menuju Reaktor (R-01) yang beroperasi pada kondisi suhu 175oC dan tekanan 4,4 atm.

b.

Pengumpanan Asam nitrat Asam nitrat yang berwujud cair dengan kemurnian 60% berat disimpan

dalam Tangki penyimpanan (T-02) pada kondisi suhu 30oC dan tekanan 1 atm. Dari tangki penyimpanan asam nitrat dialirkan dengan Pompa sentrifugal (P-02) menuju ke Heat Exchanger (HE-01) hingga suhu mencapai 175oC, kemudian asam nitrat siap diumpankan ke dalam Reaktor (R-01).



3.1.6 Tahap Pembentukan Produk Tahap pembentukan produk ini bertujuan untuk mereaksikan amonia dan asam nitrat membentuk amonium nitrat. Amonia dari Vaporized (V-01) pada kondisi suhu 175oC dan tekanan 11,5 atm didistribusikan dari bagian bawah reaktor melalui perforated plate sehingga terbentuk gelembung-gelembung gas amonia. Sedangkan asam nitrat cair dari Heat Exchanger (HE-01) pada kondisi suhu 175oC dan tekanan 5 atm dimasukkan ke dalam reaktor melaui bagian atas reaktor. Reaktan tersebut direaksikan pada Reaktor (R-01) tipe Bubbling Reaktor (isothermal, non-adiabatic) yang dilengkapi jaket pendingin dimana sebagai media pendinginnya adalah air yang masuk pada kondisi suhu 30oC dan keluar dari jaket pendingin pada kondisi suhu 45oC pada tekanan 1 atm. Reaktor beroperasi pada kondisi suhu 175oC dan tekanan 4,4 atm dengan perbandingan mol asam nitrat dan amonia adalah 1: 1,01 serta konversi 99% amonia. Reaksi yang terjadi di dalam reaktor adalah sebagai berikut:

HNO3(l) + NH3(g)

NH4NO3(aq)

∆H = -26,790 kkal/kmol

Reaksi tersebut berlangsung secara eksotermis. Hal ini dapat dilihat dari harga

∆H yang bernilai negatif. Pendingin air dimaksudkan untuk

mempertahankan kondisi operasi di reaktor pada suhu 175oC dan tekanan 4,4 atm, karena sifat reaksi eksotermis yang melepaskan panas dapat menyebabkan dekomposisi amonium nitrat. Dalam hal ini asam nitrat habis bereaksi, sedangkan sisa amonia yang tidak bereaksi dikeluarkan pada bagian atas reaktor menuju ke atmosfer bebas. Produk keluaran dari bawah reaktor berupa lelehan amonium nitrat dengan konsentrasi 80%. Lelehan amonium nitrat dialirkan menuju Mixing Tank (M-01) untuk dicampurkan dengan amonium nitrat yang sudah berbentuk prill hasil recycle dari off spec Screening (S-01) pada kondisi suhu 35oC dan tekanan 1 atm. Agar pencampuran sempurna, mixing tank dilengkapi dengan pengaduk jenis 22 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


turbin. Keluar mixing tank, amonium nitrat berbentuk lelehan pada kondisi suhu 170,55oC.

3.1.7 Tahap Pemurnian Produk Tahap ini bertujuan untuk memekatkan produk amonium nitrat yang keluar dari Reaktor dengan menggunakan Evaporator I (EV-01) dan Evaporator II (EV02). Produk keluar dari reaktor terpisah menjadi dua produk, yaitu sisa reaktan yang berupa uap amonia dan produk lelehan amonium nitrat dan air. Uap dari Reaktor (R-01) yang terdiri dari campuran amonia dan air pada kondisi suhu 175oC dan tekanan 4,4 atm dialirkan ke utility. Sedangkan produk lelehan amonium nitrat dan air yang keluar dari bagian bawah reaktor dialirkan dengan pompa (P-03) menuju Evaporator I (EV-01) untuk dipekatkan hingga konsentrasi 85%. Temperatur titik didih larutan pada evaporator I (EV-01) adalah 172,26oC dan tekanan 5,7 atm. Uap air hasil atas Evaporator I digunakan sebagai pemanas Evaporator II. Hasil dari Evaporator I yang berupa lelehan amonium nitrat dialirkan dengan pompa (P-04) untuk dipekatkan kembali hingga konsentrasi mencapai 95% dengan menggunakan Evaporator II (EV-02). Temperatur titik didih larutan pada evaporator II(EV-02) adalah 108,2 oC dan tekanan 0,6 atm. Selanjutnya lelehan amonium nitrat dengan konsentrasi 95% dialirkan menuju Prilling Tower (PT-01) untuk dibentuk menjadi prill.

3.1.8 Tahap Pembutiran Produk Tahap pembutiran produk ini bertujuan untuk membentuk butiran prill Amonium nitrat dengan bantuan udara yang dihembuskan dari bawah Prilling Tower (PT-01). Lelehan amonium nitrat yang keluar dari evaporator II (EV-02) diumpankan ke bagian atas Prilling Tower (PT-01). Didalam Prilling Tower ini, umpan lelehan amonium nitrat didistribusikan secara merata oleh sparger hingga terbentuk tetestetes yang kemudian jatuh ke bawah. Tetes-tetes ini akan terbentuk prill dengan 23 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


bantuan udara yang dihembuskan dari bagian bawah Prilling Tower dengan menggunakan Blower (BL-01). Udara yang dihasilkan Blower berasal dari udara luar yang masih dalam kondisi basah, sehingga dikurangi humiditinya dengan dilewatkan ke silica bed yang terlebih dahulu dilewatkan ke dust collector untuk dipisahkan debu kotornya. Prill amonium nitrat terbentuk pada kondisi suhu kristal point 84,2oC dan tekanan 1 atm keluar menuju ke Cooling Drum (C-01) untuk didinginkan menjadi 40oC. Setelah dingin, kemudian prill amonium nitrat diangkut dengan menggunakan Bucket Elevator (BE-01) menuju Screening (S-01) untuk mengayak produk prill amonium nitrat sehingga diperoleh prill yang memenuhi spesifikasi produk. Di Screening, umpan Amonium nitrat prill disaring hingga diperoleh ukuran produk yang diinginkan yaitu ±2 mm, sedangkan produk yang tidak memenuhi spesifikasi pada kondisi suhu 35oC direcycle kembali menggunakan Belt Conveyor (BC-01) menuju ke Mixing Tank (M-01) untuk dicampur dengan lelehan ammonium nitrat yang keluar dari Reaktor (R-01). Prill Amonium nitrat yang memenuhi spesifikasi produk pada suhu 35oC, dilapisi dengan cairan Ca3(PO4)2 (Tri Kalsium Phospat) yang diumpankan dari Coating Hopper (CH-01) di dalam Coating drum (CD-01). Proses pelapisan ini bertujuan untuk menjaga agar tidak terjadi caking atau menempelnya prill amonium nitrat satu dengan yang lain. Selain itu untuk menjaga prill tetap kering dan tidak kontak langsung dengan udara, karena sifat amonium nitrat yang higroskopis. Produk amonium nitrat yang keluar dari Coating Drum mempunyai kemurnian 99,5% berat. Kemudian produk amonium nitrat ditransfer menuju Product Silo (SL-01). Product Silo disini dimaksudkan untuk menampung sementara produk amonium nitrat sebelum di bagging. Product Silo berada di atas Warehouse untuk memudahkan proses bagging. Suhu operasi Product Silo berkisar 30-35oC dan tekanan 1 atm.



Produk amonium nitrat dari Product Silo kemudian di bagging dalam zak untuk menjaga agar produk amonium nitrat tidak kontak langsung dengan udara. Selanjutnya produk amonium nitrat disimpan di dalam Warehouse dan siap untuk dipasarkan.



3.9. Neraca Massa dan Neraca Panas 3.2.1 Neraca Massa

H2O

NH3 H2O

NH4NO3 H2O

HNO3= 60% H2O = 40%

R-01

(4)

(1)

(8)

NH4NO3 H2O

NH4NO3 H2O

M-01

(2)

NH3= 99,5% H2O=0,5%

H2O

(6)

(3)

EV-01

(5)

H2O N2 O2

EV-02

(7)

NH4NO3 H2O

Ca(PO4)2 CaO

(11)

NH4NO3 H2O

(15)

PT-01

NH4NO3 H2O

(9)

S-01

(12)

(10)

NH4NO3 H2O

NH4NO3 H2O

CD-01

(13)

(16)

N2 O2

(14)

Gambar 3.2: Diagram Alir Neraca Massa



Bahan baku

: Amonia Asam Nitrat

Produk

: Amonium nitrat

Kapasitas

: 200.000 ton/th

Basis Perhitungan

: Umpan segar 1 kmol HNO3 1,01 kmol NH3

a. Reaktor, R-01 Tabel 3.1: Neraca Massa Reaktor, R-01 Input (kg/jam) M1 M2 5.398,866 0 0 19.780,963 26,994 13.187,204 0 0 5.425,860 32.968,168 38.394,028

Komponen NH3 HNO3 H2O NH4NO3 Total

Output (kg/jam) M3 M4 53,454 0 0 0 6.932,565 6.281,602 0 25.126,406 6.986,020 31.408,008 38.394,028

b. Mixing Tank, M-01 Tabel 3.2: Neraca Massa Mixing Tank, M-01 Komponen

H2O NH4NO3 Total

Input (kg/jam) M4 M14 6.281,6015 1,4753 25.126,4062 1.046,9284 31.408,0077 1.048,4036 32.456,4114

