Pembuatan Biodiesel dari CPO

Indonesia merupakan negara agraris yang kaya dengan sumber alamnya antara lain : minyak, gas bumi, batu bara, dan sumber alam lainnya, dimana dari sumber daya alam tersebut dapat dihasilkan berupa produk – produk atau bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bahan bakar, namun sumber alam ini tidak dapat diperbaharui. Dengan demikian, jumlah sumber daya alam ini semakin lama akan berkurang, karena itu pada saat ini banyak sekali penelitian – penelitian yang dilakukan dengan menggunakan tumbuhan dan lain – lain yang digunakan sebagai bahan bakar alternatif, bahan yang digunakan untuk keperluan farmasi ataupun kosmetik. Beberapa negara Eropa dan Amerika Serikat juga telah mengembangkan bahan bakar minyak tumbuhan yang telah dikonversi menjadi bentuk methyl ester asam lemak yang disebut dengan biodiesel. Sebagai negara tropis, Indonesia menghasilkan tanaman – tanaman penghasil minyak nabati yang terpenting dan merupakan bahan baku industri adalah kelapa sawit. Kelapa sawit berpotensi untuk dikembangkan menjadi salah satu bahan bakar diesel atau produk biodiesel. Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi polusi tanah serta melindungi kelestarian perairan sumber air minum, kelebihan ini ditunjang oleh sifat biodiesel yang dapat teroksigenasi relatif sempurna atau terbakar habis, non toksik, dan dapat terurai secara alami (biodegradable), disamping itu produksi gas hasil pembakarannya yakni karbon dioksida (CO2) dapat dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan. Penggunaan biodiesel juga dapat meningkatkan kualitas udara lokal dengan mereduksi emisi gas berbahaya, seperti karbon monooksida (CO), ozon (O3), nitrogen oksida (NOX), sulfur dioksida (SO2) dan hidrokarbon relatif lainnya, serta asap dan partikel yang dapat terhirup. Sumber biomass, terutama sekali minyak nabati sudah menarik banyak perhatian sebagai suatu sumber energi alternatif karena dapat diperbaharui, banyak tersedia dan sudah terbukti menjadi bahan bakar yang bersih. Biodiesel bebas dari senyawa sulfur aromatik. Biodiesel merupakan zat asam yang mengandung gemuk methyl ester. Methyl ester adalah salah satu jenis ester yang mempunyai rumus senyawa RCOOCH3. Biodiesel diperoleh dengan mereaksikan secara kimiawi alkohol dengan minyak tumbuhan, menggunakan NaOH atau KOH sebagai katalis. Proses paling umum dalam memproduksi biodiesel dari minyak tumbuhan adalah transesterifikasi fatty acid glycerol esters menjadi methyl ester dengan menggunakan salah satu katalis. Hampir semua peneliti mengemukakan bahwa minyak nabati dari ester itu bagus di dalam mesin diesel, dan yang lain mengatakan bahwa kondisi ester melebihi bahan bakar diesel dalam berbagai aspek dari pengoperasian mesin termasuk yang mencakup emisi dan efesiensi panas (Yahya dan Marley, 1994; Wagner et al., 1984). Methyl ester sangat baik menjadi bahan bakar minyak diesel karena pada saat terbakar, methyl ester bersih tanpa disertai emisi sulfur dioksida. Methyl ester disintesa dengan cara esterifikasi asam lemak dengan alkohol atau transesterifikasi minyak dengan alkohol, dengan menggunakan katalis asam atau basa. Tabel 1.1. Karakteristik Methyl Ester Karakteristik Nilai Titik Leleh (OC) 4 – 32 Bilangan Ester (mg KOH/g) 133,98 – 191,0 Viskositas (cP) 5,99 – 1956 Densitas 0,8509 – 0,8785 Biodiesel harus disimpan di dalam lingkungan yang tidak terkena matahari secara langsung, bersih dan kering. Kebanyakan bahan bakar saat ini digunakan sebelum enam bulan penyimpanan, sedangkan biodiesel masih bisa digunakan setelah enam bulan disimpan, bahkan biodiesel masih dapat digunakan lagi dalam waktu lebih dari enam bulan, tetapi hal ini tergantung dari komposisi bahan bakar. Negara yang membutuhkan methyl ester dalam jumlah yang besar sebagai minyak diesel adalah Italia, yang membutuhkan 250.000 ton per tahun. Diperkirakan pada tahun mendatang, konsumsi dunia akan methyl ester akan meningkat termasuk Indonesia. 1.1. Metode Proses Biodiesel merupakan senyawa mono alkyl ester dari asam lemak rantai panjang yang diturunkan dari sumber lipida yang dapat diperbaharui. Ada beberapa jenis proses pembuatan biodiesel, diantaranya adalah sebagai berikut : 1.3.1. Metode Mikro Elmusi Metode mikro emulsi merupakan salah satu upaya untuk menurunkan viskositas minyak nabati. Metode ini dilakukan dengan melarutkan minyak nabati ke dalam larutan methanol, ethanol atau 1-buthanol, tetapi menurut hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan alkohol yang digunakan sebagai pengemulsi cukup besar, sehingga dapat menaikkan volatilitas dan menurunkan titik nyala. 1.3.2. Metode Pirolisis Pirolisis adalah proses dekomposisi minyak nabati secara termal atau dapat juga menggunakan bantuan katalis untuk memutuskan rantai hidrokarbon. Pemutusan rantai minyak nabati secara katalik dilakukan dengan menggunakan katalis yang biasa digunakan pada pemutusan rantai minyak bumi, yaitu SiO2 atau Al2O3 pada temperatur 450OC. Produknya kemudian difraksionasi untuk menghasilkan biodiesel dan biogasoline. Pada pemutusan rantai katalik, temperature mempengaruhi selektivitas produk. Semakin tinggi temperatur, fraksi ringan yang dihasilkan semakin banyak. Keuntungan produk biodiesel dari metode ini adalah adanya kemiripan dengan struktur bahan bakar diesel dari minyak bumi, tetapi kelemahan metode ini adalah karena prosesnya tidak boleh terdapat oksigen, maka bahan bakar yang dihasilkan tidak teroksigenasi dan peralatan yang digunakan pada metode ini relatif mahal. 1.3.3. Metode Transesterifikasi Proses transesterifikasi adalah suatu proses reaksi kimia yang mempunyai sifat yang kuat dan umum dimana alkohol monohydroxy linier bereaksi dengan trigliserida, dimana trigliserida dari zat asam yang mengandung lemak, dimasukkan ke dalam katalisator. Unsur alkohol yang digunakan dalam proses ini adalah methanol dan katalisatornya adalah NaOH. Kadar alkohol dalam proses transesterifikasi adalah penting untuk memutuskan gliserin dengan asam lemak. Reaksi transesterifikasi dengan katalis alkali lebih cepat dan lebih sering digunakan secara komersil dibandingkan dengan katalis asam. Mekanisme reaksi transesterifikasi dibagi menjadi tiga tahap. Tahap pertama adalah penyerangan ikatan karbonil pada trigliserida oleh anion dari alkohol dan membentuk zat antara tetrahedral. Pada tahap kedua, zat antara tetrahedral bereaksi dengan alkohol dan terbentuk anion dari alkohol. Pada tahap akhir, zat antara tetrahedral mengalami transfer proton sehingga terbentuk ester dan alkohol. Pada reaksi transesterifikasi yang menggunakan katalis alkali, bilangan asam dari minyak nabati yang digunakan harus kurang dari satu. Jika bilangan asamnya lebih dari satu, maka minyak nabati yang harus dinetralisir terlebih dahulu dengan menambahkan jumlah alkali sehingga basa yang digunakan dapat berfungsi sebagai katalis dan penatralisir asam. Bilangan asam yang tinggi disebabkan oleh adanya kandungan asam lemak bebas pada minyak nabati. Ada beberapa proses transesterifikasi adalah sebagai berikut : Ø Proses transesterifikasi dengan proses batch Proses ini menggunakan unit operasi dua tahap secara batch, tiap tahap terdiri atas tangki reaktor dan tangki pengendapan sehingga sering disebut sistem pencampuran dan pengendapan. Kelebihan proses ini adalah kualitas produk yang didapat cukup baik, tetapi produksi methyl esternya tidak kontinyu. Ø Proses transesterifikasi kontinyu Proses ini menggunakan kolom reaktor sentrifugal. Proses ini terdapat dua siklus tertutup, yaitu tertutup alkohol dan siklus tertutup air untuk ekstraksi gliserol dan pemurnian dengan pencucian dari ester. Ø Proses transesterifikasi Henkel Proses ini menggunakan reaktor dari tangki pengendapan. Kondisi operasinya pada tekanan 9000 Kpa dan temperatur 240OC. Kelebihan proses ini adalah kualitas methyl ester relatif baik dengan tingkat kemurnian tinggi dan warna minyak yang terang. Kekurangannya adalah konsumsi energi yang besar. Pada dasarnya, proses transesterifikasi bertujuan untuk menghilangkan kandungan gliserin dalam minyak nabati karena jika dipanaskan, gliserin akan membentuk senyawa akrolein dan terpolimerisasi menjadi senyawa plastis yang agak padat dan proses ini bertujuan juga untuk menurunkan viskositas minyak nabati. Dari beberapa metode pembuatan biodiesel dari minyak nabati, metode transesterifikasi adalah metode yang sering digunakan karena relatif sederhana tanpa membutuhkan peralatan yang rumit dan juga bahan – bahan yang diperlukan dapat diperoleh dengan mudah. Maka dari itu, perancangan pabrik biodiesel ini memilih proses transesterifikasi.
