Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi Email :  jurnalkonversi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A

## ANALISIS KEEKONOMIAN PENGAMBILAN SULFUR SECARA BIOLOGI DENGAN PROSES THIOPAQ DI LAPANGAN GAS ALAM XY
Sarah Dampang 1
1 Prodi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang sarah.dampang@staff.unsika.ac.id
ABSTRAK. Penelitian  ini  menggunakan  pendekatan  dari  sisi  profitabilitas  karena menyangkut  keuntungan  yang  langsung  dapat  diterima  secara  financial.  Dengan menggunakan    proses  Thiopaq,  apabila  harga  sulfur  sebesar  500  USD/ton  maka didapatkan IRR sebesar 33%, harga NPV sebesar  USD 53.237.964 dan PBP selama 2,35  tahun.  Semakin  tinggi  harga  sulfur  maka  revenue  akan  semakin  meningkat  dan mengakibatkan naiknya nilai NPV dan IRR sedangkan nilai PBP semakin rendah yang berarti bahwa waktu yang diperlukan untuk mencapai angka nol (titik balik modal) akan semakin  cepat.  Dan  analisis  sensitivitas  menunjukan  bahwa  harga  sulfur  yang  paling berpengaruh terhadap terjadinya perubahan NPV dan IRR.
Kata kunci:  profitabilitas, revenue, sulfur, sensitivitas, thiopaq.
ABSTRACT . This study used the approach in terms of profitability because it involves direct  profit  acceptable  financially.  By  using  technology  Thiopaq,  when  the  sulphur price of 500 USD/ton, it will obtain 33% of IRR, the price of NPV USD 53.237.964 and PBP of 2,35 years. The higher price of sulphur will also increase the amount of revenue and lead to the higher NPV and IRR.  The lower value of PBP means the required time to reach zero (turning point of the capital) will be faster. And the sensitivity analysis of the increasing of sulfur price will have a significant influence in the NPV and IRR.
Keywords: profitability, revenue, sulfur, sensitivity, thiopaq.

## PENDAHULUAN
Gas  alam  digunakan  oleh  manusia untuk berbagai keperluan hidup diantaranya sebagai
penghangat rumah, memasak, untuk kegiatan bisnis dan  bahkan  digunakan  sebagai  bahan bakar  beberapa  kendaraan.  Kegiatan ini telah meningkatkan penggunaan gas alam  sampai  35%  selama  dekade terakhir  dan  permintaan  diperkirakan akan  meningkat  53%  pada  tahun  2020 (B.R. Fidler et al, 2003).
Konsentrasi  H 2 S  pada  emisi  gas biasanya  sangat  encer  dan  teknologi tradisional physicochemical seperti pembakaran  sampah,  adsorpsi  atau scrubbing bahan  kimia  cenderung mahal  dan  berkaitan  dengan  masalah polusi  yang  dihasilkan.  Sebagai  hasil yang  didasarkan  pada  biaya  peralatan
