GREENDIESEL PIN1

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    1/30

    HYDROTREATING DALAM PRODUKSI GREEN DIESEL

    Sebuah skema baru memungkinkan co-processing

    minyak gas ringan dantall dieseluntuk memproduksi

    diesel terbarukan yang memenuhi spesifikasi EN 590

    Rasmus Egeberg, Niels Michaelsen, Lars Skyum dan Per Zeuthen

    Sebelum feedstock yang diperoleh dari bahan organik

    terbarukan bisa digunakan dalam mesin mobil konvensional dan

    didistribusikan dengan menggunakan infrastruktur bahan bakar

    yang ada, ada baiknya mengkonversi bahan itu ke hidrokarbon

    yang serupa dengan yang ada dalam bahan bakar transportasi

    yang diperoleh dari petroleum. Satu metode mantap untuk tujuan

    ini adalah konversi minyak nabati ke parafin normal dalam range

    titik didih gasoline atau diesel dengan menggunakan proseshydrotreating. Dalam proses ini, bahan organik terbarukan

    direaksikan dengan hidrogen pada temperatur dan tekanan yang

    dinaikkan dalam reaktor katalitik. Keunggulan hydrotreating seed

    oils (atau fatty acid methyl ester, FAME) dibanding dengan

    penggunaan biodiesel FAME adalah fakta bahwa output-produk

    akhir dari proses hydrotreating sederhana ini (parafin sederhana)

    adalah komponen-komponen yang sama seperti yang ada dalam

    diesel fosil normal.

    Tipe-tipe katalisator yang sama digunakan dalam

    hydrotreatingfeedsterbarukan sebagaimana digunakan sekarang

    untuk desulphurisasi aliran-aliran diesel fosil untuk memenuhi

    spesifikasi lingkungan. Jadi sebuah skema co-processing di mana

    1

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    2/30

    feedstock terbarukan dan diesel fosil dicampur dan di-co-processed

    mungkin, yang memproduksi diesel bersih dan hijau yang

    memenuhi semua spesifikasi EN 590. Hydrotreating bisa juga

    terjadi dalam sebuah unit khusus tersendiri yang memproses

    diesel terbarukan 100%. Dalam hal manapun, komponen-

    komponen feed baru membuat reaksi-reaksi yang benar-benar

    baru terjadi dan produk-produk baru dibentuk. Ini memunculkan

    serangkaian tantangan yang terkait dengan desain proses dankatalisator.

    Tantangan hydrotreatingfeedsterbarukan

    Hydrotreating adalah satu bagian vital dari produksi bahan bakar,

    dan ekonomi kilang bergantung pada faktoron-streamunit-unit

    ini. Karena itu, sebelum memperkenalkan sedikit saja pun

    feedstock baru ke sebuah hydrotreater diesel, penting untuk

    mengetahui implikasinya dan bagaimana mengurangi risiko

    potensil.

    Ketika mempertimbangkan konversi sebagian besar spesies

    yang mengandung oksigen dan terjadi secara alamiah, jelas bahwa

    spesies-spesies ini jauh lebih reaktif dibanding senyawa-senyawa

    sulfur refraktori, yang harus dihilangkan untuk memproduksi

    diesel dengan kurang dari 10 ppm sulfur. Ini berarti bahwa

    masalah operasi industrial biasanya tidak akan untuk mencapai

    konversi penuh, melainkan untuk mampu mengontrol reaksi

    eksotermik ketika menggunakan reaktor adiabatik. Karena reaksi-

    reaksi itu juga mengkonsumsi banyak hidrogen (untuk suatu feed

    2

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    3/30

    terbarukan 100%, konsumsi hidrogen 300-400 Nm3/m3bukan

    luar biasa), aliran-aliran gas quench dan hidrogen make-up yang

    lebih tinggi dibutuhkan bahkan ketika meng-co-processjumlah-

    jumlah yang cukup kecil. Jadi keseimbangan hidrogen kilang

    harus diperiksa, dan kapasitas unit mungkin lebih rendah

    dibanding ketika memproses diesel fosil saja.

