Abstrak—Crude  argon  didapatkan  dari  proses  pemisahan  gas udara pada industri Unit Air Separation. Dimana pada gas crude argon  ini  masih  terdapat  impurities  berupa  oksigen  sebanyak 1,1%.  Pada  proses  purifikasi  crude  argon  ini  membutuhkan bahan baku tambahan berupa gas hidrogen untuk menurunkan impuritas oksigen dengan mereaksikan gas hidrogen dengan gas oksigen  yang  terdapat  pada  crude  argon  sehingga  hasil  dari reaksi tersebut berupa Air (H 2 O) dan gas yang keluar dari hasil reaksi merupakan gas argon murni. Semakin tinggi  impurities oksigen  maka  akan  semakin  banyak  gas  hidrogen  yang diinjeksikan. Untuk memisahkan gas oksigen diperlukan kolom reflux  dan  kondensor.  Akan  tetapi,  karena  proses  pemisahan hanya  dilakukan  satu  kali  sehingga  kurang  maksimal  dalam proses  pemisahan  argon.  Oleh  karena  itu  dibutuhkan modifikasi  pada  proses  pemisahan  argon  yaitu  dengan melakukan penambahan alat kolom argon jenis packed column untuk  memaksimalkan  pemisahan  oksigen  dari  crude  argon. Modifikasi  penambahan  alat  ini  dapat  menghemat  cost  untuk kebutuhan  gas  hidrogen  pada  kondisi  eksisting  sebesar  4.639 m 3 /bulan menjadi 1,053 m 3 /bulan setelah  modifikasi. Berdasarkan  analisa  ekonomi,  didapatkan  net  income  pabrik pada  kondisi  eksisting  sebesar  Rp4.952.087.098dan  setelah dilakukan  optimasi  sebesar  Rp13.737.583.827.  Sehingga keuntungan  perusahaan  mengalami  pertambahan  sebesar Rp8.785.496.729 setiap tahunnya.
Kata Kunci—Crude Argon, Purifikasi, Air Separation.

## I. PENDAHULUAN
RGON  merupakan  gas  mulia  yang  penting  dalam berbagai  aplikasi  industri  dan ilmiah.  Beberapa contoh penggunaan  gas  argon  di  bidang  industri  yaitu  digunakan sebagai  gas  pelindung  dalam  proses  pengelasan  untuk melindungi  logam  dari  oksidasi  [1].  Liquid  argon  juga digunakan  sebagai  pendingin  dalam  aplikasi  penyimpanan dan transportasi bahan beku, seperti nitrogen cair dan helium cair, argon juga digunakan dalam industri  pengolahan kaca, pengujian kebocoran, pengeringan insulasi  termal, dan lain- lain.  Hal  ini  dikarenakan  Argon  memiliki  sifat  inert,  tidak mudah bereaksi dengan bahan kimia lainnya, tidak beracun, dan memiliki titik didih yang sangat  rendah sehingga dapat digunakan dalam proses penyulingan dan pendinginan [2].
Unsur argon berasal dari proses pemisahan udara atmosfer, udara  atmosfer  tersebut  merupakan  suatu  campuran  yang terdiri  dari  berbagai  jenis  gas  yaitu  nitrogen,  oksigen,  dan argon dengan komposisi masing masing 78,11%, 20,96% dan 0,93%  Sehingga  dalam  keadaan  alami  gas  argon  sering tercampur  dengan  berbagai  gas  pengotor  gas  lain  seperti nitrogen,  oksigen,  dan  hidrogen.  Kandungan  gas  pengotor tersebut  dapat  mempengaruhi  sifat  dan  kualitas  argon. Diperlukan  adanya  proses  pemurnian  yang  bertujuan  untuk memperoleh argon dengan kemurnian yang sangat tinggi.
