prarancangan pabrik sabun padat dari - …... · prarancangan pabrik sabun padat dari refined...
TRANSCRIPT
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
TUGAS AKHIR
PRARANCANGAN PABRIK SABUN PADAT DARI
REFINED BLEACHED AND DEODORIZED PALM STEARIN
(RBDPS) DAN SODIUM HIDROKSIDA (NaOH)
KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN
Disusun Oleh:
Dimas Prasthya Witana I 0507003
Alfian Fathony I 0507019
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kehadirat Allah SWT, hanya karena rahmat dan ridho-
Nya, penulis akhirnya dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul
dari Refined Bleached and Deodorized Palm
Stearin (RBDPS) dan Sodium Hidroksid
Dalam penyusunan tugas akhir penulis memperoleh banyak bantuan baik
berupa dukungan moral maupun spiritual dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua dan keluarga atas dukungan doa, materi dan semangat
yang senantiasa diberikan tanpa kenal lelah.
2. Ibu Dwi Ardiana, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Ir.
Endang Mastuti selaku Dosen Pembimbing II atas bimbingan dan
bantuannya dalam penulisan tugas akhir.
3. Bapak Dr. Margono dan Bapak Ir. Paryanto, M.S. selaku dosen penguji
atas saran dan masukannya terhadap laporan ini.
4. Teman-teman mahasiswa teknik kimia FT UNS angkatan 2007, kakak-
kakak alumni dan adik-adik tingkat atas bantuan saran dan share ilmunya.
Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna. Oleh
karena itu, penulis membuka diri terhadap segala saran dan kritik yang
membangun. Semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis dan
pembaca sekalian.
Surakarta, 26 Januari 2012
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................................... i
Lembar Pengesahan ........................................................................................... ii
Kata Pengantar .................................................................................................... iii
Daftar Isi ............................................................................................................. iv
Daftar Tabel ....................................................................................................... x
Daftar Gambar .................................................................................................... xii
Intisari ................................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik ................................................. 1
1.2 Kapasitas Perancangan ............................................................... 3
1.2.1 Kebutuhan Sabun Mandi ................................................. 3
1.2.2 Kapasitas Pabrik yang Telah Berproduksi ....................... 5
1.2.3 Ketersediaan Bahan Baku ................................................ 5
1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik ............................................................. 6
1.4 Tinjauan Pustaka ........................................................................ 9
1.4.1 Macam-macam Proses ..................................................... 9
1.4.2 Kegunaan Produk ........................................................... 12
1.4.3 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk .............. 13
1.4.3.1 Bahan Baku ........................................................ 13
1.4.3.2 Produk ................................................................. 15
1.4.3.2 Bahan Pembantu ................................................. 17
1.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum ....................................... 21
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
BAB II DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk ........................................... 24
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku .................................................. 24
2.1.2 Spesifikasi Produk ........................................................... 24
2.1.3 Spesifikasi Bahan Pembantu ........................................... 25
2.2 Konsep Proses ............................................................................ 27
2.2.1 Dasar Reaksi ................................................................... 27
2.2.2 Kondisi Reaksi ................................................................ 27
2.2.3 Mekanisme Reaksi .......................................................... 29
2.2.4 Tinjauan Termodinamika ................................................ 30
2.2.5 Tinjauan Kinetika ............................................................ 33
2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses .................................. 34
2.3.1 Diagram Alir Proses ....................................................... 34
2.3.2 Tahapan Proses ................................................................ 35
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas ................................................ 41
2.4.1 Neraca Massa .................................................................. 41
2.4.2 Neraca Panas ................................................................... 48
2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses .......................................... 55
2.5.1 Lay Out Pabrik ................................................................. 55
2.5.2 Lay Out Peralatan Proses ................................................. 58
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
BAB III SPESIFIKASI ALAT PROSES
3.1 Mixer 01 ......................................................................................... 60
3.2 Mixer 02 ......................................................................................... 61
3.3 Mixer 03 ......................................................................................... 62
3.4 Mixer 04 ......................................................................................... 63
3.5 Melter 01 ........................................................................................ 64
3.6 Melter 02 ........................................................................................ 65
3.7 Reaktor ........................................................................................... 66
3.8 Dekanter ......................................................................................... 67
3.9 Spray Dryer .................................................................................... 68
3.10 Bar Soap Finishing Machine ......................................................... 69
3.11 Gudang 01 ...................................................................................... 69
3.12 Gudang 02 ...................................................................................... 70
3.13 Gudang 03 ...................................................................................... 70
3.14 Hopper 01....................................................................................... 71
3.15 Hopper 02....................................................................................... 71
3.16 Hopper 03....................................................................................... 72
3.17 Hopper 04....................................................................................... 72
3.18 Hopper 05....................................................................................... 73
3.19 Silo 01............................................................................................. 73
3.20 Silo 02............................................................................................. 74
3.21 Tangki ............................................................................................ 74
3.22 Belt Conveyor 01 ............................................................................ 75
3.23 Belt Conveyor 02 ............................................................................ 76
3.24 Belt Conveyor 03 ............................................................................ 76
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
3.25 Belt Conveyor 04 ............................................................................ 77
3.26 Belt Conveyor 05 ............................................................................ 77
3.27 Blower ............................................................................................ 78
3.28 Siklon ............................................................................................. 78
3.29 Heat Exchanger .............................................................................. 79
3.30 Pompa 01 ........................................................................................ 80
3.31 Pompa 02 ........................................................................................ 80
3.32 Pompa 03 ........................................................................................ 80
3.33 Pompa 04 ........................................................................................ 81
3.34 Pompa 05 ........................................................................................ 81
3.35 Pompa 06 ........................................................................................ 82
3.36 Pompa 07 ........................................................................................ 82
3.37 Pompa 08 ........................................................................................ 83
3.38 Pompa 09 ........................................................................................ 83
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1 Unit Pendukung Proses ............................................................... 84
4.1.1 Unit Pengadaan Air ........................................................ 85
4.1.1.1 Air Proses .......................................................... 85
4.1.1.2 Air Umpan Boiler ............................................. 86
4.1.1.3 Air Konsumsi Umum dan Sanitasi .................... 89
4.1.2 Unit Pengadaan Steam .................................................... 93
4.1.3 Unit Pengadaan Udara Tekan .......................................... 95
4.1.4 Unit Pengadaan Listrik ................................................... 96
4.1.3.1 Listrik untuk Keperluan Proses dan Utilitas ....... 97
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
4.1.3.2 Listrik untuk Penerangan .................................... 98
4.1.3.3 Listrik untuk AC ................................................. 100
4.1.3.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi ... 101
4.1.5 Unit Pengadaan Bahan Bakar ......................................... 102
4.2 Laboratorium .............................................................................. 103
4.2.1 Laboratorium Fisik ......................................................... 105
4.2.2 Laboratorium Analitik .................................................... 105
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan ................. 106
4.3 Unit Pengolahan Limbah ............................................................. 107
4.4 Keselamatan dan Kesehatan Kerja .............................................. 108
4.4.1 Jenis-jenis Alat Pelindung Diri ........................................ 108
BAB V MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1 Bentuk Perusahaan ..................................................................... 111
5.2 Struktur Organisasi ..................................................................... 113
5.3 Tugas dan Wewenang ................................................................. 116
5.3.1 Pemegang Saham ........................................................... 116
5.3.2 Dewan Komisaris ........................................................... 116
5.3.3 Dewan Direksi ................................................................ 117
5.3.4 Staf Ahli .......................................................................... 118
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang) ........................ 119
5.3.6 Kepala Bagian .................................................................. 119
5.4 Pembagian Jam Kerja Karyawan ................................................ 123
5.4.1 Karyawan Non Shift ........................................................ 123
5.4.2 Karyawan Shift ................................................................ 123
5.5 Status Karyawan dan Sistem Upah ............................................. 125
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
5.6 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan dan Gaji ................... 126
5.7 Kesejahteraan Sosial Karyawan ................................................. 129
5.8 Manajemen Perusahaan ............................................................... 130
5.8.1 Perencanaan Produksi .................................................... 131
5.8.2 Pengendalian Produksi .................................................. 132
BAB VI ANALISIS EKONOMI
6.1 Penaksiran Harga Peralatan ........................................................ 135
6.2 Dasar Perhitungan ....................................................................... 138
6.3 Penentuan Total Capital Investment (TCI) ................................ 138
6.4 Hasil Perhitungan ........................................................................ 140
6.4.1 Fixed Capital Investment (FCI) ........................................ 140
6.4.2 Working Capital Investment (FCI) .................................... 141
6.4.3 Total Capital Investment (FCI) ........................................ 141
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC) .................................. 142
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC) ................................. 142
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC) .................................... 143
6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC) .................................... 143
6.4.8 General Expense (GE) ...................................................... 143
6.4.9 Total Production Cost (TPC) ........................................... 144
6.4.10 Analisa Kelayakan ............................................................ 144
Daftar Pustaka .................................................................................................... xiv
Lampiran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Data Kebutuhan Sabun Indonesia Berdasarkan Ekspor dan Impor . 4
Tabel 1.2 Beberapa Produsen Sabun Mandi Dunia .......................................... 5
Tabel 2.1 F dan GF Masing-masing Komponen. ............................ 30
Tabel 2.2 Neraca Massa pada Mixer 01 ........................................................... 41
Tabel 2.3 Neraca Massa pada Melter 01 .......................................................... 42
Tabel 2.4 Neraca Massa pada Reaktor ............................................................. 42
Tabel 2.5 Neraca Massa pada Mixer-02 ........................................................... 43
Tabel 2.6 Neraca Massa pada Dekanter ........................................................... 43
Tabel 2.7 Neraca Massa pada Mixer-03 ........................................................... 44
Tabel 2.8 Neraca Massa pada Mixer-05 ........................................................... 44
Tabel 2.9 Neraca Massa pada Spray Dryer ...................................................... 45
Tabel 2.10 Neraca Massa Total .......................................................................... 46
Tabel 2.11 Neraca Panas pada Mixer-01 ............................................................ 48
Tabel 2.12 Neraca Panas pada Melter ................................................................ 48
Tabel 2.13 Neraca Panas pada Reaktor .............................................................. 49
Tabel 2.14 Neraca Panas pada Mixer-05 ............................................................ 49
Tabel 2.15 Neraca Panas pada Mixer-02 ............................................................ 50
Tabel 2.16 Neraca Panas pada Dekanter ............................................................ 50
Tabel 2.17 Neraca Panas pada Mixer-03 ............................................................ 51
Tabel 2.18 Neraca Panas pada Spray Dryer ....................................................... 52
Tabel 2.19 Neraca Panas Total .......................................................................... 53
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses....................................................................... 85
Tabel 4.2 Kebutuhan Air Umpan Boiler ......................................................... 86
Tabel 4.3 Kebutuhan Air Konsumsi Umum dan Sanitasi ................................ 90
Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air Sungai ............................................................ 90
Tabel 4.5 Kebutuhan Steam.............................................................................. 93
Tabel 4.6 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses ..................................... 97
Tabel 4.7 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas .................................... 98
Tabel 4.8 Jumlah Lumen Berdasarkan Luas Bangunan ................................... 99
Tabel 4.9 Kebutuhan Listrik Pabrik ................................................................. 101
Tabel 4.10 Kebutuhan Bahan Bakar Solar ......................................................... 103
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift ................................................. 124
Tabel 5.2 Penggolongan Jabatan, Jumlah Karyawan, dan Gaji ....................... 126
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat ............................................................................ 136
Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment................................................................... 140
Tabel 6.3 Working Capital Invesment .............................................................. 141
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost ............................................................. 142
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost ........................................................... 142
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost .............................................................. 143
Tabel 6.7 General Expense ............................................................................. 143
Tabel 6.8 Analisis Kelayakan .......................................................................... 145
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Diagram proses CPO menjadi ROL dan RBDPS ........................ 2
Gambar 1.2 Grafik Kebutuhan Ekspor Sabun Mandi Indonesia ..................... 4
Gambar 1.3 Peta Lokasi Pabrik ....................................................................... 9
Gambar 1.4 Diagram Alir Blok Saponifikasi Trigliserida .............................. 22
Gambar 2.1 Diagram Alir Proses .................................................................... 36
Gambar 2.2 Diagram Alir Kualitatif .............................................................. 37
Gambar 2.3 Diagram Alir Kuantitatif ............................................................ 38
Gambar 2.4 Layout Pabrik ............................................................................... 57
Gambar 2.5 Layout Peralatan Proses .............................................................. 59
Gambar 4.1 Skema Pengolahan Air dari PT Petrokimia Gresik ..................... 92
Gambar 4.2 Skema Analisa Laboratorium ..................................................... 102
Gambar 5.1 Struktur Organisasi Pabrik Sabun ............................................... 115
Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index .............................................. 137
Gambar 6.2 Grafik Analisis Kelayakan ......................................................... 146
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
INTISARI Dimas Prasthya Witana dan Alfian Fathony, 2012, Prarancangan Pabrik Sabun Padat dari RBDPS dan NaOH Kapasitas 60.000 Ton/Tahun, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta Sabun mandi merupakan salah satu kebutuhan manusia saat ini. Kegunaan sabun mandi adalah membersihkan kulit dari kotoran dan mencegah penyakit. Sabun mandi menjadi produk kimia yang sangat penting di dunia maupun di Indonesia, hal ini tentu sangat menguntungkan bagi negara-negara yang memiliki sumber daya alam untuk bahan baku sabun seperti Indonesia. Untuk memenuhi kebutuhan ekspor, maka dirancang pabrik sabun dengan kapasitas 60.000 ton/tahun dengan bahan baku RBDPS dan NaOH. Dengan memperhatikan beberapa faktor, seperti aspek penyediaan bahan baku, transportasi, tenaga kerja, pemasaran, serta utilitas, maka lokasi pabrik yang cukup strategis adalah di Kawasan Industri Gresik, Jawa Timur. Peralatan proses yang ada antara lain mixer, melter, reaktor, dekanter, spray dryer, heat exchanger, valve, dan pompa. Sabun dihasilkan dari reaksi saponifikasi antara trigliserida (RBDPS) dan NaOH dalam reaktor alir tnagki berpengaduk pada kondisi isotermal non adiabatik pada suhu 90 ºC dan tekanan 1 atm dengan konversi sabun yang diperoleh sebesar 99,5%. Konversi hasil samping berupa gliserol yang dijual ke pabrik pengolah gliserol. Untuk menjaga reaksi isotermal, diperlukan media pemanas steam. Untuk memurnikan sabun digunakan dekanter, dan untuk mendapat sabun sesuai spesifikasi yang diinginkan ditambahkan zat aditif pada mixer. Utilitas terdiri dari unit penyediaan air untuk kebutuhan proses maupun keperluan umum, penyediaan steam, tenaga listrik, penyediaan udara tekan, penyediaan bahan bakar, dan unit pengolahan limbah. Terdapat tiga laboratorium, yaitu laboratorium fisik, laboratorium analitik, dan laboratorium penelitian dan pengembangan, untuk menjaga kualitas bahan baku dan produk. Perusahaan berbentuk Perseroan Terbatas (PT) dengan struktur organisasi line and staff. Sistem kerja karyawan berdasarkan pembagian jam kerja yang terdiri dari karyawan shift dan non shift. Hasil analisis ekonomi terhadap prarancangan pabrik sabun diperoleh modal tetap sebesar Rp 65.235.939.176 dan modal kerjanya sebesar Rp. 316.004.262.458. Biaya produksi total per tahun sebesar Rp 1.246.797.326.685. Hasil analisis kelayakan menunjukkan ROI sebelum pajak 97,01% dan setelah pajak 72,76%, POT sebelum pajak 0,93 tahun dan setelah pajak 1,21 tahun, BEP 52,66%, SDP 46,96% dan DCF sebesar 29,52%. Berdasarkan analisis ekonomi dapat disimpulkan bahwa pendirian pabrik sabun dengan kapasitas 60.000 ton/tahun layak dipertimbangkan untuk direalisasikan pembangunannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pendirian Pabrik
Indonesia sebagai negara berkembang, salah satu usaha jangka panjang
yang dilakukan demi menciptakan struktur ekonomi yang lebih kokoh dan
seimbang, yaitu dengan menitik-beratkan pada kemajuan bidang industri,
terutama industri kimia. Dunia industri dituntut untuk dapat lebih meningkatkan
teknologinya, baik dengan penemuan-penemuan baru maupun pengembangan
teknologi yang sudah ada dan didukung oleh sektor-sektor lain yang tangguh.
Dengan sumber daya alam yang melimpah, mendukung era industrialisasi untuk
produksi berbagai kebutuhan hidup yang diperlukan masyarakat Indonesia.
Sabun mandi merupakan salah satu kebutuhan manusia saat ini. Kegunaan
sabun mandi adalah membersihkan kulit dari kotoran dan mencegah penyakit.
Sabun mandi menjadi produk kimia yang sangat penting di dunia maupun di
Indonesia, hal ini tentu sangat menguntungkan bagi negara-negara yang memiliki
sumber daya alam untuk bahan baku sabun seperti Indonesia. Salah satu cara
pembuatan sabun mandi adalah proses saponifikasi minyak kelapa sawit dengan
NaOH. Indonesia merupakan salah satu negara penghasil minyak sawit terbesar di
dunia, yang merupakan bahan baku utama pembuatan sabun, sehingga pendirian
pabrik pembuat sabun di Indonesia mempunyai prospek yang sangat
menguntungkan.
1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Minyak sawit dapat dipergunakan dalam industri melalui proses refinery
dan proses Fraksinasi. Proses refinery adalah proses pemurnian minyak nabati
secara fisika untuk menghilangkan pengotor yang larut dan yang tidak larut dalam
minyak nabati dengan tahapan proses pre-heating, degumming, bleaching dan
deodorizing menghasilkan produk RBDPO (Refined Bleached and Deodorized
Palm Oil).
Proses fraksinasi adalah metode fisik dengan menggunakan sifat
kristalisasi dari trigliserida untuk pemisahan campuran menjadi leleh rendah fraksi
cair dan lebur tinggi fraksi cair. Dua komponen yang dihasilkan dari fraksinasi
minyak kelapa sawit adalah minyak goreng atau ROL (olein/minyak cair) dan
stearin sawit atau RBDPS (Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin).
RBDPS akan digunakan sebagai bahan baku dalam pra-rancangan pabrik
pembuatan sabun mandi ini. Bahan ini sudah murni, sehingga tidak perlu
melakukan proses pemurnian. Diagram proses refinery CPO dapat dilihat pada
gambar 1.1 berikut. (Laporan Pegawai Trainee PT.Wilmar, 2009)
Gambar 1.1 Diagram proses CPO menjadi ROL dan RBDPS
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
Keterangan:
CPO : Crude Palm Oil
RBDPO : Refined Bleached and Deodorized Palm Oil
ROL : Refined Olein
RBDPS : Refined Bleached and Deodorized Palm Stearin
Kebutuhan sabun terus meningkat dari tahun ke tahun seiring dengan laju
pertumbuhan penduduk dunia. Maka perlu bagi pemerintah maupun swasta agar
mendirikan atau menambah kapasitas pabrik sabun mandi sehingga dapat
memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kebutuhan ekspor.
1.2 Kapasitas Perancangan Pabrik
Dalam penentuan kapasitas pabrik yang menguntungkan, digunakan
beberapa pertimbangan, yaitu proyeksi kebutuhan sabun mandi dalam dan luar
negeri, kapasitas minimal dan maksimal pabrik sabun yang ada di dunia, serta
ketersediaan bahan baku.
1.2.1 Kebutuhan Sabun Mandi
Dari Tabel 1.1, terlihat bahwa ekspor sabun mandi Indonesia semakin
meningkat tiap tahunnya, hal ini menunjukkan kebutuhan sabun nasional telah
terpenuhi, sedangkan permintaan luar negeri semakin meningkat.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
Tabel 1.1 Data Kebutuhan Sabun Indonesia Berdasarkan Ekspor dan Impor
Tahun Ekspor (ton) Impor (ton)
2006 160.807 6.753
2007 165.818 4.405
2008 196.118 4.381
2009 208.034 3.216
2010 210.033 2.586
(BPS, 2011)
Gambar 1.2 Grafik Kebutuhan Ekspor Sabun Mandi Indonesia
Dari grafik pada Gambar 1.2, apabila pabrik ingin didirikan tahun 2014,
pada saat itu kebutuhan ekspor diperkirakan sebesar 272.562.8 ton.
y = 14066.80x - 28057972.40
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016
Kebu
tuha
n Ek
spor
(t
on)
Tahun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
1.2.2 Kapasitas Pabrik yang Telah Berproduksi
Kapasitas pabrik yang akan didirikan sebaiknya diatas kapasitas minimum
pabrik atau minimal sama dengan pabrik yang telah berjalan. Di dunia ini ada
banyak pabrik sabun, jumlahnya mencapai ratusan pabrik. Beberapa produsen
sabun dengan kapasitas maksimal dan minimal dapat dilihat pada Tabel 1.2.
Tabel 1.2 Beberapa Produsen Sabun Mandi Dunia
Nama Perusahaan Lokasi Kapasitas
Misr Oil and Soap Co.
PT Unilever Indonesia
Sociedade Nacional de Saboes Lda
Quimigal
Alexandria Oil and Soap Co.