dan operasi, pengolahan secara biologi ini  diyakini  menjadi  pilihan  yang  paling ekonomis  untuk  memisahkan  H 2 S  dari gas  (Hyo-Jin  Son  et  al,  2005). Pemisahan H 2 S  secara  biologi  banyak digunakan karena efisien dan ekonomis. Dalam proses tersebut polutan  gas  yang  dilarutkan  ke  dalam larutan  encer  dimana  H 2 S  dioksidasi oleh  mikroorganisme  menjadi  senyawa non-volatile seperti  elemen  sulfur  (S) dan  sulfat  (SO 4 2- )  (Armando  Gonzalez et  al,  2007).  Beberapa  bakteri  yang dapat  digunakan,  harus  memiliki  fitur: kemampuan  yang  dapat  diandalkan untuk mengkonversi H 2 S menjadi elemen  sulfur, input nutrisi  minimum dan  mudah  memisahkan  sulfur  dari biomassa (Gros Henri et al, 2011).
Proses  bioteknologi  dapat  menjadi pilihan  yang  menarik  untuk  mencegah
masalah  lingkungan  yang  disebabkan oleh  emisi  senyawa  S,  korosi  pada peralatan  dan  untuk  alasan  toksisitas.
Umumnya  bioteknologi  tidak  memiliki kelemahan seperti proses physicochemical (misalnya membutuhkan  katalis  khusus,  suhu atau  tekanan  tinggi)  dan  karenanya dapat  lebih  murah  dan  lebih  aman. Beberapa
mikroorganisme telah dipelajari  untuk  aplikasi  dalam  proses pemisahan  bioteknologi  H 2 S.  Berbagai bakteri yang mampu mengoksidasi H 2 S berpotensial  untuk  bioteknologi  seperti bakteri chemoautotrophic dari  genus Thiobacillus (Wilfred  et  al,  2006).
Bakteri chemolithoautotrophic
dari
genus thiobacillus dan acidithiobacillus menjadi organisme utama dalam oksidasi  sulfide.  Kelompok  ini  adalah bakteri acidophilic seperti acidithiobacillus  thiooxidans ,  bakteri neutrophilic seperti thiobacillus novellus , thiobacillus  thioparus dan thiobacillus denitrificans . Bakteri lainnya seperti pseudomonas  putida CH11 ,
hyphomicrobium  s .  dan  konsorsium haloalkaliphilic telah  digunakan  untuk memisahkan H 2 S (Martin et al, 2009). Proses  Thiopaq  terdiri  dari  tiga bagian  proses  yang  terintegrasi  yaitu; absorber ,  reaktor  biologi  aerobik  dan pemisahan sulfur. Treated gas dan vent air streams dikirim ke bagian incinerator untuk  oksidasi  senyawa  sulfur  dan perusakan  hidrokarbon.  Aliran  proses
Thiopaq seperti pada gambar 1
(Pertamina,  2012).  Aspek  unik  dari proses  Thiopaq  adalah  proses  ini memanfaatkan  biokatalis  hidup  untuk mengoksidasi  H 2 S  menjadi  elemen sulfur.  Biokatalis  yang  bertanggung jawab  mengoksidasi  H 2 S  merupakan kelompok  organisme  alami  berwarna yang  mengkonsumsi  sulfur  dikenal sebagai Thiobacilli (http://paqell.com). Proses  Thiopaq  merupakan  teknologi pemrosesan  gas  yang  efisien  dan ramah lingkungan (menggunakan bakteri dari alam) yang dapat dikembangkan  di  lapangan-lapangan gas di Indonesia.
Gambar 1. Diagram aliran proses

## METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  studi  pustaka  dari beberapa  literatur  mengenai  proses
Thiopaq  yang  telah  sukses  beroperasi di  beberapa  negara  seperti  Belanda, Mesir,  Amerika,  India  dan  Kanada. Proses Thiopaq belum lazim digunakan oleh industri Migas di Indonesia sehingga  informasi  dan  data-data  yang diperlukan  dalam  mengkaji  secara
teknis  dan  ekonomis  masih  sangat terbatas.
Teori  keekonomian  yang  digunakan dalam  mengevaluasi  penelitian  ini dengan  menggunakan  pendekatan  dari sisi  profitabilitas  karena  menyangkut keuntungan yang langsung dapat diterima  secara  financial.  Aspek  yang digunakan dalam pendekatan keekonomian  yaitu:  NPV  (Net  Present Value),  IRR  (Internal  Rate  of  Return) dan  Pay  Back  Period  (PBP)  (James, 1988).
1.  NPV (Net Present Value) NPV  menghitung  selisih  antara  nilai investasi saat ini dengan nilai penerimaan saat ini di masa yang akan datang.  Proyek  dikatakan  layak  secara ekonomis  jika  nilai  NPV  positif  (lebih besar dari nol).
NPV = At (1+𝑖) 𝑡 𝑛
𝑡=0 (1)
t  = tahun proyek
n  = jumlah tahun atau periode proyek
At = aliran kas pada tahun ke-t i  = tingkat bunga atau keuntungan yang ditentukan
2.  IRR (Internal Rate of Return)
IRR adalah tingkat suku bunga yang menyebabkan  penerimaan  ekuivalen suatu cash flow sama dengan
pembayaran ekuivalen cash flow tersebut. IRR diperoleh dengan mensimulasikan  NPV  sebesar  0  dan akan menguntungkan jika bernilai positif. 0 =  NPV = At (1+𝑖) 𝑡 𝑛 𝑡=0 (2)
t  = tahun proyek n  = jumlah tahun atau periode proyek At = aliran kas pada tahun ke-t i  = IRR Suatu  proyek  dapat  dikatakan  berhasil bila memenuhi 2 (dua) syarat berikut: - Nilai NPV positif.
- IRR > Minimum  Aceptable  Rate  of Return (MARR) Nilai MARR pada  dasarnya  merupakan Weighted  Average  Cost  of  Capital (WACC) ,  di  mana  nilainya  bergantung pada seberapa besar nilai yang diberikan  terhadap  modal  sendiri  dan pinjaman.  WACC  dapat  dinyatakan dengan persamaan:
E D CeE E D CdD WACC     (3)
D  = Jumlah Modal Pinjaman (Debt) E  = Jumlah Modal Sendiri (Equity)
Cd = Bunga Modal Pinjaman Ce = Bunga Modal Sendiri Sedangkan 𝐶𝑑  = 𝑖  ×    1  − 𝑇 (4) i = suku bunga pinjaman T = tarif pajak pendapatan perusahaan yang besarnya mengacu kepada ketentuan peraturan perundangan di Indonesia dan
𝐶𝑑 =   𝑅 𝑓 + 𝛽 𝐵𝑃𝑀𝐸𝑀 + 𝐼𝐶𝑅𝑃 (5) dimana:
R f = Risk  Free  Rate ,  tingkat pengembalian investasi bebas  resiko,  yaitu  tingkat pengembalian  surat  utang yang dikeluarkan oleh negara Amerika Serikat ( US Treasury Bond ) β =  ukuran  fluktuasi  portfolio investasi atau individual instrument investasi dibandingkan dengan pasar BPMEM   =  base  premium  for  mature equity market ICRP =  Indonesia  Country  Risk Premium 3.  PBP (Pay Back Period) Periode  pengembalian  atau pay back period adalah waktu yang dibutuhkan  agar  jumlah  penerimaan sama  dengan  jumlah  investasi/biaya. PBP  menunjukkan  berapa  lama  modal investasi  dapat  kembali,  sehingga  PBP dapat dijabarkan dengan persamaan:
0 = 𝑋 𝑡 𝑃𝐵𝑃 t=0 (6)
X t = cash flow pada tahun t PBP  = periode pengembalian proyek t = tahun proyek berjalan Analisis keekonomian dengan menghitung a. Operational expenditure (OPEX)
termasuk  didalamnya  harga power utility,  chemical dan  bakteri. Power utility diperoleh  dari  jumlah  power pompa dan cooler. Chemical
diperoleh  dari  jumlah caustic yang digunakan  sedangkan  untuk  harga nutrient  dan  bakteri  dipakai  asumsi- (2.4)
asumsi.  OPEX  yang  dimaksudkan adalah biaya-biaya yang dikeluarkan khusus untuk fasilitas.
b. Capital expenditure (CAPEX) dimana  data  CAPEX  diperoleh  dari Autorization  For  Expenditure (AFE) K3S  tahun  2013.  Dimana  CAPEX
yang  dimaksud  disini  adalah  total biaya modal termasuk biaya peralatan  yang  mencakup  biaya pemasangan, desain dan enginering, instrumentasi serta perpipaan utama. c. Revenue (pendapatan) yang diperoleh  dengan  menghitung  harga sulfur  yang  dihasilkan  yaitu  sebesar 13 ton/hari.
Dengan data-data tersebut diatas maka dapat  dihitung  NPV  (Net  Present Value),  IRR  (Internal  Rate  of  Return) dan  Pay  Back  Period  (PBP)  serta analisis sensitivitas.
HASIL PENELITIAN DAN