Air Separation merupakan industri yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponen gas dari  udara atmosfer, termasuk nitrogen, oksigen, argon, dan gas-gas lainnya. Salah satu  tujuan  utama  dari  proses  Unit Air  Separation adalah untuk  memproduksi  argon  murni  yang  berkualitas  tinggi, yang  digunakan  dalam  berbagai  aplikasi  industri.  Dalam proses  Unit Air  Separation ,  gas  udara  dipisahkan  melalui serangkaian tahap yang melibatkan pemampatan, pendinginan, pemisahan, dan pemurnian [3]. Hasil akhir dari proses  ini  berupa  liquid  argon  murni  dengan impurities sekecil mungkin dan memenuhi standar kualitas tertentu.
Pada  proses  pemurnian  Argon,  dilakukan  proses pemisahan  gas  argon  dari  oksigen.  Hasil  dari  proses pemisahan ini dinamakan Crude argon . Pada beberapa kasus, Crude argon yang dihasilkan masih mengandung impurities , terutama oksigen. Kehadiran impurities oksigen dalam crude argon memiliki  dampak  negatif  pada  kualitas  produk  akhir dan  juga  efisiensi  proses  pemurnian.  Salah  satunya,  pada reaktor deoxo tower , kolom terjadinya reaksi antara oksigen dengan hidrogen yang diinjeksikan. Semakin tinggi oksigen maka  semakin  tinggi  pula  injeksi  hidrogen  sehingga cost yang diperlukan untuk kebutuhan hidrogen semakin besar.
Selain itu, Oksigen yang terlalu tinggi pada Crude argon dapat  menyebabkan deoxo  tower terbakar  karena terjadinya overreaction antara  oksigen  dengan  hidrogen.  Untuk meminimalisir impurities oksigen dalam crude argon , perlu dilakukan recovery pada sistem purifikasi argon dalam Unit Air  Separation .  Hal  tersebut  dapat  dilakukan  dengan melakukan  penambahan  kolom  argon  kemudian  mengatur kondisi  operasi  pada  proses  yang  diinginkan.  Dengan melakukan recovery sistem  purifikasi  argon, impurities oksigen dalam crude argon dapat diminimalisir hal ini akan meningkatkan  kualitas  argon  murni  yang  dihasilkan  dan dapat  mengefisiensi  penggunaan  hidrogen.  Gambar  1 merupakan proses flow diagram unit air separation eksisting.

## A. Kondisi Eksisting
Dalam upaya peningkatan kualitas liquid argon, pemurnian argon  diperlukan  dengan  menggunakan  proses  distilasi fraksionasi, yaitu proses distilasi dengan memperhatikan titik didih setiap komponen penyusunnya. Dalam kolom distilasi fraksionisasi, komponen penyusun yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap terlebih dahulu kemudian disusul oleh komponen yang memiliki titik didih yang lebih tinggi.
Pada unit pemiasahan Unit Air Separation selain terdapat kolom distilasi juga terdiri dari kolom kondensor dan kolom reflux  yang  berfungsi  sebagai  awal  mula  proses  pemisahan argon. Produk dari Low Pressure Distillation Column (K51) berupa  vapor  dan  liquid  dengan  suhu  -182 0 C  memasuki kolom  reflux crude  argon (K55)  dimana  liquid  tersebut

## Recovery Argon pada Sistem Purifikasi Unit Air Separation untuk Efisiensi Penggunaan Hidrogen Pabrik Gas Industri
Mirza Faradila Balqis, Liwaul Wilayah, dan Danawati Hari Prajitno Departemen Teknik Kimia Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : dana@chem-eng.its.ac.id
A
dikembalikan  lagi  ke  kolom  distilasi  (K51).  Vapor  naik  ke atas memasuki kolom kondensor (E75), pendinginnya berasal dari rich liquid High Pressure Distillation Column (K50). Pada  kolom  kondensor  (E75),  vapor  dari  kolom  reflux argon  didinginkan  hingga  -185 o C  agar  sebagian  vapor mengembun  dan  kembali  ke  reflux.  Vapor  merupakan  gas oksigen  yang  mengembun  karena  melewati dew  point oksigen sebesar  -183 o C.  Oksigen mengembun  dan menjadi liquid.  Vapor  tersisa  di  kolom  kondensor  disebut  gas crude argon ,  kemudian  dilakukan  proses  pemurnian  lebih  lanjut
yaitu mereaksikan gas oksigen dalam crude argon dengan gas hidrogen pada reaktor deoxo tower (T71) untuk mengurangi impurities oksigen  dalam  argon.  Injeksi  gas  hidrogen  yang digunakan  tergantung  seberapa  banyak impurities oksigen dalam crude argon . Oleh karena itu, impurities dalam curde argon harus  ditekan  seminimal  mungkin  agar  dapat mengurangi  kebutuhan  gas  hidrogen  selama  proses pemurnian argon. Berdasarkan kondisi operasi tersebut total pemakian  gas  hidrogen  saat  ini  sekitar  4.639  m 3 setiap bulannya. Gambar 2 merupakan proses flow modifikasi.