DASAR PERANCANGAN
2.1. Penjelasan Produk Melihat sumber daya energi baru, seperti biodiesel menjadi arti penting pada tahun sekarang ini. Biodiesel yang terbuat dari minyak sawit digunakan sebagai pengganti untuk petroleum-based diesel, karena biodiesel adalah sumber daya energi yang dapat diperbahurui dan sumber energi yang ramah energi. Biodiesel atau methyl ester dengan rumus bangunnya RCOOCH3 merupakan senyawa alkyl ester, yang mempunyai sifat fisiknya berbentuk cairan pada suhu kamar dan berwarna kuning. 2.1.1. Produk Utama Metode yang paling umum untuk menghasilkan biodiesel yang berupa methyl ester adalah dengan metode Transesterify triacylglycerols, dimana minyak dengan alkohol ditambah dengan katalisator. Alkohol yang digunakan adalah methanol. Penggunaan biodiesel pada mesin konvensional mampu mengurangi emisi dari hydrocarbon yang tidak terbakar, CO, sulfat, dan hidrokarbon aromatis polisiklik. Biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar murni atau dicampur dengan petroleum dengan persentase tertentu. B20 (campuran 20% volume biodiesel petroleum dengan 80% volume petroleum diesel) telah dibuktikan menguntungkan bagi lingkungan. Sifat fisik biodiesel standar Jerman DIN V 51606 yang paling banyak dijadikan acuan dapat dilihat pada table 2.1. Table 2.1 Sifat fisik biodiesel standar Jerman Din V 51606 Parameter Nilai Densitas pada suhu 15OC, g/mL 0,875 – 0,890 Flash Point, OC 110 Moisture, ppm 300 Bilangan asam, mg KOH/g 0,5 Total gliserol, % 0,25 Gliserol bebas, % 0,02 Kandungan fosfor, % 10 Kandungan methanol, % 0,3 Sifat kimia methyl ester sebagai berikut : • Mempunyai rumus bangun RCOOCH3 • Mempunyai senyawa karbon rantai lurus jenuh, kecuali C17 yang mempunyai rantai lurus rangkap 2.1.2. Produk Samping Gliserol merupakan produk samping dari pembuatan methyl ester. Nama lain dari gliserol adalah 1,2,3-propational, CH2OH – CHOH – CH2OH, dengan sifat fisik antara lain : berbentuk cairan kental manis jernih, mudah larut dalam air dan alcohol larutannya bersifat netral, hygroscopis, serta tidak mudah larut dalam ether, benzene, chloroform, mudah menguap. Produk pembuatan biodiesel ini bukan gliseril murni tetapi masih berupa crude gliserin dan warnanya belum jernih. Pada suhu kamar (25OC), gliserol ini mempunyai berat jenis sebesar 1,261 dengan PH berkisar antara 6,5 – 7,5. Kegunaan gliserol sangat luas, antara lain digunakan dalam industri obat, kosmetik, pasta gigi dan lainnya. Sifat fisik gliserol dapat dilihat pada table 2.2. Table 2.2 Sifat fisik gliserol Parameter Nilai Titik leleh, OC 18,17 Titik didh pada 0,53 kPa, OC 14,9 Tekanan uap pada suhu 50OC, Pa 0,33 Parameter Nilai Surface tension pada suhu 20OC, dyne/cm 63,4 Viskositas pada suhu 20OC, cP 1499 Konduktivitas termal, W/m.K 0,28 2.2. Penjelasan Bahan Baku Pada pembuatan biodiesel ini, bahan baku utama yang digunakan adalah crude palm oil (CPO) dan methanol serta natrium hidroksida (NaOH) sebagai bahan baku pendukung yang berfungsi sebagai katalis. 2.3.1. Crude Palm Oil (CPO) Kelapa sawit (Elaeis guineensis) di Indonesia dalam tahun 1979 tercatat sebanyak 73 buah perkebunan kelapa sawit dengan luas areal 230.000 Ha. Produksi per Ha nya, diperkirakan produksi kelapa sawit dunia adalah 2,5 juta ton. CPO berasal dari bagian pericarp buah kelapa sawit. Kandungan yang terdapat dalam minyak sawit (CPO) adalah 94% trigliserida, 5% asam lemak bebas (FFA) dan selebihnya zat pengotor dan air. Minyak sawit (CPO) berwarna kuning jingga kemerah – merahan dan agak kental. Komposisi zat asam yang mengandung lemak dari minyak sawit didominasi oleh palmitic, oleic, linoleic, dan zat asam lemak stearic ditambah sedikit myristic, lauric, linoknic dan cuka capric (Allen dan Watts, 2000). Dari table 2.3 dapat dilihat komposisi CPO dan table 2.4 sifat fisik CPO. Table 2.3 Komposisi CPO Komposisi Fatty Acid Komposisi (%) Jenuh
Lauric - Myristic 1,4 Palmatic 40,1 Stearic 5,5 Aracidic - Other - Tak Jenuh
Palmitoleic - Oleic 42,7 Linoleic 10,3 Linolenic - Other - Table 2.4 Sifat fisik CPO Parameter Nilai Melting point, OC 35 Densitas 0,915 Nilai Iodin 54,2 Nilai Saponifikasi 199,1 2.3.2. Methanol Methanol atau methyl alkohol atau sering juga disebut carbinol merupakan larutan polar yang larut dalam air, alkohol, ester dan pelarut organic lainnya. Methanol mempunyai rumus molekul CH3OH adalah alkohol aliphatic sederhana. Reaksinya ditentukan oleh gugus hydroxyl fungsional, sedangkan reaksi terjadi oleh gugus C – O atau O – H. Penggunaan methanol sebesar 85% digunakan sebagai bahan baku serta bahan pelarut sintetis. Dalam hal ini methanol direaksikan dengan trigliserida akan menghasilkan methyl ester. Methanol mempunyai sifat fisik sebagai berikut : tidak berwarna, mudah terbakar dan menguap, tidak berbau, mudah larut dalm air, sangat polar, dengan spesifik gravitasi 0,7924 pada 20OC, titik didihnya 64,5OC, titik eku -97,5OC dan flash point 12,2OC. Keberadaan methanol dalam proses transesterifikasi adalah untuk memutuskan hubungan gliserin dengan zat asam lemak. 