Output (kg/jam) M5 6.283,0768 26.173,3346 32.456,4114



c. Evaporator I, EV-01 Tabel 3.3: Neraca Massa Evaporator I, EV-01 Komponen

H2 O NH4NO3

Input (kg/jam) M5 6.283,0768 26.173,3346

Total

32.456,4114

Output (kg/jam) M7 M6 4.618,8330 1.664,2438 26.173,3346 0 30.792,1675 1.664,2438 32.456,4114

d. Evaporator II, EV-02 Tabel 3.4: Neraca Massa Evaporator II

H2O NH4NO3

Input (kg/jam) M7 4.618,8330 26.173,3346

Total

30.792,1675

Komponen

Output (kg/jam) M9 M8 1.377,5423 3.241,2907 26.173,3346 0 27.550,8768 3.241,2907 30.792,1675

e. Prilling Tower, PT-01 Tabel 3.5: Neraca Massa Prilling Tower, PT-01

Komponen H2O NH4NO3 O2 N2 Total

Input (kg/jam) Output (kg/jam M9 M10 M11 M12 1.377,5423 0 1.340,8492 36,6930 26.173,3346 0 0 26.173,3346 0 11.380,4572 11.380,4572 0 0 42.812,1318 42.812,1318 0 27.550,8768 54.192,5889 55.533,4382 26.210,0276 81.743,4658 81.743,4658



f. Screening, S-01 Tabel 3.6: Neraca Massa Screening, S-01 Komponen

H2 O NH4NO3 Total

Input Output (kg/jam) (kg/jam) M12 M13 M14 36,6930 35,2178 1,4753 26.173,3346 25.126,4062 1.046,9284 25.161,6240 1.048,4036 26.210,0276 26.210,0276

g. Coating Drum, CD-01 Tabel 3.7: Neraca Massa Coating Drum, CD-01 Input (kg/jam) Komponen H2 O NH4NO3 Ca3(PO4)2 CaO Total

M13 35,2178 25.126,4062 0

Output (kg/jam)

M15 0 0 87,2597

M16 35,2178 25.126,4062 87,2597

0 3,6411 25.161,6240 90,9008 25.252,5247

3,6411 25.252,5247

Neraca Massa Overall M1 + M2 + M10 + M15 =

M3 + M6 + M8 + M11 + M16



Tabel 3.8: Neraca Massa Overall INPUT (kg/jam) OUTPUT (kg/jam) M1

5.425,860 M3

6.986,020

M2

32.968,168 M6

1.664,2438

M10

54.192,5889 M8

3.241,2907

M15

TOTAL

90,9008 M11

55.533,4382

M16

25.252,5247

92.677,517

92.677,517



3.2.2

Neraca Panas

Q6

To Atmosfer

To Atmosfer

1 atm 30oC

Q11 Q8

Q3

HNO3

Q2a

Q2b Q4 HE-01

R-01 5atm 175oC

1atm 30oC

M-01 4,4atm 175oC

5,7 atm 172,26oC

PT-01 0,6 atm 108,2oC

1 atm 30oC

11,5 atm 175oC

Q1a

Q12a

EV-02

EV-01 170,55oC

Q9

Q7

Q5

Q15

1 atm 33,58oC

Q12b C-01

1 atm 84,2oC

Q16 S-01

1 atm 40oC

CD-01 1 atm 35oC

1 atm 30oC

Q10

Q1b

NH3

V-01 11,5 atm 30oC

Q14

Gambar 3.3: Diagram Alir Neraca Panas 31 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


a.

Vaporized, V-01 Tabel 3.9: Ringkasan Neraca Panas di Vaporized, V-01 Panas Masuk (kkal/jam)

Panas masuk V-01 (Q1a) Panas dari steam (Qs)

Panas Keluar (kkal/jam)

229.221,155 Panas keluar V-01(Q1b)

1.799.137,337

1.576.993,796 Panas penguapan (Qv)

Total

1.806.214,950

7.077,613

Total

1.806.214,950

b. Heat Exchanger, HE-01 Tabel 3.11: Ringkasan Neraca Panas di Heat Exchanger, HE-01 Panas Masuk (kkal/jam) Panas masuk (Q2a) Panas dari steam (Qs) Total c.

Panas Keluar (kkal/jam) Panas keluar HE-01 450.447,773 (Q2b) 14.170.745,240

13.720.297,467 14.170.745,240

Total

14.170.745,240

Reaktor, R-01 Tabel 3.12: Ringkasan Neraca Panas di Reaktor, R-01 Panas Masuk (kkal/jam)

Panas dari V-01 (Q1b) Panas dari HE-01 (Q2b) Panas reaksi (QR) Total


1.799.137,337 Panas Keluar Q3

3.563.318,779

14.170.745,240 Panas keluar Q4

12.117.474,392

1.021.448,181 Panas diterima pendingin 16.991.330,758

Total

1.310.537,588 16.991.330,758



d. Mixing Tank, MT-01 Tabel 3.13: Neraca Panas di Mixing Tank, M-01 Panas Masuk (kkal/jam) Panas dari R-01 (Q4)

12.117.474,392 Panas keluar M-01 (Q5)

Panas dari S-01 (Q14)

12.010.299,576

4.241,169 Panas pelelehan

Total e.


12.121.715,561

111.415,985

Total

12.121.715,561

Evaporator I, EV-01 Tabel 3.14: Neraca Panas di Evaporator I, EV-01 Panas Masuk (kkal/jam)


Q5

12.010.299,576 Q7

10.722.444,154

Qs

38.481,661 Q6

1.317.182,398

Qc1 Total f.

12.048.781,237

Total

9.154,686 12.048.781,237

Evaporator II, EV-02 Tabel 3.15: Neraca Panas di Evaporator II, EV-02 Panas Masuk (kkal/jam)


Q7

10.722.444,154 Q9

9.390.841,143

Q6

1.317.182,398 Q8

2.505.161,169

Qc2 Total

12.039.626,551

Total

143.624,240 12.039.626,551



g.

Prilling Tower, PT-01 Tabel 3.16: Neraca Panas di PT-01 Panas Masuk (kkal/jam)

Panas dari EV-02 (Q9)


9.390.841,143 Panas ke C-01 (Q12a)

Panas dari BL-01 (Q10)

274.542,090 Panas ke atmosfer (Q11) Panas pembekuan 9.665.383,232

Total

624.602,036 511.049,223 8.529.731,973 9.665.383,232

h. Cooling Drum, C-01 Tabel 3.17: Neraca Panas di Cooling Drum, C-01 Panas Masuk (kkal/jam) Panas dari PT-01 (Q12a)

Total

i.


624.602,036 Panas keluar ke S-01 (Q12b) Panas yang diterima pendingin (Qcw)

159.013,206

624.602,036

624.602,036

465.588,830

Total

Screening, S-01 Tabel 3.18: Neraca Panas di Screening, S-01 Panas Masuk (kkal/jam)

Panas dari C-01 (Q12b)


159.013,206 Panas ke CD-01 (Q13) Panas ke M-01 (Q14) Panas lingkungan (QL)

Total

159.013,206

Total

100.572,986 4.241,169 54.199,050 159.013,206



j.

Coating Drum, CD-01 Tabel 3.19: Neraca Panas di Coating Drum, CD-01 Panas Masuk (kkal/jam) Panas Masuk CD-01 (Q13)


100.572,986 Panas keluar CD-01

Panas dari CH-01 (Q15)

101.450,364

877,377

Total

101.450,364

Total

101.450,364

3.10. Spesifikasi Alat 3.3.3. Peralatan Proses Produksi n. Reaktor Kode

:

R-01

Fungsi

:

mereaksikan NH3 dengan HNO3 menjadi NH4NO3

Kondisi

:

T = 175 oC dan P = 4,4 atm

Tipe

:

Bubbling Reaktor

Bahan konstruksi

:

Carbon steel SA-283 grade C

Tebal shell

:

½ in

Tebal head

:

7/16 in

Tinggi head

:

10,835 in

Tinggi reaktor total :

194,88 in

Diameter reaktor

:

86,87 in

Tebal jaket

:

1,475 in

Kode

:

EV-01

Fungsi

:

memekatkan larutanAmonium nitrat hingga

o. Evaporator I

konsentrasinya menjadi 85% Tipe

:

Long-tube vertical 35



Bahan konstruksi

:

Low alloy steel SA-204 grade C

Jumlah tube

:

288 buah

Luas penampang

:

4.263,41 in2

Diameter

:

73,7 in

Tinggi shell

:

576 in

Tebal shell

:

0,375 in

Tebal head

:

0,5 in

Tinggi head

:

15,66 in

Tinggi total

:

607,32 in

Kode

:

EV-02

Fungsi

:

memekatkan larutan Amonium nitrat hingga

p. Evaporator II

konsentrasinya menjadi 90 % Tipe

:

Long-tube vertical

Bahan konstruksi

:


Jumlah tube

:

300 buah

Luas penampang

:

8.303,446 in2

Diameter

:

102,84 in

Tinggi shell

:

576 in

Tebal shell

:

0,1875 in

Tebal head

:

0,1875 in

Tinggi head

:

19,9115 in

Tinggi total

:

615,816 in

Kode

:

PT-01

Fungsi

:

Membentuk butiran Amonium nitrat

Bahan konstruksi

:


Kondisi operasi

:

Temperatur 84,2 oC dan Tekanan 1 atm

q. Prilling Tower



Densitas udara

:

0,061 lbm/ft3

Volume tower

:

8.502.309,505 in3

Tinggi tower

:

1.963,78 in

Diameter tower

:

472,05in

Jumlah lubang

:

4706 buah

Tebal tower

:

0,375 in

Kode

:

CD-01

Fungsi

:

untuk melapisi butiran amonium nitrat dengan

r. Coating Drum

cairan campuran Ca3(PO4)2 sampai merata pada

seluruh

permukaan

butiran,

untuk

mencegah terjadinya caking. Tipe

:

Silinder berputar horizontal

Bahan konstruksi

:


Diameter drum

:

72 in

Panjang drum

:

432 in

Kecepatan putar

:

60 rpm

Daya drum

:

7,17 Hp

Tekanan drum

:

142,97 kPa

Tebal shell

:

0,25 in

Kode

:

P-01

Fungsi

:

mengalirkan amonia dari tangki penyimpanan

s. Pompa P-01

menuju V-01 Laju alir cairan

:

5.425,860 kg/jam

Temperatur

:

30oC

Material

:

SS- 304

Jenis Pompa

:

pompa sentrifugal 37



Inside Diameter

:

1,939 in

Outside Diameter

:

2,375 in

Nominal size

:

2 in

Schedule No

:

80

Daya

:

0,034 Hp

Kode

:

P-02

Fungsi

:

mengalirkan

t. Pompa P-02

asam

nitrat

dari

tangki

penyimpanan menuju HE-01 Laju alir cairan

:

32.968,168 kg/jam = 72.682,364 lb/jam

Temperatur

:

30oC

Material

:

SS- 304

Jenis Pompa

:

pompa sentrifugal

Inside Diameter

:

4,026 in

Outside Diameter

:

