BAB IV LPG

  • View
    12

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

prinsip kerja dari Proses LPJ

Transcript

BAB IVPROSES PRODUKSI GAS LPG

4.1 Gas AlamGas yang dikeluarkan dalam bumi terdiri dari berbagai macam komposisi. Komposisi yang memberikan nilai kalori adalah gas yang mengandung unsur hidrokarbon, sedangkan unsur-unsur lainnya tidak memberikan nilai kalori yang biasanya disebut dengan impuritis seperti CO2, H2S, H2O, N2 dan sebagainya. Malah diantaranya dapat memberikan efek korosi. Untuk memisahkan gas yang kita butuhkan dari unsur impuritis yang harus dibuang perlu peralatan pemisahan, dimana unsur yang akan dipisahkan dalam fasa yang sama yaitu fasa gas. Gas hidrokarbon yang telah terbebas dari impurities tersebut terbagi atas tiga jenis gas berdasarkan pemakaiannya yaitu LNG (Liquified Natural Gas), CNG (Compresses Natural Gas), LPG (Liquified Petroleum Gas), dan tersisa dalam bentuk kondensat atau crude oil. Perbedaan pemakaian dari unsur hidrokarbon tersebut disebabkan oleh perbedaan persentase dari komponen-komponen hidrokarbon ringan, menengah sampai berat.LNG diisyaratkan mempunyai komponen CH4 (C1) minimal 85% kemudian sisanya mengandung C2H6 (C2), C3H8 (C3) serta yang lebih berat lagi. Dengan syarat tambahan C4+ tidak lebih dari 2%, C5+ tidak lebih dari 0,1%, N2 tidak lebih dari 1%, H2S maksimum 0,25 grains/100 SCF, dan total sulfur 1,3 grains/100 SCF. Sedangkan CNG memiliki komposisi yang hampir sama dengan LNG tetapi dalam proses pencairannya tidak menggunakan pendinginan temperatur sampai -100 oF seperti pada LNG tetapi dengan memberikan tekanan yang sangat tinggi sampai dengan 3000 psi.LPG (liquefied petroleum gas) terdiri dari campuran utama propan (C3H8) dan butan (C4H10) dengan sedikit persentase hidrokarbon tidak jenuh (propilen dan butilen) dan beberapa fraksi C2 yang lebih ringan dan C5 yang lebih berat. LPG merupakan campuran dari hidrokarbon tersebut yang berbentuk gas pada tekanan atmosfir, namun dapat diembunkan menjadi bentuk cair pada suhu normal, dengan tekanan yang cukup besar. Uap LPG lebih berat dari udara. Butan beratnya sekitar dua kali berat udara dan propan sekitar satu setengah kali berat udara. Sehingga, uap dapat mengalir di dekat permukaan tanah dan turun hingga ke tingkat paling rendah dari lingkungan.Kandungan LPG memiliki perbandingan komposisi C3 : C4 sebesar 70% : 30%, dimana dilakukan pemberian tekanan sampai dengan 300 psi sehingga unsur tersebut berubah fasa menjadi cair.Dan unsur yang lebih berat berikutnya dapat berupa kondensat atau crude oil dengan unsur dominan pada C5H12 (C5) sampai dengan unsur terberat (residu). Pemisahan pertama pada suatu minyak atau gas (Oil and Gas Processing) dimulai dengan separator untuk memisahkan unsur-unsur pembentuk cair baik dalam bentuk H2O maupun hidrokarbon. Jika pada kasus dimana sumur menghasilkan air sangat banyak, maka proses awalnya sering ditambahkan alat FWKO (Free Water Knock Out).Untuk memisahkan unsur-unsur yang ringan dan berat, dapat dipakai alat Fractionator, dimana Methane (C1), Ethane (C2), Propane (C3), dan Butane (C4) dapat dipisahkan secara sendiri-sendiri. Kemudian unsur-unsur tersebut dapat dipergunakan atau diolah sesuai dengan kebutuhan, seperti halnya LNG mengambil unsur C1 yang dominan, LPG unsur C3 dan C4 yang dominan, dan lain-lain.4.2 MINI LPG-PLANTKomponen yang diperlukan pada suatu Mini LPG-Plant disesuaikan dengan komposisi dari unsur yang dikandungnya, serta banyaknya gas yang harus diolah. Jadi sifatnya kasus per kasus. Agar mini LPG-Plant ini berlaku untuk jumlah gas yang sangat kecil antara 1 sampai dengan 10 MMSCFD maka diisyaratkan yang akan diolah hanya yang mengandung CO2 dan H2S yang tidak terlalu tinggi sehingga tidak diperlukan Sweetener dan mengurangi ongkos produksi.Begitu pula Deethanizer digabung menjadi Demethanizer/Deethanizer yang diatur setara dengan Deethanizer yang berfungsi memisahkan C1 dan C2 bersama-sama. Begitu pula Depropanizer digabung menjadi Depropanizer/Debuthanizer yang berfungsi untuk mengambil unsur C3 dan C4 dari residu yang akan dikondensasi. Kedua alat tersebut