K50 K51 K55B E75 -177 5,1 Hidrogen 5 -172 5,2 29 22-27 0,05 30 30 4,5 14 24 -186 0,15 19 -181 0,15 13 -189 0,38 23 -189 0,48 E20 2 -168 5,1 1 24 5,3 E 7 0 3 4 6 7 8 9 17 10 11 12 15 16 18 20 21 22 27 28 34 5,08 -175 4,9 -182 4,9 -177 4,9 -177 4,9 -178 4,9 -177 0,64 -178 0,7 -178 0,64 -180 0,46 -184 0,48 -182 0,45 -185 0,433 -189 -193 0,38 -194 0,25 -190 0,28 -181 0,25 0,48 -182 0,64 -178 4,9 -174 T71 31 32 33 35 -185 0.46 36 -183 0.46 450 3,8 32 1 32 3,8 Argon Air Liquid Nitrogen Liquid Oksigen Udara Waste Gas Gas Oksigen Gas Nitrogen Gas Nitrogen Gambar 1. Proses Flow Diagram Unit Air Separation Eksisting.
29 30 14 13 -189 0,38 12 20 0,45 -185 0,433 -189 -193 0,38 31 450 E20 K50 K51 K55B E75 -177 5,1 5 -172 5,2 24 -186 0,15 19 -181 0,15 23 -189 0,48 2 -168 5,1 E 70 K55A 3 4 6 7 8 9 17 10 11 15 16 18 21 22 25 26 27 28 34 5,08 -175 4,9 -182 4,9 -177 4,9 -177 4,9 -178 4,9 -177 0,64 -178 0,7 -178 0,64 -180 0,46 -184 0,48 -182 -194 0,25 -190 0,28 -181 0,25 0,48 -182 0,64 -178 4,9 -174 -185 0,46 -186 1,2 35 -185 0.46 36 -183 0.46 1 24 5,3 Hidrogen 22-27 0,05 30 4,5 T71 32 33 3,8 32 1 32 3,8 Udara Argon Air Liquid Nitrogen Liquid Oksigen Gas Nitrogen Gas Nitrogen Gas Oksigen Waste Gas Gambar 2. Prosess Flow Diagram Unit Air Separation Modifikasi. Tabel 1.
Neraca Massa Unit Air Separation Sesudah Modifikasi Aliran 19 11 25 24 26 Komponen Fraksi  Massa (kg) Fraksi Massa (kg) Fraksi Massa (kg) Fraksi Massa (kg) Fraksi Massa (kg) N 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 O 2 0,9 5.397,12 0,9474 5.505,5 0,007 42,9184 0,001 0,19 0,0084 49,943 Ar 0,1 749,6 0,0526 382,086 0,993 7.610,352 0,999 231,77 0,9916 7.369,57 Total 1 6.124 1 5.887,62 1 7.653,27 1 231,95 1 7.419,5

## B. Rencana Optimasi
Proses purifikasi crude argon dengan penambahan kolom argon  (K55A)  dilakukan  untuk  mengoptimalkan  proses purifikasi  argon  dan  mengurangi  penggunaan  hidrogen sehingga cost pada  proses produksi  argon lebih rendah. Hal ini dilakukan  menggabungkan antara  proses produksi  liquid argon  secara  konvensional  dengan  modern.    Prinsip  kerja kolom  argon  hampir  sama  dengan  prinsip  distilasi  yaitu pemisahan  komponen  berdasarkan  vapor  pressure  dan  titik didih dari komponen yang akan dipisahkan. Jenis kolom yang digunakan yaitu packed column hal tersebut dilakukan karena penurunan  tekanan  pada packed  column rendah  sehingga konsumsi daya pada packed column juga lebih rendah [4]. Feed masuk ke kolom argon (K55A) berupa vapor-liquid dengan  campuran  argon-oksigen  yang  berasal  dari  K51, kemudian    terjadi  proses  pemisahan  menjadi  cairan  yang mengalir kebagian bawah kolom semakin kaya akan oksigen sedangkan  gas  naik  kaya  akan  argon,  hal  tersebut  terjadi karena  perbedaan dew  point antara  argon  (-185 o C)  dengan oksigen (-183 o C) dimana komponen yang memiliki dew point lebih  rendah  akan  lebih  dulu  berubah  menjadi  liquid sedangkan komponen yang lain masih tetap dalam fase gas.