## PEMBAHASAN

## Hasil Penelitian
Biaya yang dikeluarkan untuk proses Thiopaq  terdiri  dari  biaya  investasi peralatan,  pemasangan  peralatan  dan komponen  lain  yang  termasuk  dalam biaya  modal  (CAPEX)  dan  biaya operasional (OPEX). Untuk mengetahui layak atau tidaknya pemanfaatan proses  Thiopaq  yang  akan  didirikan, juga  perlu  secara  financial  yang mencakup net  present  value (NPV), internal  rate  of  return (IRR), pay  back periode (PBP)  sebagai  evaluasi  biaya mendirikan proses Thiopaq yang
terintegrasi  dengan  proses  lainnya yang berada di fasilitas gas alam XY.

## Pembahasan
1. Capex Biaya  modal  ( capital  expenditure ) yaitu
pengeluaran yang akan memberikan  manfaat  pada  periode yang  akan  datang.  Total  biaya  modal merupakan perhitungan biaya peralatan yang  mencakup  biaya  pemasangan, desain  dan    enginering,  instrumentasi serta perpipaan utama pada tabel 1. 2. OPEX
Biaya  operasional  yang  dikeluarkan meliputi  biaya  penggunaan power utility ,  biaya chemical ( caustic  dan nutrient ) dan biaya bakteri pada tabel 2.
3. Revenue Pada perhitungan revenue (pendapatan) diasumsikan sebagai berikut : a.  Diambil  harga  sulfur  500  USD/ton dibawah  dari  referensi  harga  karena harga  sulfur  fluktuatif  (tidak  tetap) sehingga  diambil  harga  yang  paling minimum.  Referensi  harga  sulfur $650  -  $850  /ton  untuk  solid  dan diatas  $1000  /ton  untuk  liquid (http://news.alibaba.com) b.  USD  1  =  Rp.10.000  dan  1  tahun  =
350 hari
Nilai revenue diperoleh  dari  harga sulfur  per  ton  dikalikan  dengan  jumlah sulfur  yang  dihasilkan  sebesar  12,72 ton  per  hari  sehingga  didapatkan  USD 2.226.420 per tahun.
Berdasarkan  perhitungan  CAPEX, OPEX  dan revenue maka  diperoleh arus  kas  masuk  dan  keluar  selama proyek ini beroperasi dapat dilihat pada gambar 2.
Tabel 1. Biaya peralatan No. Deskripsi Jumlah Harga/unit USD Harga total USD 1.  H 2 S Absorber 1 290.146 290.146 2.  Bioreactor 1 455.892 455.892 3.  Lean Solution Tank 1 39.549 39.549 4.  Sulfur Settler 1 4.619 4.619 5.  Sulfur Dewatering Unit 1 250.351 250.351 6.  Filtrate Tank (Incl. Mixer) 1 1.181 1.181 7.  Rich Solution Pump+standby 1 287.819 575.638
Sumber : Autorization For Expenditure (AFE) K3S tahun 2013
Tabel 2. Biaya OPEX No.  Deskripsi Harga USD/year Keterangan 1. power  utility 310,4 kW 0,1115 $ /kWh 290.627 Harga listrik tahun 2014 utk golongan industri 1.115 Rp/kWh 2. caustic  33,1 kmol/h 0,15-35  per pond 215.572 Reff: hhtp://answers.ask.com 3. nutrient 10.778,6 Asumsi 5% dari harga NaOH 4. bakteri 10.778,6 Asumsi 5% dari harga NaOH Total 527.756

## Gambar 2. Arus kas
4. Analisis kelayakan
Analisis kelayakan keekonomian dari investasi  proses  Thiopaq  ditentukan oleh  parameter-parameter  yang  dicari
yaitu net  present  value (NPV), internal rate of return (IRR) dan pay back period (PBP).
Net Present Value (NPV)
8.  Caustic Dosing Pump+standby 2 20.196 40.392 9.  Nutrient Dosing Pump+standby 2 6.005 12.010 10.  Lean Solution Pump+standby 2 196.775 393.550 11.  Sulfur Slurry Pump 1 5.549 5.549 12.  Sulfur Recirculation Pump 1 5.549 5.549 13.  Air Compressor+stanby 2 487.128 974.256 14.  Rich Solution Cooler 1 146.135 146.135 Total 3.194.817
Dari perhitungan diperoleh nilai NPV bernilai positif sebesar USD 53.237.964 yang  menunjukan  bahwa  proyek  ini dapat  memberikan  keuntungan  atau layak dioperasikan.
Internal Rate of Return (IRR) Perhitungan  IRR  diperlukan  untuk melihat  apakah  proyek  ini  layak  atau tidak  untuk  dioperasikan.  Setelah  nilai IRR  dihitung,  nilai  ini  dibandingkan dengan MARR untuk memeriksa apakah  alternatif  dapat  diterima.  Jika IRR≥MARR, alternatif
diterima, sebaliknya  tidak.  Sedangkan  MARR
( Minimum  Attractive  Rate  of  Return ) adalah bunga bank atau suku pengembalian modal. MARR untukproyek  ini  ditetapkan  sebesar 15,2%. Pada perhitungan yang dilakukan IRR yang didapat lebih besar dari MARR yaitu sebesar 33%
sehingga proyek ini layak dioperasikan.