temperatur dan tekanan kerjanya dipilih kondisi optimum yang sangat tergantung dari komposisi gas yang harus diolah.Karena yang diolah adalah gas bertekanan rendah maka diperlukan kompressor jenis dua tingkat, agar tercapai tekanan keluaran yang diperlukan oleh alat Deethanizer serta alat Depropanizer.Kemudian diperlukan alat-alat pelengkap lainnya seperti tangki LPG, tangki kondensat, pompa LPG dan kondensat, serta pipa-pipa penyambung dan monifold. Dalam memilih dan mengoptimasikan temperatur dan tekanan kerja dari peralatan yang sedang didesain dapat dilakukan dengan prinsip flash calculation.Flash Calculation adalah suatu cara perhitungan dengan menggunakan prinsip hukum kekekalan masa dan perubahan fasa yang dapat menampilkan keadaan stabil/setimbang beberapa fasa dalam suatu sistem. Perhitungan ini sering dilakukan pada saat menentukan laju alir dari tiap-tiap fasa yang masuk dan keluar dari bejana bertekanan atau alat-alat lainnya.Karena dalam keadaan nyata bukan dalam keadaan ideal, maka salah satu jalan untuk memecahkan persoalan-persoalan mengenai kesetimbangan fasa adalah dengan konsep angka kesetimbangan (EquilibriumConstant). Jumlah dari seluruh fraksi mol dalam masing-masing fasa adalah satu sehingga dengan persamaan tersebut, komposisi daripada cairan dan gas suatu sistem multi komponen non-ideal dapat dihitung dengan cara Trial & Error.Adapun langkah-langkah proses produksi pada Mini LPG Plant Pertamina adalah sebagai berikut :4.2.1 Gas Umpan Kompresor (Feed Gas Compressor)Comment by Aris Priyatmono: SUSUN YG RAPI YAHGas yang diproses di kilang LPG pada mulanya berasal dari beberapa stasiun pengumpul yang sebelumnya dipisahkan dari campuran minyak dari sumur. Gas ini selanjutnya dikirim melalui pipa ke kilang LPG untuk pengolahan lebih lanjut. Adapun laju umpan masuk gas yang dimiliki adalah rata-rata 3,26 MMSCFD (Million Standard Cubic Feet per Day). Gas tersebut dimampatkan/dikompresi (C-101???) dari tekanan 15 psig hingga tekanan 440 psig dimana suhu keluaran gas 89,08 oF (Isotermis). Tujuannya adalah untuk mengubah fasa gas menjadi cair.Comment by Aris Priyatmono: SebutKodeAlatnya!!!Comment by Aris Priyatmono: Apaiya???punya diagram 3 phasenya????4.2.2 Pemisahan Suhu Rendah (Low Temp. Separator)Sebelum melalui proses pemisahan, bahan baku gas terlebih dahulu dilewatkan melalui scrubber.Tujuannya adalah untuk mengabsorbsi pengotor dan mengeringkan gas guna menghindari hydrate/plugging pada peralatan yang menimbulkan korosi dan sumbatan. Gas kemudian dialirkan ke dalam flash drumyaitu proses pemisahan awal. Pada proses ini, terjadi penurunan tekanan yang cukup drastis sehingga fraksi-fraksi berat dari gas alam akan tetap pada fasa cair, sedangkan fraksi ringan berubah fasa menjadi gas.Comment by Aris Priyatmono: Pemisahandimana???Comment by Aris Priyatmono: Scrubber atau Separator???Bedanyaapa? SebutKodeAlatnyaComment by Aris Priyatmono: Apaitytujuan scrubber ini?Comment by Aris Priyatmono: Mana Flash Drumnya No berapa???kodenya???4.2.3 Sistem Pendinginan (Refrigeran System)Comment by Aris Priyatmono: Jadikan 4.2.4SistemPendinginjelasinbagianPendinginsajabagaimanamendapatkan propane cairTahap selanjutnya adalah tahap pendinginan. Pada tahap ini, gas didinginkan pada serangkaian alat penukar panas (heat exchanger). Terdapat tiga buah heat exchanger yang digunakan dengan media pendingin yang berbeda. Heat exchanger yang pertama, menggunakan media pendingin gas keluaran separator (V-101). Heat exchanger yang kedua, menggunakan media pendingin kondensat keluaran separator (V-101). Sedangkan pendinginan yang ketiga, terjadi pada Chiller (E-103) dengan menggunakan propon sebagai media pendinginnya. Penurunan suhu terjadi secara drastis dari 65,52 oF hingga -30,00oF.Comment by Aris Priyatmono: Masuk 4.2.2 BROOOComment by Aris Priyatmono: HE Kodeberapa???Comment by Aris Priyatmono: HE KodeBerapa???Comment by Aris Priyatmono: ?????Adapun jumlah propan yang diperlukan adalah 0,847 MMBTU/hr (Million British Thermal Unit per Hour). Sebelum digunakan sebagai media pendingin, propan tersebut didinginkan secara khusus pada sistem refrigeran.