2.3. Bahan Penunjang 2.3.1. Natrium Hidroksida (NaOH) Natrium hidroksida (NaOH) digolongkan dalam basa kuat. Oleh karena itu, NaOH sering digunakan dalam menetralisasi suatu zat. NaOH atau lebih dikenal dengan kaustik soda atau soda api merupakan zat yang larut dalam pelarut air, alkohol, dan juga dalam gliserol. NaOH memiliki dua macam bentuk, yaitu : • Padatan, biasanya berwarna putih dengan kadar konsentrasi 100% • Larutan, biasanya memiliki kadar konsentrasi, yaitu : 40%, 50% dan 70% Adapun fungsi dari NaOH adalah : • Menetralkan asam • Sebagai bahan baku pembuatan sabun deterjen • Memisahkan unsur belerang dari minyak bumi • Membantu mengurangi zat warna dari kotoran yang berupa getah minyak bumi Table 2.6 sifat fisik NaOH Sifat fisik, satuan Nilai Berat Molekul, BM BP, OC Melting point, Mp, OC Density (15OC), kg/m3 Viskositas, Ns/m3 20OC 30OC 40OC Cp Thermal conductivity, w/mOC 40 142 12 1530 80.000 40.000 15.000 3,24 0,65 Konsentrasi NaOH yang diperlukan tergantung pada perbandingan molar antara umpan dan methanol. 2.3.2. Asam Phospat (H3PO4) Penambahan asam phospat (H3PO4) digunakan pada proses menetralisir NaOH, dimana reaksinya yaitu : [Photo]3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2 2.4. Kapasitas Produksi Dengan melihat keadaan pasar methyl ester di Indonesia, menunjukkan bahwa paluang pasar methyl ester dalam negeri masih relatif kecil, namun peluang untuk berkembang juga besar. Dengan melihat perkembangan dan kebutuhan produksi oleochemical yang semakin meningkat. Sedangkan konsumsi di luar negeri cukup besar, terutama untuk kebutuhan minyak diesel. Table 2.7 Produksi biodiesel di beberapa Negara Eropa (‘000 ton) Negara Kapasitas 2002 2003 2004 2005 Jerman Perancis Italia Austria Spanyol Denmark Inggris 450 366 210 25 - 10 3 715 357 273 32 9 41 9 1088 502 419 100 70 44 15 1900 – 2100 600 – 800 500 – 550 150 70 – 80 30 – 40 250 Kapasitas produksi biodiesel yang dilakukan di pabrik ini, beroperasi pada tahun 2007 adalah 7895,32128 ton/tahun dengan waktu operasi 24 jam penuh setiap hari dengan jumlah hari kerja 330 hari dalam setahun. 2.5. Lokasi Pabrik Lokasi geografis suatu pabrik merupakan unsur yang sangat penting dalam mendirikan sebuah pabrik, syarat utama suatu pabrik adalah harus ditempatkan sedemikian rupa, sehingga produksi bisa berjalan terus dan distribusi bisa dilakukan secara optimal. Kesalahan dalam pemilihan lokasi pabrik akan menyebabkan kerugian secara ekonomi dan sosial. Beberapa faktor yang harus dipenuhi dalam pemilihan lokasi pabrik yaitu : A. Faktor Utama Faktor utama merupakan faktor yang sangat mempengaruhi pemilihan lokasi atau tempat pemilihan pabrik. Adapun faktor utama yang perlu diperhatikan adalah : • Dekat dengan sumber bahan baku Bahan baku utama yang digunakan dalam proses ini adalah crude palm oil (CPO), sehingga pemilihan lokasi yang diperlukan yaitu daerah yang harus berdekatan dengan sumber bahan baku tersebut, agar lebih efesien dalam pemenuhan proses produksi. • Kebijakan pemerintah Lokasi pabrik disesuaikan dengan kebijakan pemerintah, maksudnya lokasi tersebut masih memungkin atau tidak untuk didirikannya sebuah pabrik. Pemerintah tingkat pusat maupun daerah mempunyai peranan tertentu dalam menunjang pembangunan industri dalam negeri. Peranan tersebut dapat berupa dukungan, bimbingan, ataupun pemberian keringanan dan fasilitas yang kadangkala berkaitan dengan investasi proyek di daerah – daerah yang telah ditentukan. B. Faktor Khusus Faktor khusus merupakan faktor pendukung untuk pemilihan lokasi pabrik, antara lain : • Transportasi Lokasi yang dipilih harus mudah dijangkau dari bahan baku. • Penyediaan tenaga kerja Tenaga – tenaga kerja yang cukup tersedia dengan baik. • Utilitas Utilitas merupakan sarana penunjang yang penting bagi jalannya suatu pabrik, karena bagian ini menyediakan kebutuhan primer pabrik baik dalam proses industri, yaitu : a. Tersedianya air b. Tersedianya fasilitas listrik maupun sarana komunikasi c. Tersedianya bahan bakar d. Penanganan air buangan atau limbah Maka berdasarkan itu semua, daerah Jambi sangat sesuai untuk mendirikan pabrik biodiesel dari crude palm oil (CPO), karena daerah Jambi memenuhi syarat paling banyak, terutama dekat dengan pasar bahan baku yaitu crude palm oil (CPO).