    Deplesi hidrogen digabung dengan temperatur tinggi bisa

    menyebabkan deaktivasi katalisator yang dipercepat dan makinmenurunnya tekanan. Kontrol faktor-faktor ini akan memerlukan

    penggunaan katalisator yang dibuat khusus dan pemilihan cermat

    kondisi-kondisi reaksi dan layout unit. Dengan cara ini,

    dimungkinkan untuk mencapai konversi perlahan-lahan tanpa

    mempengaruhi lama siklus dan masih memenuhi spesifikasi

    produk.

    Berbeda dengan hydrotreating konvensional, jumlah-jumlah

    besar propana, air, karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2)

    dan metana (CH4) terbentuk. Gas-gas ini harus dipindahkan dari

    loop melalui transformasi kimia dengan suatu langkah

    pembersihan gas seperti pencucian amina atau, lebih sederhana,

    dengan menaikkan angka gas purge. Jika tidak ditangani secara

    tepat, gas-gas yang terbentuk akan memberi tekanan parsial

    hidrogen yang menurun, yang akan mengurangi aktivitas

    katalisator. Masalah-masalah lebih lanjut dengan CO dan CO2bisa

    terjadi disebabkan oleh adsorpsi kompetitif molekul-molekul yang

    mengandung nitrogen dan sulfur pada katalisator hydrotreating.

    CI, yang tidak dapat dipindahkan dengan sebuah unit pencucian

    amina, akan bertambah dalam gas treat, yang memerlukan angka

    3

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    4/30

    purge tinggi atau cara purifikasi gas treat lain. Dalam train

    effluent reaktor, air likuid dan CO2bisa membentuk asam

    karbonik, yang harus ditangani secara tepat untuk menghindari

    angka korosi yang meningkat.

    Gambar 1Contoh struktur trigliserida

    Ketika memproses jenis-jenis feed lain, seperti tall oil atau

    minyak nabati dengan kandungan tinggi asam lemak bebas, akan

    terjadi korosi parah pipa, dan upstream peralatan lain reaktor,

    yang juga terjadi ketika memproses high-TAN fossil crudes.

    Terakhir, produk-produk utama dari proses ini adalah

    parafin normal dengan titik-titik pour dan cloud tinggi, dan

    mereka mungkin bermasalah dalam iklim keras. Tetapi, berbeda

    dengan FAME, n-alkanes yang diproduksi bisa ditransformasi ke

    iso-alkanes dengan sifat-sifat aliran dingin yang sangat baik dalam

    proses-proses kilang dewaxing tanpa mengganggu sifat-sifat lebih

    baik lain produk diesel. Dewaxing isomerisasi seperti itu bisa

    terjadi atas katalisator sulphidik logam dasar dengan hasil-hasil

    diesel tinggi dan dikontrol secara terpisah untuk memberi berbagai

    grade kualitas produk, seperti bahan bakar diesel musim panas

    dan musim dingin.

    Tantangan-tantangan ini membuat pembatasan pada

    praktek industri sekarang yang melibatkan hydro-treatment

    (perlakuan hidro) suatu feed yang terdiri dari minyak dan bahan

    organik terbarukan berkenaan dengan berapa banyak dari bahan

    organik itu bisa digunakan dalam proses itu, biasanya di bawah 5

    vol%. Untuk mencapai ekonomi yang lebih baik dalam skema co-

    4

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    5/30

    processing, ada baiknya meningkatkan proporsi bahan organik

    terbarukan dalam feed hingga 25 vol% atau lebih.

    Dalam artikel ini, reaksi fundamental yang terjadi ketika

    memproses feed terbarukan diteliti dan dipecahkan secara rinci.