## Perhitungan MARR
Modal yang dipakai dalam proyek ini adalah  100%  modal  sendiri  sehingga perhitungan  MARR  didasarkan  pada
rumus  3,  4  dan  5  sehingga  didapatkan nilai  MARR  =  15,2  %  (perhitungan dilampiran) Pay Back Period (PBP)
Perhitungan PBP dimaksudkan untuk melihat seberapa lama proyek ini mengembalikan modal yang
dikeluarkan.  Semakin  cepat  modal dikembalikan semakin baik pula proyek ini  dioperasikan.  Apabila  PBP  melebihi umur proyek (15 tahun) maka proyek ini dinyatakan  tidak  layak.  Dari  hasil perhitungan  yang  dilakukan  maka diperoleh  waktu  yang  diperlukan  untuk mengembalikan  aliran  kas  yang  keluar dalam investasi selama 2,35 tahun. Hal ini  menunjukkan  bahwa  proyek  ini dapat  memberikan  keuntungan  atau layak dioperasikan.

## Analisis sensitivitas
Pada gambar 3 sensitivitas NPV dan pada  gambar  4  sensitivitas  IRR, keduanya  sangat  terpengaruh  pada harga sulfur.
Gambar 3. Analisa sensitivitas terhadap NPV

## Gambar 4. Analisa sensitivitas terhadap IRR

## KESIMPULAN
1.   Apabila  harga  sulfur  sebesar  500 $/ton maka didapatkan IRR sebesar  33%,  harga  NPV  sebesar USD  53.237.964  dan  PBP  selama 2,35  tahun.  Semakin  tinggi  harga sulfur maka revenue akan semakin meningkat dan mengakibatkan naiknya nilai NPV dan IRR sedangkan  nilai  PBP  semakin rendah  yang  berarti  bahwa  waktu yang  diperlukan  untuk  mencapai angka  nol  (titik  balik  modal)  akan semakin cepat.
2.   Analisis  sensitivitas  menunjukan bahwa  harga  sulfur  yang  paling berpengaruh  terhadap  terjadinya perubahan IRR dan NPV.

## DAFTAR PUSTAKA
Armando  Gonzalez-Sanchez,  Sergio Revah.  2007. The  effect  of chemical  oxidation  on  the biological  sulfide  oxidation  by an alkaliphilic sulfoxidizing bacterial  consortium ,  Enzyme and Microbial Technology
292 –298. B.R. Fidler, K.L. Sublette, G.E. Jenneman, G.A. Bala. 2003. A novel  approach  to  hydrogen sulfide  removal  from  natural
gas ,  Society  of  Petroleum
Engineers (SPE).
Gros  Henri  Bernard  Gilles,  Martin-
Salmeron  Fernando,  Martinez Sanchez  Guillermo,  Petrucci Stefano,  Realini  Anna.  (2011). Microbial Technologies for Hydrogen  Sulphide  Removal from Gas Streams .Trondheim.
Hyo-Jin  Son,  Jung-Heon  Lee.  (2005).
H 2 S removal with an immobilized cell hybrid reactor ,
Process  Biochemistry.  2197 – 2203.
http://news.alibaba.com/article/detail/ch emical/-china-sulfur-cost-price-
html. hhtp://answers.ask.com/science/chemis try/how_much_does_sodium_c
ost. http://paqell.com/thiopaq/process- description/. Martin  Ramirez,  Jose  Manuel  Gomez, German Aroca, Domingo Cantero.  (2009). Removal  of hydrogen sulfide by immobilized Thiobacillus thioparus  in  a  biotrickling  filter packed with polyurethane foam , Bioresource Technology.
4989 –4995.
James  M.  Douglas, Conceptual (1988) . Design  of  Chemical  Process , Mc Graw Hill, New York.
Pertamina Donggi. (2012). Basic Design Package Part 2. Biological  Sulphur  Recovery Unit and Thermal Incinerator. Wilfred E. Kleinjan, Chris L.M. Marcelis,
Arie  de  Keizer,  Albert  J.H. Janssen,  Martien  A.  (2006).
Foam formation in a biotechnological  process  for the removal of hydrogen
sulfide  from  gas  streams , Cohen  Stuart  Colloids  and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 36 –44.