Gas crude  argon yang  dihasilkan  di  argon  (K55A) dialirkan  ke  reflux crude  argon (K55B)  dan  dikondensasi pada argon kondensor (E75) sehingga terjadi perubahan fasa komponen.  Oksigen  yang  masih  terdapat  pada crude  argon berubah  fasa  menjadi  liquid  dan  dialirkan  menuju  reflux crude argon (K55B)  sedangkan  argon tetap  berupa  gas dan berada pada bagian atas kondensor (E75). Liquid yang kaya
akan oksigen pada bagian bawah reflux crude argon (K55B) dapat  digunakan  sebagai  pendingin  pada  kolom  argon (K55A) sehingga proses purifikasi dapat bekerja semaksimal mungkin  dan  gas crude  argon yang  dihasilkan  minim  akan oksigen. Gas crude argon yang berada pada kondesnor (E75) akan dilanjutkan pada proses purifikasi argon selanjutnya.
Proses  purifikasi  argon  dilakukan  penambahan  hidrogen agar  terjadi  reaksi  antara  oksigen  (O 2 )  yang  masih  terdapat pada crude argon dengan hidrogen (H 2 ) menjadi air (H 2 O). Reaksi  tersebut  terjadi  pada deoxo  tower (T71)  dengan bantuan  katalis  palladium  untuk  mempercepat  reaksi  yang terjadi.  Dengan  dilakukannya  penambahan  kolom  argon (K55A)  diharapkan impurities oksigen  yang  terdapat  pada
Gambar 3. Proses Produksi Sebelum Modifikasi.
Gambar 4. Proses Produksi Setelah Modifikasi.
HPC ( High Pressure Distillation Column ) Heat Exchanger
LPC ( Low Pressure Distillation Column ) Reflux Crude Argon Kondensor Deoxo Tower HPC ( High Pressure Distillation Column ) Heat Exchanger LPC ( Low Pressure Distillation Column ) Kolom Argon Reflux Crude Argon Kondensor Deoxo Tower Tabel 2.
Neraca Massa Eksisting dan Modifikasi Proses Eksisting Modifikasi Input (kg/jam) Output (kg/jam) Input (kg/jam) Output (kg/jam) Distilasi (HPC) 41.819 41.819 41.819 41.819 Distilasi (LPC) 65.694 65.694 65.694 65.694 Kolom Argon - - 13.544 13.544 Reflux Crude Argon 7.451 7.451 8.980 8.980 Kondensor 8.427 8.427 8.429 8.429 Deoxo Tower 231,7 231,7 231,9 231,9
K55B E75 19 -181 0,15 K55A 25 26 23 12 24 11 -184 0,46 0,46 -185 -186 -189 -185 -186 1,2 0,48 0,45 0,15 K51 K51 E81 K51 E20
Gambar 5. Modifikasi Kolom Argon Packed column.
crude  argon mendekati  kondisi  desain  yaitu  sebesar  0,1%. Hal  tersebut  dapat  mengurangi  kebutuhan  hidrogen  yang akan direaksikan dengan oksigen pada crude argon .