Propan yang telah digunakan pada chilling system dipanaskan (V-106) menggunakan hot oil guna meningkatkan tekanan gas propan, sehingga propan akan sepenuhnya berfasa gas karena diimbangi oleh kenaikan suhu. Setelah itu, propan dikompressi pada (C-102) untuk mencapai tekanan 1000 psi pada suhu tetap. Hal ini menimbulkan propan yang tadinya berfasa gas, berubah menjadi fasa cair. Propan kemudian diekspansi pada flash drum(V-107) ke tekanan 300 psi sehingga terjadi penurunan suhu -100 oF. Hal ini menimbulkan perubahan fasa dari cair menjadi gas. Propan kemudian didinginkan kembali pada sebuah cooler (A-101/A-105) sehingga propan kembali mencair. Propan diekspansi kembali pada sebuah flash drum untuk menurunkan suhu dan tekanan. Hal ini jelas akan merubah fasa propan menjadi gas. Selanjutnya propan didinginkan pada sebuah cooler (M-104) hingga propan berubah fasa menjadi cair. Propan cair yang memiliki suhu dan tekanan yang sangat rendah kembali diekspansikan pada flash drum (V-111) guna menurunkan suhu dan tekanan. Pada tahap inilah sebagian propan berada pada kondisi kesetimbangan antara fasa gas dan cair. Propan yang tidak berubah fasa lagi (tetap fasa cair) digunakan langsung pada chilling system sedangkan yang masih berupa fasa gas, dikembalikan ke unit kompresor untuk didinginkan kembali.Comment by Aris Priyatmono: PelajariBagaimana Proses Mengubah Propane menjadicairComment by Aris Priyatmono: Dari manadatanya?Cari diagram 3 phase propane4.2.4 Pemisahan Gas (Product Recovery)Comment by Aris Priyatmono: 4.2.3 (jadikankeatas)Pemisahan gas yang dilakukan, berada pada tiga unit berbeda yaitu separator tiga fasa (V-101), deethanizer (T-101), dan depropanizer. Terdapat tiga komponen yang dipisahkan pada separator (V-101) yaitu komponen gas (C1 dan C2), fasa cair (kondensat dan propilen glikol). Gas keluaran separator akan ditampung sebag