    Berdasarkan informasi ini, beberapa formulasi katalisator khusus

    telah dikembangkan dan sekarang sedang berlangsung dalam

    operasi industri. Formulasi-formulasi ini didesain untuk

    mempunyai aktivitas dan stabilitas tinggi dalam kondisi berat yangberlaku dalam operasi ini. Terakhir, kita akan menggambarkan

    bagaimana berbagai inovasi proses telah mendatangkan teknologi

    baru yang mengurangi tantangan-tantangan yang disebut di atas

    dan memungkinkan Preem untuk meng-co-processhingga 30%

    bahan yang diperoleh dari tall oil dalam sebuah unitrevamped

    hydroprocessing.

    Jalur reaksi dalam hydroprocessing diesel terbarukan

    Tujuan industrial dari hidrogenasi feedstock yang diperoleh secara

    biologis (terbarukan) adalah untuk memproduksi molekul-molekul

    hidrokarbon dengan titik didih dalam range diesel, yang secara

    langsung kompatibel dengan diesel berbasis fosil yang ada dan

    memenuhi semua spesifikasi legislatif yang sekarang. Dengan

    diperkenalkannya feedstock yang berasal dari sumber-sumber

    terbarukan, tipe-tipe baru molekul dengan kandungan oksigen

    signifikan ada dan harus diperlakukan secara tepat dengan

    katalisator dan proses hydrotreating. Untuk menjamin operasi

    bebas gangguan, adalah merupakan keharusan untuk memahami

    dan mengontrol tipe-tipe baru reaksi yang terjadi ketika level-level

    5

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    6/30

    oxygenates yang lebih tinggi diproses. Secara keseluruhan, reaksi-

    reaksi itu bisa dikarakterisasi sebagai sebuah

    (hydro-)deoxygenation, yang berarti produksi suatu produk likuid

    tanpa oksigen. Tetapi beberapa jalur reaksi ada, dan reaksi lain

    seperti saturasi ikatan rangkap dan reaksi yang melibatkan CO

    dan CO2memperrumit gambaran itu. Jadi, pengetahuan

    fundamental mengenai chemistry reaksi yang rinci dibutuhkan

    untuk desain katalisator dan evaluasi desain proses.Walaupun terdapat banyak tipe feed terbarukan, chemistry

    hydrotreating minyak nabati atau lemak hewan untuk

    memproduksi molekul-molekul tipe diesel agak disederhanakan

    oleh fakta bahwa sebagian besar feedstock seperti itu, yang hampir

    independen dari tipe seed, disuplai sebagai apa yang dinamakan

    trigliserida (triacylglycerols), yang contohnya ditunjukkan dalam

    Gambar 1. Trigliserida bisa dilihat sebagai kondensasi glycerol

    (yang bisa dilihat sebagai C3backbone molekul itu) dan tiga asam

    karboksilik (juga dinamakan asam lemak). Walaupun bentuk

    trigliserida umum pada hampir semua minyak dan lemak, panjang

    rantai dan derajat saturasi sangat berbeda-beda. Ini

    mempengaruhi sifat-sifat produk dan konsumsi hidrogen. Minyak

    nabati dan lemak hewan bisa juga mengandung jumlah-jumlah

    signifikan impuritas, seperti alkali dan phosphorous, yang perlu

    dihilangkan dalam suatu proses terpisah atau melaluiguard beds

    yang didesain secara hati-hati. Terutama, kandungan spesies

    nitrogen dan sulfur sangat rendah dalam feedstocks ini, dan

    karena itu konversi HDS (hydrosulphurisation) yang diperlukan

    lebih rendah ketika meng-co-processfeeds terbarukan.

    6

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    7/30

    Asam dan basa bisa mengkatalisasi transesterifikasi

    trigliserida, di mana ketiga asam lemak dikonversi ke ester-ester

    yang sesuai. Ini adalah basis untuk produksi biodiesel tipe FAME,

    yang merupakan sebuah proses yang bersaing dengan trigliserida

    hydrotreating untuk membentuk parafin.