DESKRIPSI PROSES 3.1. Pemilihan Proses Ada beberapa proses untuk menetukan proses yang tepat dan sesuai untuk diterapkan dalam pembuatan biodiesel. Rekasi untuk mengubah minyak menjadi biodiesel yang paling sering digunakan adalah dengan reaksi transesterifikasi. Untuk rekasi ini dapat ditempuh dengan tiga cara yang berbeda untuk menghasilkan biodiesel, yaitu : 1) Transesterifikasi minyak atau lemak dengan methanol dengan menggunakan katalis basa. 2) Transesterifikasi minyak atau lemak dengan methanol dengan menggunakan katalis asam. 3) Konversi minyak menjadi asam lemak dan kemudian methyl ester dengan katalis asam. Dalam hal ini yang dilakukan adalah dengan menggunakan transesterifikasi minyak dengan methanol menggunakan katalis basa. Ada empat proses teknologi perancangan proses yang disajikan oleh Zhang et el. (2003), yaitu : 1) Proses alkali – catalyzed dari minyak nabati 2) Proses katalisator alkali dari minyak goreng bekas / waste cooking oil (WCO) 3) Proses acid – catalyzed dari minyak goreng bekas / waste cooking oil (WCO) 4) Proses acid – catalyzed dengan menggunakan heksan sebagai suatu pelarut ekstraksi untuk menghindari pembentukan emulsi dari minyak goreng bekas Proses yang digunakan pada perancangan ini merupakan lisensor dari Zhang et al yaitu teknologi Proses Acid – Catalyzed dari minyak nabati. 3.2. Deskripsi Proses Campuran sodium hidroksida dan methanol serta minyak dimasukkan ke dalam suatu reaktor transesterifikasi. Setelah reaksi (pada 70OC dan 400 kPa), keluaran yang berisi methyl ester, gliserol, methanol, minyak yang tidak terkonversi dan hidroksida dimasukkan ke dalam destilasi, dimana sebagian besar methanol dari umpan masukkan akan didaur ulang di dalam reaktor. Keluaran bawah kolom destilasi yang berupa methyl ester, gliserol, methanol, minyak tak terkonversi dan hidroksida masuk ke dalam dekanter dengan menggunakan air untuk memisahkan methyl ester dari gliserol, methanol dan sodium hidroksida. Keluaran atas kolom yang berupa methyl ester, minyak tak terkonversi, methanol dan air masuk ke dalam kolom destilasi untuk memisahkan methyl ester dari air dan methanol. Kemurnian methyl ester yang didapat > 99,6%. Keluaran bawah dari kolom dekanter yang berisi gliserol, methanol, sodium hidroksida dan air dimasukkan ke dalam reaktor untuk memisahkan sodium hidroksida dimana di dalam reaktor ditambahkan asam phospat sehingga terbentuknya Na3PO4. kemudian aliran ini masuk ke dalam centrifugal untuk memisahkan Na3PO4. Centrifugal ini berfungsi untuk memisahkan zat cair dalam slurry berdasarkan berat jenis (densitas), karena perbedaan densitas maka Na3PO4 berada pada aliran bawah, sedangkan aliran atas yang berisi glycerol, H2O dan methanol masuk ke dalam destilasi, tujuannya untuk memurnikan gliserin (gliserin furification), dimana gliserin yang dihasilkan dengan tingkat kemurnian 92% yang selanjutnya disimpan di dalam storage tank sebelum dipasarkan. NERACA MASSA DAN NERACA ENERGI 4.1. NERACA MASSA 4.1.1. Asumsi Umum Neraca Massa 1. Operasi berlangsung dalam kondisi “Steady State” 2. Basis perhitungan 1 jam, 1 tahun operasi (330 hari dan 1 hari 24 jam) 3. Jumlah massa yang masuk ke sistem sama dengan yang keluar sistem. 4.1.1.1. Unit Mixer – 01 Asumsi neraca massa di Mixer – 01 1. Merupakan proses pencampuran biasa, untuk homogenisasi campuran methanol umpan dengan methanol recycle. 2. Umpan berasal dari kolom, recovery dan methanol fresh 4.1.1.2. Unit Mixer – 02 Asumsi neraca massa di Mixer – 02 1. Umpan berasal dari mixer – 01 dan sodium hidrogsida fresh 2. Merupakan proses pencampuran biasa, untuk homogenisasi campuran methanol dan sodium hidrogsida sebelum masuk ke reaktor-01. 4.1.1.3. Unit Reaktor – 01 Asumsi neraca massa di Reaktor – 01 1. Reaksi yang terjadi adalah esterifikasi dan transesterifikasi 2. Kondisi operasi “Steady State” 3. Konversi methylester pada kondisi methanolysis dan esterifikasi adalah 100 % 4. Methanol yang digunakan adalah 96%. 5. Katalis yang digunakan adalah NaOH 50% sebanyak 0.1% mol dari umpan CPO 6.


Perbandingan massa umpan 15 : 1 mol, methanol terhadap CPO. 4.1.1.4. Unit Destilasi – 01 Asumsi neraca massa di Destilasi – 01 1. Komposisi umpan sama dengan komposisi hasil kolom reaktor 2. Temperatur umpan adalah tempetatur pada titik didihnya atau buble point yang diperoleh dengan cara trial and error dengan persamaan : åyi = åxi . ki = 0 Untuk dew point dengan persamaan : åxi = åyi / ki 3. Tekanan dikolom pemurnian adalah sama yaitu 1 atm (101,3 kpa). ki = Pi*/P 4. Methanol merupakan komponen ringan (light key) dan H2O merupakan komponen berat (heavy key). 5. Sebanyak 96% methanol dan 4% H2O di recover didistilat. 6. Umpan berasal dari reaktor - 01 4.1.1.7. Unit Reaktor – 02 Asumsi neraca massa di Reaktor – 02 1. Reaksi yang terjadi adalah reaksi netralisasi dan berlangsung dalam kondisi steady state. 2. H3PO4 digunakan sebagai penetral NaOH 3. Umpan berasal dari produk bawah settler. 4. Reaksi yang terjadi : 3NaOH + N3PO4 = Na3PO + 3H2O 4.1.1.8. Unit Centrifugal Asumsi neraca massa di Centrifugal 1. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran partikel. 2. Na3PO4 merupakan residu, sedangkan glycerol, air dan methanol merupakan fltrat. 4.1.1.9. Unit Destilasi – 03 Asumsi neraca massa di Destilasi – 03 1. Umpan masuk pada daerah dua fase yang diketahui berdasarkan titik didih dan titik embun dari campuran 2. Tekanan operasi 65 kpa. 3. Air merupakan komponen berat ringan (light key) dan methanol merupakan komponen (heavy key) 4. Glyserol dihasilkan sebagai bottom dengan kemurnian 92 % 5. Umpan adalah lapisan atas dari centrifugal. DASAR PERANCANGAN ALAT 5.1. PERALATAN UTAMA 5.1.1. Asumsi Umum 1) Operasi berlangsung dalam kondisi steady safe 2) Larutan dan gas bersifat ideal 5.1.2. Mixer – 01 Mixer – 01 berfungsi sebagai tempat menghomogenkan campuran methanol fresh dengan methanol recycle. 5.1.3. Mixer – 02 Mixer – 02 berfungsi sebagai tempat menghomogenkan campuran dari mixer – 01 dengan NaOH. 5.1.4. Reaktor – 01 Reaktor adalah alat yang berfungsi sebagai tempat terjadinya reaksi kimia, yaitu mereaksikan bahan baku CPO dengan methanol dan dengan penambahan katalis NaOH sehingga diperoleh produk methyl ester yang diinginkan 5.1.4.1. Asumsi Perancangan Reaktor • Tekanan disemua bagian rekator sama • Temperatur disemua bagian rekator sama 5.1.5. Destilasi – 01 Alat ini berfungsi untuk memurnikan alcohol sesuai dengan yang diinginkan. Kolom ini beroperasi pada tekanan 1 atm. Asumsi design : • Tidak terjadi buih • Plate spacing 0.45 m • Floading 80% • Tipe tray/plate = perforated plate 5.1.6. Settler Alat ini berfungsi untuk memisahkan produk utama methyl ester dengan produk samping gliserin berdasarkan massa jenis. Tipe setel yang digunakan adalah vertical settler 5.1.7. Destilasi – 02 Alat ini berfungsi untuk memurnikan produk utama methyl ester dari zat lainnya yang terlarut didalamnya. Kolom ini beroperasi pada tekanan 1 atm. 5.1.8. Reaktor – 02 Alat ini berfungsi untuk menetralkan NaOH dimana dalam reactor ini terjadi penambahan H3PO4 sehingga membentuk Na3PO4 5.1.9. Sentrifugal Alat ini berfungsi untuk memisahkan Na3PO4 hasil reactor – 02 dengan produk samping glycerol. Alat ini untuk memisahkan zat cair berdasarkan berat jenis. Dengan sentrifugal pemisahan cepat dilakukan. 