Mansoura, Mesir
Cikarang, Indonesia
Lisbon, Portugal
Lisbon, Portugal
Kafr El-Sheikh, Mesir
1.356.000 ton/tahun
53.000 ton/tahun
50.000 ton/tahun
20.000 ton/tahun
18.000 ton/tahun
(www.greenstone.org)
1.2.3 Ketersediaan Bahan Baku
Bahan baku utama pembuatan sabun mandi padat adalah RBDPS dan
NaOH. RBDPS dapat diperoleh dari PT Wilmar Nabati Indonesia dengan
kapasitas 500.000 ton/tahun. Sedangkan NaOH dapat diperoleh dari PT Aneka
Kimia Inti yang berlokasi di Surabaya.
Berdasarkan pertimbangan pemenuhan pasar persaingan ekspor sabun
mandi yang terus meningkat, ketersediaan bahan baku, dan kapasitas maksimal-
minimal pabrik yang sudah berdiri. Ditetapkan rancangan kapasitas pabrik sabun
mandi padat yang akan didirikan pada tahun 2014 sebesar 60.000 ton/tahun,
diperkirakan pada tahun 2014 kebutuhan ekspor sabun mandi mencapai 272.562,8
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
ton, sedangkan pada tahun 2010 ekspor sebesar 210.033 ton. Jadi kapasitas 60.000
ton/tahun diharapkan dapat menutupi kekurangan tersebut.
1.3 Pemilihan Lokasi Pabrik
Lokasi suatu pabrik akan mempengaruhi kedudukan pabrik dalam
persaingan dan penentuan kelangsungan produksi. Penentuan lokasi pabrik yang
tepat dan ekonomis dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: sumber bahan
baku, pemasaran, penyediaan air dan energi, jenis transportasi, ketersediaan
tenaga kerja, kondisi masyarakat, karakteristik lokasi, dan kebijakan pemerintah.
Dengan mempertimbangkan hal tersebut di atas, maka lokasi pabrik
direncanakan didirikan di daerah Kawasan Industri Gresik, Jawa Timur.
Pertimbangan dipilihnya lokasi tersebut adalah sebagai berikut:
1. Sumber bahan baku
Bahan baku utama sabun adalah RBDPS yang dapat diperoleh
dari PT Wilmar Nabati Indonesia yang berada di Kabupaten Gresik, Jawa
Timur dengan kapasitas produksi RBDPS PT Wilmar sebesar 500.000
ton/tahun. Sedangkan NaOH dapat diperoleh dari PT Aneka Kimia Inti
yang berlokasi di Surabaya.
2. Area pemasaran
Prioritas utama pemasaran produk utama yaitu sabun mandi ini
akan di ekspor ke luar negeri. Pemilihan lokasi yang dekat dengan
pelabuhan yang berada di Gresik akan memudahkan pengiriman produk
antar pulau dan antar negara.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Prioritas pemasaran produk samping dari pabrik ini yaitu gliserol
adalah industri yang berada di daerah Jawa Timur, Jawa Tengah, Jakarta,
Jawa Barat, dan Banten untuk industri yang menggunakan gliserol sebagai
bahan baku maupun bahan penolong, seperti pada industri kosmetik dan
rokok. Direncanakan ekspor sabun mandi ke negara Malaysia dan negara-
negara afrika seperti Tanzania, Mozambik, dan Senegal yang
membutuhkan banyak pasokan sabun dari Indonesia.
3. Penyediaan air dan energi
Kebutuhan air untuk konsumsi, sanitasi pekerja, proses produksi
serta air umpan boiler diperoleh dari sumber air sungai yang berasal dari
PT Petrokimia Gresik. Sedangkan kebutuhan listrik pabrik sebagian
dipenuhi oleh PLN, dan untuk jaminan kelancaran penyediaan tenaga
listrik bagi kelangsungan produksi menggunakan generator. Kebutuhan
bahan bakar yakni IDO (Industrial Diesel Oil) yang digunakan untuk
generator diperoleh dari Pertamina.
4. Jenis dan sarana transportasi
Gresik merupakan daerah yang sangat strategis dalam hal
transportasi karena dekat dengan Surabaya yang merupakan pusat
pemerintahan Provinsi Jawa Timur. Di samping itu juga berdekatan
dengan pelabuhan laut dan bandar udara, serta sarana transportasi darat
yang terhubung dengan baik ke berbagai daerah di Jawa Timur.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
5. Kebutuhan tenaga kerja
Kebutuhan tenaga kerja sangat mudah tercukupi karena di
Indonesia, khusunya daerah Jawa Timur, memiliki tenaga kerja yang
cukup banyak, baik tenaga ahli, menengah, maupun pekerja kasar.
6. Kebijaksanaan pemerintah
Gresik dirancang sebagai kawasan industri provinsi Jawa Timur
oleh Pemda Tk. 1 Jawa Timur. Oleh karena itu, pemerintah daerah tentu
akan banyak memberikan kemudahan bagi industri baru yang akan
didirikan di wilayahnya, terutama dalam hal pemberian izin pendirian dan
pengoperasian pabrik baru.
7. Keadaan masyarakat
Gresik merupakan kawasan industri, sehingga masyarakatnya
telah terbiasa untuk menerima kehadiran suatu pabrik di daerahnya.
Disamping itu masyarakat juga dapat mengambil keuntungan dari
pendirian pabrik baru.
8. Karakteristik lokasi
Di kawasan industri Gresik telah disediakan tanah yang relatif
luas sehingga memungkinkan adanya perluasan pabrik di masa mendatang.
Peta lokasi pabrik dapat ditunjukkan pada Gambar 1.3. berikut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
Gambar 1.3 Peta Lokasi Pabrik
1.4 Tinjauan Pustaka
1.4.1 Macam-macam Proses Pembuatan Sabun
Ada beberapa macam proses pembuatan sabun, yaitu:
A. Proses Saponifikasi Trigliserida
Proses ini merupakan proses yang paling tua diantara proses-proses
yang ada, karena bahan baku untuk proses ini sangat mudah diperoleh. Dahulu
digunakan lemak hewan dan sekarang telah digunakan pula minyak nabati.
Pada saat ini, telah digunakan proses saponifikasi trigliserida sistem kontinyu
sebagai ganti proses saponifikasi trigliserida sistem batch. Reaksi yang terjadi
pada proses ini adalah:
CH2COOR1 CH2- OH
CHCOOR2 - OH
CH2COOR3 CH2-OH
Trigliserida Sabun Gliserol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
Proses saponifikasi trigliserida ini adalah mereaksikan trigliserida
dengan basa alkali (NaOH, KOH atau NH4OH) pada kondisi operasi suhu 90
oC dan tekanan 1 atm untuk membentuk sabun dengan produk samping yaitu
gliserol. Proses saponifikasi trigliserida berhasil mengkonversi trigliserida
menjadi sabun sebesar 99,5%. (Spitz, 2009)
B. Proses Netralisasi Asam lemak
Proses ini menggunakan dua langkah proses yang berbeda, pertama
adalah proses hidrolisis dan yang kedua adalah proses netralisasi. Proses
hidrolisis adalah proses pembentukan asam lemak dari minyak/lemak dengan
bantuan air dengan produk samping yaitu gliserol. Proses hidrolisis
Trigliserida menjadi asam lemak pada suhu 260 oC dan tekanan 5 bar dengan
konversi mencapai 99%, berikut persamaan reaksi. (Kirk & Othmer, 2008)
RCO-OCH2 CH2 - OH
RCO-OCH + 3 H2O CH - OH
RCO-OCH2 CH2-OH
Trigliserida Asam Lemak Gliserol
Proses selanjutnya adalah proses netralisasi asam lemak menjadi sabun
dengan produk samping yaitu air. Suhu reaksi pada proses ini berkisar antara
80-95 oC dan tekanan operasi 1 atm. Dengan persamaan reaksi sebagai
berikut. (Kirk & Othmer, 1998)
RCOOH RCOONa + H2O
Asam lemak Sabun Air
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Sodium klorida juga ditambahkan dalam reaksi dan berguna
mengurangi viskositas hasil reaksi sehingga memudahkan transportasi hasil
reaksi melalui pompa. Reaksi netralisasi berlangsung dalam reaktor sirkulasi
yang terdiri dari turbodizer dan mixer. Turbodizer berfungsi
menghomogenkan campuran reaktan sehigga reaktan-reaktan tersebut
mengawali pembentukan sabun. Sabun tersebut kemudian direaksikan
sebagian pada tahap ini, kemudian dialirkan ke mixer dan disirkulasi kembali
hingga reaksi netralisasi selesai. Kecepatan putaran pengadukan dalam
turbodizer sebesar 40-50 rps dan dalam mixer sebesar 15-20 rps. (Spitz, 2009)
C. Proses Saponifikasi Metil Ester Asam Lemak
Metil ester asam lemak dihasilkan dari reaksi inter-esterifikasi
trigliserida dan metanol dengan bantuan katalis tertentu dengan produk
samping yaitu gliserol. Katalis yang digunakan pada proses metanolisis
trigliserida adalah enzim lipase. (Kent & Riegel, 2007)
Reaksinya adalah sebagai berikut:
RCO - OCH2 CH2 -OH
RCO - OCH + 3CH3 3RCOOCH3 + CH -
RCO - OCH2 CH2 -OH
Trigliserida Metil ester Gliserol
Reaksi saponifikasi metil ester asam lemak dengan basa NaOH
menghasilkan sabun dan metanol (Reaksi 2). Reaksi ini dilangsungkan dalam
reaktor alir pipa pada suhu 120 oC tekanan 1 atm dengan konversi reaksi yang
cukup tinggi. Reaksinya adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
RCOOCH3 RCOONa + CH3
(2)
Metil Ester Sabun Metanol
Produk samping Proses Saponifikasi metil ester yaitu metanol
dipisahkan dengan menggunakan flash drum, dan kemudian campuran sabun
ini dimasukkan kembali ke reaktor alir tubular kedua untuk menyempurnakan
reaksi penyabunan. Sabun yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam
pengeringan vakum. (Ali, 2005)
Proses ini hampir sama dengan Proses Netralisasi asam lemak (B),
perbedaannya terletak pada produk samping yang dihasilkan, yaitu air pada
Proses Netralisasi asam lemak (B) dan metanol pada Proses metil ester asam
lemak (C).
Proses yang dipilih dalam pra-rancangan ini adalah proses saponifikasi
trigliserida dengan mempertimbangkan faktor-faktor berikut:
1. Suhu operasi dan tekanan relatif rendah sehingga lebih hemat dalam
pemakaian energi dan desain peralatan lebih sederhana.
2. Proses lebih sederhana dibandingkan dua proses lainnya. Karena proses
saponifikasi trigliserida hanya membutuhkan satu reaktor, sedangkan dua
proses lainnya membutuhkan dua reaktor.
3. Konversi reaksi saponifikasi trigliserida menjadi sabun sebesar 99,5%
sehingga secara ekonomis proses ini sangat layak didirikan dalam skala
pabrik.
4. Proses Saponifikasi Trigliserida tidak menggunakan katalis seperti proses
saponifikasi Metil ester yang menggunakan katalis yaitu enzim lipase.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
1.4.2 Kegunaan Produk
Kegunaan dari produk utama sabun adalah sebagai alat pembersih
tubuh dari kotoran dengan cara mengemulsi kotoran-kotoran berupa
minyak ataupun zat pengotor lainnya yang menempel pada permukaan
kulit yang sukar larut oleh air. Produk samping yaitu gliserol digunakan
sebagai bahan baku industri kosmetik, rokok, farmasi, dan untuk
pembuatan nitrogliserin sebagai bahan dasar peledak, dan resin sintesis.
(Kirk & Othmer, 1998)
1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan Baku da Produk
1.4.3.1 Sifat Fisika dan Kimia Bahan Baku
1. Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDPS)
a. Sifat fisika:
Rumus kimia : [CH3(CH2)16CO2]3C3H5
Berat molekul : 890 g/mol
Specific gravity (25oC) : 0,862
Titik leleh : 73,1 °C
Titik didih : 310 °C
Densitas : 0,862 g/cm3
Angka sabun : 188,8
Angka asam : 197,2
Iodine value : 55
Tegangan muka : 35,4 dyne/cm (20 oC)
Berbentuk padatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
Berwarna putih kekuningan
(Perry, 2008)
b. Sifat kimia :
Tidak larut dalam air, sedikit larut dalam alkohol dingin, sangat larut
dalam alkohol panas, dan eter.
Dengan alkohol membentuk ester asam lemak menurut reaksi
esterifikasi biasa.
Rantai alkil (R) bisa berupa rantai karbon jenuh atau tak jenuh.
Ikatan karbon tak jenuh dapat dihidrogenasi membentuk ikatan jenuh.
Ikatan karbon tak jenuh mudah teroksidasi oleh oksigen diudara.
Bersifat asam dalam air, dengan air membentuk ion
Bereaksi dengan basa membentuk garam.
(Kirk & Othmer, 1998)
2. Sodium Hidroksida (NaOH)
a. Sifat fisika:
Berat molekul, gr/mol : 40
Spesific gravity : 2,13
Titik leleh pada 1 atm, °C : 318,4
Titik didih pada 1 atm, °C : 1390
Temperatur kritis, °C : 2546
Tekanan kritis, atm : 249,9977
Volume kritis, m3/kmol : 0,2
(Perry, 2008)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
b. Sifat kimia:
Termasuk dalam golongan basa kuat, sangat larut dalam air
Bereaksi dengan trigliserida membentuk sabun dan gliserol
Bereaksi dengan CO2 di udara membentuk Na2CO3 dan air
Bereaksi dengan asam membentuk garam
Bereaksi dengan Al2O3 membentuk AlO2- yang larut dalam air
Bereaksi dengan halida (X) menghasilkan NaOX dan asam halida
Bereaksi dengan ester membentuk garam dan senyawa alkohol
(Kirk & Othmer, 1998)
I.4.3.2 Sifat Fisika dan Kimia Produk
1. Sabun Mandi Padat
a. Sifat fisika:
Rumus kimia : C17H35COONa
Berat molekul, gram/gmol : 306
Specific gravity (25oC) : 0,9
Titik didih : 352 °C
Titik beku : 53,5°C
Densitas : 0,9124 g/cm3
(Spitz, 2009)
b. Sifat kimia:
Memiliki pH sekitar 10
Sabun dapat bereaksi dengan air buangan membentuk senyawa garam-
garam kalsium dan magnesium yang langsung terendapkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
Sabun memiliki dua bagian, bagian kepala (COONa) yang bersifat
polar dan bagian ekor (R-CH3) yang bersifat nonpolar.
Bagian kepala bersifat hidrofil (suka air) dan bagian ekor bersifat
hidrofob (takut air) dapat berinteraksi dengan kotoran yang selanjutnya
didispersikan ke dalam air.
(Spitz, 2009)
2. Gliserol
a. Sifat fisika:
Rumus kimia : C3H5(OH)3
Berat molekul : 92,09 g/mol
Titik didih : 290 oC
Titik leleh : 17,9 oC
Titik nyala : 160 oC
Temperatur kritis : 451,85oC
Tekanan kritis : 65,82778 atm
Specific gravity (25oC) : 1,26
Densitas : 1,261 g/cm3
(Perry, 2008)
b. Sifat kimia:
Zat cair bening, lebih kental dari air dan rasanya manis
Larut dalam air dan alkohol dengan semua perbandingan
Tidak larut dalam eter, benzena dan kloroform
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
Senyawa turunan alkohol (polialkohol) dengan tiga gugus OH
(Kirk & Othmer, 1998)
Dengan asam nitrat membentuk gliserol trinitrat
Bersifat higroskopis sehingga digunakan sebagai pelembab
Bereaksi dengan kalsium bisulfat membentuk akrolein
(Kent & Riegel, 2007)
I.4.3.3 Bahan Baku Pembantu
1. Air (H2O)
a. Sifat fisika:
Berat molekul, gr/gr-mol : 18
Titik beku pada 1 atm, (°C) : 0
Titik didih normal 1 atm, (°C) : 100
Densitas pada 30°C, (kg/m3) : 995,68
Tegangan permukaan pada 25°C, (dyne/cm) : 71,97
Indeks refraksi pada 25°C : 1,3325
Viskositas pada 3.0°C dan 1 atm, mP : 8,949
Koefisien difusi pada 30°C, (cm2/dt ) : 2,57 x 10-5
Konstanta disosiasi pada 30°C : 10-4
Panas ionisasi, (kJ/mol) : 55,71
Hf° (kkal/mol,250C) : -57,8
Kompresibiliti isotermal, (atm-1) : 45,6 x 10-6
Panas spesifik pada 25°C, (J/g°C) : 4,179
Konduktifitas termal pada 20°C, (1 atm, watt/cm2) : 5,98 x 10-3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
Konduktifitas elektrik pada 25°C, (1 atm, ohm-1 /cm2) : < 10-8
Berupa zat cair pada suhu kamar
Berbentuk heksagonal
Tidak berbau, berasa, dan tidak berwarna
(Perry, 2008)
b. Sifat kimia:
Bereaksi dengan karbon menghasilkan metana, hidrogen, karbon
dioksida, monoksida membentuk gas sintetis (dalam proses gasifikasi
batubara)
Bereaksi dengan kalsium, magnesium, natrium dan logam-logam
reaktif lain membebaskan H2
Air bersifat amfoter
Bereaksi dengan kalium oksida, sulfur dioksida membentuk basa
kalium dan asam sulfat
Bereaksi dengan trigliserida (minyak/lemak) menghasilkan asam
lemak dan gliserol (reaksi hidrolisis trigliserida)
Air dapat berfungsi sebagai media reaksi dan atau katalis, misalnya
dalam reaksi substitusi garam - garam padat dan perkaratan permukaan
logam logam
Dengan anhidrid asam karboksilat membentuk asam karboksilat
(Kirk & Othmer, 1998)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
2. Natrium Clorida (NaCl)
a. Sifat fisika:
Berat molekul, gr/gr-mol : 58,44
Titik beku pada 1 atm, (°C) : 800,8
Titik didih pada 1 atm, (°C) : 1465,05
Spesific gravity (25 °C) : 2.163
Temperatur kritis, °C : 3126
Tekanan kritis, atm : 354
Volume kritis, m3/kmol : 0,266
(Perry, 2008)
b. Sifat kimia:
Larut dalam air, alkohol dan eter
(Lide, 2005)
3. Etilen Diamin Tetra Asetat (EDTA)
a. Sifat fisika:
Rumus molekul : C10H16N2O8
Berat molekul, gr/mol : 292
Temperatur kritis, °C : 535,85
Tekanan kritis atm : 22,00848
Volume kritis, m3/kmol : 0,798
Titik didih pada 1 atm, °C : 388
(Perry, 2008)
b. Sifat kimia:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Membentuk ion komplek dengan logam - logam golongan transisi
Bersifat sebagai antioksidan, mencegah oksidasi berkatiliskan ion
logam
Dapat mencegah penggumpalan darah
Melarutkan kerak logam dengan pembentukan senyawa komplek yang
larut
Digunakan sebagai antibasi dalam panganan
Larut dalam air
(Kirk & Othmer, 1998)
4. Parfum (Patchouly Oil atau minyak nilam)
a. Sifat fisika:
Rumus molekul : C15H26O
Berat molekul, gr/mol : 222,37
Spesific gravity, 25°C : 0,95
Titik leleh, °C : 56
Titik didih, °C : 288
Warna : Kuning muda
(Lide, 2005)
b. Sifat kimia:
Larut dalam Alkohol dan Eter
Tidak larut dalam air
(Lide, 2005)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
5. Filler Inert (Natrium Sulfat)
a. Sifat fisika:
Rumus molekul : Na2SO4
Berat molekul, gr/mol : 142
Spesific gravity , 25 °C : 2.7
Titik leleh, °C : 884
Warna : putih
(Lide, 2005)
b. Sifat kimia:
Larut dalam Air
Tidak larut dalam alkohol dan eter
(Lide, 2005)
6. Stearic Acid
Sifat fisika:
Rumus molekul : CH3(CH2)16CO2H
Berat molekul, gr/mol : 284
Spesific gravity , 25 °C : 0,847
Titik leleh, °C : 70
Titik didih, oC : 291
(Perry, 2008)
b. Sifat kimia:
Stearic Acid direaksikan dengan basa alkali membentuk sabun dengan
produk samping air.