    Untuk meneliti bagaimana trigliserida bereaksi dalam

    kondisi-kondisi hydroprocessing tipikal, sebuah tespilot plant

    dengan katalisator NiMo dilakukan dengan menggunakancampuran 75 vol% Middle East SR LGO dan 25% minyak rapeseed.

    Minyak rapeseed adalah sebuah trigliserida asam lemak, terutama

    asam C18dan beragam jumlah monounsaturated C22erucic acid.

    Dalam hal ini, C22merupakan sekitar 22 wt%, dan derajat rata-

    rata unsaturasi adalah empat ikatan rangkap/mole.

    Pada kondisi-kondisi 3500C, 45 barg, LHSV = 1,5 h-1dan

    suatu rasio hidrogen terhadap minyak 500 Nl/l, produk-produk

    gaseous dan likuid dianalisa, dan hasil-hasil dan konsumsi

    hidrogen dihitung. Konversi trigliserida dikonfirmasi sebagai 100%

    dengan memonitor hasil propana, karena satu mole propana

    diproduksi untuk setiap mole trigliserida. (C3backbone trigliserida

    akan dihidrogenasi ke propana.) Lebih lanjut, hasil-hasil dari CO

    (0,6 wt%), CO2(1,2 wt%) dan CH4(0,1 wt%) diamati. Total produk

    likuid dianalisa melalui kromatografi gas, dan hasil-hasil

    ditunjukkan dalam Gambar 2.

    Gambar 2. Kromatogram distilasi simulasian feed (atas) dan

    produk (bawah) dari pengujianpilot plantco-processing 25%

    minyak rapeseed. Semua minyak rapeseed dikonversi ke parafin

    normal dengan panjang rantai 17, 18, 21, dan 22, berturut-turut.

    7

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    8/30

    Kromatograf dalam Gambar 2 menunjukkan bahwa feed

    minyak rapeseed bertitik didih tinggi tidak hadir dalam produk itu,

    dan empat parafin normal terbentuk dengan panjang rantai 17,

    18, 21, dan 22, berturut-turut. Tidak ada produk likuid lain

    terbentuk dalam jumlah yang cukup besar. Distribusi produk ini

    dapat dijelaskan melalui mekanisme lain dengan mana trigliserida

    mungkin bereaksi.

    Begitu reaksi-reaksi hidrogenasi ikatan rangkap telahmenjenuhkan asam-asam lemak, hubungan antara asam-asam

    lemak dan C3backbone mungkin diputuskan oleh salah satu dari

    setidaknya dua jalur reaksi (lihat Gambar 3). Jalur pertama

    melibatkan hidrogenasi komplit untuk membentuk enam mole air,

    satu mole propana dan tiga mole parafin normal dengan panjang

    rantai yang sama seperti rantai-rantai asam lemak (n-C18dan n-

    C22dalam kasus minyak rapeseed) per mole trigliserida yang

    direaksikan. Jalur ini biasanya dinamakan hidrodeoksigenasi,

    atau jalur HDO. Jalur-jalur lain meliputi sebuah langkah

    dekarboksilasi, di mana tiga mole CO2, satu mole propana, dan

    tiga mole parafin normal dengan suatu panjang rantai yang satu

    atom karbon lebih pendek dibanding rantai asam lemak (n-C17dan

    n-C21dalam kasus minyak rapeseed) diproduksi. Karena parafin

    yang diproduksi adalah dalam range titik didih diesel, ini adalah

    alasan kenapa hydrotreater diesel adalah unit pilihan untuk

    pemprosesan feeds seperti itu.