5.1.10. Destilasi – 03 Kolom ini berfungsi untuk memurnikan produk samping glycerol dari zat yang terlarut didalamnya. Kolom ini beroperasi pada tekanan 1 atm. 5.2. PERENCANAAN TATA LETAK Perencanaan tata letak peralatan dalam pendirian sebuah pabrik kimia merupakan hal yang penting karena bisa mempengaruhi biaya operasi. Perencanaan peralatan ini harus memperhatikan berbagai aspek. Tujuan utama tata letak pabrik adalah memudahkan proses produksi dan menghemat pemakaian ruang bangunan perancangan dan pemilihan mesin-mesin harus memperhatikan kemudahan pemasangan, pemeliharaan dan perbaikan serta tersedia nya perlengkapan keamanan dan keselamatan kerja disetiap alat yang digunakan. 5.2.1. Faktor Ekonomi Pemasangan dan perletakan peralatan harus disesuaikan dengan keperluan karena jika tidak sesuai maka akan mempengaruhibiaya investasi dan produksi jika perletakan alat saling berjauhan akan menyebabkan bertambahnya biaya yang harus di keluarkan, mulai biaya konstruksi sampai biaya setelah operasi. Biaya tersebut antara lain adlah pemasangan instralasi pipa, keperluan energi listrik dan biaya produksi. 5.2.2. Faktor Pemeliharaan dan Perbaikan Pemeliharaan dan perbaikan peralatan sebuah pabrik kimia di perluakan untuk menjaga kondisi alat agar tetap dalam kondisi baik dan tahan lama. Untuk mempermudahkan pemeliharaan dan perbaikan, maka tata letak peralatan harus sebaik mungkin. 5.2.3. Faktor Keamanan dan Keselamatan Tata letak peralatan pabrik kimia harus disesuaikan dengan keamana dan keselamatan kerja setiap mesin dan alat-alat proses harus terjangkau oleh unit pemadam kebakaran jika terjadi kebakaran perletakan dan konstruksi alat harus memperhatikan keamanan dan keselamatan kerja setiap karyawan. Bahan-bahan kimia yang korosif, beracun dan mudah terbakar harus mendapat perhatian yang khusus. 5.3. PERALATAN PENDUKUNG 5.3.1. Storange Tank Storange Tank berfungsi sebagai tempat penyimpan bahan baku, produk samping glycerol dan produk utama yaitu methyl ester, waktu tinggal untuk masing-masing storange adalah 7 hari. 5.3.2. Reboiler Reboiler berfungsi untuk menaikan temperature cairan dikolom distilasi bagian bawah (bottom) dan merubah fase cair ke fase uap 5.3.2.1. Asumsi Perancangan Reboiler • Campuran cair dan uap bersifat ideal • Koefisien panas keseluruhan, U0 konstan • Kapasitas panas konstan • Operasi berlangsung dalam kondisi steady state • Aliran fluida konstan • Tidak ada panas yang hilang 5.3.3. Kondesor dan Cooler Kondesor digunakan untuk merubah fasa uap menjadi fasa cair pada produk atas distilasi. Tipe kondesor yang digunakan adalah shell and tube cooler digunakan untuk mendinginkan/menurunkan temperature bahan tipe cooler yang digunakan adalah double pipe dan shell and tube. 5.3.3.1. Asumsi Perancangan Kondesor dan Cooler • Tidak ada panas yang hilang • Kondensasi terjadi secara sempurna 5.3.4. Heater Heater digunakan untuk memanaskan/menaikan temperature bahan tipe heater yang digunakan adalah 5.3.5. Akumulator Akumulator adalah alat yang berfungsi untuk menampung cairan sementara produk bagian atas kolom distilasi. Cairan yang keluar dari kondesor ditampung terlebih dahulu kemudian didistribusikan kealiran reflux dan kealiran proses berikutnya, sehingga bahan yang keluar mengalir dengan laju yang stabil. 5.3.6. Pompa Pompa berfungsi untuk memindahkan fluido cair dari suatu sistem proses kesistem proses lainnya. 5.3.6.1. Asumsi perancangan pompa • Efisiensi pompa 60% • Tekanan dititik masukan dan titik keluaran sama • Tidak terjadi hilang tekanan karena kebocoran pada alat atau pada system perpipaan. 5.3.7. Instrumentasi dan Alat Kendali Peralatan ini dimaksudkan untuk mengontrol kondisi yang terjadi disetiap peralatan proses, setiap perubahan kondisi operasi baik masukan maupun keluaran dapat langsung diketahui secara otomatis. Pemasangan alat ini dilakukan secara terintegrasi. 5.3.7.1. Pengukur Temperatur Instrument ini dipasang hampir setiap aliran proses. Alat ini berfungsi untuk mengontrol dan mengendalikan temperature operasi. Peralatan yang harus dilengkapi dengan pengukur temperature antara lain reactor, distilasi, kondensor dan reboiler 5.3.7.2 Pengukur Tekanan Pengukur tekanan ini digunakan untuk mengontrol dan mengendalikan tekanan disetiap aliran proses. 5.3.7.3. Pengukur Ketinggian (Level Control). Alat ini digunakan untuk mengontrol ketinggian suatu fluida cair disuatu peralatan proses. 5.3.7.4. Pengukur Laju Alir (Flow Control) Alat ini berfungsi untuk mengontrol dan mengendalikan laju alir disetiap aliran perpipaan dan peralatan proses. KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA Dalam mendirikan suatu pabrik, keselamatan kerja merupakan salah satu faktor penting yang harus diperhatikan karena akan mempengaruhi kegiatan proses produksi dan kinerja pabrik. Maka dengan adanya keselamatan dan kesehatan kerja ini dapat dilakukan tindakan pencegahan sebelum terjadinya bahaya yang mungkin merugikan baik terhadap pabrik maupun manusia itu sendiri. Bahaya yang mungkin terjadi pada pabrik Methyl Ester ini dapat ditimbulkan oleh sifat-sifat kimia bahan, pengoperasian peralatan produksi, penggunaan utilitas, dan bahaya yang ditimbulkan oleh kecerobohan manusia itu sendiri. Bahaya yang ditimbulkan oleh sifat kimia bahan dan penanggulangannya. Pada pabrik Methyl Ester ini tidak banyak bahan-bahan atau zat-zat yang mempunyai sifat kimia yang berbahaya. Bahaya-bahaya yang ditimbulkan oleh sifat kimiawi bahan adalah: 1. Iritasi kulit, cacat tubuh yang disebabkan oleh larutan H3PO4, jika larutan ini terkena mata akan merusak mata. 2. Batuk-batuk dan bersin-bersin oleh bau fatty acid Cara penanggulangannya adalah 1. Menggunakan alat pengaman seperti sarung tangan, sepatu, masker dan helm. pengaman serta menyediakan tempat pembasuh dekat tangki penyimpanan H3PO4. 2. Menggunakan alat-alat control pada tiap alat yang memerlukannya. 3. Menisolasikan alat untuk menjaga kebocoran, menggunakan ventilasi udara. 4. Mengadakan pendidikan dan keterampilan mengenai K3. Bahaya yang ditimbulkan oleh pengoperasian peralatan produksi dan penanggulangannya Untuk mencegah terjadinya kecelakaan kerja yang disebabkan oleh peralatan dalam pabrik, pengoperasian peralatan harus dilaksanakan dalam batas-batas yang wajar. Jika pengoperasian yang dilakukan melebihi kapasitasnya, maka akan timbul bahaya-bahaya seperti dibawah ini: 1. Kebakaran yang diakibatkan oleh kondisi operasi alat, seperti reactor dan sebagainya yang tidak sesuai dengan kondisi yang diperbolehkan. 