Sedikit larut dalam air dan sangat larut dalam eter.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
(Perry, 2008)
I.4.4 Tinjauan Proses Secara Umum
Pembuatan sabun mandi dari RBDPS dengan Natrium Hidroksida
merupakan reaksi saponifikasi pada fase cair-cair dengan reaksi:
CH2COOC17H35 CH2- OH
CHCOOC17H35 17H35COONa + CH - OH
CH2COOC17H35 CH2-OH
Tristearin Sabun Gliserol
(RBDPS)
Diagram alir blok pembuatan sabun dengan proses saponifikasi trigliserida
adalah sebagai berikut:
NaOH
R M-01FL
M-02
DE
BSFM
Trigliserida
NaCl
Gliserol
EDTA
Na2SO4
Parfum
Udara Udara + Air
Sabun
SA
Gambar 1.4 Diagram Alir Blok Saponifikasi Trigliserida
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
Keterangan:
BSFM : Mesin Pencetak Sabun
DE : Spray Dryer
FL : Dekanter
M-01 : Mixer NaCl
M-02 : Mixer Zat Aditif
R : Reaktor
Tahap pertama dari proses saponifikasi tristearin adalah mereaksikan
Tristearin dengan NaOH, untuk membentuk sabun dan gliserol. Reaksi ini
mengkonversi lemak/minyak menjadi sabun sebesar 99,5%. Variabel penting
yang mempengaruhi proses saponifikasi ini antara lain: suhu operasi, pengadukan,
dan konsentrasi reaktan. (Spitz, 2009)
Hasil reaksi kemudian dipompakan ke mixer untuk ditambahkan larutan
NaCl (Brine) yang berfungsi sebagai pengendap gliserol pada dekanter. Aliran
keluar mixer dialirkan ke dekanter, dekanter adalah pemisah yang bekerja dengan
prinsip perbedaan densitas. Kemudian campuran sabun mandi dari dekanter
dipompa ke mixer-03 untuk dicampur dengan zat aditif. Zat aditif yang
ditambahkan adalah Stearic acid yang digunakan untuk menetralkan NaOH
menjadi sabun, EDTA yang berfungsi sebagai surfaktan pada sabun (pembersih
dan pemutih) yang dapat menangkat kotoran pada kulit, parfum (patchouli
alkohol) yang berfungsi untuk memberi kesegaran dan keharuman pada sabun,
dan natrium sulfat sebagai filler (bahan pengisi). Zat aditif ini dicampur dalam
tangki pencampur dengan jumlah sesuai dengan spesifikasi mutu yang diinginkan.
Sabun kemudian ditransfer ke unit spray dryer untuk mengurangi kadar air dalam
sabun, dan dihasilkan sabun berupa serpihan (flake) kemudian dikirim ke unit
finishing yang terdiri dari satuan mesin pembentukan sabun batang yang disebut
Bar Soap Finishing Machine (BSFM).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
BAB II
DESKRIPSI PROSES
2.1 Spesifikasi Bahan Baku dan Produk
2.1.1 Spesifikasi Bahan Baku
1. RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin)
Fase : Padat
Warna : Putih kekuningan
Kemurnian : minimal 99,9% (w/w)
Impuritas : maksimal 0,1% air (w/w)
(PTWilmar Nabati Indonesia)
2. Sodium Hidroksida (NaOH)
Fase : Padat
Warna : Putih Serpihan
Kemurnian : minimal 99% (w/w)
Impuritas : maksimal 1% berat air
(PTAneka Kimia Inti)
2.1.2 Spesifikasi Bahan Produk
1. Sabun mandi (C17H35COONa)
Fase : Padat
Warna : Putih
24
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
Komposisi sabun
Sabun : 88,48%
Gliserol :0,45%
EDTA : 0,2 %
Parfum : 1%
Filler :0,98%
Air : 8%
Alkali : 0,45 %
Unsaponified FFA : 0,44 %
(Spitz, 2009)
2. Gliserol (C3H5(OH)3)
Fase : Cair
Warna : Kuning pucat
Kemurnian : minimal 99% (w/w)
Impuritas : maksimal 1% berat air
2.1.3 Spesifikasi Bahan Pembantu
1. Air (H2O)
Fase : Cair
Warna : Bening
Impuritas : maksimal silika 0,02ppm
maksimal oksigen terlarut 1 ppm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
2. Natrium Klorida (NaCl)
Fase: Padat
Warna: Putih kristal
Kemurnian : minimal 99 % (w/w)
Impuritas : maksimal 1% berat air
(CV Wahana Jaya Mandiri)
3. EDTA (Etilen Diamin Tetra Asetat)
Fase: Padat
Warna: Bening
Kemurnian : minimal 95 % (w/w)
Impuritas : maksimal 5% berat air
(CV Humaira Husada)
4. Parfum (Minyak nilam)
Fase: Padat
Warna: Kuning bening
Kemurnian : minimal 95 % (w/w)
Impuritas : maksimal 5% berat air
(PT Djasula Wangi)
5. Filler (Natrium sulfat)
Fase: Padat
Warna: Bubuk putih
Kemurnian : minimal 95 % (w/w)
Impuritas : maksimal 5% berat air
(PT Aneka Kimia Inti)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
2.2 Konsep Reaksi
2.2.1 Dasar Reaksi
Pembuatan sabun mandi dengan proses saponifikasi fase cair dari tristearin
(RBDPS) dengan soda kaustik (NaOH) dijalankan dengan sistem kontinyu dan
menghasilkan produk samping gliserol. Reaksi yang terjadi pada proses ini
adalah:
CH2COOC17H35 CH2- OH
CHCOOC17H35 17H35COONa + CH - OH
CH2COOC17H35 CH2-OH
Tristearin Sabun Gliserol
2.2.2 Kondisi Reaksi
Dalam proses pembuatan sabun dengan reaksi saponifikasi trigliserida,
reaksi berlangsung dalam reaktor alir tangki berpengaduk (RATB). Pada
umumnya, variabel-variabel proses utama yang cukup menentukan tingkat
keberhasilan reaksi saponifikasi adalah sebagai berikut:
1. Suhu operasi
Proses saponifikasi trigliserida dapat berlansung pada suhu kamar dan
reaksinya berjalan secara cepat sehingga sesuai untuk produksi skala besar.
Pada proses skala industri suhu reaksi saponifikasi berada diatas titik cair
RBDPS dan di bawah titik didih air dengan tekanan operasi 1 atm, hal ini
bertujuan:
Memudahkan pencampuran antar reaktan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Transportasi cairan melalui pompa-pompa dan pipa-pipa lebih mudah
karena viskositasnya berkurang.
Jika suhu berada diatas titik didih air maka tekanan dalam reaktor lebih
besar dari 1 atm untuk menghindari penguapan air.
Berdasarkan Rule of Thumb, laju reaksi saponifikasi akan meningkat sebesar dua
kali lipat setiap kenaikan suhu sebesar 10 oC. Suhu operasi reaksi saponifikasi
dapat berlangsung pada kisaran suhu 80-120 oC. Sedangkan suhu operasi yang
dipilih adalah 90 oC danpada tekanan atmosferis untuk menjaga fase campuran
tetap cair. (Spitz,2009)
2. Pengadukan
Trigliserida sukar larut dalam air, sedangkan basa seperti NaOH sangat larut
dalam air. Sehingga jika didiamkan akan terbentuk dua lapisan yang terpisah
dan reaksi hanya berlangsung pada daerah batas dua permukaan tersebut,
akibatnya reaksi menjadi lambat. Untuk menghindari hal ini maka diperlukan
pengadukan agar seluruh partikel reaktan dapat terdispersi satu sama lain,
dengan demikian laju reaksi dapat meningkat.
3. Rasio reaktan
Perbandingan reaktan pada proses saponifikasi merupakanperbandingan mol
reaktan NaOH terhadap RBDPS sebesar 3:1. Perbandingan reaktan tersebut
diambil berdasarkan persamaan stoikiometri reaksi saponifikasi trigliserida.
Pada proses saponifikasi ini mol reaktan NaOH diberikan berlebih sebesar
10%. (Spitz,2009)
2.2.3 Mekanisme Reaksi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Pembuatan sabun mandi dengan reaksi saponifikasi fase cair dari tristearin
(RBDPS) dan soda kaustik (NaOH)dan menghasilkan produk samping gliserol
mempunyai konversi reaksi 99,5% dengan waktu tinggal 80 menit pada suhu 90
oC dan tekanan atmosferis. (Spitz,2009)
Persamaan reaksinya sebagai berikut:
CH2COOC17H35 CH2- OH
CHCOOC17H35 3 C17H35COONa + CH - OH
CH2COOC17H35 CH2-OH
Tristearin Sabun Gliserol
Dari persamaan reaksi saponifikasi dapat dilihat 1 mol tristearin
direaksikan dengan 3 mol NaOH untuk membentuk 3 mol produk sabun dan 1
mol produk gliserol. Namun sebenarnya mekanisme reaksi saponifikasi tristearin
terdiri dari 3 langkah reaksi sebagai berikut:
Langkah 1:
CH2COOR1 CH2COOR2
CHCOOR2 + NaOH R1COONa + CHCOOR3
CH2COOR3 CH2-OH
Langkah 2:
CH2COOR1 CH2- OH
CH2COOR2 1COONa + R2COONa + HCCOOR3
CH2COOR3 CH2OH
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Langkah 3:
CH2COOR1 CH2- OH
CHCOOR2 1COONa+ R2COONa + R3COONa + CH - OH
CH2COOR3 CH2-OH
(Spitz, 2009)
2.2.4 Tinjauan Termodinamika
Tinjauan secara termodinamika ditujukan untuk menentukan sifat reaksi
apakah berjalan eksotermis atau endotermis dan arah reaksi apakah reversible atau
irreversible, maka perlu perhitungan dengan menggunakan panas pembentukan
fo) dan energi bebas Gibbs ( Go) dari reaktan dan produk. Pada proses
pembentukan sabun mandi, harga fo dan Goadalah sebagai berikut:
Tabel 2.1 F dan F Masing-masing Komponen
Komponen F (kkal/kmol) GF (kkal/mol)
RBDPS -382,46 -531,45
NaOH -101,96 -90,6
Gliserol -159,1 -113,65
Sabun -185,35 -246,02
(Perry, 2008)
i. Panas reaksi standar Ro)
HRo = f
o produk - fo reaktan
HRo = (3. 0
F 0F gliserol) 0
F RBDPS + 3. 0F NaOH)
= (3(-185,3566) + (-159,1)) (-382,46 + 3(-101,96))
= -26,8338 kkal/kmol
Karena HRobernilai negatif maka reaksi bersifat eksotermis.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
dH = Cp.dT
H363 = K 363
K 298
dT Cp.
H363 -
H363 = 32.623,703kkal/kmol 33.368,642 kkal/kmol
H363 = -744,939 kkal/kmol
HR = Hfo + H363
= - 26,834 - 744,939
= - 771,323kkal/kmol
ii. Konstanta kesetimbangan (K) pada keadaan standar
Gro = - RT ln K298
Dimana:
Gr0 : Energi Gibbs pada keadaan standar (T = 298 K, P = 1 atm), kkal/mol
K298 : Konstanta kesetimbangan keadaan standar (T = 298 K, P = 1 atm)
T : Suhu standar (298 K)
R : Tetapan Gas Ideal (1,987 kal/mol.K)
Sehingga nilai K dari reaksi tersebut dapat ditentukan, sebagai berikut:
Gro = Gf
oproduk - Gf
oreaktan
= ( G0F G0
F gliserol) G0F RBDPS G0
F NaOH)
= (3(-246,02) + -113,65) (-531,45 + 3(-90,6))
= -48,46 kkal/kmol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
iii. Konstanta kesetimbangan (K) pada T = 90 oC = 363 K
Dengan:
K298 = Konstanta kesetimbangan pada 298 K
K363 = Konstanta kesetimbangan pada suhu operasi
T1 = Suhu standar (25 oC = 298 K)
T2 = Suhu operasi (90 oC = 363 K)
R = Tetapan Gas Ideal = 1,987 kal/mol.K
HRo = Panas reaksi standar pada 298 K
Karena harga konstanta kesetimbangan relatif besar, maka reaksi
berlangsung searah, yaitu ke kanan (irreversible).
2.2.5 Tinjauan Kinetika
Reaksi pembentukan Sabun dari RBDPS dan NaOH, dengan persamaan reaksi:
CH2COOC17H35 CH2-OH
CHCOOC17H35 17H35COONa +CH -OH
CH2COOC17H35 CH2-OH
Tristearin Sabun Gliserol
A + 3B 3C + D
Kecepatan reaksi elementer tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Pada reaksi ini, digunakan NaOH berlebih sebanyak 1,1 kali kebutuhan
stoikiometris. Hal ini membuat kecepatan reaksi ke kanan menjadi lebih besar,
reaksi tersebut merupakan reaksi orde 2 dengan perbandingan mol NaOH/mol
RBDPS adalah 3,3 : 1. (Spitz, 2009)
Maka, nilai konstanta kecepatan reaksi dapat dicari, sebagai berikut:
)3(............................................................XCC
xFF
FXFFF
C
(2)...........................X1CX1FF
C
ABA0B
AA0
B0A0
AA0B0BB
AAAA0A
A
Menghitung waktu tinggal dan volume reaktor
V ......................................................................... (5)
A
AA0
rXF
V .................................................................. (6)
Subtitusi persamaan (4) ke persamaan (6)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
ABA2
A0
AA0
XX1kC
XFV ...............................(4)
Mencari konstanta kecepatan reaksi
ABA2
A0
A0
XX1C
Fk ..........................(5)
Konversi (XA) reaksi saponifikasi pembentukan sabun dari RBDPS dan
NaOH sebesar 99,5% dengan waktu tinggal ( ) 80 menit dan kondisi operasi
suhu 90oC (363 K), tekanan 1 atm,maka nilai konstanta kecepatan reaksi (k) dapat
ditentukan.(Spitz,2009). Maka nilai konstanta kecepatan reaksi (k) didapat.
ABA2
A0
A0
XX1C
Fk
k = 0,0222 m3/kmol.s
2.3 Diagram Alir Proses dan Tahapan Proses
2.3.1 Diagram AlirProses
Diagram alir ada tiga macam, yaitu:
a. Diagram alir proses (gambar 2.1)
b. Diagram alir kualitatif (gambar 2.2)
c. Diagram alir kuantitatif (gambar 2.3)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
2.3.2 Tahapan Proses
Proses pembuatan sabun mandi padat dapat dibagi menjadi limatahap
proses, yaitu:
1. Tahap persiapan umpan
2. Tahap reaksi saponifikasi tristearin
3. Tahap pemurnian sabun mandi
4. Tahap penambahan zat aditif pada sabun
5. Tahap pengeringan dan finishing sabun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
1,290
5
1,245,3
4
130
3
130
19
1,280
20
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Gam
bar 2
.2 D
iagr
am A
lir
Kua
lita
tif
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Gam
bar 2
.3 D
iagr
am A
lir
Kua
ntit
atif
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
2.3.2.1 Tahap Persiapan Umpan
Umpan terdiri dari RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin)
dan NaOH. RBDPS dimasukkan ke dalam tangki yang dilengkapi dengan
pemanas (Melter), dipanaskan terlebih dahulu menggunakan steam sampai 90oC
sebelum dipompa ke dalam reaktor. Sedangkan NaOH dilarutkan dalam air pada
suhu kamarsampai konsentrasinya 50% massa. RBDPS dan campuran larutan
NaOH kemudian dipompakan ke dalam reaktor.
2.3.2.2Tahap Reaksi Saponifikasi Tristearin
RBDPSdan campuran larutan NaOH dipompakan ke dalam reaktor yang
diberi jaket pemanas dengan tujuan untuk menjaga suhu agar tetap pada suhu
operasi yaitu 90oC, tekanan armosferis. Konversi reaksi 99,5% dengan waktu
tinggal 80 menit. (Spitz, 2009)
2.3.2.3 Tahap PemurnianSabun Mandi
Produk keluar reaktor berupa cairan yang terdiri dari atas sabun, gliserol,
air, dan sedikit RBDPS yang belum bereaksi. Hasil reaksi kemudian dipompakan
ke mixer untuk ditambahkan larutan NaCl (Brine) yang berfungsi sebagai
pengendap gliserol pada dekanter. Aliran keluar mixer-02 dialirkan kedekanter,
dekanter adalah pemisah yang bekerja dengan prinsip perbedaan densitas.
Kondisi operasi pada alatdekanter pada suhu 65oC dan tekanan atmosferis.
Pada unit ini akan terbentuk dua lapisan, yaitu lapisan bagian atas yang terdiri dari
sabun, air, sedikit gliserol, alkalidan sisa RBDPS, sedangkan pada lapisan bagian
bawah terdiri dari gliserol, alkali,dan sedikit air yang secara keseluruhan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
membentuk lapisan yang lebih berat daripada sabun, sehingga berada pada lapisan
bagian bawah pada pemisahan statis.
2.3.2.4 Tahap Penambahan Zat Aditif pada Sabun Mandi
Setelah proses pemisahan sabun mandi dari gliserol dan air. Proses
selanjutnya adalah penambahan aditif sabun. Zat aditif yang ditambahkan antara
lain: Stearic Acid yang berfungsi untuk mengurangi kandungan NaOH, EDTA
yang berfungsi sebagai surfaktan pada sabun (pembersih dan pemutih) yang dapat
menangkat kotoran pada kulit, pewangi (minyak nilam) yang berfungsi untuk
memberi kesegaran dan keharuman pada sabun, dan natrium sulfat sebagai filler
(bahan pengisi). Zat tambahan ini dicampur dalam tangki pencampur (mixer) pada
suhu 65 oC dan tekanan atmosferis. Jumlah aditif yang ditambahkan sesuai dengan
spesifikasi mutu yang diinginkan.
2.3.2.5Tahap Pengeringan dan Finishing Sabun
Pengeringan sabun dilakukan dalam spray dryer. Campuran sabun cair
dari tangki pencampur dipompa ke spray dryer, dari unit pengeringan ini
dihasilkan sabun berupa serpihan (flake) dan dengan bantuan conveyor dikirim ke
unit finishing yang terdiri dari satuan mesin pembentukan sabun batangdan
disebut Bar Soap Finishing Machine (BSFM).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
2.4 Neraca Massa dan Neraca Panas
Produk : Sabun mandi padat
Kapasitas : 60.000 ton/tahun
Satu tahun produksi : 300 hari
Waktu operasi selama 1 hari : 24 jam
2.4.1. Neraca Massa
Basis perhitungan : 1 jam operasi
Satuan : kg/jam
Neraca massa prarancangan pabrik sabun padat sesuai dengan gambar 2.3.
Tabel 2.2 Neraca Massa pada Mixer 01 (M-01)
Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 1 Arus 3 Arus 4
NaOH 1.041,577 0 1.041,577
Air 8,399 1033,177 1.041,577
Total 1.049,976 1033,177 2.083,153
2.083,153 2.083,153
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Tabel 2.3 Neraca Massa pada Melter 01 (M-04)
Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 2 Arus 5
RBDPS 7.024,507 7.024,507
Air 7,032 7,032
Total 7.031,539 7.031,539
Tabel 2.4 Neraca Massa pada Reaktor (R-01)
Senyawa
Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 4 Arus 5 Arus 6
RBDPS 0 7.024,507 35,123
NaOH 1.041,577 0 99,423
Sabun 0 0 7.208,333
Gliserol 0 0 723,205
Air 1.041,577 7,032 1.048,608
Total 2.083,153 7.031,539 9.114,692
9.114,692 9.114,692
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Tabel 2.5 Neraca Massa pada Mixer 2 (M-02)
Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 6 Arus 7 Arus 8
RBDPS 35,123 0 35,123
NaOH 99,423 0 99,423
Sabun 7.208,333 0 7.208,333
Gliserol 723,205 0 723,205
Air 1.048,608 2.892,820 3.941,428
NaCl 0 723,205 723,205
Total 9.114,692 3.616,025 12.730,717
12.730,717 12.730,717
Tabel 2.6 Neraca Massa pada Dekanter (FL-01)
Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 8 Arus 9 Arus 10
RBDPS 35,123 35,123 0
NaOH 99,423 21,777 77,646
Sabun 7.208,333 7.208,333 0
Gliserol 723,205 37,500 685,705
Air 3.941,428 3.547,285 394,143
NaCl 723,205 37,500 685,705
Total 12.730,717 10.869,908 1.860,809
12.730,717 12.730,717
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Tabel 2.7 Neraca Massa pada Mixer 3 (M-03)
Senyawa
Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 9 Arus 11 Arus 12 Arus 13 Arus 20 Arus 14
Sabun 7.208,333 0 0 0 0 7.373,267
Gliserol 37,500 0 0 0 0 37,500
NaCl 37,500 0 0 0 0 37,500
NaOH 21,777 0 0 0 0 0,218
EDTA 0 16,667 0 0 0 16,667
Parfum 0 0 83,333 0 0 83,333
Air 3.547,285 0 0 0 0 3.556,987
Na2SO4 0 0 0 81,729 0 81,729
RBDPS 35,123 0 0 0 0 35,123
Stearic Acid
0 0 0 0 154,622 1,546
Total 10.869,908 16,667 83,333 244,044 154,622 11.223,869
11.223,869 11.223,869
Tabel 2.8 Neraca Massa pada Mixer 05 (M-05)
Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 18 Arus 19 Arus 4
NaCl 723,305 0 1.041,577
Air 7,305 2885,515 1.041,577
Total 730,510 2885,515 2.083,153
2.083,153 2.083,153
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Tabel 2.9 Neraca Massa pada Spray Dryer (DE-01)
Senyawa Input (kg/jam) Output (kg/jam)
Arus 14 Arus 15 Arus 16 Arus 17
Sabun 7.373,267 0,00 0,00 7.373,267
Gliserol 37,500 0 0 37,500
NaCl 37,500 0 0 37,500
NaOH 0,218 0 0 0,218
EDTA 16,667 0 0 16,667
Parfum 83,333 0 0 83,333
Air 3.556,987 720,82 3.611,14 666,67
Na2SO4 81,729 0 0 81,729
RBDPS 35,123 0 0 35,123
Stearic acid 1,546 0 0 1,546
Udara 0 102.974,62 102.974,62 0
Total 11.223,869 103.695,44 106.585,75 8.333,33
114.919,09 114.919,09
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Tab
el 2
.10
Tab
el N
erac
a M
assa
Tot
al
No
Kom
pone
n
In
put (
kg/ja
m)
Aru
s 1
Aru
s 3
Aru
s 5
Aru
s 11
A
rus
12
Aru
s 13
A
rus
15
Aru
s 18
A
rus
19
Aru
s 20
1 R
BD
PS
0 0
7.02
4,51
0
0 0
0 0
0 0
2 N
aOH
1.