4,5 in

Nominal size

:

4 in

Schedule No

:

40

Daya

:

0,06 Hp

Kode

:

P-03

Fungsi

:

mengalirkan

u. Pompa P-03

lelehan amonium nitrat

dari

mixing tank (M-01) ke evaporator I (EV-01) Laju alir cairan

:

32.456,4114kg/jam

Temperatur

:

170,55 oC

Material

:

SS- 304

Jenis Pompa

:

pompa sentrifugal

Inside Diameter

:

3,826 in

Outside Diameter

:

4,5 in 38



Nominal size

:

4 in

Schedule No

:

80

Daya

:

3,25 Hp

Kode

:

P-04

Fungsi

:

mengalirkan

v. Pompa P-04

lelehan amonium nitrat

dari

evaporator II (EV-02) ke Prilling Tower (PT01) Laju alir cairan

:

27.550,8768 kg/jam

Temperatur

:

108,2 oC

Material

:

SS- 304

Jenis Pompa

:

pompa sentrifugal

Inside Diameter

:

1,610 in

Outside Diameter

:

1,9 in

Nominal size

:

1 ½ in

Schedule No

:

40

Daya

:

2,11 Hp

Kode

:

BL-01

Fungsi

:

Memindahkan udara ke Prilling Tower

Temperatur masuk

:

30oC

Tekanan

:

1 atm

Densitas udara

:

0,0729 lb/ft3

Daya

:

163,65 Hp

w. Blower



x. Belt Conveyor Kode

:

BC-01

Fungsi

:

mengangkut

Amonium

nitrat

prill

dari

screening ke mixing tank Jumlah

:

1 buah

Kapasitas

:

1,153 ton/jam

Lebar

:

14 in

Kecepatan belt

:

100 ft/menit

Panjang Conveyor

:

77,12 ft

Cross Sectional area :

0,11 ft2

Daya motor

:

68,068 HP

Kode

:

BE-01

Fungsi

:

untuk mengangkut prill amonium nitrat dari

y. Bucket Elevator

cooling drum ke screening Jumlah

:

1 buah

Kapasitas

:

28.831,03 kg/jam

Ukuran BE

:

8 x 5 x 5,5

Bucket speed

:

260 ft/menit

Tinggi elevasi

:

50 ft

Daya motor

:

4,375 Hp

3.3.4. Spesifikasi Peralatan Pengolahan Air a. Screening Kode

:

SU-01

Fungsi

:

Menyaring partikel-partikel padat yang besar

Jenis

:

bar screen

Jumlah

:

1 buah

Bahan

:

Stainless steel 40



Laju alir massa

:

25.680,3671 kg/jam

Kondisi operasi

:

Temperatur

Ukuran screening

:

2mx2m

Head loss

:

1,77 x 10-6 m dalam air

Kode

:

FU-01

Fungsi

:

mengendapkan kotoran air sungai dengan

: 30oC

b. Bak Flokulator

menambahkan

(AL2(SO4)3),

Na2CO3,dan

CaOCl Jenis

:

Bak persegi panjang

Bahan

:

Beton kedap air setebal 30 cm

Jumlah

:

1 buah

Kebutuhan air

:

25.680,3671 kg/jam

Ukuran bak

:

(6,258 x 4,172 x 10,668 ) m

Kode

:

CU-01

Fungsi

:

Memisahkan gumpalan-gumpalan (flokulan)

c. Clarifier

hasil koagulasi Tipe

:

Tangki silinder vertikal dengan tutup bawah kronis

Sudut

:

45o

Jumlah

:

1 unit

Laju massa total

:

25.680,3671kg/jam

Volume cairan

:

25,77 m3

Volume tangki

:

30,924 m3

Tinggi total

:

5,264 m

Tebal dinding

:

¼ in



d. Sand Filter Kode

:

SF-01

Fungsi

:

Menyaring

partikel-partikel

yang

masih

terbawa dalam air yang keluar dari clarifier. Bentuk

:

Silinder

tegak

dengan

alas

dan

tutup

ellipsoidal Bahan konstruksi

:


Jumlah

:

1 unit

Kondisi operasi

:

Temperatur

: 30oC

Tekanan

: 1 atm

Laju massa air

:

25.680,3671kg/jam

Volume air

:

6,448 m3

Volume sand filter

:

10,291 m3

Diameter

:

2,142 m

Tinggi

:

3,928 m

Tinggi tutup

:

0,536 m

Tebal dinding

:

¼ in

e. Water Storage Tank Kode

: BU-01

Fungsi : Menampung air untuk air sanitasi, air umpan boiler dan air pendingin yang berasal dari sand filter Bentuk

: silinder tegak dengan alas dan tutup datar

Bahan

: Carbon steel SA-285 Grade C

Kondisi operasi

: Temperatur

:

28,75 oC

Tekanan

:

1 atm

Laju massa air

: 25.680,3671kg/jam

Volume tangki

: 371,192 m3 42



Diameter

:

6,81 m

Tinggi

: 10,22 m

Tinggi air :

8,52 m

Tebal tangki

: ½ in

f. Carbon Filter Tank Kode

: CF-01

Fungsi

: Untuk menghilangkan clor, bau dan warna air yang keluar dari water storage tank

Bentuk

: Silinder tegak dengan alas dan tutup ellipsoidal

Bahan konstruksi

: Carbon steel SA-285 grade C

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur Tekanan

Volume air :

46,154 m3

Volume tangki

: 73,847 m3

Diameter

4,13 m

:

Tinggi

: 5,51 m

Tinggi tutup

: 1,03 m

Tinggi penyaring

: 1,89 m

Tebal shell :

3/8 in

: 28,75 oC : 1 atm

g. Bak Penampung Air Sanitasi Kode

: BU-02

Fungsi

: Menampung air untuk sanitasi 43



Bentuk


Bahan


Kondisi operasi

: Temperatur

:

28,75 oC

Tekanan

:

1 atm

Volume tangki

: 186,358 m3

Diameter

5,41 m

:

Tinggi tangki

: 8,115 m

Tinggi air :

6,762 m

Tebal shell :

3/8 in

h. Cation Exchanger Kode

: CE-01

Fungsi

: Mengurangi kesadahan air

Bentuk


Bahan kontruksi

:

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur

:

30oC

Tekanan

:

1 atm

Carbon Steel SA-285 grade C

Service flow

: 67,781 gal/menit

Diameter

1,829 m

:

Luas penampang

: 33,2 ft2

Tinggi resin

: 0,762 m

Tinggi tangki

: 1,954 m

Tinggi tutup

: 0,457 m

Tebal dinding

: 3/16 in 44



i. Anion Exchanger Kode

: AE-01

Fungsi

: Mengikat anion yang terdapat dalam air umpan

Bentuk


Bahan kontruksi

:

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Temperatur

:

30oC

Tekanan

:

1 atm

Carbon Steel SA-285 grade C

Service flow

: 67,781 gal/menit

Diameter

1,829 m

:

Luas penampang

: 33,2 ft2

Tinggi resin

: 0,762 m

Tinggi tangki

: 1,954 m

Tinggi tutup

: 0,457 m

Tebal dinding

: 3/16 in

j. Demin Water Storage Kode

: DU-01

Fungsi

: Menampung air untuk keperluan umpan boiler dari sand anion exchanger

Bentuk


Bahan


Kondisi operasi

: Temperatur Tekanan

: 30 oC :

1 atm 45



Volume tangki

: 79,757 m3

Diameter tangki

: 4,076 m

Tinggi tangki

: 6,114 m

Tebal shell :

3/8 in

k. Tangki Deaerator Kode

: DU-02

Fungsi

: Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan boiler

Bentuk

: Silinder horisontal dengan tutup atas dan bawah elipsoidal

Bahan

: Carbon Steel SA-283, Grade C

Jumlah

: 1 buah

Kondisi

:

Temperatur Tekanan

Volume tangki

: 956,118 m3

Diameter tangki

: 9,33 m

Tinggi tangki

: 18,661m

Tinggi tutup

: 2,333 m

Tebal shell :

¾ in

: 30 oC : 1 atm = 14,7 psia

l. Cooling Tower Kode

: CW-01

Fungsi

: Mendinginkan air dari temperatur 45oC menjadi 30oC 46



Jenis

: Mechanical draft cooling tower

Bahan

: Carbon steel

Jumlah

: 1 unit

Kondisi operasi

: Suhu air masuk menara

= 45oC

Suhu air keluar menara

= 30oC

Suhu udara

= 28oC

Suhu bola basah

= 26,67oC

Konsentrasi air

: 1,75 gal/ft2menit

Laju alir air :

0,95 kg/s.m2

Laju alir gas

: 1,14 kg/s.m2

Tinggi tower

: 10,973 m

Daya

: 8,67 Hp

m. Pompa Air Sungai Kode

: PU-01

Fungsi

: Mengalirkan air sungai ke bak penampung air sungai (reservoir)

Laju alir cairan

: 25.680,3671 kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 3,826 in

Outside Diameter

: 4,5 in

Nominal size

: 4 in

Schedule No

: 80 47



Daya

: 0,997 Hp

n. Pompa Clarifier Kode

: PU-02

Fungsi

: Mengalirkan air dari bak flokulator ke clarifier

Laju alir cairan

: 25.680.3671 kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 3,826 in

Outside Diameter

: 4,5 in

Nominal size

: 4 in

Schedule No

: 80

Tebal dinding

: 0,337 in

Daya

: 1,87 Hp

o. Pompa Sand Filter Kode

: PU-03

Fungsi

: Mengalirkan air sungai dari clarifier ke sand filtered

Laju alir cairan

: 25.680,3671 kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 3,826 in 48



Outside Diameter

: 4,5 in

Nominal size

: 4 in

Schedule No

: 80

Tebal dinding

: 0,337 in

Daya

: 0,21 Hp

p. Pompa Storage Tank Kode

: PU-04

Fungsi

: Mengalirkan air dari Sand Filter ke water storage tank

Laju alir cairan

: 25.680,3671 kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 3,826 in

Outside Diameter

: 4,5 in

Nominal size

: 4 in

Schedule No

: 80

Tebal dinding

: 0,337 in

Daya

: 0,21 Hp

q. Pompa Carbon Filter Kode

: PU-05

Fungsi

: Mengalirkan air dari water storage tank ke carbon filter dan cooling tower

Laju alir cairan

: 25.680,3671 kg/jam 49



Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 3,826 in

Outside Diameter

: 4,5 in

Nominal size

: 4 in

Schedule No

: 80

Tebal dinding

: 0,337 in

Daya

: 2,64 Hp

r. Pompa Cation Exchanger Kode

: PU-06

Fungsi

: Mengalirkan air dari carbon filtered ke cation exchanger

Laju alir cairan

: 33.087,243kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 4,813 in

Outside Diameter

: 5,563 in

Nominal size

: 5in

Tebal dinding

: 0,375 in

Daya

: 0,88 Hp



s. Pompa Anion Exchanger Kode

: PU-07

Fungsi

: Mengalirkan air dari cation exchanger ke anion exchanger

Laju alir cairan

: 33.087,243 kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 4,813 in

Outside Diameter

: 5,563 in

Nominal size

: 5in

Tebal dinding

: 0,375 in

Daya

: 0,88 Hp

t. Pompa Demin Water Storage Kode

: PU-08

Fungsi

: Mengalirkan air dari anion exchanger ke demin water storage

Laju alir cairan

: 33.087,243 kg/jam

Temperatur :