    Karena baik CO2maupun CO diproduksi, dua reaksi

    tambahan perlu dipertimbangkan, yang juga ditunjukkan dalam

    Gambar 3. Katalisator hydrotreating dikenal sebagai aktif untuk

    8

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    9/30

    peralihan gas air terbalik (CO2+ H2CO + H2O) dan methanasi

    (CO + 3H2CH4+ H2O). Tingkat relatif kedua reaksi ini

    bertanggung jawab untuk distribusi yang diamati antara CO, CO2,

    dan CH4. Aktivitas peralihan gas air katalisator membuat sulit

    memastikan apakah CO dan CO2yang diamati diproduksi oleh

    suatu reaksi dekarboksilasi sebagaimana digambarkan di atas

    atau melalui rute dekarbonilasi sebagaimana diusulkan dalam

    literatur terbuka itu.Penggunaan relatif jalur-jalur reaksi HDO dan dekarboksilasi

    terutama penting untuk proses hydrotreating, karena ini

    mempengaruhi konsumsi hidrogen, hasil produk, inhibisi

    katalisator, komposisi gas treat dan keseimbangan panas. Jika

    semua trigliserida bereaksi melalui rute dekarboksilasi, tujuh mole

    hidrogen akan dikonsumsi, bukannya 16 mole hidrogen bila

    semua trigliserida dikonversi melalui rute HDO; dengan kata lain,

    63% lebih rendah konsumsi hidrogen. Tetapi jika semua CO2yang

    diproduksi dialihkan ke CO, dan semua CO yang terbentuk

    dikonversi kemudian ke CH4, total 19 mole hidrogen akan

    dikonsumsi melalui rute dekarboksilasi, yang berarti 19% lebih

    tinggi konsumsi hidrogen.

    Dalam tespilot plant, pembagian antara dekarboksilasi dan

    HDO adalah sekitar 65/35. Ini bisa ditemukan, misalnya, dengan

    menganalisa angka-angka relatif n-C17, dan n-C18, sebagaimana

    ditunjukkan dalam Gambar 2. Rasio ini berbeda-beda menurut

    tipe katalisator, kondisi operasi, dan tipe feed terbarukan. Dari

    eksperimen yang sekarang, konsumsi hidrogen yang terkait

    dengan konversi minyak rapeseed murni dihitung sekitar 280

    9

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    10/30

    Nm3/m3. Ini sangat tinggi dibanding hydrotreating diesel

    konvensional, tetapi biasa untuk hydrotreating diesel terbarukan,

    dan merupakan salah satu alasan kenapa hanya sedikit-sedikit

    feeds ini biasanya di-co-processed. Untuk 5% co-processing

    minyak rapeseed, konsumsi hidrogen tambahan akan sekitar 14

    Nm3/m3.

    Ketika menggabungkan konsumsi hidrogen terukur dengan

    angka relatif dekarboksilasi yang disimpulkan dari distribusiparafin-parafin normal genap dan ganjil (lihat Gambar 2),

    ditemukan bahwa konversi molar CO2oleh peralihan air-gas

    adalah 50-60%, dan bahwa sekitar 30% CO dikonversi ke metana.

    Ini berarti konsumsi hidrogen melalui rute dekarboksilasi sekitar

    11 mole/mole, dan dengan demikian konsumsi hidrogen lebih

    dekat pada yang melalui rute HDO. Karena hasil molekul-molekul

    diesel likuid bernilai tinggi akan sekitar 17/18 (94%) dari yang

    diperoleh melalui rute HDO, dan kejadian CO dan CO2dalam gas

    daur memunculkan serangkaian tantangan pemprosesan, tidak

    begitu mudah menentukan rute mana yang optimum, karena ini

    akan bergantung pada kondisi operasi, flow sheet, dan katalisator

    yang digunakan dalam hydrotreater. Lebih lanjut, konfigurasi

    refinery menyeluruh dan juga harga-harga lokal hidrogen dan

    produk diesel akan mempengaruhi rute reaksi yang dipilih.