041,
577
0 0,
00
0 0
0 0
0 0
0
3 Sa
bun
0 0
0,00
0
0 0
0 0
0 0
4 G
lise
rol
0 0
0,00
0
0 0
0 0
0 0
5 A
ir
8,39
9 10
33,1
7 7,
032
0 0
0 72
0,82
7,
31
2.88
5,51
5 0
6 N
aCl
0 0
0 0
0 0
0 72
3,21
0
0
7 E
DT
A
0 0
0 16
,67
0 0
0 0
0 0
8 Pa
rfum
0
0 0
0 83
,33
0 0
0 0
0
9 N
a2SO
4 0
0 0
0 0
81,7
2 0
0 0
0
10
Stea
ric
Aci
d 0
0 0
0 0
0 0
0 0
154,
62
11
Uda
ra
0 0
0 0
0 0
102.
974,
62
0 0
0
Ju
mla
h 10
49,9
8 10
33,1
7 7.
031,
54
16,6
7 83
,33
81,7
2 10
3.69
5,44
73
0,51
0 2.
885,
515
154,
62
T
otal
11
6.03
3,98
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
T
abel
2.1
0 T
abel
Ner
aca
Mas
sa T
otal
(lan
juta
n)
No
Kom
pone
n O
utpu
t (kg
/jam
)
Aru
s 10
A
rus
16
Aru
s 17
1 R
BD
PS
0 0
35,1
2
2 N
aOH
77
,64
0 0,
218
3 Sa
bun
0 0
7.37
3,26
7
4 G
lise
rol
685,
71
0 37
,5
5 A
ir
394,
14
3.61
1,14
66
6,67
6 N
aCl
685,
71
0 37
,5
7 E
DT
A
0 0
16,6
7
8 Pa
rfum
0
0 83
,33
9 N
a2SO
4 0
0 81
,72
10
Stea
ric
Aci
d 0
0 1,
546
11
Uda
ra
0 10
2.97
4,62
0
Ju
mla
h 1.
860,
81
105.
907,
67
8.33
3,33
T
otal
11
6.03
3,98
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
2.4.2. Neraca Panas
Basis perhitungan : 1 jam operasi
Satuan : kJ/jam
Tabel 2.11 Neraca Panas pada Mixer (M-01)
Senyawa Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Arus 1 Arus 3 Arus 4
NaOH 7.456,934 0 30.319,468
Air 176,175 21.669,589 88.334,881
Qpelarutan 89.351,649 - -
Total 118.654,349 118.654,349
Tabel 2.12 Neraca Panas pada Melter (M-04)
Senyawa Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Arus 2 Arus 5
RBDPS 77.811,069 1.011.543,893
Air 147,478 1.909,968
Steam 2.281.714,078 -
Qpeleburan - 1.346.218,764
Total 2.359.672,625 2.359.672,625
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
Tabel 2.13 Neraca Panas pada Reaktor
Senyawa Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Arus 4 Arus 5 Arus 6
RBDPS 0 1.011.543,893 5.057,719
NaOH 30.319,468 0 9.389,502
Sabun 0 0 936.708,500
Gliserol 0 0 135.834,350
Air 88.334,881 1.909,968 284.832,044
Qreaksi - 884,291
Steam 240.598,197 0
Total 1.372.706,407 1.372.706,407
Tabel 2.14 Neraca Panas pada Mixer 05
Senyawa Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Arus 18 Arus 3 Arus 4
NaCl 3.102,178 0 159,069
Air 153,215 60.520,063 3.116,650
Qpelarutan - - 60499,737
Total 3.275,719 3.275,719
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
Tabel 2.15 Neraca Panas pada Mixer (M-02)
Senyawa Input (kJ/jam) Output (kJ/jam)
Arus 6 Arus 7 Arus 8
RBDPS 5.057,719 0 3.164,656
NaOH 9.389,502 0 5.839,869
Sabun 936.708,500 0 586.106,158
Gliserol 135.834,350 0 84.416,350
Air 284.832,044 3.116,650 670.113,601
NaCl 0 159,069 25.457,201
Total 1.375.097,836 1.375.097,836
Tabel 2.16 Neraca Panas pada Dekanter (FL-01)
Senyawa Input (kJ/jam) Output(kJ/jam)
Arus 8 Arus 9 Arus 10
RBDPS 3.164,656 3.164,656 0
NaOH 5.839,869 1.279,167 4.560,130
Sabun 586.106,158 586.106,158 0
Gliserol 84.416,350 4.377,200 80.039,150
Air 670.113,601 603.102,241 67.011,360
NaCl 25.457,201 1.320,020 24.137,181
Total 1.375.097,836 1.375.097,836
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
Tabel 2.17 Neraca Panas pada Mixer (M-03)
Senyawa Input (kJ/jam) Output
(kJ/jam)
Arus 9 Arus 11 Arus 12 Arus 13 Arus 20 Arus 14
RBDPS 3.164,65 0 0 0 0 3.139,27
NaOH 1.279,16 0 0 0 0 12,56
Sabun 586.106,16 0 0 0 0 594.708,80
Gliserol 4.377,20 0 0 0 0 4.286,56
Air 603.102,24 0 0 0 0 602.267,50
NaCl 1.320,02 0 0 0 0 1.296,27
Na2SO4 0 0 0 380,41 0 3.055,63
EDTA 0 107,02 0 0 0 863,54
Parfum 0 0 742,92 0 0 5.994,58
Stearic Acid
0 0 0 0 14.251,32 104,54
Qpelarutan - - - 676,84 - -
Qnetralisasi - - - - - 221,29
Total 1.215.729,24 1.215.729,24
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Tabel 2.18 Neraca Panas pada Spray Dyer (DE-01)
Senyawa Input (kJ/jam) Output(kJ/jam)
Arus 14 Arus 15 Arus 16 Arus 17
RBDPS 3.139,27 0 0 933,733
NaOH 12,56 0 0 3,738
Sabun 594.708,80 0 0 176.887,618
Gliserol 4.286,56 0 0 1.274,976
Air 602.267,50 101.091,999 104.064,271 33.574,449
NaCl 1.296,27 0 0 385,558
Na2SO4 3.055,63 0 0 908,856
EDTA 863,54 0 0 256,849
Parfum 5.994,58 0 0 1.783,004
Stearic Acid 104,54 0 0 31,094
Udara 0 7.569.767,003 1.348.041,00 0
Qpenguapan 7.905.063,119 -- 6.344.173,651
Qhilang -718.404,645 - 871.678,600
Total 8.886.588,243 8.886.588,243
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
Tab
el 2
.19
Tab
el N
erac
a Pa
nas
Tot
al
No
Kom
pone
n In
put (
kJ/ja
m)
Aru
s 1
Aru
s 3
Aru
s 5
Aru
s 11
A
rus
12
Aru
s 13
A
rus
15
Aru
s 18
A
rus
19
Aru
s 20
1 R
BD
PS
0 0
77.8
11,0
69
0 0
0 0
0 0
0
2 N
aOH
7.
456,
934
0 0
0 0
0 0
0 0
0
3 Sa
bun
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
4 G
lise
rol
0 0
0 0
0 0
0 0
0 0
5 A
ir
176,
176
21.6
69,5
90
147,
478
0 0
0 10
1.09
1,99
15
3,22
60
.520
,06
0
6 N
aCl
0 0
0 0
0 0
0 3.
102,
18
0 0
7 E
DT
A
0 0
0 10
7,02
1 0
0 0
0 0
0
8 Pa
rfum
0
0 0
0 74
2,91
8 0
0 0
0 0
9 N
a 2SO
4 0
0 0
0 0
380,
41
0 0
0 0
10
Stea
ric
Aci
d 0
0 0
0 0
0 0
0 0
14.2
51,3
2
11
Uda
ra
0 0
0 0
0 0
7.56
9.76
7,00
0
0 0
12
Qpe
laru
tan
89.3
51,6
49
0 0
0
0
67
6,84
0
0
0
0
13
Qst
eam
2.
522.
312,
275
14
Qpe
lebu
ran
-
15
Qpe
ngua
pan
-
16
Qhi
lang
-
17
Qre
aksi
-
T
otal
10
.457
.566
,534
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Tab
el 2
.19
Tab
el N
erac
a Pa
nas
Tot
al (l
anju
tan)
No
Kom
pone
n O
utpu
t (kJ
/jam
)
Aru
s 10
A
rus
16
Aru
s 17
1 R
BD
PS
0 0
933,
733
2 N
aOH
5.
595,
130
0 71
,511
3 Sa
bun
0 0
172.
930,
800
4 G
lise
rol
80.0
39,1
50
0 1.
274,
976
5 A
ir
67.0
11,3
60
124.
557,
013
33.5
74,4
49
6 N
aCl
24.1
37,1
81
0 38
5,55
8
7 E
DT
A
0 0
256,
849
8 Pa
rfum
0
0 1.
783,
004
9 N
a 2SO
4 0
0 2.
713,
856
10
Stea
ric
Aci
d 0
0
11
Uda
ra
0 1.
348.
040,
699
0
12
Qpe
laru
tan
13
Qst
eam
-
14
Qpe
lebu
ran
1.34
6.21
8,76
4
15
Qpe
ngua
pan
6.32
2.87
8,14
2
16
Qhi
lang
88
4.55
2,66
0
17
Qre
aksi
88
4,29
1
18
Qne
tral
isas
i 22
1,28
9
T
otal
10
.457
.566
,534
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
2.5 Lay Out Pabrik dan Peralatan Proses
2.5.1. Lay Out Pabrik
Lay out pabrik merupakan suatu pengaturan yang optimal dari seperangkat
fasilitas-fasilitas dalam pabrik. Tata letak yang tepat sangat penting untuk
mendapatkan efisiensi, keselamatan, dan kelancaran kerja dari para karyawan
serta keselamatan proses.
Pada prarancangan pabrik ini, tata letak dari pabrik dapat dilihat pada
Gambar 2.3. Untuk mencapai kondisi yang optimal, maka hal-hal yang harus
diperhatikan dalam menentukan tata letak pabrik ini adalah:
1. Pabrik merupakan pabrik baru (bukan pengembangan) sehingga penentuan
lay out tidak dibatasi oleh bangunan yang ada.
2. Kemungkinan perluasan pabrik sebagai pengembangan pabrik di masa
mendatang.
3. Fakor keamanan sangat diperlukan untuk bahaya kebakaran dan ledakan,
maka perencanaan lay outselalu diusahakan jauh dari sumber api, bahan
panas, bahan yang mudah meledak dan jauh dari asap atau gas beracun.
4. Sistem konstruksi yang direncanakan adalah outdooruntuk menekan biaya
bangunan dan gedung, dan juga iklim Indonesia memungkinkan konstruksi
secara outdoor.
5. Lahan terbatas sehingga diperlukan efisiensi dalam pemakaian pengaturan
ruangan/lahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
Secara garis besar lay out dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu:
1. Daerah administrasi/perkantoran, laboratorium dan ruang kontrol, merupakan
pusat kegiatan administrasi pabrik yang mengatur kelancaran operasi.
Laboratorium dan ruang kontrol sebagai pusat pengendalian proses, kualitas
dan kuantitas bahan yang akan diproses serta produk yang dijual.
2. Daerah proses, merupakan daerah dimana alat proses diletakkan dan proses
berlangsung.
3. Daerah penyimpanan bahan baku dan produk, merupakan daerah untuk
tempat bahan baku dan produk.
4. Daerah gudang, bengkel dan garasi, merupakan daerah yang digunakan untuk
menampung bahan-bahan yang diperlukan oleh pabrik dan untuk keperluan
perawatan peralatan proses.
5. Daerah utilitas, merupakan daerah dimana kegiatan penyediaan bahan
pendukung proses berlangsung dipusatkan.
(Vilbrandt, 1959)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Gam
bar 2
.4 L
ay O
ut P
abri
k
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
2.5.2 Lay Out Peralatan Proses
Lay out peralatan proses adalah tempat dimana alat-alat yang digunakan
dalam proses produksi. Tata letak peralatan proses pada prarancangan pabrik ini
dapat dilihat pada Gambar 2.4. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam
menentukan lay out peralatan proses pabrik, antara lain:
1. Kelancaran aliran udara di dalam dan di sekitar peralatan proses. Hal ini
bertujuan untuk menghindari terjadinya stagnasi udara pada suatu tempat
sehingga mengakibatkan akumulasi bahan kimia yang dapat mengancam
keselamatan pekerja.
2. Penerangan sebuah pabrik harus memadai dan pada tempat-tempat proses
yang berbahaya atau beresiko tinggi perlu adanya penerangan tambahan.
3. Lalu lintas manusia, dalam perancangan lay out peralatan perlu diperhatikan
agar pekerja dapat mencapai seluruh alat proses dengan cepat dan mudah. Hal
ini bertujuan apabila terjadi gangguan pada alat proses dapat segera
diperbaiki. Keamanan pekerja selama menjalankan tugasnya juga
diprioritaskan.
4. Pertimbangan ekonomi, dalam menempatkan alat-alat proses diusahakan dapat
menekan biaya operasi dan menjamin kelancaran dan keamanan produksi
pabrik.
5. Jarak antar alat proses, alat proses yang mempunyai suhu dan tekanan operasi
tinggi sebaiknya dipisahkan dengan alat proses lainnya, sehingga apabila
terjadi ledakan atau kebakaran maka kerusakan dapat diminimalkan.
(Vilbrandt, 1959)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
Gam
bar 2
.5
Lay
Out
Per
alat
an P
rose
s
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
BAB III
SPESIFIKASI PERALATAN PROSES
3.1. Mixer - 01
Kode = M-01
Fungsi = Mencampur air dengan NaOH
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
- Waktu (menit) = 15
Dimensi
- Volume (m3) = 0,429
- Diameter (m) = 0,817
- Tinggi shell (m) = 0,817
- Tebal shell (m) = 0,005
- Tinggi head (m) = 0,197
- Tebal head (m) = 0,005
- Tinggi total (m) = 1,211
Pengaduk
- Diameter (m) = 0,273
- Kecepatan (rpm) = 1036,04
- Daya (hp) = 5,527
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
60
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
3.2. Mixer - 02
Kode = M-02
Fungsi = Mencampur brine dengan larutan sabun
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
- Waktu (menit) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 7,343
- Diameter (m) = 2,106
- Tinggi shell (m) = 2,106
- Tebal shell (m) = 0,006
- Tinggi head (m) = 0,425
- Tebal head (m) = 0,006
- Tinggi total (m) = 2,958
Pengaduk
- Diameter (m) = 0,702
- Kecepatan (rpm) = 339,908
- Daya (hp) = 15,838
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
3.3. Mixer - 03
Kode = M-03
Fungsi = Mencampur sabun dengan zat aditif
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 65,4
- Waktu (menit) = 15
Dimensi
- Volume (m3) = 4,594
- Diameter (m) = 1,801
- Tinggi shell (m) = 1,801
- Tebal shell (m) = 0,006
- Tinggi head (m) = 0,354
- Tebal head (m) = 0,006
- Tinggi total (m) = 2,510
Pengaduk
- Diameter (m) = 0,600
- Kecepatan (rpm) = 385,228
- Daya (hp) = 9,912
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
3.4. Mixer - 04
Kode = M-05
Fungsi = Mencampur NaCl dengan air
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
- Waktu (menit) = 60
Dimensi
- Volume (m3) = 3,694
- Diameter (m) = 1,675
- Tinggi shell (m) = 1,675
- Tebal shell (m) = 0,005
- Tinggi head (m) = 0,342
- Tebal head (m) = 0,006
- Tinggi total (m) = 2,360
Pengaduk - Diameter (m) = 0,558
- Kecepatan (rpm) = 454,189
- Daya (hp) = 13,577
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
3.5. Melter - 01
Kode = M-04
Fungsi = Melelehkan umpan RBDPS hingga suhu 90 oC
Tipe = Agitated Melter
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 90
- Waktu (menit) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 14,681
- Diameter (m) = 2,654
- Tinggi shell (m) = 2,654
- Tebal shell (m) = 0,006
- Tinggi head (m) = 0,513
- Tebal head (m) = 0,008
- Tinggi total (m) = 3,681
Pengaduk - Diameter (m) = 0,885
- Kecepatan (rpm) = 224,193
- Daya (hp) = 11,951
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
Alat Penukar Panas
- Tipe = Jaket pemanas
- Media = Saturated steam
- Suhu pemanas masuk (oC) = 140
- Suhu pemanas keluar (oC) = 140
- Tinggi Jaket (m) = 2,210
- Lebar Jaket (m) = 0,188
- Tebal Jaket (m) = 0,006
3.6. Melter - 02
Kode = M-06
Fungsi = Melelehkan Stearic Acid hingga suhu 80 oC
Tipe = Agitated Melter
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 80
- Waktu (jam) = 24
Dimensi
- Volume (m3) = 5,258
- Diameter (m) = 1,884
- Tinggi shell (m) = 1,884
- Tebal shell (m) = 0,006
- Tinggi head (m) = 0,513
- Tebal head (m) = 0,008
- Tinggi total (m) = 2,597
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
Pengaduk - Diameter (m) = 0,628
- Kecepatan (rpm) = 312,930
- Daya (hp) = 5,766
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
Alat Penukar Panas
- Tipe = Jaket pemanas
- Media = Saturated steam
- Suhu pemanas masuk (oC) = 140
- Suhu pemanas keluar (oC) = 140
- Tinggi Jaket (m) = 1,569
- Lebar Jaket (m) = 0,398
- Tebal Jaket (m) = 0,006
3.7. Reaktor
Kode = R-01
Fungsi = Tempat reaksi RBDPS dan NaOH menjadi Sabun dan
Gliserol
Tipe = Reaktor Alir Tangki Berpengaduk
Bentuk Vessel = Silinder tegak dengan torispherical head and bottom
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu umpan (oC)
RBDPS = 90
NaOH = 45,25
- Suhu produk (oC) = 90
- Waktu (menit) = 80
-
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Dimensi
- Volume (m3) = 15,577
- Diameter (m) = 2,706
- Tinggi shell (m) = 2,706
- Tebal shell (m) = 0,006
- Tinggi head (m) = 0,548
- Tebal head (m) = 0,008
- Tinggi total (m) = 3,802
Pengaduk
- Diameter (m) = 0,902
- Kecepatan (rpm) = 233,595
- Daya (hp) = 16,852
- Jenis = Marine propeller dengan 3 blade dan 4 baffle
- Jumlah = 1
Alat Penukar Panas
- Tipe = Jaket pemanas
- Media = Saturated steam
- Suhu pemanas masuk (oC) = 140
- Suhu pemanas keluar (oC) = 140
- Tinggi Jaket (m) = 2,254
- Lebar Jaket (m) = 0,191
- Tebal Jaket (m) = 0,006
3.8. Dekanter
Kode = FL-01
Fungsi = Memisahkan fase berat (lapisan gliserol) dan fase ringan
(lapisan sabun) dari mixer (M-02)
Tipe = Continous Gravity Decanter
Bentuk Vessel = Silinder horizontal
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 65,67
- Waktu tempuh (s) = 2472
- Waktu settling (s) = 242
Dimensi
- Volume (m3) = 7,740
- Diameter (m) = 1,487
- Panjang (m) = 4,460
- Panjang head (m) = 0,306
- Panjang total (m) = 5,072
3.9. Spray Dryer
Kode = DE-01
Fungsi = Mengeringkan sabun hingga berubah fase menjadi
padatan
Tipe = Spray dryer with a pressure nozzle
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu umpan (oC) = 65
- Suhu udara masuk (oC) = 100
- Suhu udara keluar (oC) = 40
Dimensi
- Volume (m3) = 218,631
- Diameter (m) = 4,02
- Tinggi (m) = 16,082
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
3.10. Bar Soap Finishing Machine
Kode = L-01
Fungsi = Mencetak serpihan sabun menjadi sabun batangan
Tipe = Belt conveyor dengan mesin cetakan
Jumlah = 1
Material = Belt
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Spesifikasi belt
- Panjang (cm) = 304,878
- Lebar (cm) = 35,569
Spesifikasi cetakan
- Panjang (cm) = 9,127
- Lebar (cm) = 3,043
- Tinggi (cm) = 3,043
- Jumlah = 156
Kecepatan press = 10 press/menit
3.11. Gudang - 01
Kode = ST-01
Fungsi = Menyimpan RBDPS selama 5 hari
Tipe = Bangunan balok
Jumlah = 1
Material = Semen
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
Dimensi
- Volume (m3) = 1350
- Panjang (m) = 15
- Lebar (m) = 15
- Tinggi (m) = 6
- Luas alas (m2) = 225
3.12. Gudang - 02
Kode = ST-02
Fungsi = Menyimpan NaOH selama 5 hari
Tipe = Bangunan balok
Jumlah = 1
Material = Semen
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 144
- Panjang (m) = 6
- Lebar (m) = 6
- Tinggi (m) = 4
- Luas alas (m2) = 36
3.13. Gudang - 03
Kode = ST-03
Fungsi = Menyimpan NaCl selama 5 hari
Tipe = Bangunan balok
Jumlah = 1
Material = Semen
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 100
- Panjang (m) = 5
- Lebar (m) = 5
- Tinggi (m) = 4
- Luas alas (m2) = 25
3.14. Hopper - 01
Kode = TT-01
Fungsi = Mengumpankan RBDPS ke Melter
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 2,039
- Diameter (m) = 1,25
- Tinggi (m) = 1,25
- Diameter output (m) = 0,2344
3.15. Hopper - 02
Kode = TT-02
Fungsi = Mengumpankan NaOH ke Mixer-01
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 0,1369
- Diameter (m) = 0,5
- Tinggi (m) = 0,53
- Diameter output (m) = 0,09
3.16. Hopper - 03
Kode = TT-03
Fungsi = Mengumpankan NaCl ke Mixer-02