30oC

Material

Carbon Steel SA-283, Grade C

:

Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 4,813 in

Outside Diameter

: 5,563 in

Nominal size

: 5in 51



Tebal dinding

: 0,375 in

Daya

: 1,39 Hp

u. Pompa Deaerator Kode

: PU-09

Fungsi

: Mengalirkan air dari demin water storage tank ke deaerator

Laju alir cairan

: 33.087,243 kg/jam

Temperatur

: 30oC

Material


Jenis Pompa

: pompa sentrifugal

Inside Diameter

: 4,813 in

Outside Diameter

: 5,563 in

Nominal size

: 5in

Tebal dinding

: 0,375 in

Daya

: 3,63 Hp

3.11. Fasilitas Utilitas Unit utilitas merupakan bagian penting untuk menunjang berlangsungnya suatu proses dalam pabrik. Unit pendukung proses antara lain adalah unit pengolahan air, unit pengadaan steam, unit pengadaan listrik dan unit pengadaan bahan bakar.



3.4.5 Unit Pengolahan Air Kebutuhan air untuk pabrik amonium nitrat diperoleh dari Daerah Aliran Sungai Bontang yang terletak di dekat kawasan pabrik. Untuk menjamin kelangsungan penyediaan air, maka di lokasi pengambilan air dibangun fasilitas penampungan air (water reservoir) yang juga merupakan tempat pengolahan awal air sungai. Pengolahan ini meliputi penyaringan sampah dan kotoran yang terbawa bersama air. Selanjutnya air dipompakan ke lokasi pabrik untuk diolah dan dipergunakan sesuai dengan keperluannya. Menurut Degremont (1991), pengolahan air di pabrik terdiri dari beberapa tahap yaitu screening, koagulasi dan flokulasi, filtrasi, demineralisasi dan deaerasi. Unit ini bertugas mengolah air sanitasi, air pendingin dan air umpan boiler Mula-mula air dimasukkan

ke dalam bak flokulator yang didalamnya

ditambahkan sejumlah zat-zat kimia. Zat kimia yang ditambahkan berupa Larutan AL2(SO4)3 berfungsi sebagai koagulan utama, Na2CO3 (soda abu) sebagai bahan koagulan tambahan yaitu berfungsi sebagai bahan pembantu untuk mempercepat pengendapan dan penetralan pH. Selain itu juga ditambahkan CaOCl atau klorin sebagai desinfektan. Air bersama-sama flok-flok halus yang terbentuk kemudian dialirkan ke Clarifier Tank dan diaduk dengan putaran rendah agar kotoran yang ada mengendap karena gaya gravitasi. Endapan lumpur di blow down, sedangkan airnya dialirkan ke sand filter. Sand filter bertugas menyaring partikel-partikel halus yang masih terbawa aliran air. Air yang keluar dari sand filter ditampung dalam water storage tank. Air di water storage tank dimasukkan ke dalam carbon filter yang berupa vessel vertical yang berisi karbon aktif untuk menghilangkan clor, bau dan warna. Air yang keluar diharapkan mempunyai pH sebesar 7-7,5. Selanjutnya air sebagian digunakan sebagai air sanitasi dan sebagian lagi digunakan sebagai air umpan boiler. Untuk air umpan boiler, air dimasukkan ke dalam kation exchanger yang berisi resin untuk menghilangkan kandungan ionion positif. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: Mn+ + nRH

RnM

+ nH+ 53



Air yang dihasilkan bersifat asam dengan pH antara 3,2 – 3,3. Jika pH air yang keluar melebihi batas yang diperbolehkan, berarti resin yang ada telah jenuh dan perlu diregenerasi. Regenerasi dilakukan dengan mengalirkan larutan asam sulfat, sehingga ion H+ dari asam sulfat mengganti ion M+ dalam resin. Untuk menghilangkan ion negatif dalam air, maka digunakan anion exchanger. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: Xn- + nROH

RnX + nOH-

Air yang keluar dari anion exchanger memiliki pH sebesar 8,6-8,9. Regenerasi dilakukan dengan menambah larutan NaOH. Untuk menyempurnakan demineralisasi, maka digunakan mixed bed polisher yang berisi resin penukar kation dan anion. Air yang keluar dari alat ini diharapkan mempunyai pH 6,1 – 6,2. Air ini kemudian ditampung dalam demineralized storage tank. Air umpan boiler atau BFW tidak boleh mengandung gas. Oleh karena itu gas-gas terutama oksigen harus dihilangkan dengan cara memasukkan air kedalam alat yang disebut deaerator. Dimana penghilangan gas dilakukan dengan cara stripping dengan menggunakan steam bertekanan rendah. Kondisi operasi deaerator adalah 112oC dengan tekanan 0,6 atm . Ke dalam deaerator juga dimasukkan bahan-bahan kimia seperti larutan amonia untuk menaikkan pH, hidrazin untuk mengikat oksigen dan fosfat sebagai pencegah terbentuknya kerak, serta dispersan untuk mencegah penggumpalan fosfat. Untuk kebutuhan air pendingin, air yang berasal dari water storage tank dan air

yang berasal dari proses sehari-hari yang telah digunakan oleh pabrik

dialirkan ke cooling tower. Air dialirkan masuk ke bagian atas cooling tower, kemudian dijatuhkan ke bawah dan terjadi kontak dengan aliran udara. Udara yang digunakan adalah udara lingkungan yang masuk dari sisi bawah cooling tower dan mengalir ke atas dihisap oleh Induce Draft (ID) fan. Akibatnya kontak dengan aliran udara, terjadi proses pengambilan panas dari air oleh udara dan terjadi proses penguapan sebagian air dengan melepas panas laten yang akan 54 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


mendinginkan air yang jatuh ke bawah. Air yang telah dingin selanjutnya ditampung di basin dan dapat dipergunakan sebagai air pendingin. Air pendingin dari basin dikirim untuk mendinginkan proses di pabrik menggunakan pompa sikulasi cooling water. Pemakaian air dalam pabrik ammonium nitrat secara keseluruhan adalah sebagai berikut: a.

Kebutuhan sirkulasi sistem Tabel 3.20: Kebutuhan sirkulasi sistem Kebutuhan

kg/jam

Air umpan boiler

33.087,243

Air pendingin

94.787,801

Air sanitasi

12.892,867 Total

140.767.911

Jumlah ini merupakan kebutuhan awal atau pada saat sistem masih kosong.

b.

Kebutuhan kontinyu Tabel 3.21: Kebutuhan kontinyu Kebutuhan

kg/jam

Make-up Air umpan boiler

3.308,7200

Make-up Air pendingin

9.478,7801

Sanitasi

12.892,8670 Total

25.680,3671



Bak Penampung Air Sanitasi BU-02

Carbon Filter CF-01

Na2 CO3 Al2 (SO4 )3 CaOCl Clarifier CU-01

Water Storage Tank BU-01

Sand Filter SF-01

PU-06 Anion Exchanger AE-01

Cation Exchanger

Bak Flokulator FU-01

Demin Water Storage Tank DU-01

CE-01 Blow Down Flok-flok

PU-03

PU-04 PU-05

PU-07

PU-08

Hidrazin Inject Deaerator DU-02 Amonia Inject

HW

PU-01 PU-02

Sungai Bontang

Acid inject

B F W

PU-09

Corrosion inhibitor Inject Cooling Tower CW-01

Dispersant Inject Phospat Inject Chlorine Inject

Basin (BU-03)

Cooling Water Process

Gambar 3.4: Diagram Alir Proses Raw Water Unit



3.4.6 Unit pengadaan steam Steam yang dihasilkan mempunyai suhu 200oC dan tekanan 1.554,9 kPa = 225,58 psi. Jumlah steam yang dibutuhkan 33.087,243 kg/jam. Untuk menjaga kemungkinan adanya kebocoran pada saat distribusi

maka jumlah steam

dilebihkan 10% sehingga kebutuhan steam total adalah 36.395,967 kg/jam.

Spesifikasi Boiler Spesifikasi Boiler yang digunakan : Tipe

: Water Tube Boiler

Suhu

: 392 oF

Tekanan

: 225,58 psi

Efisiensi

: 85%

Jumlah

: 2 buah

Bahan bakar

: Fuel oil No.1

Daya

: 746,53 Hp

3.4.7 Unit pengadaan listrik Pada prarancangan Amonium nitrat kebutuhan akan tenaga listrik dipenuhi dari Generator. Generator yang digunakan adalah generator arus bolak-balik. Total kebutuhan listrik pabrik sebesar 222,91 kW, kebutuhan tersebut berasal dari: a.

Kebutuhan listrik untuk penerangan dan AC Jumlah daya yang dibutuhkan untuk penerangan seluruh areal pabrik adalah 12.240 watt = 12,24 kW.

b.

Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan pengolahan air. Total listrik untuk keperluan proses dan pengolahan air adalah 200,67 kW

c.