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Studi Kasus
Penelitian ini diambil dari sebuah permasalahan di industri dalam  upaya  pengurangan  bahan  pendukung  berupa  gas hidrogen  sebagai  reaktan  untuk  mengurangi impurities oksigen  dalam Crude  argon pada  proses  Purifikasi  Liquid Argon.  Permasalahan  ini  diakibatkan  unit  kolom  pemisah argon yang digunakan juga kurang maksimal, sehingga perlu adanya  kajian  untuk  mengurangi  penggunaan  bahan pendukung    gas  hidrogen  pada Crude  argon di  Proses Purifikasi  Argon.  Berdasarkan  latar  belakang  tersebut, dilakukan  pengkajian  terhadap  permasalahan  yang  terjadi pada  objek  yang  akan  diteliti.  Kemudian,  setelah  mengkaji permasalahan tersebut dapat dilanjutkan dengan menentukan rumusan masalah dan tujuan penelitian yang dibatasi dengan batasan permasalahan agar berfokus pada masalah yang akan diteliti.

## B. Studi Literatur
Tahap  berikutnya  dalam  mendapatkan  data  yang mendukung penyelesaian penelitian ini adalah studi literatur. Data  yang  diperoleh  meliputi  teori,  teknik,  peraturan,  dan standar.  Studi  literatur  dapat  dilakukan  dengan  membaca buku,  artikel  ilmiah,  makalah,  peraturan,  dan  standar  yang berkaitan  dengan  topik  penelitian  ini.  Rujukan  dan  basis penelitian ini bergantung pada informasi tersebut.

## C. Pengumpulan Data
Pengumpulan data merupakan langkah selanjutnya setalah dilakukan  studi  literatur.  Untuk  penelitian  ini,  diperlukan studi  literatur  dan  data  aktual  sebagai  referensi,  dukungan, dan dasar untuk perhitungan yang akan dilakukan. Data yang
perlu  dikumpulkan  adalah  sebagai  berikut;  (1)  Temperatur keluar  dan  masuk  dari crude  argon ;  (2)  Temperatur  pada kolom distilasi, (3) Komposisi setiap komponen pada seluruh aliran  kolom  distilasi;  (4)  Komposisi crude  argon ;  (5) Temperatur dan Tekanan pada kolom kondensor, (6) Tekanan pada kolom distilasi; (7) Tekanan pada kolom reflux argon; (8)  Harga  gas  hidrogen;  (9)  Harga  liquid  argon,  (10)  Biaya produksi perusahaan.

## D. Analisa dan Pengolahan Data
Tahapan  ini  dilakukan  setelah  mendapatkan  data  yang diperlukan  untuk  keperluan  penelitian.  Dimana  data  yang telah didapat kemudian diolah untuk mendapatkan hasil yang diinginkan  salah  satunya  yaitu  untuk  menghitung  neraca massa.  Neraca  massa  yang  dihitung  mencakup  unit pemisahan dan pemurnian argon. Kemudian dari hasil neraca massa  tersebut  dianalisa  dan  dibandingkan  antara  neraca massa dengan kondisi eksisting pabrik dengan neraca massa yang  telah  di  modifikasi  dengan  penambahan  alat  berupa Packed  column .  Berdasarkan  perhitungan  neraca  massa tersebut  akan  didapatkan data berupa kebutuhan  injeksi  gas hidrogen  untuk  proses  purifikasi  argon.  Dari  data  ini kemudian  digunakan  sebagai  salah  satu  parameter  untuk tahap berikutnya yaitu analisa ekonomi.
Setelah  mendapatkan  data  neraca  massa  lalu  dilakukan analisa  ekonomi.  Analisa  ekonomi  ini  dimulai  dengan perhitungan cost untuk  biaya  penambahan  alat,  biaya produksi dan pendapatan bersih pabrik. Selain itu, dilakukan juga  perhitungan  mengenai  biaya  kebutuhan  bahan  baku berupa  gas  hidrogen.  Sehingga  diperoleh  hasil  perhitungan analisa  ekonomi  dan  dapat  dibandingkan  analisa  ekonomi dengan penambahan alat yang dapat mengurangi biaya bahan baku dengan analisa ekonomi eksisting sebelum ditambahkan
Gambar 6. Kolom Reaksi antara Oksigen dengan Hidrogen.