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 0,377
- Diameter (m) = 0,7
- Tinggi (m) = 0,75
- Diameter output (m) = 0,131
3.17. Hopper - 04
Kode = TT-04
Fungsi = Mengumpankan EDTA ke Mixer-03
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 0,04
- Diameter (m) = 0,33
- Tinggi (m) = 0,34
- Diameter output (m) = 0,06
3.18. Hopper - 05
Kode = TT-05
Fungsi = Mengumpankan Na2SO4 ke Mixer-03
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 0,07
- Diameter (m) = 0,4
- Tinggi (m) = 0,4
- Diameter output (m) = 0,08
3.19. Silo - 01
Kode = TT-06
Fungsi = Menyimpan EDTA selama 5 hari
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 2,56
- Diameter (m) = 0,99
- Tinggi (m) = 4,10
- Diameter output (m) = 0,059
3.20. Silo - 02
Kode = TT-07
Fungsi = Menyimpan Na2SO4 selama 3 hari
Bentuk Vessel = Conical
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Volume (m3) = 2,618
- Diameter (m) = 0,995
- Tinggi (m) = 2,985
- Diameter output (m) = 0,059
3.21. Tangki
Kode = TK-01
Fungsi = Menyimpan parfum selama 15 hari
Tipe = Silinder vertikal dengan flat bottom dan conical roof
Jumlah = 1
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas (m3) = 37,6963
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
Kondisi penyimpanan
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Dimensi
- Diameter (m) = 4,573
- Tebal silinder
Course 1 (in) = 0,3125
Course 2 (in) = 0,3125
- Tebal head (m) = 0,005
- Tinggi head (m) = 0,832
- Tinggi Tangki (m) = 4,548
3.22. Belt Conveyor - 01
Kode = C-01
Fungsi = Mengangkut RBDPS dari Gudang ke Melter
Tipe = Belt conveyor closed
Jumlah = 1
Material = Belt
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Spesifikasi belt
- Panjang (m) = 10,82
- Lebar (m) = 0,356
- Tinggi (m) = 5,41
- Kecepatan (fpm) = 100
- Sudut kemiringan = 30o
- Daya (HP) = 1,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
3.23. Belt Conveyor - 02
Kode = C-02
Fungsi = Mengangkut NaOH dari Gudang ke Mixer-01
Tipe = Belt conveyor closed
Jumlah = 1
Material = Belt
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Spesifikasi belt
- Panjang (m) = 2,05
- Lebar (m) = 0,356
- Tinggi (m) = 2,05
- Kecepatan (fpm) = 100
- Sudut kemiringan = 30o
- Daya (HP) = 1
3.24. Belt Conveyor - 03
Kode = C-03
Fungsi = Mengangkut NaCl dari Gudang ke Mixer-02
Tipe = Belt conveyor closed
Jumlah = 1
Material = Belt
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Spesifikasi belt
- Panjang (m) = 6,54
- Lebar (m) = 0,356
- Tinggi (m) = 3,27
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
- Kecepatan (fpm) = 100
- Sudut kemiringan = 30o
- Daya (HP) = 1
3.25. Belt Conveyor - 04
Kode = C-04
Fungsi = Mengangkut EDTA dari Gudang ke Mixer-03
Tipe = Belt conveyor closed
Jumlah = 1
Material = Belt
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
Spesifikasi belt
- Panjang (m) = 5,96
- Lebar (m) = 0,356
- Tinggi (m) = 2,98
- Kecepatan (fpm) = 100
- Sudut kemiringan = 30o
- Daya (HP) = 1
3.26. Belt Conveyor - 05
Kode = C-05
Fungsi = Mengangkut Na2SO4 dari Gudang ke Mixer-03
Tipe = Belt conveyor closed
Jumlah = 1
Material = Belt
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
Spesifikasi belt
- Panjang (m) = 6,22
- Lebar (m) = 0,356
- Tinggi (m) = 3,11
- Kecepatan (fpm) = 100
- Sudut kemiringan = 30o
- Daya (HP) = 1
3.27. Blower
Kode = JB-01
Fungsi = Mengalirkan udara ke Spray dryer
Tipe = Centrifugal Blower
Jumlah = 1
Daya (HP) = 20
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
3.28. Siklon
Kode = FG-01
Fungsi = Memisahkan padatan dari udara keluaran spray dryer
Tipe = Centrifugal Cyclone
Jumlah = 1
Efisiensi = 85%
Kondisi operasi
- Tekanan (atm) = 1
- Suhu (oC) = 30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
Dimensi
- Diameter total (m) = 4,93
- Diameter input (m) = 2,47
- Diameter output gas (m) = 2,47
- Diameter output produk (m) = 1,85
3.29. Heat Exchanger
Kode = E-01/02/03
Fungsi = Memanaskan udara umpan spray dryer
Tipe = Shell and Tube
Jumlah = 3
Luas transfer panas (ft2) = 322,201
Dirt Factor (hr.ft2.oF/Btu) = 0,0022
Kondisi operasi
- Hot fluid = 140 140 oC
- Cold fluid = 45,82 100 oC
Spesifikas Shell
- Fluida = Udara (Cold fluid)
- Kapasitas (kg/jam) = 34.324,87
- Diameter dalam (in) = 25
- Passes = 1
- Material = Carbon Steel SA 283 Grade C
Spesifikas Tube
- Fluida = Steam (Hot fluid)
- Kapasitas (kg/jam) = 873,48
- Material = Carbon Steel SA 283 Grade D
- Jumlah = 106
- Panjang (ft) = 8
- P (psi) = 0,12
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
3.30. Pompa - 01
Kode = J-01
Fungsi = Mengalirkan larutan parfum ke (M-03)
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas (gpm) = 0,423
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,01
NPSH pompa (ft) = 43,65
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,05
Nominal pipe (in) = 0,75
3.31. Pompa - 02
Kode = J-02
Fungsi = Mengalirkan larutan NaOH dari M-01 ke R-01
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Stainless Steel SA-240 Grade S
Kapasitas (gpm) = 7,652
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,13
NPSH pompa (ft) = 40,56
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,25
Nominal pipe (in) = 1,25
3.32. Pompa - 03
Kode = J-03
Fungsi = Mengalirkan cairan RBDPS dari M-04 ke R-01
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
Kapasitas (gpm) = 39,5
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,31
NPSH pompa (ft) = 56,43
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,5
Nominal pipe (in) = 2,5
3.33. Pompa - 04
Kode = J-04
Fungsi = Mengalirkan larutan sabun dari R-01 ke M-02
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Stainless Steel SA-240 Grade S
Kapasitas (gpm) = 45,34
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,24
NPSH pompa (ft) = 30,36
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,333
Nominal pipe (in) = 2,5
3.34. Pompa - 05
Kode = J-05
Fungsi = Mengalirkan brine water dari tangki brine ke
Mixer (M-02)
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Stainless Steel SA-240 Grade S
Kapasitas (gpm) = 15,45
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,14
NPSH pompa (ft) = 39,59
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,25
Nominal pipe (in) = 1,5
3.35. Pompa - 06
Kode = J-06
Fungsi = Mengalirkan larutan sabun dari Mixer ( M-02) ke
Dekanter (FL-01)
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Stainless Steel SA-240 Grade S
Kapasitas (gpm) = 15,45
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,20
NPSH pompa (ft) = 32,4
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,2
Nominal pipe (in) = 3
3.36. Pompa - 07
Kode = J-07
Fungsi = Mengalirkan larutan sabun dari Dekanter (FL-01)
ke Mixer (M-03)
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Stainless Steel SA-240 Grade S
Kapasitas (gpm) = 54,56
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,25
NPSH pompa (ft) = 36,9
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,5
Nominal pipe (in) = 3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
3.37. Pompa - 08
Kode = J-08
Fungsi = Mengalirkan larutan sabun dari Mixer (M-03) ke
Spray dryer (DE-01)
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Stainless Steel SA-240 Grade S
Kapasitas (gpm) = 55,55
Tekanan (atm) = 1-5
Tenaga pompa (HP) = 4
NPSH pompa (ft) = 215,55
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 5
Nominal pipe (in) = 4
3.38. Pompa - 09
Kode = J-09
Fungsi = Mengalirkan larutan stearic acid dari Melter 02
(M-06) ke Mixer (M-03)
Tipe = Single stage centrifugal pump
Material = Carbon Steel SA-283 Grade C
Kapasitas (gpm) = 0,784
Tekanan (atm) = 1-1,2
Tenaga pompa (HP) = 0,01
NPSH pompa (ft) = 43,65
Kecepatan putar (rpm) = 3500
Tenaga motor (HP) = 0,05
Nominal pipe (in) = 1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
BAB IV UNIT PENDUKUNG PROSES DAN LABORATORIUM
4.1. Unit Pendukung Proses
Unit pendukung proses atau sering disebut unit utilitas merupakan bagian
penting untuk menunjang berlangsungnya proses dalam suatu pabrik.
Unit-unit pendukung proses yang terdapat dalam pabrik sabun antara lain:
1. Unit pengadaan air
Unit ini bertugas menyediakan dan mengolah air untuk memenuhi kebutuhan
air sebagai berikut:
a. Air proses
b. Air umpan boiler
c. Air konsumsi dan sanitasi
2. Unit pengadaan steam
Unit bertugas menyediakan kebutuhan steam sebagai media pemanas untuk
melter, reaktor, dan heat exchanger.
3. Unit pengadaan udara tekan
Unit ini bertugas menyediakan udara tekan untuk kebutuhan instrumentasi
pneumatic controller, penyediaan udara tekan di bengkel, dan kebutuhan lain.
4. Unit pengadaan listrik
Unit ini bertugas menyediakan listrik sebagai tenaga penggerak untuk
peralatan proses, keperluan pengolahan air, peralatan-peralatan elektronik atau
listrik AC, maupun untuk penerangan. Listrik disuplai dari PLN dan dari
generator sebagai cadangan bila listrik dari PLN mengalami gangguan.
84
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
5. Unit pengadaan bahan bakar
Unit ini bertugas menyediakan bahan bakar untuk kebutuhan boiler dan
generator.
4.1.1. Unit Pengadaan Air
Air proses, air umpan boiler, air konsumsi umum dan sanitasi yang
digunakan adalah air yang diperoleh dari PT.Petrokimia Gresik yang menyuplai
fasilitas air di Kawasan Industri Gresik dengan kapasitas 144.000 m3/bulan.
4.1.1.1. Air proses
Air proses yang digunakan adalah air yang diperoleh dari PT Petrokimia
Gresik karena mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut:
a. Merupakan fasilitas dari Kawasan Industri Gresik
b. Mudah dalam pengaturan dan pengolahannya.
Air proses digunakan sebagai media pelarut NaOH dan NaCl untuk
kebutuhan proses.
Tabel 4.1 Kebutuhan Air Proses
No. Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)
1 M-01 Mixer-01 1.033,177
2 M-05 Mixer-05 2.892,82
Total 3.925,997
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
4.1.1.2. Air umpan boiler
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penanganan air umpan boiler
adalah:
a. Kandungan yang dapat menyebabkan korosi di dalam boiler disebabkan
karena air mengandung larutan-larutan asam dan gas-gas yang terlarut.
b. Kandungan yang dapat menyebabkan kerak (scale forming) karena
adanya kesadahan dan suhu tinggi, yang biasanya berupa garam-garam karbonat
dan silikat.
c. Kandungan yang dapat menyebabkan pembusaan (foaming), Air yang
diambil dari proses pemanasan bisa menyebabkan foaming pada boiler dan alat
penukar panas karena adanya zat-zat organik, anorganik, dan zat-zat yang tidak
larut dalam jumlah besar. Efek pembusaan terjadi pada alkalinitas tinggi.
Air ini digunakan untuk produksi steam yang diumpankan ke melter,
reaktor dan heat exchanger.
Tabel 4.2 Kebutuhan air umpan boiler
No. Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)
1 M-04 Melter 01 1.064,232
2 M-06 Melter 02 693,840
2 R-01 Reaktor 112,219
3 E-01 Heat Exchanger 873,480
4 E-02 Heat Exchanger 873,480
5 E-03 Heat Exchanger 873,480
Total 4.490,732
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
Kebutuhan air umpan boiler sebesar 4.490,732 kg/jam adalah waktu start
up, sedangkan pada waktu pabrik berjalan kontinyu hanya dibutuhkan make up air
20% dari kebutuhan total air umpan boiler sebesar 898,146 kg/jam.
Tahapan pengolahan air agar dapat digunakan sebagai air umpan boiler
meliputi:
1. Kation Exchanger
Kation exchanger berfungsi untuk mengikat ion-ion positif yang terlarut
dalam air lunak. Alat ini berupa silinder tegak yang berisi tumpukan butir-
butir resin penukar ion. Resin yang digunakan adalah jenis C-300 dengan
notasi RH2.
Adapun reaksi yang terjadi dalam kation exchanger adalah:
2NaCl + RH2 RNa2 + 2 HCl
CaCO3 + RH2 RCa + H2CO3
BaCl2 + RH2 RBa + 2 HCl
Apabila resin sudah jenuh maka pencucian dilakukan dengan menggunakan
larutan H2SO4 2%. Reaksi yang terjadi pada waktu regenerasi adalah:
RNa2 + H2SO4 RH2 + Na2SO4
RCa + H2SO4 RH2 + CaSO4
RBa + H2SO4 RH2 + BaSO4
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
2. Anion Exchanger
Alat ini hampir sama dengan kation exchanger namun memiliki fungsi yang
berbeda yaitu mengikat ion-ion negatif yang ada dalam air lunak. Dan resin
yang digunakan adalah jenis C-500P dengan notasi R(OH)2. Reaksi yang
terjadi di dalam anion exchanger adalah:
R(OH)2 + 2 HCl RCl2 + 2 H2O
R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2 H2O
R(OH)2 + H2CO3 RCO3 + 2 H2O
Pencucian resin yang sudah jenuh digunakan larutan NaOH 4%. Reaksi yang
terjadi saat regenerasi adalah:
RCl2 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 NaCl
RSO4 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2SO4
RCO3 + 2 NaOH R(OH)2 + 2 Na2CO3
3. Deaerasi
Merupakan proses penghilangan gas-gas terlarut, terutama oksigen dan
karbon dioksida dengan cara pemanasan menggunakan steam. Oksigen
terlarut dapat merusak baja. Gas gas ini kemudian dibuang ke atmosfer.
4. Tangki Umpan Boiler
Unit ini berfungsi menampung air umpan boiler dengan waktu tinggal 24
jam. Ke dalam tangki ini ditambahkan bahan-bahan yang dapat mencegah
korosi dan kerak, antara lain:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
89
a. Hidrazin (N2H4)
Zat ini berfungsi untuk menghilangkan sisa-sisa gas terlarut terutama gas
oksigen sehingga dapat mencegah korosi pada boiler. Adapun reaksi yang
terjadi adalah:
N2H4(aq) + O2(g) N2(g) + 2 H2O (l)
b. NaH2PO4
Zat ini berfungsi untuk mencegah timbulnya kerak. Reaksi yang terjadi
adalah:
2 NaH2PO4 + 4 NaOH + 3 CaCO3Ca3 (PO4)2 + 3 Na2CO3 + 4 H2O
(Powell,1954)
4.1.1.3. Air konsumsi dan sanitasi
Sumber air untuk keperluan konsumsi dan sanitasi berasal dari PT
Petrokimia Gresik. Air ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan air minum,
laboratorium, kantor, perumahan dan pertamanan. Air konsumsi dan sanitasi harus
memenuhi beberapa syarat yang meliputi syarat fisik, syarat kimia, dan syarat
bakteriologis.
Syarat fisik:
- Suhu di bawah suhu udara luar
- Warna jernih
- Tidak berasa dan tidak berbau
Syarat kimia:
- Tidak mengandung zat organik maupun zat anorganik
- Tidak beracun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
Syarat bakteriologis:
Tidak mengandung bakteri-bakteri, terutama bakteri yang patogen.
Kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi
Tabel 4.3 Kebutuhun Air Konsumsi dan Sanitasi
No. Keterangan Kebutuhan (kg/hari)
1 Air untuk karyawan kantor 7.500
2 Air untuk laboratorium 2.400
3 Kantin 3.000
4 Air untuk kebersihan, taman, dll 1.290
5 Air Poliklinik 500
Total 14.690
Total kebutuhan air untuk konsumsi dan sanitasi = 14.690 kg/hari
= 612,083 kg/jam
Tabel 4.4 Kebutuhan Total Air
Komponen Jumlah kebutuhan
Kg/jam m3/jam
Air proses
Air make up umpan boiler
Air konsumsi dan sanitasi
3.925,996
894,146
612,083
3,943
0,902
0,616
Total 5.862,193 5,461
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
Jumlah Kebutuhan air keseluruhan= 5.862,193 kg/jam. Untuk keperluan
keamanan dalam ketersediaan air, diambil over design = 20%, Maka Total
Kebutuhan air sungai sebesar 6.523,472 kg/jam.
Kandungan tersebut belum sesuai dengan persyaratan untuk memenuhi
kebutuhan air baik kebutuhan domestik maupun proses, maka diperlukan
pengolahan air sungai. Skema pengolahan air sanitasi, air proses, dan air umpan
boiler adalah sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
93
4.1.2. Unit Pengadaan Steam
Steam yang diproduksi pada pabrik digunakan untuk memenuhi kebutuhan
panas pada melter, reaktor dan heat exchanger. Untuk memenuhi kebutuhan
steam digunakan 1 buah boiler. Steam yang dihasilkan dari boiler ini mempunyai
suhu 140 oC dan tekanan 3,567 atm.
Alat yang membutuhkan steam antara lain:
Tabel 4.5 Kebutuhan Steam
No. Kode Alat Nama Alat Kebutuhan (kg/jam)
1 M-04 Melter 01 1.064,232
2 M-06 Melter 02 693,840
3 R-01 Reaktor 112,219
4 E-01 Heat Exchanger 873,480
5 E-02 Heat Exchanger 873,480
6 E-03 Heat Exchanger 873,480
Total 4.490,732
Untuk menjaga kemungkinan kebocoran steam pada saat distribusi, maka
jumlahnya dilebihkan sebanyak 20%. Jadi jumlah steam yang dibutuhkan adalah
sebanyak = 5.388,878 kg/jam= 11.880,242 lb/jam.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
94
o Perancangan boiler
Dirancang untuk memenuhi kebutuhan uap.
Uap yang dihasilkan: T = 140 °C
P = 3,567 atm
= 921,90 Btu/lbm
Untuk tekanan < 200 Psia maka digunakan boiler jenis boiler pipa api.
a. Menetukan luas penampang perpindahan panas daya yang diperlukan ketel
untuk menghasilkan uap dihitung dengan persamaan:
Dengan:
ms : massa uap yamg dihasilkan (lb/jam)
H : entalpi uap yang dihasilkan (Btu/lb)
Hf : entalpi feed (Btu/lb)
dimana: ms = 11.880,242 lb/jam
H = 921,90 Btu/lbm (pada 284 °F)
feed water terdiri dari 20% make up water dan 80 % kondensat.