Listrik untuk laboratorium dan instrumentasi diperkirakan 10 kW Spesifikasi generator pabrik ammonium nitrat yang dibutuhkan adalah

sebagai berikut: - Tipe

: AC generator

- Kapasitas

: 300 kW 57



- Tegangan

: 220/360 volt

- Phase

: 3

- Efisiensi, jumlah

: 80%, 1 buah

- Bahan bakar

: solar

3.4.8 Unit pengadaan bahan bakar Unit ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar pada boiler dan generator. Pada perancangan pabrik Amonium nitrat ini digunakan bahan bakar jenis Fuel oil no.1 pada boiler dan solar pada Generator. a. Spesifikasi bahan bakar pada boiler Jenis

: Fuel Oil Grade 1

Heating value

: 19.720 Btu/lb

Density

: 54,26 lb/ft3

Eff Bahan Bakar

: 80%

Kebutuhan

: 700,56 ft3/hari

b. Spesifikasi bahan bakar pada Generator : Jenis bahan bakar

: Solar

Heating value

: 19.720 Btu/lb

Density

: 54,26 lb/ft3

Spesific gravity

: 0,8691

Efisiensi

: 80%

Kebutuhan

: 13,9 ft3/jam



3.12. Penanganan Bahan baku, Produk dan Keselamatan kerja 3.5.1 Penanganan Bahan baku Bahan baku dari proses pembuatan Amonium nitrat adalah amonia dan asam nitrat. Adapun penanganan dari masing-masing bahan tersebut antara lain: a. Amonia Amonia merupakan zat yang tidak berwarna dan memiliki bau yang menyengat. Gas Amonia akan menyerang selaput lender (mata, hidung, tenggorokan). Oleh karenanya disarankan untuk memakai Alat Pelindung Diri seperti kaca mata dan masker. Dalam konsentrasi sedang bukan merupakan racun, akan tetapi baunya mengganggu meskipun dalam konsentrasi rendah. b. Asam Nitrat Asam nitrat merupakan cairan tak berwarna atau sedikit kekuningan dalam suatu asam, berbau pedas. Asam nitrat sangat korosif dan dapat merusak kulit dan tekstil. Asam nitrat akan merusak beberapa logam dan bahan organic serta menghasilkan nitrogen oksida. Oleh karena itu asam nitrat harus disimpan atau dipakai di dalam peralatan yang terbuat dari baja tahan karat.

3.5.2 Penanganan Produk Produk dari proses pembuatan amonium nitrat adalah larutan amonium nitrat dan butiran/ prill amonium nitrat. Penanganannya adalah sebagai berikut: a. Larutan amonium nitrat Larutan amonium nitrat tidak terlalu korosif atau beracun. Larutan pekat amonium nitrat panas dapat menimbulkan luka bakar. Oleh karena itu untuk menghindari semburannya digunakan pelindung mata dan kulit. b. Butiran Amonium nitrat Amonium nitrat adalah bahan oksidator kuat dan sangat eksplosif. Campuran dari satu atau lebih dari bahan logam, sulfur, fosfor dan minyak dapat menimbulkan panas spontan dan dekomposisi amonium 59 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


nitrat.

Amonium nitrat murni stabil pada temperature kamar, tidak

tersublimasi atau terdekomposisi jika tidak dipanaskan. Nyala api tidak menyebabkan peledakan jika gas-gas hasil reaksinya dilepaskan pada ruang terbuka. Api amonium nitrat tidak dapat dipadamkan dengan hembusan, yang paling baik adalah menggunakan air yang cukup untuk mendinginkannya sampai dibawah titik nyala Amonium nitrat yang disimpan di gudang dalam bentuk curah atau terbungkus kantong plastic harus tetap dijaga dinginnya, dan jumlah penyimpanan dari tiap tempat dibatasi untuk mengurangi kemungkinan bahaya ledakan. Kehati-hatian perlu dilakukan untuk mencegah kontaminasi dari bahan organic seperti kertas, kayu, minyak dan logamlogam tertentu seperti seng yang dapat bereaksi dengan amonium nitrat pada temperature kamar.

3.5.3 Keselamatan Kerja Bahan-bahan yang dioperasikan pada pabrik ini cukup berbahaya. Jika bahaya timbul dapat mengakibatkan kecelakaan bagi manusia dan peralatan pabrik. Untuk mencegah bahaya tersebut harus dilakukan penanganan baik dengan mematuhi petunjuk dan peraturan tentang keamanan dan keselamatan kerja. a. Keselamatan terhadap bahan kimia meliputi amonia, asam nitrat dan amonium nitrat 1. Amonia Apabila personil terkena amonia maka tindakan yang dilakukan adalah: - Tinggalkan daerah bahaya dengan memperhatikan arah angin - Gunakan masker gas dengan saringan amonia atau sapu tangan yang dibasahi - Hirup udara segar



2. Asam Nitrat Apabila personil terkena asam nitrat maka tindakan yang dilakukan adalah: -

Cuci dengan air sebanyak-banyaknya

-

Penyemprot mata yang sudah terisi penuh dengan air harus selalu di bawa dalam saku.

3. Amonium nitrat Apabila personil terkena amonium nitrat maka tindakan yang dilakukan adalah: -

Bilas dengan air sebanyak-banyaknya

-

Jika terjadi luka yang cukup parah sebaiknya segera mendapatkan perawatan medis.

b. Keselamatan Pabrik Keselamatan pabrik dapat dijaga dengan cara: -

Pencegahan kontaminasi terhadap bahan asing selama proses pengolahan dan juga dalam penanganan bahan bakunya.

-

Pemeriksaan bila ada kenaikan temperatur dan tekanan yang tidak normal, diikuti dengan segera mematikan sumber pemanas dari luar, bersamaan dengan pendinginan oleh air.

-

Merokok dan menyalakan api di area pabrik harus dilarang

-

Baju yang terkena amonium nitrat harus diganti dan dicuci dengan air, jika tidak kain akan terbakar dengan cepat apabila ada nyala api.

3.13. Tata Letak Pabrik Tata letak pabrik adalah kedudukan dari bagian-bagian pabrik yang terdiri dari tempat karyawan bekerja, tempat peralatan, tempat penyimpanan bahan baku, tempat penyimpanan produk baik itu produk utama maupun produk samping, ditinjau dari segi hubungan satu dengan yang lainnya. 61 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


Tata letak pabrik harus dirancang sedemikian rupa sehingga penggunaan area yang tersedia dapat efisien dan proses produksinya dapat bekerja dengan lancer. Jadi dalam penentuan tata letak pabrik harus dipikirkan penempatan peralatan alatalat produksi sehingga keamanan, keselamatan dan kenyamanan bagi karyawan dapat dipenuhi. Selain peralatan yang tercantum dalam flow sheet proses, ada beberapa bangunan fisik seperti kantor, laboratorium, bengkel, tempat ibadah, poliklinik, kantin, fire safety, pos penjagaan dan sebagainya hendaknya ditempatkan pada bagian yang tidak menganggu jalannya proses, ditinjau dari lalu lintas barang, control dan keamanan. Hal-hal yang harus diperhatikan dalan perencanaan tata letak pabrik adalah: 1.

Perluasan pabrik dan kemungkinan penambahan bangunan Perluasan pabrik harus sudah direncanakan sejak awal sehingga masalah kebutuhan akan tempat tidak akan timbul di masa depannya. Area yang khusus harus dipersiapkan untuk dipakai tempat perluasan pabrik, penambahan peralatan untuk menambah kapasitas maupun pengolahan produk.

2.

Keamanan Penentuan tata letak pabrik harus memperhatikan masalah keamanan, apabila terjadi hal-hal seperti kebakaran, ledakan, kebocoran gas/asap beracun dapat ditanggulangi secara tepat. Oleh karena itu ditempatkan alat-alat pengamanan seperti hidran, penampung air yang cukup, alat penahan ledakan dan alat sensor untuk gas beracun. Tangki penyimpanan bahan baku atau produk yang berbahaya diletakkan pada tempat khusus serta perlu adanya jarak antara bangunan yang satu dengan bangunan yang lain.

3.

Luas area yang tersedia Harga tanah menjadi hal yang membatasi kemampuan penyediaan area. Pemakaian tempat harus disesuaikan dengan area yang tersedia apabila harga tanah cukup tinggi maka pemakaian lahan haruslah efisien dalam pemakaian



ruang sehingga peralatan tertentu diletakkan diatas peralatan lain ataupun lantai ruang diatur sedemikian rupa agar menghemat tempat. 4.

Instansi dan utilitas Pemasangan dan distribusi yang baik dari gas, steam, dan listrik serta utilitas lainnya akan membantu proses produksi dan perawatannya. Penempatan alatalat kantor diatur sedemikian rupa agar karyawan mudah mencapainya dan dapat menjamin kelancaran operasi serta memudahkan perawatannya.

5.

Area pengolahan limbah Pabrik harus memperhatikan aspek sosial dan ikut menjaga kelestarian lingkungan, yaitu dengan memperhatikan masalah buangan limbah hasil produksinya. Batas maksimal kandungan komponen berbahaya pada limbah harus diperhatikan dengan baik. Untuk itu penambahan fasilitas pengolahan limbah sangat diperlukan, sehingga buangan limbah tersebut tidak berbahaya bagi komunitas yang ada di sekitarnya.

6.