Tabel 3. Perhitungan Neraca Massa Argon Kolom Aliran Masuk (kg/jam) Keluar (kg/jam) Komponen 19 26 11 25 N 2 0
0 0 0 O 2 5.487 50 5.494 43 Ar 637 7.369 396 7.610 Total 6.124 7.419 5.890 7.653 13.544 13.544
Tabel 4. Kebutuhan Gas Hidrogen Uraian Eksisting Modifikasi Gas H 2 (m 3 ) 4.639 1,053 Biaya H 2 (Rp) 111.336.000 23.155 Tabel 5. Analisa Ekonomi Perusahaan Selama tahun 2023-2025 Per 31 Desember 2023 2024 2025 Sales Revenue Rp60.588.000.0 00 Rp60.588.000.000 Rp60.588.000.0 00 Variable Costs Rp42.136.032.0 00 Rp30.144.748.168 Rp30.144.748.1 68 Fixed Costs Rp9.403.138.38 7 Rp9.630.964.874 Rp9.630.964.87 4 Depreciat ion Rp2.700.000.00 0 Rp3.200.000.000 Rp3.200.000.00 0 Earnings Before Interest and  Tax (EBIT) Rp6.348.829.61 3 Rp17.612.286.958 Rp17.612.286.9 58 Taxes Rp1.396.742.51 5 Rp3.874.703.131 Rp3.874.703.13 1 Installati on - Rp4.834.788.645, 37 - Net Income Rp4.952.087.09 8 Rp4.451.397.591 Rp13.737.583.8 27 BEP 0,5096 0,3164 POT 284%
alat.  Dari  analisa  ini  diharapkan  dengan  penambahan  alat dapat  menekan  biaya  kebutuhan  bahan  baku  gas  hidrogen untuk kebutuhan proses produksi purifikasi argon. Selain itu juga  diharapkan  dapat  meningkatkan  kemurnian  produk Liquid  Argon.  Tabel  1  merupakan  neraca  massa  unit air separation sesudah modifikasi.

## III. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Identifikasi Permasalahan
Proses purifikasi Unit Air Separation terutama pada proses produksi  liquid  argon  membutuhkan  bahan  pendukung berupa  hidrogen.  Hidrogen  digunakan  untuk  mereaksikan oksigen  yang  terdapat  pada crude  argon menjadi  argon murni,  reaksi  tersebut  terjadi  di  deoxo  tower  dan menghasilkan  produk  samping  berupa  air.  Penggunaan hidrogen  pada  proses  purifikasi  argon  selama  sebulan  yaitu sebesar  4.369  m 3 sehingga  biaya  yang  dikeluarkan  untuk hidrogen  terbilang  cukup  tinggi.  Oleh  karena  itu,  perlu adanya penambahan alat untuk proses purifikasi argon untuk menghasilkan  produk  liquid  argon  lebih  murni  dan mengurangi  penggunaan  hidrogen.  Gambar  3  merupakan proses produksi  sebelum modifikasi.  Penambahan alat pada proses produksi argon setelah proses pemisahan gas udara di kolom LPC dan sebelum dialirkan pada reflux crude argon . Gambar  4  merupakan  proses  produksi  setelah  modifikasi. Tabel 3 merupakan perhitungan neraca massa argon kolom.

## B. Perhitungan Neraca Massa
Tabel 2 merupakan neraca massa pada Unit Air Separation yang dihitungan dari proses pemisahan udara di alat distilasi. Modifikasi dilakukan dengan penambahan alat berupa Kolom Argon (K55A) jenis Packed column yang diletakkan sebelum Reflux Crude Argon (K55B) dan sesudah kolom LPC (K51). Berdasarkan Neraca Massa tersebut, laju alir yang dihasilkan
setelah  modifikasi  lebih  besar  dibandingkan  sebelum modifikasi.  Semakin besar laju alir maka suhu  produk akan semakin dingin. Hal ini dikarenakan terjadinya liquid hold op [5].  Laju  alir  yang  tinggi  dibutuhkan  untuk  mendinginkan kolom  sehingga  akan  mempercepat  proses  pengembunan. Pendinginan ini juga perlu diperhatikan karena dew point dari oksigen dan argon yang cukup berdekatan.