Make up water adalah saturated liquid suhu 30 °C
H make up water = 54,04 Btu/lbm
Kondensat adalah air saturated liquid pada suhu 284 °F
H kondensat = 282,02 Btu/lbm
Hf = 0,2.h make up water + 0,8.h kondensat
= 0,2 x 54,04 Btu/lbm + 0,8 x 282,02 Btu/lbm
= 236,424 Btu/lbm
5,343,970).(
xHfHms
Daya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
95
Perhitungan daya yang diperlukan:
= 243,272 hp
Ditentukan luas bidang pemanasan adalah 12 ft2/hp
Total heating surface = 12 ft2/hp x 243,272 hp
= 2.919,259 ft2
b. Perhitungan kapasitas boiler
Q = ms. (H Hf)
= 11.880,242 lb/jam x ( 921,9 236,424) Btu/lb
= 8.143.600,782 Btu/jam
o Spesifikasi boiler
Tipe : Boiler pipa api
Jumlah : 1 buah
Heat surface : 2.919,259 ft2
Laju steam : 11.880,242 lb/jam
Tekanan : 3,567 atm
Temperatur : 140 °C
Bahan bakar : IDO
5,343,970).(
xHfHms
Daya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
96
4.1.3. Unit Pengadaan Udara Tekan
Kebutuhan udara tekan untuk perancangan pabrik sabunyang
menggunakan 23 alat kontrol ini masing-masing diperkirakan sebesar 2,5 m3/jam
sehingga kebutuhan udara tekan total sebesar 57,5 m3/jam dengan tekanan 100
psia dan suhu 37 °C. Alat untuk menyediakan udara tekan berupa kompresor yang
dilengkapi dengan dryer yang berisi silika untuk menyerap air
Spesifikasi kompresor :
Kode = CU-01
Tipe = Single stage reciprocating compressor
Jumlah = 2 buah ( 1 cadangan )
Kapasitas = 57,5 m3/jam
Suhu udara = 37 oC
Tekanan suction = 100 psia
Tekanan discharge = 14,7 psia
Daya kompresor = 6 HP
Tegangan = 220/380 V
Efisiensi = 80%
4.1.4. Unit Pengadaan Listrik
Pada prarancangan pabrik, kebutuhan akan tenaga listrik dipenuhi dari PT
PLN dan generator sebagai cadangan. Generator yang digunakan adalah generator
arus bolak balik dengan pertimbangan:
1. Tenaga listrik yang dihasilkan cukup besar
2. Tegangan dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai kebutuhan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
97
4.1.4.1 Listik untuk Keperluan Proses dan Utilitas.
Kebutuhan listrik untuk keperluan proses dan keperluan utilitas
diperkirakan sebagai berikut:
Tabel 4.6. Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Proses
Nama HP Total HP
M-01 1 5,53 5,53
M-02 1 15,84 15,84
M-03 1 10,32 10,32
M-04 1 11,95 11,95
M-05 1 13,58 13,58
R-01 1 16,85 16,85
L-01 1 1 1
C-01 1 1,5 1,5
C-02 1 1 1
C-03 1 1 1
JB-01 1 200 200
J-01 1 0,11 0,11
J-02 1 0,61 0,61
J-03 1 0,81 0,81
J-04 1 0,573 0,573
J-05 1 0,39 0,39
J-06 1 0,45 0,45
J-07 1 0,75 0,75
J-08 1 2,7 2,7
Jumlah 334,40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
98
Tabel 4.7 Kebutuhan Listrik untuk Keperluan Utilitas
Nama HP Total HP
JU-01 1 2,5 2,5
JU-02 1 0,58 0,58
JU-03 1 1,25 1,25
JU-04 1 0,58 0,58
JU-05 1 0,16 0,16
JU-06 1 0,40 0,40
JU-07 1 0,40 0,40
JU-08 1 1,25 1,25
JU-09 1 0,13 0,13
JU-10 1 0,13 0,13
JU-11 1 0,4 0,4
JCU-01 1 11 11
TF-01 1 1 1
Jumlah
19,79
Jadi jumlah listrik yang di konsumsi untuk keperluan proses dan
utilitas sebesar 354,18 HP. Diperkirakan kebutuhan listrik untuk alat yang tidak
terdiskripsikan adalah sebesar ±20 % dari total kebutuhan sebesar 70,83 HP.
Maka total kebutuhan listrik adalah 425,02 HP atau sebesar 316,93 kW.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
99
4.1.4.2 Listrik untuk Penerangan
Untuk menentukan besarnya tenaga listrik digunakan persamaan:
L= a.F/(U.D)
Dengan:
L : Lumen per alat
a : Luas area, ft2
F : Foot candle yang diperkirakan (Tabel 13, Perry, Edisi 3)
U : Koefisien utilitas (Tabel 16, Perry, Edisi 3)
D : Efisiensi lampu yang diharapkan (Tabel 16, Perry, Edisi 3)
Kebutuhan listrik untuk penerangan dapat dilihat pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8 Jumlah lumen berdasarkan luas bangunan
Bangunan Luas, m2 Luas, ft2 F U D F/U.D Lumen
Pos keamanan 50 538,18 20 0,42 0,75 63,49 34170,31
Parkir 1 dan 2 600 6458,19 10 0,49 0,75 27,21 175733,04
Masjid 400 4305,46 20 0,55 0,75 48,48 208749,55
Kantin 300 3229,09 20 0,51 0,75 52,29 168841,55
Kantor 1000 10763,65 35 0,6 0,75 77,78 837172,67
Perpustakaan 300 3229,09 20 0,6 0,75 44,44 143515,32
Poliklinik 400 4305,46 30 0,56 0,75 71,43 307532,82
Ruang control 300 3229,09 40 0,56 0,75 95,24 307532,82
Laboratorium 400 4305,46 40 0,56 0,75 95,24 410043,76
Proses dan storage 5000 53818,24 30 0,59 0,75 67,80 3648694,5
Utilitas 2000 21527,30 10 0,59 0,75 22,60 486492,6
Ruang generator 300 3229,09 10 0,51 0,75 26,14 84420,77
Bengkel 400 4305,46 40 0,51 0,75 104,58 450244,13
Garasi 400 4305,46 10 0,51 0,75 26,14 112561,03
Gudang 300 3229,09 10 0,51 0,75 26,14 84420,77
Pemadam 350 3767,28 20 0,51 0,75 52,29 196981,81
Jalan dan taman 2000 21527,30 5 0,55 0,75 12,12 260936,94
Area perluasan 1500 16145,47 5 0,57 0,75 11,70 188835,94
Jumlah 16000 172218,38 8106880,3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
100
Jumlah lumen:
1. Untuk penerangan dalam bangunan = 7.657.107,389 lumen
2. Untuk penerangan bagian luar ruangan = 449.772,878 lumen
Untuk semua area dalam bangunan direncanakan menggunakan lampu
fluorescent 40 Watt dimana satu buah lampu instant starting daylight 40 Watt
Jadi: Jumlah lampu dalam ruangan = 7.657.107,389/1920
= 3988 buah
Untuk penerangan bagian luar ruangan digunakan lampu mercury 100 Watt,
Jadi, Jumlah lampu luar ruangan = 449.772,878/3000
= 150 buah
Total daya penerangan = (40 W. 3988 + 100 W. 150)
= 174.515,5 W
= 174,52 kW
4.1.4.3 Listrik untuk AC
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 15 kW.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
101
4.1.4.4 Listrik untuk Laboratorium dan Instrumentasi Listrik
Diperkirakan menggunakan tenaga listrik sebesar 10 kW.
Tabel 4.9 Kebutuhan Listrik Pabrik
No Kebutuhan kW
1 Proses dan utilitas 316,936
2 Penerangan 174,52
3 AC 15,00
4 Laboratorium dan instrumentasi 10,00
Total 516,415
Generator yang digunakan sebagai cadangan sumber listrik
mempunyai efisiensi 80%, sehingga generator yang disiapkan harus
mempunyai output
Output Generator = 0,8 x 516,415 kW
= 645,564 kW
Dipilih menggunakan generator dengan daya 750 kW, sehingga masih tersedia
cadangan daya sebesar 104,436 kW.
o Spesifikasi Generator :
Tipe = AC generator
Kapasitas = 750 kW
Tegangan = 220/360 volt
Efisiensi = 80%
Jumlah = 1 buah
Bahan bakar = IDO
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
102
4.1.5. Unit Pengadaan Bahan Bakar
Unit pengadaan bahan bakar mempunyai tugas untuk memenuhi
kebutuhan bahan bakar pada boiler, generator dan furnace. Jenis bahan bakar
yang digunakan adalah solar yang diperoleh dari PT Pertamina dan distributornya.
Pemilihan bahan bakar cair tersebut didasarkan pada alasan:
1. Mudah didapat
2. Kesetimbangan terjamin
3. Mudah dalam penyimpanan
Kebutuhan bahan bakar dapat diperkirkan sebagai berikut:
a. Kebutuhan bahan bakar untuk ketel uap
Jenis bahan bakar : IDO
Heating value : 16767,247 Btu/lb
Efisiensi bahan bakar : 80%
Densitas : 50,566 lb/ft3
Kapasitas boiler : 8.143.600,782 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar = kapasitas boiler / (heating value x efisiensi)
= 339,975 L/jam
b. Kebutuhan bahan bakar untuk generator.
Jenis bahan bakar : IDO
Heating value : 16767,247 Btu/lb
Efisiensi bahan bakar : 80%
Densitas : 50,566 lb/ft3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
103
Kapasitas generator : 2.565.000 Btu/jam
Kebutuhan bahan bakar = kapasitas generator/(heating value x efisiensixdensitas)
= 3,782 ft3/jam
= 107,094 L/jam
o Kebutuhan bahan bakar solar
Tabel 4.10 Kebutuhan bahan bakar solar
No. Keterangan Kebutuhan (L/jam)
1 Boiler 339,975
2 Generator 107,094
Total 447,069
Total kebutuhan bahan bakar solar sebesar 447,069 L/jam.
4.2. Laboratorium
Laboratorium memiliki peranan sangat besar di dalam suatu pabrik untuk
memperoleh data data yang diperlukan. Data data tersebut digunakan untuk
evaluasi unit-unit yang ada, menentukan tingkat efisiensi, dan untuk pengendalian
mutu.
Pengendalian mutu atau pengawasan mutu di dalam suatu pabrik pada
hakekatnya dilakukan dengan tujuan mengendalikan mutu produk yang dihasilkan
agar sesuai dengan standar yang ditentukan. Pengendalian mutu dilakukan mulai
bahan baku, saat proses berlangsung, dan juga pada hasil atau produk.
Pengendalian rutin dilakukan untuk menjaga agar kualitas dari bahan baku
dan produk yang dihasilkan sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Dengan
pemeriksaan secara rutin juga dapat diketahui apakah proses berjalan normal atau
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
104
menyimpang. Jika diketahui analisa produk tidak sesuai dengan yang diharapkan
maka dengan mudah dapat diketahui atau diatasi.
Laboratorium berada di bawah bidang teknik dan perekayasaan yang
mempunyai tugas pokok antara lain:
a. Sebagai pengontrol kualitas bahan baku dan pengontrol kualitas
produk
b. Sebagai pengontrol terhadap proses produksi
c. Sebagai pengontrol terhadap mutu air pendingin, air umpan boiler, dan
lain-lain yang berkaitan langsung dengan proses produksi
Laboratorium melaksanakan kerja 24 jam sehari dalam kelompok kerja
shift dan non shift.
1. Kelompok shift
Kelompok ini melaksanakan tugas pemantauan dan analisa analisa
rutin terhadap proses produksi. Dalam melaksanakan tugasnya,
kelompok ini menggunakan sistem bergilir, yaitu sistem kerja shift
selama 24 jam dengan dibagi menjadi 3 shift dalam 4 regu kerja.
Masing masing shift bekerja selama 8 jam.
2. Kelompok non shift
Kelompok ini mempunyai tugas melakukan analisa khusus yaitu
analisa yang sifatnya tidak rutin dan menyediakan reagen kimia yang
diperlukan di laboratorium. Dalam rangka membantu kelancaran
pekerjaan kelompok shift, kelompok ini melaksanakan tugasnya di
laboratorium utama dengan tugas antara lain:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
105
PRE TREATMENT REAKSI POST TREATMENT1 2 3
a. Menyediakan reagen kimia untuk analisa laboratorium
b. Melakukan penelitian atau percobaan untuk membantu kelancaran
produksi
Dalam menjalankan tugasnya, bagian laboratorium dibagi menjadi :
1. Laboratorium fisik.
2. Laboratorium analitik.
3. Laboratorium penelitian dan pengembangan.
4.2.1 Laboratorium Fisik
Bagian ini bertugas mengadakan pemeriksaan atau pengamatan
terhadap sifat sifat bahan baku meliputi RBDPS dan NaOH, produk sabun
mandi padat dan air yang meliputi air baku dan air limbah. Pengamatan
yang dilakukan meliputi specific gravity dan viskositas.
4.2.2 Laboratorium Analitik
Bagian ini mengadakan pemeriksaan terhadap bahan baku, bahan
setengah jadi, dan produk mengenai sifat sifat kimianya. Skema analisa
yang dilakukan, yaitu:
Gambar 4.2 Skema Analisa Laboratorium
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
106
1. Analisa komposisi bahan baku, antara lain analisa:
- Kandungan asam lemak dalam RBDPS menggunakan alat Gas Liquid
Cromatography (GLC).
2. Analisa komposisi bahan setengah jadi
- Kandungan sabun dalam larutan sabun keluara reaktor menggunakan alat
Gas Cromatogaphy Mass Spectroscopy (GC-MS).
3. Analisa komposisi produk utama.
- Kandungan air dalam sabun menggunakan alat Moisture Balanced.
- Kandungan asam lemak bebas dalam sabun dengan titrasi.
- Kandungan alkali bebas dalam sabun dengan titrasi.
4.2.3 Laboratorium Penelitian dan Pengembangan
Bagian ini bertujuan untuk mengadakan penelitian, misalnya:
Diversifikasi produk.
Perlindungan terhadap lingkungan.
Di samping mengadakan penelitian rutin, laboratorium ini juga
mengadakan penelitian yang sifatnya non rutin, misalnya penelitian
terhadap produk di unit tertentu yang tidak biasanya dilakukan penelitian
guna mendapatkan alternatif lain terhadap penggunaan bahan baku.
Alat analisa penting yang digunakan antara lain:
1. Hydrometer, untuk mengukur specific gravity.
2. Viscometer, untuk mengukur viskositas cairan.
3. Gas Liquid Chromathogarphy, alat yang digunakan untuk analisa
konsentrasi material cair.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
107
4. Spectrofotometer, digunakan untuk mengetahui konsentrasi suatu
senyawa terlarut dalam air.
5. pH meter, digunakan untuk mengetahui tingkat keasaman/
kebasaan air.
6. Conductivity meter, untuk mengetahui konduktivitas suatu zat yang
terlarut dalam air.
4.3 Unit Pengolahan Limbah
Limbah yang dihasilkan oleh pabrik antara lain limbah hasil proses, dan
buangan sanitasi.
a. Limbah hasil proses
Limbah dari dekanter yang berupa campuran Gliserol, air dan sedikit
alkali ditampung dalam bak penampung. Limbah ini dijual ke pabrik
gliserol sebagai bahan setengah jadi (run of pile).
b. Air buangan sanitasi
Air buangan sanitasi yang berasal dari seluruh toilet di kawasan pabrik
dikumpulkan dan diolah dalam unit stabilisasi dengan menggunakan
Lumpur aktif, aerasi, dan penambahan desinfektan Ca-hypochlorite.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
108
4.4 Keselamatan dan Kesehatan Kerja
Pedoman keselamatan kerja dibuat untuk memberikan informasi yang
lengkap tentang tata tertib dalam bekerja yang baik dan benar, agar kesehatan dan
keselamatan pekerja selama melakukan tugasnya terjamin sesuai dengan peraturan
yang telah ditetapkan oleh pihak pabrik yang bekerja sama dengan departemen
tenaga kerja.
Bahan-bahan yang digunakan dalam pabrik cukup berbahaya, oleh karena
itu diperlukan disiplin kerja yang baik. Kesalahan akan dapat mengakibatkan
kecelakaan bagi manusia dan peralatan pabrik, untuk itu setiap karyawan pabrik
diberikan alat pelindung diri. Alat pelindung diri bukan merupakan alat untuk
melenyapkan bahaya ditempat kerja, tetapi hanya merupakan usahan untuk
mencegah dan mengurangi kontak antara bahaya dan tenaga kerja sesuai dengan
standar yang diizinkan. Berikut adalah syarat-syarat alat pelindung diri: o Memiliki daya pencegah dan memberikan perlindungan yang efektif
terhadap jenis bahaya yang dihadapi oleh karyawan
o Konstruksi dan kemampuannya harus memenuhi standar yang berlaku
o Efisien, ringan, nyaman dan tidak mengganggu gerak
4.4.1 Jenis-Jenis Alat Pelindung Diri
a. Topi keselamatan (safety head)
Untuk melindungi kepala terhadap benturan kemungkinan tertimpa
benda-benda yang jatuh, melindungi bagian kepala dari kejutan listrik ataupun
terhadap kemungkinan terkena bahan kimia yang berbahaya. Digunakan oleh
semua orang yang berada di daerah instalasi pabrik, topi keselamatan yang
disediakan berjumlah 220 buah untuk semua karyawan dan warnanya dibedakan
menurut kepentingan dan jabatannya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
109
b. Alat pelindung mata (eye goggle)
Untuk melindungi mata terhadap benda yang melayang, geram,
percikan, bahan kimia dan cahaya yang menyilaukan. Digunakan di tempat-
tempat berdebu dan terdapat bahan kimia yang berbahaya termasuk asam atau
alkali. Eye goggle yang disediakan berjumlah 100 buah untuk karyawan proses
dan utilitas ditambah untuk cadangan apabila ada karyawan lain memasuki daerah
proses.
c. Alat pelindung telinga
Untuk melindungi telinga terhadap kebisingan dimana bila alat tersebut
tidak dipergunakan dapat menurunkan daya pendengaran dan ketulian yang
bersifat tetap. Alat pelindung telinga adalah Ear Plug dan Ear Muff untuk
digunakan pada daerah dengan kebisingan diatas 95dB. Alat yang disediakan
berjumlah 100 buah untuk karyawan proses dan utilitas ditambah untuk cadangan
apabila ada karyawan lain memasuki daerah proses.
d. Sarung tangan
Digunakan untuk melindungi tangan terhadap bahaya fisik, kimia dan
listrik. Sarung tangan kulit, dipakai bila bekerja dengan benda yang kasar, tajam.
Sarung tangan asbes, digunakan bila bekerja dengan benda yang panas. Sarung
tangan karet, digunakan bila bekerja dengan bahan kimia yang berbahaya, korosif
dan iritatif. Sarung tangan listrik, digunakan bila bekerja dengan kemungkinan
terkena bahaya listrik. Alat yang disediakan berjumlah 100 buah untuk karyawan
proses dan utilitas ditambah untuk cadangan apabila ada karyawan lain memasuki
daerah proses.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
110
e. Baju Pelindung
Untuk melindungi seluruh bagian tubuh terhadap berbagai gangguan
yang dapat membahayakan karyawan. Digunanakan untuk karyawan proses dan
utilitas menggunakan wearpack, Alat yang disediakan berjumlah 100 buah.
f. Sepatu Pengaman
Untuk melindungi kaki terhadap gangguan yang membahayakan
karyawan di tempat kerja. Sepatu keselamatan digunakan untuk melindungi kaki
dari benda yang keras atau tajam, luka bakar karena bahan kimia yang korosif,
tertembus benda tajam dan untuk menjaga agar seseorang tidak jatuh terpeleset
oleh air/minyak. Sepatu karet digunakan untuk melindungi kaki terhadap bahan
kimia yang berbahaya. Sepatu listrik digunakan apabila bekerja dengan
kemungkinan terdapat bahaya listrik.
Alat yang disediakan berjumlah 100 buah untuk karyawan proses dan
utilitas ditambah untuk cadangan apabila ada karyawan lain memasuki daerah
proses. Keamanan kerja berkaitan erat dengan aktifitas suatu industri,
sehingga perlu dipikirkan suatu sistem keamanan yang memadai, karena
menyangkut keselamatan manusia, bahan baku, produk dan peralatan pabrik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
111
BAB V
MANAJEMEN PERUSAHAAN
5.1. Bentuk Perusahaan
Bentuk perusahaan yang direncanakan pada pra-rancangan pabrik sabun ini
adalah Perseroan Terbatas (PT). PT merupakan bentuk perusahaan yang
mendapatkan modalnya dari penjualan saham, tiap sekutu turut mengambil bagian
sebanyak satu saham atau lebih. Saham adalah surat berharga yang dikeluarkan
dari perusahaan atau PT tersebut dan orang yang memiliki saham berarti telah
menyetorkan modal ke perusahaan, yang berarti pula ikut memiliki perusahaan.
Dalam PT, pemegang saham hanya bertanggung jawab menyetor penuh jumlah
yang disebutkan dalam tiap saham.
Pabrik Sabun yang akan didirikan, sebagai berikut:
Bentuk perusahaan : Perseroan Terbatas (PT)
Lapangan Usaha : Industri Sabun
Lokasi Perusahaan : Gresik, Jawa Timur
Alasan dipilihnya bentuk perusahaan ini didasarkan atas beberapa faktor,
antara lain:
1. Mudah mendapatkan modal dengan cara menjual saham di pasar
modal atau perjanjian tertutup dan meminta pinjaman dari pihak
yang berkepentingan seperti badan usaha atau perseorangan.
111
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
112
2. Tanggung jawab pemegang saham bersifat terbatas, artinya
kelancaran produksi hanya akan ditangani oleh direksi beserta
karyawan sehingga gangguan dari luar dapat dibatasi.
3. Kelangsungan hidup perusahaan lebih terjamin karena tidak
terpengaruh dengan berhentinya pemegang saham, direksi berserta
stafnya, dan karyawan perusahaan.