Jarak yang tersedia dan jarak yang dibutuhkan Alat-alat proses perlu diletakkan pada jarak yang teratur dan nyaman sesuai dengan karakteristik alat dan bahan, sehingga kemungkinan bahaya kecelakaan dapat dihindarkan. Sebagian besar gerakan bahan cairan dan gas di plant menggunakan piping dan harus memperhatikan regulasi yang tepat dalam desain. Letak alat proses diusahakan tidak terlalu dekat atau terlalu jauh untuk memudahkan pengangkutan dan perbaikan. Secara umum, garis besar tata letak pabrik ini dibagi menjadi beberapa

daerah utama, yaitu: a. Daerah Administrasi/ perkantoran Daerah ini merupakan pusat kegiatan administrasi perusahaan yang mengatur kelancaran operasi dan kegiatan-kegiatan lainnya. Daerah ini ditempatkan di bagian depan pabrik agar kegiatan administrasi tidak mengganggu kegiatan dan keamanan pabrik serta harus terletak jauh dari areal proses yang berbahaya. b. Daerah Fasilitas Umum



Daerah ini merupakan daerah penunjang segala aktivitas pabrik dalam pemenuhan kepentingan pekerja, seperti tempat parker, tempat ibadah, kantin dan pos keamanan. c. Daerah Proses Ini merupakan pusat proses produksi di mana alat-alat proses dan pengendali proses ditempatkan. Daerah proses ini terletak di bagian tengah pabrik yang lokasinya tidak mengganggu. Letak aliran proses direncanakan sedemikian rupa sehingga memudahkan pemindahan bahan baku dari tangki penyimpanan dan pengiriman produk ke daerah penyimpanan serta memudahkan pengawasan dan pemeliharaan terhadap alat-alat proses. d. Daerah Laboratorium dan ruang kontrol Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendali proses, kualitas dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang akan dijual. Daerah laboratorium merupakan pusat kontrol kualitas bahan baku, produk dan limbah proses, sedangkan daerah ruang control merupakan pusat control berjalannya proses yang diinginkan. Laboratorium dan ruang control ini diletakkan dekat daerah proses apabila terjadi sesuatu masalah di daerah proses dapat cepat teratasi. e. Daerah Pemeliharaan atau bengkel Daerah pemeliharaan merupakan tempat penyimpanan suku cadang alat proses dan untuk melakukan perbaikan, pemeliharaan atau perawatan semua peralatan yang dipakai dalam proses. f. Daerah Penyimpanan Bahan Baku dan Produk Daerah ini terdiri dari area tangki penyimpanan bahan baku dan produk yang terletak di lingkungan terbuka dan berada didalam daerah yang dapat terjangkau oleh angkutan pembawa bahan baku dan produk. Daerah ini biasanya ditempatkan di dekat areal proses supaya suplai bahan baku proses dan penyimpanan produk lebih mudah. g. Daerah Utilitas



Daerah ini merupakan tempat untuk penyediaan keperluan yang menunjang berjalannya proses produksi berupa penyediaan air, steam, listrik. Daerah ini ditempatkan dekat dengan daerah proses agar sistem pemipaan lebih ekonomis, tetapi mengingat bahaya yang dapat ditimbulkan maka jarak antara areal utilitas dengan areal proses harus diatur. h. Daerah Pengolahan Limbah Merupakan daerah pembuangan dan pengolahan limbah hasil proses produksi. Daerah ini ditempatkan di area pabrik yang jauh dari bangunan misalnya: mushola, kantin, poliklinik dan daerah administrasi. Perincian luas tanah untuk bangunan pabrik dapat dilihat pada tabel 3.22 dibawah ini. Tabel 3.22: Perincian Luas Tanah dan Bangunan Pabrik No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Bangunan Pos keamanan Kantor Parkir mobil/motor Parkir tronton/truk Masjid Utilitas Laboratorium Poliklinik Bengkel maintenance Proses Area bahan baku Area packing Ruang control Kantin Jalan/taman Power plant Area pengolahan limbah Perluasan Total

Luas (m2) 100 750 500 1.000 100 1.000 500 200 400 7.500 1.000 2.700 400 100 5.000 700 500 5.000 27.450



Gambar 3.5: Layout Pabrik



3.14. Limbah dan Penanganannya Limbah yang dihasilkan dari pabrik Amonium nitrat antara lain berupa : 3.7.1

Limbah Cair Limbah cair berasal dari pabrik Amonium nitrat sebagian besar berupa kondensat yang mengandung Amonia bebas dan sedikit amonium nitrat. Penanganan yang dilakukan terhadap air limbah tersebut adalah dengan menetralisasi pH yaitu dengan menambahkan kaustik soda atau asam sulfat ke dalam kolom netrasisasi. Apabila kualitas air limbah masih di atas NAB (Nilai Ambang Batas), maka dilakukan pengolahan darurat didalam kolom penampungan terpadu dengan metode fisika, kimia, biologi atau gabungan dari ketiganya.

3.7.2

Limbah Gas Untuk menghindari pencemaran udara dari buangan gas amonia, maka dilakukan penanganan dengan cara membuat cerobong/stack pada ketinggian tertentu sebagai alat pelepas gas ke udara.


BAB IV SISTEM MANAJEMEN DAN KEEKONOMIAN


4.3. MANAJEMEN PERUSAHAAN Perusahaan direncanakan dalam Perseroan Terbatas dengan struktur organisasi garis dan staff. Kantor pusat perusahaan berkedudukan di Jakarta, dan lokasi pabrik amonium nitrat berada di Bontang, Kalimantan Timur.

4.1.5 Sistem Keorganisasian Perseroan Terbatas (P.T) adalah suatu persekutuan dimana modal usahanya terdiri atas beberapa saham yang setiap sekutu turut mengambil bagian sebanyak satu saham atau lebih. Pemilihan bentuk perusahaan ini berdasarkan faktor- faktor sebagai berikut: a) Pemilik perusahaan mempunyai tanggungjawab terbatas. b) Kemudahan untuk mendapatkan modal atau tambahan modal dengan menjual saham perusahaan. c) Keberlangsungan perusahaan lebih terjamin karena tidak tergantung pada satu orang pemilik dan pemilik dapat berganti-ganti. d) Adanya manajemen dan pembagian tugas memungkinkan pengelolaan modal yang efisien . (Serian Wijatno,2009) 4.1.6 Struktur Organisasi Salah satu faktor yang menunjang kemajuan perusahaan adalah struktur organisasi yang terdapat dan dipergunakan oleh perusahaan tersebut. Untuk mendapatkan suatu sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan beberapa asas untuk dijadikan pedoman, antara lain: 1. Perumusan tujuan perusahaan dengan jelas 2. Pendelegasian wewenang



3. Pembagian tugas kerja yang jelas 4. Kesatuan perintah dan tanggung jawab 5. Sistem pengontrolan atas pekerjaan yang telah dilaksanakan 6. Organisasi perusahaan yang fleksibel. Dengan mendasarkan pada asas tersebut diatas maka pada prarancangan pabrik amonium nitrat struktur organisasi yang dipilih adalah sistem staff and line karena garis kekuasaan lebih sederhana dan praktis dimana seorang karyawan hanya akan bertanggungjawab kepada seorang atasan. Sedangkan untuk mencapai kelancaran produksi, maka perlu dibentuk staff ahli yang terdiri dari orang-orang ahli dibidangnya. Staff ahli akan memberikan bantuan pemikiran dan nasehat kepada tingkat pengawas, demi tercapainya tujuan perusahaan. Bagan struktur organisasi dapat dilihat pada gambar 4.1 Ada dua kelompok orang-orang yang berpengaruh dalam menjalankan struktur organisasi staff and line ini, yaitu: 1. Sebagai staff yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran-saran kepada unit operasional. 2. Sebagai line atau garis, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok perusahaan dalam rangka mencapai tujuan. ( Swastha Basu & Sukotjo Ibnu: 142)

Keuntungan menggunakan organisasi staff and line adalah: a. Adanya pembagian tugas yang jelas antara kelompok lini yang melaksanakan tugas pokok dan kelompok staff yang melaksanakan tugas penunjang b. Koordinasi mudah dijalankan dalam setiap kelompok kerja golongan karyawan. c. Penerapan prinsip the right man on the right place doing job on the right time lebih mudah dijalankan.



d. Bakat yang berbeda-beda dari anggota organisasi dapat berkembang menjadi spesifikasi. ( Ariyoto Kresnohadi)



Dewan Komisaris Manager Utama Staff Ahli Sekretaris

Manager Produksi & Teknik

Kabag Produksi

Kasie Proses

Ka. Regu

Kasie Lab

Kasi e Pndl

Manager Keuangan & Umum

Kabag Pembelian & Pemasaran

Kabag Teknik

Kasie PEP

Kasie Mesin

Kasie Inst.

Kasie Kes. Krj

Kasie Util

Kasie Pembl

Kasie Pems r

Kabag Umum

Kabag Keuangan

Kasie Admt

Kasie Aktn

Kasie Persn l

Kasie Keamn

Ka. Regu

Karyawan

Gambar 4.1: Struktur Organisasi


Kasie Humas


4.1.7 Wewenang dan Tanggung Jawab h.

Pemegang Saham Pemegang saham merupakan pemilik modal yang berwenang untuk

mengangkat

dan

memberhentikan

Dewan

Komisaris,

Manager,

serta

mengusahakan hasil-hasil usaha dan menghitung neraca untung rugi tahunan dari perusahaan.

i.

Dewan Komisaris Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari para pemilik

saham, sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab terhadap pemilik saham. Dewan komisaris bertugas untuk menilai dan menyetujui rencana Direksi, alokasi sumber-sumber dan pengarahan pemasaran, mengawasi dan membantu Direksi dalam tugas-tugas yang penting.

j.

Dewan Direksi Dewan Direksi terbagi atas 3 yaitu manager utama, manager produksi dan

teknik, dan manager keuangan dan umum. i. Manager Utama Manager utama bertugas melaksanakan segala kebijakan yang telah ditetapkan dan dikoordinasikan dengan manager bagian serta mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat umum pemegang saham. ii. Manager Produksi dan Teknik Manager Produksi dan Teknik mempunyai tugas memimpin kegiatan perusahaan yang berhubungan dengan bidang produksi, pemeliharaan alat, penyediaan bahan baku dan laboratorium. iii. Manager Keuangan dan Umum Manager Keuangan dan Umum bertugas memimpin kegiatan perusahaan yang berhubungan dengan keuangan dan pemasaran.



k.

Staff Ahli Staff ahli bertanggung jawab kepada manager utama dan bertugas untuk

memberikan saran dan pengembangan perusahaan sesuai bidang keahliannya masing-masing. Mempunyai tugas dan wewenang untuk memberikan nasehat dan saran dalam perencanaan dan pengembangan perusahaan, mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan, memberikan saran-saran dalam bidang hukum.

l.

Kepala Bagian Kepala bagian bertugas untuk mengkoordinir, mengatur dan mengawasi

pekerjaan. Kepala bagian terdiri dari: i. Kepala Bagian Produksi Kepala Bagian Produksi bertanggung jawab kepada manager produksi, yang membawahi: seksi produksi, seksi laboratorium, seksi pengendalian, seksi perencanaan dan evaluasi proses. ii. Kepala Bagian Teknik Kepala bidang teknik bertanggungjawab kepada manager produksi dan teknik, yang membawahi seksi mesin, seksi instrumentasi, seksi keselamatan kerja dan seksi utilitas. iii. Kepala Bagian Pembelian dan Pemasaran Kepala bagian pembelian dan pemasaran bertanggungjawab kepada manager keuangan. Kepala bagian pembelian dan pemasaran membawahi seksi pembelian dan seksi pemasaran. iv. Kepala Bagian Keuangan Kepala bagian keuangan bertanggung jawab kepada manager keuangan. Kepala bagian pembelian dan pemasaran membawahi seksi administrasi dan seksi akuntansi. v. Kepala Bagian Umum Kepala bagian umum bertanggung jawab kepada manager keuangan dan membawahi seksi personalia, seksi keamanan dan seksi humas. 73 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun


m.