## C. Efisiensi dan Optimasi Proses Purifikasi Argon
Pada  optimasi  proses  purifikasi  argon, Packed  column ditambahkan untuk menaikkan komposisi argon dari produk kolom distilasi bagian tengah (K51). Aliran yang keluar dari kolom  argon  (K55A)  tersebut  berupa  gas crude  argon dan masuk  ke  reflux crude  argon (K55B).  Sehingga  gas crude argon tersebut dilakukan proses pemurnian sebanyak dua kali sebelum  masuk  ke  proses  purifikasi  selanjutnya.  Dimana pada  kondisi  eksisting impurities oksigen  sebanyak  1,1% kemudian diturunkan menjadi 0,1%. Dari penurunan tersebut berdampak  pada  proses  selanjutnya  yaitu  pengurangan impurities oksigen  dengan  cara  direaksikan  dengan  gas hidrogen.  Semakin  banyak impurities gas  oksigen  di  dalam gas crude argon maka semakin sedikit  injeksi  gas hidrogen untuk  menghilangkan impurities oksigen  tersebut.  Dengan demikian cost dapat  ditekan  seminim  mungkin.  Gambar  5 merupakan modifikasi kolom argon packed column . Gambar 6 merupakan modifikasi kolom argon pocked column .
Setelah  dilakukan  penambahan  kolom  argon,  kebutuhan bahan  baku  gas  hidrogen  pada  proses  purifiasi  mengalami penurunan yang signifikan sehingga dapat mengurangi biaya pembelian gas hidrogen. Tabel 4 menunjukkan kebutuhan gas hidrogen.

## D. Analisa Ekonomi
Tahapan  yang  terakhir  yaitu  melakukan  perhitungan  dan analisa ekonomi setelah dilakukannya optimasi  pada  proses purifikasi  argon.  Hal  ini  ditinjau  dari  jumlah  penggunaan hidrogen  setelah  dilakukan  optimasi  dan  juga  harga  dari hidrogen.  Dari  analisa  ekonomi  ini  maka  dapat  diketahui penghematan biaya setelah dilakukan optimasi.
Asumsi dan ketentuan yang digunakan dalam perhitungan analisa ekonomi ini antara lain :
1. Kapasitas produksi adalah 153.436.852,80 kg/tahun
2. Jumlah hari kerja adalah 330 hari/tahun
3. Pengadaan alat dilakukan pada tahun 2023 dengan masa konstruksi selama enam bulan pada tahun 2024
4. Pabrik kembali beroperasi pada tahun 2025
5. Situasi  pasar,  biaya  dan  lain  lain  diperkirakan  stabil selama pabrik beroperasi
Nilai  BEP  ( Break  Even  Point )  perusahaan  sebelum  dan sesudah penambahan alat mengalami penurunan. Hal tersebut menunjukkan  bahwa  keuntungan  lebih  cepat  didapatkan setelah  mencapai  titik  impas  [6].  Analisis  ekonomi perusahaan tidak hanya dilihat dari nilai BEP akan tetapi juga dapat dilihat dari POT [7]. Nilai POT yang dihasilkan yaitu 284%  berarti  perusahaan  mendapatkan  pendapatan  bersih 284% dari total aset yang dimiliki.
Gambar 7 merupakan pendapatan bersih perusahaan pada tahun 2024 mengalami penurunan cukup besar. Hal tersebut terjadi karena tahun 2024 merupakan masa konstruksi dimana terdapat  biaya  yang  perlu  dikeluarkan  perusahaan  untuk pemasangan  kolom  argon.  Walaupun  demikian,  masih terdapat  pendapatan bersih  yang didapat perusahaan  selama
Tabel 6.