4. Mudah mendapat kredit bank dengan jaminan perusahaan.
5. Pemilik dan pengurus perusahaan terpisah satu sama lain, pemilik
perusahaan adalah para pemegang saham dan pengurus perusahaan
adalah direksi beserta stafnya yang diawasi oleh dewan komisaris.
6. Efisiensi dari manajemen, para pemegang saham dapat memilih orang
yang ahli sebagai dewan komisaris dan direktur utama.
7. Lapangan usaha lebih luas, suatu PT dapat menarik modal yang
sangat besar dari masyarakat.
8. Merupakan bidang usaha yang memiliki kekayaan tersendiri yang
terpisah dari kekayaan pribadi
9. Mudah bergerak di pasar modal
(Widjaja, 2003)
5.2. Struktur Organisasi
Struktur organisasi merupakan salah satu faktor penting yang dapat
menunjang kelangsungan dan kemajuan perusahaan, karena berhubungan dengan
komunikasi yang terjadi dalam perusahaan demi tercapainya kerjasama yang baik
antar karyawan. Struktur organisasi terdiri dari 3 macam yaitu :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
113
1. Line System
Sistem ini digunakan pada perusahaan kecil dimana pemilik perusahaan
sebagai pemegang komando tertinggi dan memberi perintah secara langsung
kepada bawahannya.
2. Line and Staff System
Sistem ini digunakan pada sebagian besar perusahaan. Garis wewenang
lebih sederhana, praktis dan tegas. Seorang karyawan hanya akan bertanggung
jawab pada seorang atasan saja.
3. Functional System
Sistem ini menempatkan setiap karyawan pada bidangnya masing masing
sesuai keahlian. Wewenang karyawan terbatas pada bidang keahliannya. Biasanya
struktur ini digunakan pada perusahaan besar dan kompleks.
Untuk mendapatkan sistem organisasi yang baik maka perlu diperhatikan
azas-azas, antara lain: pendelegasian wewenang, perumusan tujuan perusahaan
dengan jelas, pembagian tugas kerja yang jelas, kesatuan perintah dan tanggung
jawab, sistem kontrol atas kerja yang telah dilaksanakan, dan organisasi
perusahaan yang fleksibel. (Widjaja, 2003)
Dengan berpedoman terhadap azas-azas tersebut, maka dipilih
organisasi kerja berdasarkan sistem line and staff. Pada sistem ini, garis
wewenang lebih sederhana, praktis dan tegas. Untuk kelancaran produksi, perlu
dibentuk staf ahli yang terdiri dari orang-orang yang ahli di bidangnya. Bantuan
pikiran dan nasehat akan diberikan oleh staf ahli kepada tingkat pengawas demi
tercapainya tujuan perusahaan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
114
Menurut Djoko (2003), ada 2 kelompok orang yang berpengaruh
dalam menjalankan organisasi kerja berdasarkan sistem garis dan staff ini, yaitu:
1. Sebagai garis atau lini, yaitu orang-orang yang melaksanakan tugas pokok
organisasi untuk mencapai tujuan.
2. Sebagai staff, yaitu orang-orang yang melakukan tugas sesuai dengan
keahliannya, dalam hal ini berfungsi untuk memberi saran kepada unit
operasional.
Struktur organisasi pabrik Sabun disajikan pada Gambar 5.1 berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
115
Kasipengendalian
KasiLaboratorium
Kasi Utilitas
KasiPemeliharaan
Kasi Akuntansi
KasiPenjualan
Kasi K3 &Lingkungan
KasiPembelian
KasiProses
Kasi Administrasi
KasiPersonalia
KasiPendidikan &
Pelatihan
KasiHumas
KasiPelayanan
Umum
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
116
5.3 Tugas dan Wewenang
5.3.1 Pemegang Saham
Pemegang saham adalah beberapa orang yang mengumpulkan modal
untuk kepentingan pendirian dan berjalannya operasi perusahaan tersebut.
Kekuasaan tertinggi pada perusahaan yang mempunyai bentuk PT (Perseroan
Terbatas) adalah Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS).
Pada RUPS tersebut, para pemegang saham berwenang:
1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris
2. Mengangkat dan memberhentikan Direktur
3. Mengesahkan hasil-hasil usaha serta neraca perhitungan untung rugi tahunan
dari perusahaan.
(Widjaja, 2003)
5.3.2 Dewan Komisaris
Dewan komisaris merupakan pelaksana tugas sehari-hari dari pemilik
saham sehingga dewan komisaris akan bertanggung jawab kepada pemilik saham.
Tugas-tugas Dewan Komisaris meliputi:
1. Menilai dan menyetujui rencana direksi tentang kebijakan umum, target
perusahaan, alokasi sumber - sumber dana dan pengarahan pemasaran.
2. Mengawasi tugas-tugas direksi.
3. Membantu direksi dalam tugas-tugas penting.
(Widjaja, 2003)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
117
5.3.3 Dewan Direksi
Direksi utama merupakan pimpinan tertinggi dalam perusahaan dan
bertanggung jawab sepenuhnya terhadap maju mundurnya perusahaan. Direktur
utama bertanggung jawab kepada dewan komisaris atas segala tindakan dan
kebijakan yang telah diambil sebagai pimpinan perusahaan. Direktur utama
membawahi direktur komersil, direktur teknik & produksi, dan direktur SDM &
umum.
Tugas direktur utama antara lain:
1. Melaksanakan kebijakan perusahaan dan mempertanggung jawabkan
pekerjaannya secara berkala pada pemegang saham.
2. Menjaga kestabilan organisasi perusahaan dan membuat kelangsungan
hubungan yang baik antara pemilik saham, pimpinan, karyawan, dan
konsumen.
3. Mengangkat dan memberhentikan kepala bagian dengan persetujuan rapat
pemegang saham.
4. Mengkoordinir kerja sama antara bagian produksi, keuangan dan umum.
Tugas dari direktur komersil antara lain:
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang keuangan perusahaan
dan pemasaran produk.
2. Mengkoordinir, mengatur, dan mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-
kepala bagian yang menjadi bawahannya.
Tugas direktur teknik dan produksi antara lain:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
118
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang teknik dan
kelangsungan proses produksi.
2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-
kepala bagian yang menjadi bawahannya.
Tugas direktur SDM dan umum antara lain:
1. Bertanggung jawab kepada direktur utama dalam bidang personalia, relasi
perusahaan, dan pelayanan umum.
2. Mengkoordinir, mengatur, serta mengawasi pelaksanaan pekerjaan kepala-
kepala bagian yang menjadi bawahannya.
5.3.4 Staf Ahli
Staf ahli terdiri dari tenaga-tenaga ahli yang bertugas membantu direktur
dalam menjalankan tugasnya, baik yang berhubungan dengan teknik maupun
administrasi. Staf ahli bertanggung jawab kepada direktur utama sesuai dengan
bidang keahlian masing-masing.
Tugas dan wewenang staf ahli meliputi :
1. Mengadakan evaluasi bidang teknik dan ekonomi perusahaan.
2. Memberi masukan-masukan dalam perencanaan dan pengembangan
perusahaan.
3. Memberi saran-saran dalam bidang hukum.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
119
5.3.5 Penelitian dan Pengembangan (Litbang)
Litbang terdiri dari tenaga-tenaga ahli sebagai pembantu direksi dan
bertanggung jawab kepada direksi dalam hal pengembangan dan rekayasa produk.
Tugas dan wewenangnya meliputi:
1. Memperbaiki mutu produksi
2. Memperbaiki dan melakukan inovasi terhadap proses produksi
3. Meningkatkan efisiensi perusahaan di berbagai bidang
5.3.6 Kepala Bagian
Secara umum tugas kepala bagian adalah mengkoordinir, mengatur, dan
mengawasi pelaksanaan pekerjaan dalam lingkungan bagiannya sesuai dengan
garis wewenang yang diberikan oleh pimpinan perusahaan. Kepala bagian dapat
juga bertindak sebagai staf direktur. Kepala bagian bertanggung jawab kepada
direktur utama. (Zamani, 1998)
Kepala bagian terdiri dari:
1. Kepala Bagian Keuangan
Kepala bagian keuangan bertanggung jawab kepada direktur komersil
dalam bidang keuangan perusahaan, Kabag Keuangan membawahi dua
Kepala Seksi (Kasi), yaitu Kepala Seksi Akuntansi dan Kepala Seksi
Administrasi.
Tugas Kasi Akuntansi adalah:
a. Mencatat utang piutang perusahaan.
b. Mengatur administrasi kantor dan pembukuan.
c. Mengaudit masalah perpajakan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
120
Tugas Kasi Administrasi antara lain:
a. Menghitung penggunaan uang perusahaan, mengamankan uang, dan
membuat ramalan tentang keuangan masa depan.
b. Mengadakan perhitungan tentang gaji dan insentif karyawan.
2. Kepala Bagian Pemasaran
Kepala bagian pemasaran bertanggung jawab kepada direktur komersil
dalam bidang pemasaran produk dan pembelian alat dan bahan yang
diperlukan untuk proses produksi, Kabag Pemasaran membawahi dua Kepala
Seksi (Kasi), yaitu Kepala Seksi Penjualan dan Kepala Seksi Pembelian.
Tugas Kasi penjualan, antara lain:
a. Merencanakan strategi penjualan hasil produksi.
b. Mengatur distribusi hasil produksi.
Tugas Kasi Pembelian, antara lain:
a. Melaksanakan pembelian barang dan peralatan yang dibutuhkan
perusahaan dalam kaitannya dengan proses produksi.
b. Mengetahui pasar dan mutu bahan baku serta mengatur keluar masuknya
bahan dan alat dari gudang.
3. Kepala Bagian Produksi
Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang mutu dan
kelancaran produksi serta mengkoordinir kepala-kepala seksi yang menjadi
bawahannya. Kepala bagian produksi membawahi Kepala Seksi Proses,
Kepala Seksi Pengendalian, dan Kepala Seksi Laboratorium.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
121
Tugas Kasi Proses adalah mengawasi jalannya proses produksi dan
bertanggung jawab terhadap kelancaran proses.
Tugas Kasi Pengendalian adalah mengendalikan laju produksi pabrik sesuai
dengan kebutuhan pasar dan bertanggungjawab terhadap kuantitas hasil
produksi, serta jumlah pemakaian bahan baku dan bahan penunjang lainnya.
Tugas seksi laboratorium, antara lain:
a. Mengawasi dan menganalisa mutu bahan baku dan bahan pembantu.
b. Mengawasi dan menganalisa mutu produksi.
c. Mengawasi hal-hal yang berhubungan dengan buangan pabrik.
d. Membuat laporan berkala kepada Kepala Bagian Produksi.
4. Kepala Bagian Teknik
Bertanggung jawab kepada direktur produksi dalam bidang peralatan dan
utilitas. Kabag Teknik membawahi Kepala Seksi Pemeliharaan, Kepala Seksi
Utilitas, dan Kepala Seksi K3 & Lingkungan.
Tugas Kasi Pemeliharaan, antara lain:
a. Melaksanakan pemeliharaan fasilitas gedung dan peralatan pabrik.
b. Memperbaiki kerusakan peralatan pabrik.
Tugas Kasi Utilitas, antara lain melaksanakan dan mengatur sarana utilitas
untuk memenuhi kebutuhan proses, air, steam, udara tekan dan tenaga listrik.
Tugas Kasi K3 & Lingkungan antara lain:
a. Mengatur, menyediakan, dan mengawasi hal-hal yang berhubungan
dengan keselamatan kerja.
b. Melindungi pabrik dari resiko kecelakaan kerja.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
122
5. Kepala Bagian Sumber Daya Manusia
Bertanggung jawab kepada direktur SDM & Umum dalam bidang
personalia dan pendidikan. Kabag SDM membawahi Kepala Seksi personalia
dan Kepala Seksi Pendidikan & Pelatihan.
Tugas Kasi Personalia antara lain:
a. Menciptakan suasana kerja yang baik antara pekerja, pekerjaan, dan
lingkungannya supaya tidak terjadi pemborosan waktu dan biaya.
b. Mengusahakan disiplin kerja yang tinggi dalam menciptakan kondisi kerja
yang tenang dan dinamis.
c. Melaksanakan hal-hal yang berhubungan dengan kesejahteraan karyawan.
Tugas Kasi Pendidikan & Pelatihan adalah mendidik dan melatih karyawan
baru (on the job training) ataupun mahasiswa kerja praktek tentang
perusahaan.
6. Kepala Bagian Umum
Bertanggung jawab kepada direktur SDM & umum dalam bidang
hubungan masyarakat, dan pelayanan umum. Kabag Umum membawahi
Kepala Seksi Humas dan Kepala Seksi Pelayanan Umum.
Kasi Humas bertugas mengatur hubungan antara perusahaan dengan
masyarakat di luar lingkungan perusahaan, serta menjalin relasi atau kerja
sama dengan instansi lain.
Kasi Pelayanan Umum bertugas menjaga keamanan dan kebersihan
pabrik, serta memberikan pelayanan umum kepada pegawai.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
123
5.4. Pembagian Jam Kerja Karyawan
Pabrik Sabun ini direncanakan beroperasi selama 300 hari dalam satu
tahun dan proses produksi berlangsung 24 jam per hari. Sisa hari yang bukan
hari libur digunakan untuk perawatan, perbaikan, dan shut down pabrik.
Sedangkan pembagian jam kerja karyawan digolongkan dalam dua golongan
yaitu karyawan shift dan non shift.
5.4.1. Karyawan non shift / harian
Karyawan non shift adalah karyawan yang tidak menangani proses
produksi secara langsung. Yang termasuk karyawan harian adalah direktur,
staf ahli, kepala bagian, kepala seksi serta karyawan yang berada di kantor.
Karyawan harian akan bekerja selama 5 hari dalam seminggu dan libur
pada hari Sabtu, Minggu dan hari besar,dengan pembagian kerja sebagai
berikut:
Jam kerja:
Hari Senin Jumat : Pukul 07.00 15.00
Jam istirahat:
Hari Senin Kamis : Pukul 12.00 13.00
: Pukul 11.00 13.00
5.4.2. Karyawan Shift / Ploog
Karyawan shift adalah karyawan yang secara langsung menangani
proses produksi atau mengatur bagian-bagian tertentu dari pabrik yang
mempunyai hubungan dengan masalah keamanan dan kelancaran produksi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
124
Yang termasuk karyawan shift ini adalah operator produksi, sebagian dari
bagian teknik, bagian gudang dan bagian utilitas, pengendalian,
laboratorium, dan bagian-bagian yang harus selalu siaga untuk menjaga
keselamatan serta keamanan pabrik.
Para karyawan shift akan bekerja secara bergantian selama 24 jam, dengan
pengaturan sebagai berikut:
o Shift Pagi : Pukul 07.00 15.00
o Shift Sore : Pukul 15.00 23.00
o Shift Malam : Pukul 23.00 07.00
Untuk karyawan shift ini dibagi menjadi 4 kelompok (A / B / C / D) dimana
dalam satu hari kerja, hanya tiga kelompok masuk, sehingga ada satu
kelompok yang libur. Untuk hari libur atau hari besar yang ditetapkan
pemerintah, kelompok yang bertugas tetap harus masuk, akan tetapi dihitung
kerja lembur dan mendapat insentif tambahan. Jadwal pembagian kerja
masing-masing kelompok ditampilkan dalam bentuk tabel sebagai berikut:
Tabel 5.1 Jadwal Pembagian Kelompok Shift
Hari 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pagi A A D D C C B B A
Sore B B A A D D C C B
Malam C C B B A A D D C
Libur D D C C B B A A D
Jadwal untuk tanggal selanjutnya berulang ke susunan awal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
125
Kelancaran produksi dari suatu pabrik sangat dipengaruhi oleh faktor
kedisiplinan para karyawannya dan akan secara langsung mempengaruhi
kelangsungan dan kemajuan perusahaan. Untuk itu kepada seluruh karyawan
diwajibkan mengisi presensi, presensi juga bisa digunakan oleh pimpinan
perusahaan sebagai salah satu dasar dalam mengembangkan karier para
karyawan di dalam perusahaan. (Djoko, 2003)
5.5. Status Karyawan dan Sistem Upah
Pada pabrik Sabun ini sistem upah karyawan berbeda-beda tergantung
pada status karyawan, kedudukan, tanggung jawab, dan keahlian. Menurut
status karyawan dapat dibagi menjadi tiga golongan sebagai berikut:
1. Karyawan Tetap
Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan dengan surat
keputusan (SK) direksi dan mendapat gaji bulanan sesuai dengan
kedudukan, keahlian, dan masa kerjanya.
2. Karyawan Harian
Yaitu karyawan yang diangkat dan diberhentikan direksi tanpa SK
direksi dan mendapat upah harian yang dibayar tiap akhir pekan.
3. Karyawan Borongan
Yaitu karyawan yang digunakan oleh pabrik bila diperlukan saja,
karyawan ini menerima upah borongan untuk suatu pekerjaan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
5.6.
P
engg
olon
gan
Jaba
tan,
Jum
lah
Kar
yaw
an D
an G
aji
Tab
el 5
.2 P
engg
olon
gan
Jaba
tan,
Jum
lah
Kar
yaw
an d
an G
aji
N
O
Gol
. Ja
bata
n Ju
mla
h P
endi
dika
n
Kua
lifik
asi
Gaj
i /bu
lan
1
I.
Dir
ektu
r U
tam
a 1
Mag
iste
r E
kono
mi /
Tek
nik
Kim
ia
S2 p
enga
lam
an 1
0 ta
hun
50.0
00.0
00
2
II.
Dir
ektu
r K
omer
sil
1 M
agis
ter
Eko
nom
i / A
kunt
ansi
S2
pen
gala
man
10
tahu
n 30
.000
.000
3
II.
Dir
ektu
r T
ekni
k &
Pro
duks
i 1
Mag
iste
r T
ekni
k K
imia
S2
pen
gala
man
10
tahu
n 30
.000
.000
4
II.
Dir
ektu
r SD
M &
Um
um
1 M
agis
ter
Hum
as /
Psik
olog
i S2
pen
gala
man
10
tahu
n 30
.000
.000
5
III.
Staf
Ahl
i 3
Sarj
ana
Tek
nik
/ Eko
nom
i S1
pen
gala
man
5 ta
hun
20.0
00.0
00
6
IV.
Litb
ang
3 Sa
rjan
a T
ekni
k / M
IPA
S1
pen
gala
man
5 ta
hun
15.0
00.0
00
7
V.
Kep
ala
Bag
ian
Prod
uksi
1
Sarj
ana
Tek
nik
Kim
ia
S1 p
enga
lam
an 3
tahu
n 10
.000
.000
8
V.
Kep
ala
Bag
ian
Tek
nik
1 Sa
rjan
a T
ekni
k K
imia
/ M
esin
S1
pen
gala
man
3 ta
hun
10.0
00.0
00
9
V.
Kep
ala
Bag
ian
SDM
1
Sarj
ana
Kom
unik
asi /
Psi
kolo
gi
S1 p
enga
lam
an 3
tahu
n 10
.000
.000
10
V
. K
epal
a B
agia
n U
mum
1
Sarj
ana
Man
ajem
en /
Tek
nik
S1 p
enga
lam
an 3
tahu
n 10
.000
.000
11
V
. K
epal
a B
agia
n K
euan
gan
1 Sa
rjan
a E
kono
mi /
Aku
ntan
si
S1 p
enga
lam
an 3
tahu
n 10
.000
.000
12
V
. K
epal
a B
agia
n Pe
mas
aran
1
Sarj
ana
Eko
nom
i / T
ekni
k S1
pen
gala
man
3 ta
hun
10.0
00.0
00
13
V
I.
Kep
ala
Seks
i Pro
ses
1 Sa
rjan
a T
ekni
k K
imia
S1
pen
gala
man
2 ta
hun
7.50
0.00
0
14
V
I.
Kep
ala
Seks
i Pen
gend
alia
n 1
Sarj
ana
Tek
nik
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
15
V
I.
Kep
ala
Seks
i Lab
orat
oriu
m
1 Sa
rjan
a T
ekni
k / M
IPA
S1
pen
gala
man
2 ta
hun
7.50
0.00
0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
Tab
el 5
.2 P
engg
olon
gan
Jaba
tan,
Jum
lah
Kar
yaw
an d
an G
aji (
lanj
utan
)
N
O
Gol
. Ja
bata
n Ju
mla
h
Pen
didi
kan
K
ualif
ikas
i G
aji /
bula
n
16
V
I. K
epal
a Se
ksi K
3 &
Lin
gkun
gan
1 Sa
rjan
a T
ekni
k K
imia
/ L
ingk
unga
n S1
pen
gala
man
2 ta
hun
7.50
0.00
0
17
V
I. K
epal
a Se
ksi P
emel
ihar
aan
1 Sa
rjan
a T
ekni
k M
esin
S1
pen
gala
man
2 ta
hun
7.50
0.00
0
18
V
I. K
epal
a Se
ksi U
tilita
s 1
Sarj
ana
Tek
nik
Kim
ia /
Mes
in
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
19
V
I. K
epal
a Se
ksi A
dmin
istr
asi
1 Sa
rjan
a E
kono
mi
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
20
V
I. K
epal
a Se
ksi A
kunt
ansi
1
Sarj
ana
Aku
ntan
si
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
21
V
I. K
epal
a Se
ksi P
embe
lian
1 Sa
rjan
a E
kono
mi
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
22
V
I. K
epal
a Se
ksi P
enju
alan
1
Sarj
ana
Eko
nom
i S1
pen
gala
man
2 ta
hun
7.50
0.00
0
23
V
I. K
epal
a Se
ksi P
erso
nali
a 1
Sarj
ana
Kom
unik
asi /
Ps
ikol
ogi
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
24
V
I. K
epal
a Se
ksi D
ikla
t 1
Sarj
ana
Tek
nik
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
25
V
I. K
epal
a Se
ksi H
umas
1
Sarj
ana
Kom
unik
asi
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
26
V
I. K
epal
a Se
ksi P
elay
anan
Um
um
1 Sa
rjan
a H
ukum
/ Ps
ikol
ogi
S1 p
enga
lam
an 2
tahu
n 7.