Kepala Seksi Kepala seksi adalah pelaksana pekerjaan dalam lingkungan bidangnya

sesuai dengan rencana yang telah diatur oleh kepala bagian masing-masing agar diperoleh hasil

yang maksimum dan efektif selama berlangsungnya proses

produksi. Kepala seksi bertanggung jawab kepada kepala bagian dan bertugas melakukan koordinasi dan mengatur serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala regu. i.

Seksi Proses Tugas seksi proses meliputi: o Mengawasi jalannya proses dan produksi. o Menjalankan tindakan seperlunya pada peralatan produksi yang mengalami kerusakan, sebelum diperbaiki oleh seksi yang berwenang.

ii.

Seksi Laboratorium Tugas seksi laboratorium antara lain: o Menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu. o Menganalisa produk yang akan dikirim ke konsumen. o Menganalisa kualitas limbah buangan pabrik.

iii.

Seksi Pengendalian Proses Tugas seksi pengendalian proses adalah menangani kontrol proses dan mengintegrasikan dalam sebuah proses kontrol yang terkomputerisasi, sehingga kontrol proses mudah dilakukan.

iv.

Seksi Perencanaan dan Evaluasi Proses Tugas seksi perencanaan dan evaluasi proses meliputi: o Mengevaluasi jalannya proses serta mengadakan penanggulangan masalah-masalah yang berkaitan dengan proses di pabrik. o Mengembangkan proses dan teknologi untuk pabrik agar dapat berjalan lebih efisien dan sesuai dengan permintaan konsumen dengan perbaikan mutu produk, proses dan teknologi dari pabrik ataupun perencanaan alat pengembangan produksi.



v.

Seksi Pemeliharaan Mesin Seksi pemeliharaan mesin mempunyai tugas memelihara peralatan baik peralatan proses maupun peralatan gedung.

vi.

Seksi Instrumentasi dan Elektronika Tugas seksi instrumentasi dan elektronika meliputi penjagaan dan perawatan peralatan yang berhubungan dengan instrumentasi listrik.

vii. Seksi Keselamatan Kerja Seksi keselamatan kerja mempunyai tugas: o Mengatur manajemen keselamatan kerja secara menyeluruh yang melibatkan karyawan. o Memberikan

training

dasar

kepada

seluruh

karyawan

tentang

keselamatan kerja, pencegahan dan tindakan awal terhadap kebakaran. o Melakukan pemeriksaan terhadap alat-alat pemadam kebakaran. o Mengadakan

training

dasar

tentang

pertolongan

pertama

pada

kecelakaan. o Memberikan pertolongan pertama pada setiap kecelakaan di lingkungan pabrik. viii. Seksi Utilitas Tugas seksi utilitas meliputi: o Melaksanakan dan mengatur sarana utilitas untuk memenuhi kebutuhan proses, air, steam dan tenaga listrik. o Menangani pengolahan limbah dari pabrik sebelum dibuang ke lingkungan agar memenuhi standar yang diijinkan. ix.

Seksi Pembelian Seksi pembelian bertugas: o Mengatur penyimpanan bahan-bahan kimia o Mendata kebutuhan bahan-bahan kimia baik bahan baku maupun bahan penunjang yang diperlukan dalam proses produksi dan utilitas o Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan perusahaan. 75



x.

Seksi Pemasaran Tugas seksi ini adalah membuat perencanaan strategi pemasaran hasil produksi dan melaksanakannya.

xi.

Seksi Administrasi Seksi administrasi bertugas mengatur segala bentuk administrasi dan dokumentasi perusahaan.

xii. Seksi Akuntansi Tugas seksi ini adalah melakukan perhitungan seputar penggunaan uang perusahaan, sehingga dapat disusun dalam sebuah neraca keuangan dan akuntasi perusahaan serta dalam pembuatan anggaran belanja perusahaan untuk periode berikutnya. xiii. Seksi Personalia Tugas seksi personalia meliputi: o Menilai dan mengawasi serta memberikan bimbingan terhadap kinerja para karyawan o Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan penerimaan karyawan baru o Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja yang dinamis o Melaksanakan

hal-hal

yang

berhubungan

dengan

kesejahteraan

karyawan. xiv. Seksi Humas Tugas seksi humas adalah membina hubungan perusahaan dengan masyarakat sekitar. xv. Seksi Keamanan Tugas seksi keamanan meliputi o Menjaga semua bangunan pabrik dan fasilitas yang ada di perusahaan o Mengawasi dan memeriksa keluar masuknya orang dan mobil baik karyawan maupun bukan ke dalam lingkungan perusahaan.



n.

Kepala Regu Kepala regu bertanggung jawab kepada kepala seksi dan bertugas

melakukan koordinasi dan mengatur serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan operator.

4.1.8 Sistem Kerja dan Upah Karyawan c.

Sistem Kerja Karyawan Pabrik direncanakan beroperasi 330 hari dalam satu tahun dan 24 jam per

hari. Sisa hari yang bukan hari libur digunakan untuk perbaikan atau perawatan dan shut down. Berdasarkan pembagian jam kerjanya, karyawan dibagi menjadi 2 golongan yaitu karyawan shift dan karyawan non shift. 

Karyawan shift Karyawan yang bekerja dengan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi. Yang termasuk karyawan shift adalah karyawan pada seksi proses, sebagian seksi laboratorium, seksi pemeliharaan, seksi utilitas dan seksi pengolahan limbah dan seksi keamanan. Para karyawan akan bekerja bergantian sehari semalam, dengan pengaturan: Shift I (D)

:

07.00 – 15.00 WIB

Shift II (E)

:

15.00 – 23.00 WIB

Shift III (N)

:

23.00 - 07.00 WIB

Hari kerja bergantian dengan jam kerja yang sama serta dibagi menjadi 4 group A,B,C,D, tetapi hari libur tidak selalu jatuh pada hari sabtu dan minggu seperti karyawan non shift. Kerja lembur (overtime) diperbolehkan jika ada suatu pekerjaan yang harus segera diselesaikan, tetapi waktu kerjanya sudah habis. Jadwal jam kerja shift masing-masing group dapat dilihat pada tabel 4.1 dibawah ini.



Tabel 4.1: Jadwal jam kerja karyawan shift 1 Group A L

2

D E

Group B N L Group C E

3

5

N L

D E

N L

Group D D E

4

7

D E

N L

D E

N L

6

9

N L

10 11 12 13 14 15 D

E

N

L

D

E

N

L

D

E

N

L

D

D E

N

L

D

E

N

L

E

N

L

D

E

N

D E

N L

D E

8

N L

D

Keterangan:



D

= Shift pagi

E

= Shift sore

N

= Shift malam

L

= Libur

Karyawan non shift Karyawan

non shift adalah para karyawan yang tidak menangani proses

secara langsung, antara lain direksi, staf ahli, kepala bagian, kepala seksi, serta bawahan yang berada di kantor. Karyawan non shift dalam satu minggu bekerja selama 5 hari dengan pembagian kerja sebagai berikut:

d.

Senin – Jum’at

: 08.00 – 17.00 WIB

Sabtu- Minggu

: Libur

Waktu istirahat

: 12.00 – 13.00 WIB

Sistem Upah Karyawan Sistem pengupahan karyawan dibedakan berdasarkan jabatan, tingkat

pendidikan, pengalaman kerja, keahlian dan resiko kerja.



Tabel 4.2: Perincian Gaji Karyawan JABATAN

PENDIDIKAN

JUMLAH

GAJI/

TOTAL

(Orang)

BULAN

GAJI (Rp)

Manajer Utama

Sarjana

1

25.000.000

25.000.000

Manajer

Sarjana

2

17.000.000

34.000.000

Staf Ahli

Sarjana

2

12.000.000

24.000.000

Kepala Bagian

Sarjana

5

7.000.000

35.000.000

Kepala Seksi

Sarjana/ Sarjana Muda

15

5.000.000

75.000.000

Kepala Regu

Sarjana Muda/

8

3.000.000

24.000.000

SMA/STM Karyawan/ Operator - Non Shift

SMA/STM

39

2.000.000

78.000.000

- Shift

SMA/STM

88

2.000.000

176.000.000

Medis

Sarjana/ Ahli Madya

3

2.500.000

7.500.000

Sekretaris

Sarjana/ Ahli Madya

3

3.000.000

9.000.000

Satpam

SMA/STM

10

1.500.000

15.000.000

Sopir

SMA/STM

10

1.200.000

12.000.000

Pesuruh

SMA/STM/SMP

6

1.000.000

6.000.000

Cleaning Service

SMA/STM/SMP

6

1.000.000

6.000.000

Total

198

526.500.000



4.4. ANALISA EKONOMI Analisa ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang secara ekonomis bersifat menguntungkan atau tidak menguntungkan untuk dibangun. Untuk evaluasi ekonomi tersebut perlu diadakan estimasi atau perhitungan terhadap beberapa faktor, yaitu: 1.

Estimasi modal total (Total Capital Investment) Total capital investment adalah banyaknya dana yang dikeluarkan untuk mengadakan fasilitas-fasilitas produksi dan untuk menjalankannya. Total capital investment terbagi menjadi dua,yaitu: a. Investasi Kapital Tetap (Fixed Capital Investment) Investasi Kapital Tetap adalah modal yang diperlukan untuk mengadakan suatu pabrik lengkap . b. Modal kerja (Working Capital Investment) Modal kerja adalah modal yang diperlukan untuk mengoperasikan pabrik sebelum memperoleh pendapatan dari penjualan produk (income).

2.