2. Terjadinya tumpahan bahan kimia pada saat memasukan kesuatu alat atau mengeluarkannya sehingga terkena manusia dan mengakibatkan kecelakaan. Cara penanggulangannya adalah: 1. Pada alat tersebut menggunakan alat control seperti alat control suhu, tekanan, dan melakukan pemeriksaan dan perawatan produksi secara berkala . 2. Menggunakan pelindung mesin seperti lapisan fenalis. 3. Menggunakan system alarm pada setiap unit untuk mendeteksi kinerja alat atau adanya kebocoran, kerusakan dan lain-lain. 4. Penyediaan sumber air hydrant dan kran-kran sumber yang tersebar merata diseluruh kawasan pabrik. 5. Melengkapi setiap bangunan pabrik dengan papan petunjuk, penyelamatan air, bila terjadi kecelakaan dan petunjuk pertolongan pertama bila terjadi keracunan atau kerusakan peralatan. 6. Membuat peralatan umum untuk mencegah kecelakaan pada mesin industri. Bahaya yang ditimbulkan oleh listrik dan upaya penanggulangannya Listrik mempunyai peranan penting dalam suatu industri kimia. Namun listrik ini pun dapat membahayakan manusia atau pabrik itu sendiri jika penempatan instralasi listrik tidak sesuai dengan kondisi pabrik. Bahaya yang bisa ditimbulkan oleh listrik ini adalah: 1. Sengatan listrik pada manusia yang diakibatkan oleh instalasi kabel berarus listrik rusak. 2. Timbul panas yang berlebihan sehingga merusak peralatan yang menyebabkan orang terkena sengatan listrik. 3. Kegagalan peralatan 4. Disambar petir. Cara pencegahan akibat bahaya listrik adalah: 1. Pemasangan insulasi pada sambungan tombol pengontrol, pengangan alat pengontrol dan sebagainya. 2. Menggunakan sepatu atau alas kaki, sarung tangan yang terbuat dari karet. 3. Memasang interlock system, sehingga apabila peralatan tersebut salah digunakan, listrik akan mati secara otomatis. 4. Membuat tanda bahaya atau safety design, agar setiap orang bias mengetahui bahwa daerah tersebut berbahaya. 5. Sikring (fuse) yaitu alat yang otomatis akan mati secara otomatis bila terjadi over current. 6. Penempatan dan peralatan yang baik terhadap peralatan listrik. Alat yang digunakan untuk keselamatan listrik. 1. Topi keselamatan yang terbuat dari plastic dan memiliki sifak isolator 2. Sarung tangan karet 3. Pelindung muka dan mata 4. Sepatu keselamatan untuk pekerja listrik Bahaya yang ditimbulkan oleh kebakaran dan penanggulangannya Kebakaran yang terjadi akan menyebabkan kerugian yang besar karena bahaya yang ditimbulkan adalah kematian atau cacat dan kerusakan baik pada peralatan maupun karyawan perusahaan Faktor-faktor yang bisa menimbulkan kebakaran yaitu: 1. Faktor manusia : lalai, ceroboh, prosedur kerja salah, ketidak sengajaan 2. Faktor mesin atau peralatan : bahan yang mudah terbakar, elektrik static, short circuit. 3. Faktor alam : petir, gempa, dan angin Cara-cara penganggulangan kebakaran adalah: 1. Mobil-mobil pemadam kebakaran yang setiap saat siap dipakai untuk memadamkan. 2. Pelatihan bagi karyawan bagaimana menggunakan peralatan pemadam kebakaran jika keadaan darurat. 3. Menyediakan alat pemadam kebakaran yang memadai Bahaya yang ditimbulkan oleh manusia dan upaya penanggulangannya. Beberapa penyebab perbuatan manusia yang dapat menimbulkan bahaya adalah: 1. Kekurangan dalam pengetahuan, keterampilan dan sikap 2. Keletihan dan kebosanan 3. Kerja dan manusia tidak sepadan secara ergonomic 4. Gangguan psikologis Jika hal-hal tersebut terjadi, ini akan menyebabkan kerugian bagi perusahaan, karyawan maupun masyarakat. Untuk itu maka perlu di tanggulangi dengan hal-hal berikut: 1. Memberikan informasi dan pelatihan (training) kepada para pekerja mengenai hal-hal yang dapat menimbulkan bahaya, cara penanggulangannya, dan cara-cara penyelematan bila terjadi kecelakaan . 2. Memasang tanda-tanda peringatan ditempat-tempat yang dapat menimbulkan bahaya. 3. Pengoperasian peralatan harus sesuai dengan standar operasinya. 4. Pengawasan-pengawasan tentang dipatuhinya ketentuan perundang-undangan yang diwajibkan Masalah kesehatan dan keselamatan kerja Masalah kesehatan dan keselamatan kerja bagi karyawan pabrik, pabrik maupun masyarakat adalah suatu hal yang sangat penting untuk diperhatikan karena jika tidak dperhatikan maka akan terjadi hal-hal di bawah ini: 1. Kecelakaan yang total 2. Pencemaran lingkungan 3. Penyakit akibat kerja Maka dari itu dilakukan upaya untuk menanggulangi itu semua dengan cara : 1. Menyediakan peralatan kebakaran yang lengkap 2. Menyediakan peralatan keselamatan kerja yang lengkap seperti baju pelindung bahan kimia, sarung tangan, helm pengaman, masker, pelindung muka dan telinga 3. Menggunakan alat-alat pengukur suhu dan ventilasi untuk mencegah suhu yang terlalu panas 4. Menyediakan sarana medis berupa klinik yang dilengkapi dengan peralatan yagn diperlukan Jaminan sosial tenaga kerja Fasilitas-fasilitas yang disediakan perusahaan untuk mensejahterakan karyawan antara lain: 1. Asrama Asrama ini terletak didalam lokasi 2. Sarana kesehatan Sarana kesehatan ini berupa rumah sakit/klinik, apotik 3. Jaminan social Perusahaan masuk dalam program JAMSOSTEK. Yang mana program ini berupa tunjangan yang deprogramkan sebagai: Tunjangan kesehatan Tunjangan kematianTunjangan hari tua Selain program jamsostek, perusahaanpun memberikan sarana keselamatan kerja berupa : Masker, sarung tangan, kacamata lasPakaian seragam, safety shoes, dan helm pengaman Sarana penunjang yang diberikan perusahaan yaitu : Tunjangan hari raya (THR)Bonus tiap akhir tahunSarana olahraga STRUKTUR ORGANISASI 9.1. Penetapan Bentuk Struktur Organisasi Suatu pabrik tidak dapat berjalan dengan baik tanpa dukungan tenaga manajemen yang ahli berpengalaman serta memiliki motivasi dan dedikasi yang tinggi. Tenaga manajemen adalah pengelola factor-faktor produksi yang dikerahkan untuk mencapai berbagai macam sasaran pabrik. Tenaga manajemen ini menciptakan kemampuan pabrik untuk menghasilkan laba, membayar bunga, dan mengembalikan pinjaman yang dipergunakan untuk membangun dan mengoperasikannya. Pemilihan bentuk perusahaan perusahaan dan organisasi harus dipikirkan, baik dari segi efektifitas, efisiensi kerja ataupun dari segi permodalan, karena maju mundurnya suatu pabrik akan tergantung kepada manajemen. Pabrik pembuatan Methyl Ester dari bahan baku CPO ini memilih Perseroan Terbatas (PT) sebagai badan usahanya, yang mana pimpinan tertinggi dipegang oleh seorang Direktur Utama yang dalam pelaksanaan tugasnya dibantu oleh 4 orang manajer yaitu: 1. Manajer teknik 2. Manajer produksi 3. Manajer umum 4. Manajer pemasaran Masing-masing manajer bertanggung jawab kepada Direktur Utama, dan Kepala Bagian atau bawahan bertanggung jawab kepada Manajer 9.1.1. Perincian tugas sesuai jabatan 9.1.1.1. Pemegang saham Yaitu beberapa orang yang mengumpulkan modal dengan memilik saham dari pabrik. Tugas pemegang saham adalah : 1. Mengangkat dan memberhentikan Dewan Komisaris 2. Mengangkat dan memberhentikan Direksi 3. Mengesahkan hasil usaha, rencana perhitungan laba rugi tahunan 9.1.1.2. Dewan komisaris Yaitu orang yang mewakili pemilik saham dalam menjalankan perusahaan. Adapun tugas Dewan Komisaris ini adalah : 1. Menilai dan menyetujui rencana Direksi dalam hal : - kebijakan umum dan target laba - lokasi sumber biaya - pengarahan pemasaran 2. Mengevaluasi pekerjaan dan urusan Direksi 9.1.1.3. Direktur Utama Direktur utama merupakan pimpinan tertinggi dan penanggung jawab utama dari perusahaan. Adapun tugas Direktur Utama ini adalah : 1. Mempertangungjawabkan pelaksanaan perusahaan terhadap Dewan Komisaris 2. Direktur Utama membawahi Manajer teknik, produksi, umum, dan pemasaran. 