Estimasi Pendapatan Bersih Perusahaan Tahun Pendapatan Bersih (Rp/Tahun) 2023 4.952.087.098 2024 4.451.397.591 2025 13.737.583.827
2026 13.737.583.827 2027 13.737.583.827
Gambar 7. Grafik Estimasi Pendapatan Bersih Perusahaan per Tahun.
masa  konstruksi  yaitu  sebesar    Rp4.451.397.591.  Tabel  5 menunjukkan  analisa  ekonomi  perusahaan  selama  tahun 2023-2025.
Pada  masa  produksi  ditahun  selanjutnya,  perusahaan memperoleh  pendapatan  bersih  sebesar  Rp13.737.583.827 dimana  hal  tersebut  mengalami  peningkatan  sebesar Rp8.785.496.729  dari  pendapatan  bersih  ditahun  sebelum dilakukannya penambahan argon kolom. Tabel 6 menunjukkan estimasi pendapatan bersih perusahaan.

## IV. KESIMPULAN
Dengan  dilakukannya  penambahan  kolom  argon  pada proses  purifikasi,  berdampak  pada impurities oksigen  pada crude  argon dan  penggunaan  hidrogen  yang  mengalami penurunan.  Perbandingan impurities oksigen  dalam crude argon sebelum  dilakukan  penambahan  kolom  argon  yaitu sebesar  1,1%  dan  setelah  dilakukan  penambahan  kolom argon  sebesar  0,00063%.  Dengan  demikian,  biaya  yang dikeluarkan  untuk  proses  purifikasi  argon  dapat  berkurang secara signifikan sebesar Rp111.336.000/bulan.
Meskipun pada proses instalasi kolom argon membutuhkan biaya yang besar Rp4.451.397.591 pengembalian  dari  investasi  awal  tersebut  terbilang  cepat yang  ditunjukkan  oleh  POT  284%.  Setelah  dilakukan
penambahan  kolom  argon,  pendapatan  bersih  perusahaan mengalami peningkatan sebesar Rp8.785.496.729.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  I.  P.  Yudo,  Hartono  and  Mulyatno,  “Pengaruh  penggunaan  gas pelindung  argon  grade  A  dan  grade  C  terhadap  kekuatan  tarik  lasan sambungan  butt  pada  material  kapal  aluminium  5083,”  Jurnal  Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Kelautan, vol. 5, pp. 181-190, 2008.
[2]  A. H. A. Utomo, Nugroho Waluyo and Rasyid, “Pengaruh komposisi backing  gas  argon  99%  dan  gas  H2N2  20%-80%  pada  proses pengelasan  GTAW  dengan  material  stainless  steel  SA  312  TP  304 terhadap struktur mikro dan nilai kekerasan,” Jurnal Teknik Mesin, vol. 7, no. 2, 2019.
[3]  B. Xiong, Yong Qiang and Hua, “Simulation and analysis of cryogenic air  separation  process  with  LNG  cold  energy  utilization,”  Advanced Materials Research, vol. 881, pp. 653-658, 2014.
[4]  A. Fu, Qian and Kansha, Yasuki and Song, Chunfeng and Liu, Yuping and  Ishizuka,  Masanori  and  Tsutsumi,  “A  cryogenic  air  separation process  based  on  self-heat  recuperation  for  oxy-combustion  plants,” Applied Energy, vol. 162, pp. 1114-1121, 2016.
[5]  M. Maulizar, Andri Riski and Putra, Alfian and Yunus, “Optimasi laju alir  tri-ethylene  glycol  terhadap  efisiensi  penyerapan  air  pada  kolom absorbsi di pt. pertamina hulu energi,” Jurnal Teknologi, vol. 23, no. 1, pp. 7–12, 2023.
[6]  H.  Maruta,  “Analisis  break  even  point  (BEP)  sebagai  dasar perencanaan  laba  bagi  manajemen,"  Jurnal  Akuntasi  Syariah,  vol.  2, no. 1, pp. 9–28, 2018.
[7]  N. S. Manuho, Priskila and Makalare, Zevania and Mamangkey, Trixie and  Budiarso,  “Analisis  break  even  point  (BEP),”  Jurnal  Ipteks Akuntasi Bagi Masyarakat, vol. 5, no. 1, pp. 21–28, 2021.