500.
000
27
V
II.
Sekr
etar
is
4 Sa
rjan
a / A
kade
mi S
ekre
tari
s S1
/D3
3.50
0.00
0
28
V
III.
K
arya
wan
Pro
ses
40
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 3.
000.
000
29
V
III.
K
arya
wan
Pen
gend
alia
n 10
Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
4.00
0.00
0
30
V
III.
K
arya
wan
Lab
orat
oriu
m
12
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 3.
000.
000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
Tab
el 5
.2 P
engg
olon
gan
Jaba
tan,
Jum
lah
Kar
yaw
an d
an G
aji (
lanj
utan
)
N
O
Gol
. Ja
bata
n Ju
mla
h P
endi
dika
n
Kua
lifik
asi
Gaj
i /bu
lan
31
V
III.
K
arya
wan
K3
& L
ingk
unga
n 5
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 4.
000.
000
32
V
III.
K
arya
wan
Pem
elih
araa
n 10
Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
4.00
0.00
0
33
V
III.
K
arya
wan
Util
itas
20
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 3.
000.
000
34
V
III.
K
arya
wan
Adm
inis
tras
i 5
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 3.
500.
000
35
V
III.
K
arya
wan
Aku
ntan
si
5 Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
3.50
0.00
0
36
V
III.
K
arya
wan
Pem
belia
n 5
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 3.
500.
000
37
V
III.
K
arya
wan
Pen
jual
an
5 Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
3.50
0.00
0
38
V
III.
K
arya
wan
Per
sona
lia
5 Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
3.50
0.00
0
39
V
III.
K
arya
wan
Dik
lat
5 Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
3.50
0.00
0
40
V
III.
K
arya
wan
Hum
as
5 Sa
rjan
a / A
hli M
adya
S1
/D3
3.50
0.00
0
41
V
III.
K
arya
wan
Pel
ayan
an u
mum
5
Sarj
ana
/ Ahl
i Mad
ya
S1/D
3 3.
500.
000
42
V
III.
D
okte
r 4
Sarj
ana
Dok
ter
Um
um
7.00
0.00
0
43
V
III.
Pe
raw
at
4 A
kade
mi K
eper
awat
an
D3
3.00
0.00
0
44
V
III.
So
pir
dan
Pesu
ruh
8 SL
TA
/ Se
dera
jat
SLT
A /
Sede
raja
t 2.
000.
000
45
V
III.
Pe
tuga
s K
eber
siha
n da
n K
eam
anan
12
SL
TA
/ Se
dera
jat
SLT
A /
Sede
raja
t 2.
000.
000
T
otal
20
0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
129
5.7. Kesejahteraan Sosial Karyawan
Kesejahteraan sosial yang diberikan oleh perusahaan pada para karyawan,
antara lain:
1. Tunjangan
o Tunjangan yang berupa gaji pokok yang diberikan berdasarkan golongan
karyawan yang bersangkutan.
o Tunjangan jabatan yang diberikan berdasarkan jabatan yang dipegang
karyawan.
o Tunjangan lembur yang diberikan kepada karyawan yang bekerja diluar
jam kerja berdasarkan jumlah jam kerja.
2. Pakaian Kerja
Pakaian kerja diberikan kepada setiap karyawan setiap tahun sejumlah empat
pasang.
3. Cuti
o Cuti tahunan diberikan kepada setiap karyawan selama 12 hari kerja dalam
satu tahun.
o Cuti sakit diberikan kepada karyawan yang menderita sakit berdasarkan
keterangan dokter.
o Cuti hamil diberikan kepada karyawati yang hendak melahirkan, masa cuti
berlaku selama 2 bulan sebelum melahirkan sampai 1 bulan sesudah
melahirkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
130
4. Pengobatan
o Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit tidak disebabkan
oleh kecelakaan kerja, diatur berdasarkan kebijaksanaan perusahaan.
o Biaya pengobatan bagi karyawan yang menderita sakit yang diakibatkan
oleh kecelakaan kerja, ditanggung oleh perusahaan sesuai dengan undang-
undang.
5. Asuransi Tenaga Kerja
Asuransi tenaga kerja diberikan oleh perusahaan bila jumlah karyawan lebih
dari 10 orang atau dengan gaji karyawan lebih besar dari Rp. 1.000.000,00
per bulan.
(Masud, 1989)
5.8. Manajemen Perusahaan
Manajemen produksi merupakan salah satu bagian dari manajemen
perusahaan yang fungsi utamanya adalah menyelenggarakan semua kegiatan
untuk memproses bahan baku menjadi produk dengan mengatur penggunaan
faktor-faktor produksi sedemikian rupa sehingga proses produksi berjalan sesuai
dengan yang direncanakan.
Manajemen produksi meliputi manajemen perancangan dan pengendalian
produksi. Tujuan perencanaan dan pengendalian produksi mengusahakan
perolehan kualitas produk sesuai target dalam jangka waktu tertentu. Dengan
meningkatnya kegiatan produksi maka selayaknya diikuti dengan kegiatan
perencanaan dan pengendalian agar penyimpangan produksi dapat dihindari.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
131
Perencanaan sangat erat kaitannya dengan pengendalian dimana
perencanaan merupakan tolak ukur bagi kegiatan operasional sehingga
penyimpangan yang terjadi dapat diketahui dan selanjutnya dikembalikan pada
arah yang sesuai.
5.8.1. Perencanaan Produksi
Dalam menyusun rencana produksi secara garis besar ada direktur
keuangan dan umum. Hal yang perlu dipertimbangkan yaitu faktor internal dan
faktor eksternal. Faktor internal adalah kemampuan pabrik sedangkan faktor
eksternal adalah faktor yang menyangkut kemampuan pasar terhadap jumlah
produk yang dihasilkan.
Dipengaruhi oleh keandalan dan kemampuan mesin yaitu jam kerja efektif
dan beban yang diterima.
1. Kemampuan Pasar
Dapat dibagi menjadi 2 kemungkinan, yaitu:
Kemampuan pasar lebih besar dibandingkan kemampuan pabrik, maka
rencana produksi disusun secara maksimal.
Kemampuan pasar lebih kecil dari kemampuan pabrik.
Ada tiga alternatif yang dapat diambil:
Rencana prduksi sesuai kemampuan pasar atau produksi diturunkan sesuai
dengan kemampuan pasar, dengan mempertimbangkan untung dan rugi.
Rencana produksi tetap dengan mempertimbangkan bahwa kelebihan produksi
disimpan dan dipasarkan tahun berikutnya.
Mencari daerah pemasaran baru.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
132
2. Kemampuan Pabrik
Pada umumnya kemampuan pabrik ditentukan oleh beberapa faktor, antara
lain:
Bahan Baku
Dengan pemakaian yang memenuhi kualitas dan kuantitas, maka akan
mencapai jumlah produk yang diinginkan.
Tenaga kerja
Kurang terampilnya tenaga kerja akan menimbulkan kerugian, sehingga
diperlukan pelatihan agar kemampuan kerja keterampilannya meningkat dan
sesuai dengan yang diinginkan.
Peralatan (Mesin)
Ada dua hal yang mempengaruhi kehandalan dan kemampuan mesin, yaitu
kemampuan mesin dan jam kerja mesin efektif, yakni kemampuan suatu alat
untuk beroperasi pada kapasitas yang diinginkan pada periode tertentu.
5.8.2. Pengendalian Produksi
Setelah perencanaan produksi disusun dan proses produksi dijalankan,
perlu adanya pengawasan dan pengendalian produksi agar proses berjalan baik.
Kegiatan proses produksi diharapkan menghasilkan produk dengan mutu sesuai
dengan standard dan jumlah produk sesuai dengan rencana dalam jangka waktu
sesuai jadwal.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
133
a. Pengendalian Kualitas
Penyimpangan kualitas terjadi karena mutu bahan baku tidak baik, kerusakan
alat, dan penyimpangan operasi. Hal-hal tersebut dapat diketahui dari monitor
atau hasil analisis laboratorium.
b. Pengendalian Kuantitas
Penyimpangan kuantitas terjadi karena kesalahan operator, kerusakan mesin,
keterlambatan bahan baku serta perbaikan alat yang terlalu lama.
c. Pengendalian Waktu
Untuk mencapai kuantitas tertentu perlu adanya waktu tertentu pula.
d. Pengendalian Bahan Proses
Bila ingin dicapai kapasitas produksi yang diinginkan maka bahan proses
harus mencukupi sehingga diperlukan pengendalian bahan proses agar tidak
terjadi kekurangan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
134
BAB VI
ANALISA EKONOMI
Pada perancangan pabrik, dilakukan evaluasi atau penilaian investasi
dengan maksud untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang menguntungkan
atau tidak. Komponen terpenting dari perancangan ini adalah estimasi harga alat-
alat, karena harga ini dipakai sebagai dasar untuk estimasi analisa ekonomi.
Analisa ekonomi dipakai untuk mendapatkan perkiraan/estimasi tentang
kelayakan investasi modal dalam suatu kegiatan produksi suatu pabrik dengan
meninjau kebutuhan modal investasi, besarnya laba yang diperoleh, lamanya
modal investasi dapat dikembalikan dan terjadinya titik impas. Selain itu, analisa
ekonomi dimaksudkan untuk mengetahui apakah pabrik yang dirancang dapat
menguntungkan atau tidak jika didirikan.
Untuk itu, pada perancangan pabrik sabun ini kelayakan investasi modal
dalam sebuah pabrik dapat diperkirakan dan dianalisa yaitu (Donald, 1989):
1. Profitability
2. Percent Profit on Sales (%POS)
3. Percent Return 0n Investment (%ROI)
4. Pay Out Time (POT)
5. Break Even Point (BEP)
6. Shut Down Point (SDP)
7. Discounted Cash Flow (DCF)
134
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
135
Untuk meninjau faktor-faktor di atas perlu dilakukan penafsiran terhadap
beberapa faktor yaitu:
1. Penafsiran modal industri (Total Capital Investment)
Capital Investment adalah banyaknya pengeluaran-pengeluaran yang
diperlukan untuk fasilitas - fasilitas produktif dan untuk menjalankannya.
Capital Investment meliputi:
a. Fixed Capital Investment (Modal tetap)
b. Working Capital (Modal kerja)
2. Penentuan biaya produksi total (Production Costs), yang terdiri dari :
a. Biaya pengeluaran (Manufacturing Costs)
Manufacturing Cost merupakan jumlah direct, indirect, dan fixed
manufacturing cost yang bersangkutan dengan produk.
Direct Manufacturing Cost
Indirect Manufacturing Cost
Fixed Manufacturing Cost
b. Biaya pengeluaran Umum (General Expense)
3. Total Pendapatan penjualan produk
6.1. Penaksiran Harga Peralatan
Harga peralatan proses tiap alat tergantung pada kondisi ekonomi
yang sedang terjadi. Untuk mengetahui harga peralatan yang pasti setiap
tahun sangat sulit sehingga diperlukan suatu metoda atau cara untuk
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
136
memperkirakan harga suatu alat dari data peralatan serupa tahun-tahun
sebelumnya. Penentuan harga peralatan dilakukan dengan menggunakan
data indeks harga.
Tabel 6.1 Indeks Harga Alat
Cost Indeks tahun Chemical Engineering Plant Index
1991 361,3
1992 358,2
1993 359,2
1994 368,1
1995 381,1
1996 381,7
1997 386,5
1998 389,5
1999 390,6
2000 394,1
2001 394,3
2002 390,4
(Peters & Timmerhaus, 2003)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
137
Gambar 6.1 Chemical Engineering Cost Index
Dengan asumsi kenaikan indeks linear, maka dapat diturunkan persamaan
least square sehingga didapatkan persamaan berikut:
Y = 3,6077 X - 6823,1744
Tahun 2014 adalah tahun ke 24, sehingga indeks tahun 2014 adalah
442,73. Harga alat dan yang lainnya diperkirakan pada tahun evaluasi
(2014) dan dilihat dari grafik pada referensi. Untuk mengestimasi harga
alat tersebut pada masa sekarang digunakan persamaan (Peters &
Timmerhaus, 2003):
Ex = Ey .
Ex = Harga pembelian pada tahun 2014
Ey = Harga pembelian pada tahun 2002
Nx = Indeks harga pada tahun 2014
Ny = Indeks harga pada tahun 2002
y = 3.6077x - 6823.1744
355360365370
375380385
390395400405
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004
Ind
eks
Tahun
Ny
Nx
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
138
6.2. Dasar Perhitungan
Kapasitas produksi : 60.000 ton/tahun
Satu tahun operasi : 300 hari
Pabrik didirikan : 2014
Harga bahan baku utama pada tahun 2014
RBDPS : US $ 0,42 / kg
NaOH : US $ 0,36 / kg
Harga Bahan Penolong pada tahun 2014
NaCl : US $ 0,17 / kg
Na2SO4 : US $ 0,1 / kg
EDTA : US $ 2,04 / kg
Parfume : US $ 30,85 / kg
6.3. Penentuan Total Capital Investment (TCI)
Asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam analisa ekonomi :
1. Pembangunan fisik pabrik akan dilaksanakan pada awal tahun 2014
dan pabrik dapat beroperasi secara komersial pada akhir tahun 2014.
2. Proses yang dijalankan adalah proses kontinyu.
3. Kapasitas produksi adalah 60.000 ton/tahun.
4. Jumlah hari kerja adalah 300 hari per tahun.
5. Shut down pabrik dilaksanakan selama 30 hari dalam satu tahun untuk
perbaikan alat-alat pabrik.
6. Modal kerja yang diperhitungkan selama 1 bulan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
139
7. Umur alat-alat pabrik diperkirakan 10 tahun (kecuali alat-alat tertentu
(umur pompa dan tangki adalah 5 tahun).
8. Nilai rongsokan (Salvage Value) adalah nol.
9. Situasi pasar, biaya dan lain-lain diperkirakan stabil selama pabrik
beroperasi.
10. Upah buruh asing U$ 8,5 per man hour.
11. Upah buruh lokal Rp 10.000,00 per man hour.
12. Satu man hour asing sama dengan dua man hour Indonesia.
13. Kurs rupiah yang dipakai Rp.9.0258,00.
14. Semua produk sabun padat habis terjual.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
140
6.4. Hasil Perhitungan
6.4.1 Fixed Capital Invesment (FCI)
Tabel 6.2 Fixed Capital Invesment
No Jenis Harga (IDR) Harga (USD)
1 Purchase equipment cost 7.150.097.247 64.529.627.654.175
2 Instalasi 1.037.455.881 9.363.039.326.025
3 Pemipaan 1.289.101.285 11.634.139.097.125
4 Instrumentasi 673.935.079 6.082.264.087.975
5 Isolasi 219.403.450 1.980.116.136.250
6 Listrik 587.423.162 5.301.494.037.050
7 Bangunan 3.417.325.890 30.841.366.157.250
8 Tanah dan perbaikan 16.788.613.667 151.517.238.344.675
9 Utilitas 7.494.978.666 67.642.182.460.650
Physical plant cost 38.658.334.326 348.891.467.292.150
10. Engineering & construction 9.664.583.582 87.222.866.827.550
Direct plant cost 48.322.917.908 436.114.334.119.700
11. 4.832.291.791 43.611.433.413.775
12. Contingency 12.080.729.477 109.028.583.529.925
Fixed Capital Invesment (FCI) 65.235.939.176 588.754.351.063.400
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
141
6.4.2 Working Capital Investment (WCI)
Tabel 6.3 Working Capital Investment
No. Jenis Harga (IDR) Harga (USD)
1. Raw material inventory 36.651.508.707 330.779.866.080.675
2. Inprocess inventory 321.699.680 2.903.339.612.000
3. Product inventory 84.928.715.618 766.481.658.452.450
4. Extended Credit 109.173.622.833 985.291.946.067.825
5. Available Cash 84.928.715.618 766.481.658.452.450
Working Capital Investment (WCI) 316.004.262.458 2.851.938.468.683.450
6.4.3 Total Capital Investment (TCI)
TCI = FCI + WCI = Rp 381.240.201.633
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
142
6.4.4 Direct Manufacturing Cost (DMC)
Tabel 6.4 Direct Manufacturing Cost
No. Jenis Harga (IDR) Harga (USD)
1. Harga Bahan Baku 439.818.104.485 3.969.358.392.977.120
2. Gaji Pegawai 3.792.000.000 34.222.800.000.000
3. Supervisi 1.980.000.000 17.869.500.000.000
4. Maintenance 4.566.515.742 41.212.804.571.550
5. Plant Supplies 684.977.361 6.181.920.683.025
6. Royalty & Patent 39.302.504.220 354.705.100.585.500
7. Utilitas 17.767.460.074 160.351.327.167.850
Direct Manufacturing Cost 507.911.561.883 4.583.901.845.994.070
6.4.5 Indirect Manufacturing Cost (IMC)
Tabel 6.5 Indirect Manufacturing Cost
No. Jenis Harga (IDR) Harga (USD)
1. Payroll Overhead 315.000.000 2.842.875.000.000
2. Laboratory 210.000.000 1.895.250.000.000
3. Plant Overhead 1.050.000.000 9.476.250.000.000
4. Packaging & Shipping 994.939.195.573 8.979.326.240.046.320
Indirect Manufacturing Cost 502.382.120.120 4.533.998.634.083.000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
143
6.4.6 Fixed Manufacturing Cost (FMC)
Tabel 6.6 Fixed Manufacturing Cost
No. Jenis Harga (IDR) Harga (USD)
1. Depresiasi 6.523.593.918 58.875.435.109.950
2. Property Tax 1.304.718.784 11.775.087.025.600
3. Asuransi 1.022.592.717 9.228.899.270.925
Fixed Manufacturing Cost 8.850.905.419 79.879.421.406.475
6.4.7 Total Manufacturing Cost (TMC)
TMC = DMC + IMC + FMC
= Rp 1.019.144.587.421
6.4.8 General Expense (GE)
Tabel 6.7 General Expense
No. Jenis Harga (IDR) Harga (USD)
1. Administrasi 5.809.000.000 52.426.225.000.000
2. Sales 163.760.434.250 1.477.937.919.106.250
3. Research 32.752.086.850 295.587.583.821.250
4. Finance 25.331.218.164 228.614.243.930.100
General Expense (GE) 227.652.739.264 2.054.565.971.857.600
6.4.9 Total Production Cost (TPC)
TPC = TMC + GE = Rp 1.246.797.326.685
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
144
6.4.10 Analisa Kelayakan
a. Fixed manufacturing Cost (Fa)
Fixed manufacturing Cost (Fa) = Rp. 8.850.905.419
b. Variabel Cost (Va)
Raw material = Rp 439.818.104.485
Packaging + transport = Rp 497.831.720.120
Utilitas = Rp 7.494.978.666
Royalti = Rp 39.302.504.220
Variabel Cost (Va) = Rp 984.447.307.491
c. Regulated Cost (Ra)
Labor = Rp 3.792.000.000
Supervisi = Rp. 1.980.000.000
Payroll Overhead = Rp. 758.400.000
Plant Overhead = Rp. 3.033.600.000
Laboratorium = Rp 758.400.000
General Expense = Rp 227.652.739.264
Maintenance = Rp 4.566.515.742
Plant Supplies = Rp 684.977.361
Regulated Cost (Ra) = Rp 243.226.632.367
d. Penjualan (Sa)
Total Penjualan produk selama 1 tahun (Sa) = Rp 1.310.083.473.999
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
145
Tabel 6.8 Analisa Kelayakan
No. Keterangan Perhitungan Batasan
1.
Percent Return On Investment (% ROI)
ROI sebelum pajak 97,01 % min.44 %
ROI setelah pajak 72,76 %
2.
Pay Out Time (POT). tahun
POT sebelum pajak 0,93 tahun max 2 tahun
POT setelah pajak 1,21 tahun
3. Break Even Point (BEP) 52,66 % 40 - 60 %
4. Shut Down Point (SDP) 46,96 %
5. Discounted Cash Flow (DCF) 29,52 % Min. 6,5 %
Grafik analisa kelayakan dapat dilihat pada Gambar 6.2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
146
BE
Rp0
Rp200
Rp400
Rp600
Rp800
Rp1,000
Rp1,200
Rp1,400
Rp1,600
0 20 40 60 80 100
Har
ga d
alam
Mili
ar R
upia
h
Kapasitas Produksi ( % )
Gambar 6.2 Grafik analisa kelayakan pabrik
0,3 Ra
Ra
Va
Fa
SDP BEP
Sa