9.1.1.3.1 Manajer Teknik Manajer teknik bertanggung jawab kepada Direktur Utama Manajer teknik ini membawahi beberapa bagian yaitu : 1. Design dan Engineering Memberikan saran kepada Manajer bila terjadi suatu perbaikan, kerusakan, atau pengembangan pada peralatan proses produksi dan bertanggung jawab dalam menentukan desain yang tepat untuk suatu alat. 2. Utilitas Bertugas menangani listrik, steam, air, dan pompa 3. Mekanik dan Elektrik Bertugas menjaga kondisi kerja alat yang digunakan oleh pabrik agar proses produksi dapat berjalan dengan stabil 9.1.1.3.2 Manajer Produksi Manajer Produksi bertanggung jawab kepada Direktur Utama, dimana Manajer Produksi ini membawahi beberapa bagian, yaitu: 1. Planning Production Control Mengendalikan rencana-rencana produksi, misalkan mempersiapkan berapa banyak bahan baku yang dibutuhkan selama produksi waktu tertentu, berapa banyak produksi yang diinginkan dalam satu tahun tersebut. 2. Kepala Bagian Proses Produksi Shift Leader Bertugas menangani para karyawan yagn bertugas lembur, dimana jadwal kerja karyawan shift terbagi menjadi 3 bagian (shift I,II,III). Kepala Unit Kontrol Bertugas dalam hal mengontrol jalannya proses produksi, disertai dengan menggunakan monitor sebagai alat untuk melihat jalannya proses produksi dan jam kerja para karyawan dengan demikian segalanya dapat terkendali. Kepala Unit Laboratorium Bertugas menganalisa zat-zat seperti bahan baku dan hasil-hasil produksi. 9.1.1.3.3. Manjer Umum Manajer umum bertanggung jawab kepada Direktur Utama, dimana Manajer Umum membawahi beberapa bagian: 1. Kepala Bagian Administrasi dan Keuangan Bertugas sebagai penyediaan dana bagi seluruh kegiatan perusahaan bagi kegiatan yang membutuhkan dana. Misalnya: a. Modal perusahaan b. Gaji karyawan c. Biaya perawatan dan pemeliharaan d. Biaya proses produksi dan sebagainya 2. Kepala bagian personalia Menangani masalah-masalah kepegawaian, dimana terdapat : a. Unit keamanan, keselamatan dan kesehatan kerja b. Unit perawatan dan pemeliharaan c. Unit hubungan masyarakat d. Unit diklat Dalam tugasnya kepala bagaian personalia membawahi kelompok kerja. a. Foreman (kepala/mandor) b. Senior operator c. Operator d. Helper Operator 9.1.1.3.4. Manajer pemasaran Bertugas dalam pengadaan barang-barang keperluan pabrik seperti pembelian bahan baku, penjualan, dan promosi produk. Manajer pemasaran ini bertanggung jawab kepada Direktur Utama. 9.2. Pembagian waktu kerja Pabrik direncanakan beroperasi 330 hari dalam 1 tahun selama 24 jam/hari. Jam kerja hanya dibagi menjadi 2 kategori, yaitu: 1. Jam kerja non shift Bekerja selama 6 hari dalam 1 minggu, dimana hari minggu dan hari besar libur. Hari kerjanya yaitu : a. Senin – Jumat = jam 08.00 - 16.30 WIB Istirahat = jam 12.00 - 13.30 WIB b. Jumat = jam 08.00 - 16.30 WIB Istirahat = jam 11.30 – 13.30 WIB c. Sabtu = jam 08.00 - 12.00 WIB 2. Jam kerja shift Untuk kerja shift, bekerja tiap hari selama 24 jam. Waktu shift dibagi menjadi 3 shift yaitu: a. Shift I = jam 07.00 - 15.00 WIB b. Shift II = jam 15.00 - 23.00 WIB c. Shift III = jam 23.00 - 07.00 WIB 9.3. Jaminan Sosial Tenaga Kerja Untuk meningkatkan produktifitas dan motivasi kerja para karyawan maka perusahaan memberikan suatu kebijakan-kebijakan yaitu suatu jaminan social tenaga kerja berupa : 1. Tunjangan gaji Tunjangan gaji yang diberikan kepada karyawan bertujuan untuk membantu memenuhi kebutuhan keluarga sehingga kesejahteraan keluarga akan terpenuhi. 2. Tunjangan Hari Tua Tunjangan ini diberikan kepada karyawan yang telah pension dan telah habis masa tugasnya karena factor lanjut usia dan tidak memungkinkan untuk menjadi tenaga produktif kembali. 3. Jaminan Keamanan, Keselamatan, dan Kesejahteraan Kerja Jaminan ini diberikan dengan maksud untuk mengantisipasi adanya kecelakaan kerja bagi karyawan apabila terjadi, maka disediakan system pengamanan berupa alat pengaman yang disediakan dan unit keselamatan kerja seperti unit pemadam kebakaran. ANALISA EKONOMI Analisa ekonomi bertujuan untuk menganalisa dan melihat apakah suatu pabrik Methyl Ester layak berdiri atau tidak. Dalam analisa ekonomi ini dihitung harga peralatan yang digunakan, harga bahan, harga jual produk utama ataupun produk samping, jumlah tenaga kerja beserta jumlah gaji. Jika dilihat dari segi ekonomi, suatu pabrik akan dikatakan sehat bilamana dapat memnuhi kewajiban finansial kedalam dan keluar serta dapat mendatangkan keuntungan yang layak bagi perusahaan dan pemiliknya. Kewajiban finansial kedalam ini terdiri dari berbagai macam beban pembiayaan opersi seperti bahan baku, bahan penunjang peralatan, gaji/upah karyawan, penyediaan piutang dagang. sedangkan kewajiban finansial keluar terutama terdiri dari pembayaran pinjaman Bank serta bunga nya. Dalam menganalisa kelayakan pabrik untuk didirikan dan dapat mendatangkan keuntungan, faktor-faktor yang akan ditinjau adalah : 1. Pengembalian modal tetap yang di investasikan (return on investment) 2. Waktu pengembalian modal (pay out time) 3. Titik impas (break event point) 4. Laju pengembalian (internal rate or return) Sebelum dilakukan analisa perlu dilakukan penafsiran terhadap beberapa hal sebagai berikut : 1. Penentuan modal investasi total (total capital investment), yang terdiri dari : a. modal tetap (fixed capital investment) b. modal kerja (working capital investment) 2. Penentuan biaya produksi total (total production cost) terdiri dari: a. biaya pembuatan total ( total manufacturing cost) b. biaya pengeluaran umum (general expenses). 10.1. Total Capital Investment (TCI) Total capital investment adalah modal investasi yang diperlukan mulai dari perancangan sampai pabrik dapat beroperasi. Modal ini merupakan gabungan dari Fixed Capital Investment dan Working Capital Investment 10.1.1. Fixed Capital Investment (FCI) Adalah modal yang diperlukan untuk menyediakan manufacture dan fasilitas-fasilitas pabrik, seperti peralatan proses dan semua peralatan pendukungnya. Fixed Capital Investment merupakan penjumlahan dari modal langsung (direct cost) dan modal tak langsung (indirect cost). Modal langsung adalah penjumlahan dari biaya material dan buruh yang diperlukan untuk membangun fasilitas pabrik yang lengkap. Sedangkan modal tidak langsung adalah biaya yang secara tidak langsung berhubungan dengan biaya material dan buruh pada saat konstruksi dan instalasi yang sesungguhnya. 