Penentuan biaya produksi (Production Cost), yang terdiri dari: Biaya produksi dibagi menjadi dua yaitu manufacturing cost (biaya pembuatan) dan general expanses (pengeluaran umum). a) Biaya pembuatan (Manufacturing Cost) Manufacturing cost terbagi lagi menjadi tiga yaitu biaya produksi langsung (direct production costs), pengeluaran tetap (fixed charges), dan plant overhead. b) Pengeluaran umum (General Expanses)

3.

Break Even Point (BEP) Break Even Point (BEP) terjadi apabila penjualan per tahun besarnya sama dengan biaya produksi total per tahun. Jadi pada saat terjadi BEP, keuntungan sama dengan nol (0). BEP terjadi apabila: Penjualan

=

Biaya produksi total

Su.P

=

Vu.P + Ft 80



P (Su-Vu)

BEP

=

Ft

P

=

Ft/(Su-Vu)

=

(P/Prod)x100%

Dimana :

4.

Su

=

harga jual

P

=

produksi per tahun

Vu

=

biaya variabel per kg

Ft

=

biaya tetap per tahun

Analisa Profitabilitas Analisa profitabilitas meliputi perhitungan

POT (Pay Out Time), ROI

(Return of Investment), dan DCF-ROR (Discounted Cash Flow Rate Of Return). a) Pay Out Time Pay Out Time atau waktu pengembalian modal dihitung dari Fixed capital investment dibagi oleh keuntungan yang telah diperoleh b) Rate of Return On Investment Rate Of Return On Investment (ROI) adalah laju pengembalian modal investasi yang dihitung berdasarkan keuntungan yang diperoleh setelah pajak dan dibagi dengan biaya investasi total. c) Discount Cash Flow Rate of Return DCF ROR dihitung dari nilai waktu dari uang berdasarkan pada jumlah investasi yang diperoleh pada akhir setiap tahun selama umur ekonomis proyek.

Dasar Perhitungan: 1.

Pabrik beroperasi selama 330 hari per tahunnya

2.

Biaya investasi kapital dikeluarkan sebagai berikut: a. Tahun ke -3 : 10% b. Tahun ke -2 : 40% c. Tahun ke -1 : 30% 81



d. Tahun ke 0 : 20% Modal kerja dikeluarkan tahun ke 0 3.

Start Up pabrik dilakukan pada tahun ke 0

4.

Tingkat produksi a. Tahun pertama

: 80% kapasitas produksi pabrik

b. Tahun kedua

: 90% Kapasitas produksi pabrik

c. Tahun ketiga produksi dan seterusnya 100% kapasitas produksi pabrik 5.

Umur pabrik 11 tahun

6.

Depresiasi dihitung dengan metode Garis Lurus

7.

Salvage value 0

8.

Harga peralatan untuk tahun 2016 dapat dihitung berdasarkan Cost Indeks dan kapasitas tertentu. a.

Cost Index Ex = Ey x

Nx , Ny

(Timmerhaust, hal 164)

Dimana :

b.

Ex

:

Harga alat pada tahun 2016

Ey

:

Harga alat pada tahun y

Nx

:

Cost Index pada tahun 2016

Ny

:

Cost Index pada tahun y

Kapasitas Untuk jenis alat yang sama, tetapi kapasitas berbeda, harga satu alat dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus:  Cb  Eb  Ea    Ca 

0, 6

[Timmerhaust, hal 169]

Dimana : Eb

:

harga alat B



Ea

:

harga alat A

Cb

:

kapasitas alat B

Ca

:

kapasitas alat A

4.2.6 Biaya Investasi Total Biaya Investasi terdiri dari biaya capital tetap sebesar Rp 162.663,71 juta dan modal kerja sebesar Rp 87.588,15 juta . Jumlah biaya investasi keseluruhan sebesar Rp. 250.251,86 juta. Jumlah tersebut diperoleh dari para pemegang saham dan pinjaman bank sebesar 70% dengan bunga bank 20%.

4.2.7 Biaya Produksi Total Jumlah biaya produksi rata-rata per tahun dengan depresiasi yang dihitung dengan metode garis lurus adalah Rp. 690.812,62 juta

4.2.8 Break Even Point (BEP) Tingkat produksi minimum merupakan titik impas atau Break Even Point dicapai pada produksi 52.233.580 kg/tahun atau pada tingkat produksi sebesar 26 % dari kapasitas produksi terpasang.

4.2.9 Analisa Profitabilitas a) Pay Out Time Pay Out Time dari pabrik ini dicapai dicapai 1,2 tahun dari pabrik mulai berproduksi. b) Rate of Return On Investment Rate Of Return On Investment (ROI) pada pabrik amonium nitrat sebesar 94,39 % dari investasi total. c) Discount Cash Flow Rate of Return DCF ROR diperoleh sebesar 55,59 %



4.2.10

Analisa Sensitifitas

Untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh harga bahan baku maupun harga jual terhadap profitabilitas pabrik, dilakukan uji sensitifitas yang hasilnya sebagai berikut: a.

b.

c.

Bila dalam kondisi normal BEP

:

26% atau 52.233.580 kg/ tahun

POT

:

1,2 tahun dari pabrik mulai berproduksi

ROI

:

94,39 %

DCF-ROR

:

55,59 %

Bila harga bahan baku naik 10% BEP

:

30 % atau 59.958.075 kg/ tahun

POT

:


ROI

:

76,05 %

DCF-ROR

:

48,57 %

Bila harga jual turun 10% BEP

:

33 % atau 65.859.428 kg/ tahun

POT

:


ROI

:

62,16 %

DCF-ROR

:

42,49 %


BAB V KESIMPULAN

BAB V KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat ditarik dari hasil evaluasi teknik rancangan pabrik ammonium nitrat adalah sebagai berikut: -

Lingkup Perencanaan

: Pra-rancangan pabrik amonium nitrat

-

Lokasi

: Bontang, Kalimantan Timur

-

Bentuk Perusahaan

: Perseroan Terbatas

-

Kapasitas Produksi

: 200.000 ton /tahun

-

Pengadaan Modal

: Modal sendiri dan pinjaman bank 70% dengan bunga 20%

-

Total Investasi

: Rp. 250.251,86 juta

-

Modal Kerja

: Rp. 87.588,15 juta

-

Biaya Produksi Rata-rata : Rp. 690.812,62juta

-

Analisa Ekonomi

:

Menggunakan depresiasi garis lurus d.

Bila dalam kondisi normal BEP

:

26% atau 52.233.580 kg/ tahun

POT

:


ROI

:

94,39 %

DCF-ROR :

55,59 %

e. Bila harga bahan baku naik 10% BEP

:

30 % atau 59.958.075 kg/ tahun

POT

:



BAB V KESIMPULAN

ROI

f.

:

76,05 %

DCF-ROR :

48,57 %

Bila harga jual turun 10% BEP

:

33 % atau 65.859.428 kg/ tahun

POT

:


ROI

:

62,16 %

DCF-ROR :

42,49 %


DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR PUSTAKA Achmadi Suminar, 1987, “Prinsip kimia modern” edisi keempat jilid 2, Erlangga, Jakarta Aries, R.S, and Newton, RR, 1955,” Chemical Engineering Cost Estimation” Mc Graw Hill Book Co. Inc, New York Austin, George T, 1997,”Shreave’s Chemical Process Industries”, fifth edition, Mc Graw-Hill Book Company, Singapore Brown, GG, 1978,” Unit Operation”, Modern Asia Edition, Japan Brownell, Lloyd and Young, Edwin, 1979“ Process Equipment Design, Vessel Design”, John Wiley and Sons, New York Cruddy Eric, A Et al, 2005,”Weapons Of Mass Destruction, An Encyclopedia Of Worldwide Policy Technology And History”, ABC-CLIO, California Kemmer, Frank. N, 1988, ‘ The Nalco Water Handbook” Second Edition, Mc Graw Hill Book Company Tokyo Geankoplis, Christie J.,1997 “Transport Processes and Unit Operation” Third Edition, Pretice Hall International, Inc, New Jersey Gowariker, Vasant, 2009, “The fertilizer encyclopedia”, , A john willey a sons inc publication,Canada Kern, Donald. Q, 1983,” Process Heat Transfer”, Mc Graw-Hill, Company, Tokyo Kirk, RE and Othmer, DK., 1978,” Encyclopedia of Chemical Technology” 3rd ed, vol 1, John Willey and Sons, New York. DP-1 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun

DAFTAR PUSTAKA

Levenspield, Octave,1999,”Chemical Reaction Engineering”, John Willey and Sons, New York Ludwig, EE, 1965,” Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plant”, Vol 2, Gulf Publishing Co., Houston. Mc Cabe, Et al, 1972,” Unit Operation for Chemical Engineering”, Mc Graw Hill, Singapore Mc Ketta, JJ, & W. Cunningham, 1984,” Encyclopedia of Chemical Processing and Design”, Vol 21, Marcell Dekker, New York Perry, Robert. H and Don Green,1997 “ Perry Chemical Engineers Handbook”, Mc Graw-Hill Book Company, New York. Peter, Max and Klaus Timmerhaus,2004, ” Plant Design and Economic for Chemical Engineers”, Mc Graw-Hill, New York Smith, J.M. and Van Ness, 1987,” Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic”, Mc Graw-Hill, New York Speight James G, 2002, “Chemical and Process Design Handbook”, Mc Graw-Hill, New York Tchobanoglous George, and Et al, , 1984, “Wastewater Engineering Treatment, Disposal, Reuse” Fourth Edition, Metcalf &Eddy Inc Treyball, Robert,1990, ” Mass Transfer Operation”, Mc Graw-Hill, Company, Tokyo Ullman’s, 1992,” Encyclopedia of Industrial Chemistry”, VCH Publisher, New York.

DP-2 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun

DAFTAR PUSTAKA

UHDE, GmbH., 1989,” Nitrate Fertilisers”, A Company of Thyssen Krupp Technologies, www. ThyssenKrupp.com/uhde, Dortmund, German Wallas, Stanley. M, 2005,” Chemical Process Equipment Selection and Design”, Butterworth Publisher, New York Wijatno Serian, 2009,” Pengantar Enterpreneurship”Grasindo, Jakarta Yaws, C.L, 1999,” Thermodinamic and Physical Properties Data”, Mc Graw Hill Co., Singapore

DP-3 Prarancangan Pabrik Amonium Nitrat menggunakan Proses Uhde dengan Kapasitas 200.000 ton/tahun

Amonium Nitrat Skripsi

Recommend Documents