10.1.1.1. Direct Fixed Capital Investment (DFCI) a. peralatan umum b. instalasi peralatan utama c. instrumentasi dan kontrol d. perpipaan e. peralatan dan perlengkapan listrik f. bangunan/gedung • Gedung proses, termasuk substruktural, super struktur, tangga jalan masuk,Derek (crane), monorail dan elevator. • Gedung pendukung, termasuk gedung administrasi, kantor , klinik kesehatan, pos penjagaan, pemadam kebakaran, laboratorium control dan penelitian, cafeteria, garasi, gudang produk dan gudang umum. • Bengkel/perawatan, termasuk bengkel listrik, perpipaan, mesin, pelat logam, pengelasan dan perkayuan • Perlengkapan gedung., termasuk pipa-pipa saluran air (ledeng), ventilas, pembersih debu, AC, penerangan, elevator, telepon, system inter-komunikasi, pegecetan, system penyembur air tambah alarm kebakaran. g. Yard Improvement, terdiri dari jalan utama, jalan kecil, pagar tambah tempat parker h. Fasilitas pelayanan • Utilitas, meliputi steam steam, air, power, refrigerasi, kompresor udara, bahan baker pengolahan limbah. • Fasilitas Utilitas, terdiri dari toiler plant, incinerator, sumur, river-intake, pengolahan air, cooling water, penampung air, unit listrik, unit refrigerasi, unit pengolahan udara (air plant), penampung bahan baker, unit pengolahan limbah dan pelindung kebakaran. • Perlengkapan non-proses, terdiri dari perlengkapan kesehatan dan obat-obatan, perlengkapan kendaraan, perlengkapan laboratorium, perlengkapan bengkel, perlengkapan garasi, dan perlengkapan locker. • Distribusi dan pengepakan, meliputi storage untuk bahan baku dan produk serta peralatan penanganannya, peralatan pengepakan produk dan unit pengangkutan. i. Tanah, meliputi biaya survey, pembelian dan property 10.1.1.2. Indirect Fixed Capital Investment (IFCI) a. Engineering dan supervise • Engineering terdiri dari biaya administrasi, proses, teknik perencanaan desain, ekpedisi, komunikasi, model scala, konsultan, dan perjalanan • Pengawasan engineering dan pemeriksaan. b. Biaya konstruksi. • fasilitas temporer untuk operasi konstruksi dan perawatan • peralatan dan perlengkapan konstruksi • pengawasan konstruksi • gudang dan penjaga • keselamatan/pengobatan dan tunjangan tambahan • pengujian dan perijinan tanah • pajak, asuransi, dan bunga c. Biaya kontraktor, adalah biaya yang harus dibayarkan kepada kontraktor yang melaksanakan proyek pembangunan d. Biaya tak terduga Sebagai kompensasi untuk hal-hal yang tidak biasa diperkirakan seperti bencana alam, kecelakaan kerja, perubahan harga, perubahan kecil pada rancangan, kesalahan estimasi, dan sebagainya. 10.1.2. Working Capital Investment Working Capital Investment adalah modal yang diperlukan untuk operasi pabrik (dalam 1 bulan). Terutama yang diinvestasikan untuk penyediaan bahan baku, biaya perawatan dan perbaikan (barang dan peralatan), perlengkapan keselamatan dan kesehatan kerja (K-3), pajak bumi dan bangunan, serta gaji dan upah karyawan (harian dan tambahan), 10.1.3. Start up Biaya start up dialokasikan untuk modifikasi peralatan (proses) yagn diperlukan untuk penyesuaian, buruh (pada saat start up, buruh yang diperoleh biasanya lebih banyak), dan ongkos atas hilangnya bahan baku selam proses ini berlangsung 10.2. Total Production Cost (TPC) Total Production Cost merupakan biaya yang harus dikeluarkan untuk produksi selama satu tahun produksi. Total produk cost terdiri dari manufacturing cost dan general expenses. 10.2.1. Manufacturing Cost (MC) Manufacturing Cost adalah biaya yang diperlukan proses produksi, terdiri dari Direct Production Cost, Fixed Charges dan Plant Overhead Cost a. Direct Production Cost Meliputi bahan baku, utilitas, perawatan dan perbaikan, supply operasi, buruh (operating labor), supervise dan administarsi, biaya laboratorium, patem dan royalty b. Fixed Charges Meliputi biaya penyusutan (depresiasi), pajak lokal, dan bunga bank c. Plant Overhead Cost Meliputi biaya untuk upah tambahan, pelayanan kesehatan, keselamatan dan perlindungan, cafeteria, laboratorium, fasilitas penyimpanan dan rekreasi. 10.2.2. General Expense (GE) Terdiri dari biaya administrasi, biaya distribusi dan pemasaran, serta biaya untuk riset dan pengembangan. a. Biaya administrasi b. Biaya Distribusi dan Pengembangan c. Riset dan Pengembangan 10.3. Hasil Analisa Ekonomi Dari perhitungan analisa ekonomi dan ditinjau dari segi finansial, rencana investasi pabrik pembuatan methyl ester cukup bagus. Profitabilitas dinyatakan dengan melihat berbagai indicator ekonomi dibawah ini : a. Fixed Capital Investment (FCI) FCI untuk pabrik ini adalah sebesar Rp. 34.143.35.190 b. Total Capital Investment (TCI) Total Capital Investment yang harus dikeluarkan sebesar Rp. 44.386.335.750 c. Total Annual Profit (TAP) Total Annual Profit merupakan keuntungan bersih pabrik sesudah pajak. Total Annual Profit yang diperoleh dalam pabrik Methyl Ester adalah sebesar Rp. 18.496.393.320 d. Rate of Return On Investment (ROI) Adalah laju pengembalian modal investasi dihitung berdasarkan keuntungan setelah dipotong pajak dan dibagi dengan biaya investasi total. ROI pada pabrik Methyl Ester sebesar 41.67 % e. Pay Out Time (POT) Lama waktu pengembalian pinjaman dapat dilihat dari lama pengangsuran atau jangka waktu pengembalian hutang (POT). Lama angsuran menunjukan tahun keberapa seluruh pinjaman beserta bunganya lunas, sedangkan pay out time adalah jangka waktu minimum secara teoritis yang diperlukan untuk pengembalian hutang. Pay out time dihitung berdasarkan hasil ROI terhadap waktu sehingga modal diperkirakan akan kembali dalam waktu 2,4 tahun setelah pabrik beroperasi f. Break Even Point (BEP) Merupakan analisa yang bertujuan untuk mengetahui berapa minimal perusahaan harus berproduksi dan menjual produknya agar tidak menderita rugi atau perusahaan tidak memperoleh keuntungan (rugi). BEP pada pabrik pembuatan Methyl Ester sebesar 42,47 % g. Internal Rate of Return (IRR) Kemampuan pabrik menghasilkan laba diukur dengan pengembalian atau Internal Rate of Return (IRR). IRR merupakan metode untuk menghitung tingkat suku bunga yang menyamakan nilai sekarang investasi dengan nilai sekarang penerimaan kas bersih dimasa mendatang. Dengan demikian maka perumusan nilai sekarang (Present Value) + nilai tahunan (Annual Value) merupakan dasar perhitungan IRR. Investasi dikatakan menguntungkan jika persentase IRR lebih besar dari suku bunga bank yang diberikan. IRR pada perancangan pabrik Methyl Ester sebesar 53 %.Dengan pertimbangan berbagai macam factor tersebut diatasdapat disimpulkan bahwa rencana pembangunan pabrik pembuatan Methyl Ester merupakan rencana investasi yang layak.