    Karakteristik diesel terbarukan mencerminkan secara

    langsung jumlah-jumlah tinggi n-paraffins dalam produk. Ini

    mempunyai efek yang menguntungkan dari gravitas spesifik yang

    lebih rendah dan indeks cetane yang lebih tinggi, yang dua-duanya

    merupakan sifat-sifat yang menambah nilai produk itu. Di sisi

    10

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    11/30

    lain, parafin normal mempunyai titik lebur yang cukup tinggi (n-

    C18; 280

    C), dan karena itu produk itu diamati mempunyai titik

    cloud yang lebih tinggi dibanding produk yang koresponden dari

    LGO murni ketika meng-co-processing minyak rapeseed.

    Katalisator NiMo yang digunakan dalam tes nyaris non-acidic, dan

    karena itu tidak ada atau sangat sedikit isomerisasi pada iso-

    paraffin diperkirakan. Bergantung pada jumlah minyak rapeseed

    yang di-co-processed, titik cloud tinggi mungkin memerlukansuatu langkah dewaxing untuk memenuhi spesifikasi.

    Studi fundamental mengenai mekanisme reaksi

    Pemahaman dan pengendalian selektivitas dengan menggunakan

    rute reaksi yang dideskripsikan adalah kunci untuk rancangan

    katalisator optimum pelayanan yang sangat menutut ini. Untuk

    menguraikan tahap-tahap proses konversi yang elementer, sebuah

    studi fundamental mengenai mekanisme reaksi dilakukan. Methyl

    laurate (n-dodecanoate) dipilih untuk memodelkan hydrotrating

    (hydrotreating) seed oil normal dan lemak hewan, karena molekul

    ini memiliki karakteristik-karakteristik pokok (asam lemak

    berikatan ester) triglyceride yang terjadi secara alamih. Pengujian

    (tes) dilakukan dalam setup mikro-reaktor pada kondisi 300oC, 50

    barg, rasio hydrogen terhadap minyak 1250 Nl/l, dan WHSV yang

    bervariasi (dalam range 10-100 hr-1).

    Diamati bahwa semua produk-produk hydrokarbon cair

    memiliki 11 atau 12 atom karbon, dan yang paling melimpah

    adalah 1-dodecanol, n-C11 dan n-C12 dan alkene yang

    bersangkutan, tetapi sejumlah kecil asam 1-dodecanal dan

    11

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    12/30

    dodecanoic diamati. Distribusi produk ini membuktikan

    keberadaan dua rute yang diuraikan di atas, dalam hal ini

    terutama n-C11dan n-C12. Produk-produk yang hanya berasosiasi

    dengan rute decarboxylase adalah C11alkene dan alkene, dan tidak

    adaoxygenate intermediatesterdeteksi. Namun, rute HDO yang

    mengarah ke produk-produk C12tampak berlangsung melalui

    mekanisme yang lebih rumit, karena beberapa intermediates

    terdeteksi. Langkah pertama skema reaksi sederhana adalahhydrogenasi bertahap (stepwise) oksigen penghubung dalam ester,

    yang membentuk aldehyde, yang terhydrogenasi ke alkohol dan

    kemudian ke alkene, atau mungkin air terpisah dari alkohol, yang

    membentuk alkene sebelum ke alkane. Rute reaksi ini ditunjukkan

    dengan tanda panah garis putus-putus dalam Gambar 4.

    Penjelasan ini secara kualitatif sesuai dengan intermediates yang

    diamati, tetapi proporsi di mana intermediate-intermediate ini

    terbentuk memerlukan penyelidikan hipotesis ini lebih lanjut.

    Karena rasio alkene/alkane yang sangat tinggi diamati jauh

    di atas keseimbangan, hydrogenasi alkene ke alkane tampaknya

    menjadi langkah yang bembatasi laju (rate-limiting), dan karena

    itu reaksi-reaksi terdahulu mesti dalam kuasi-keseimbangan.

    Namun, satu-satunya alkohol yang diamati adalah 1-dodecanol

    dan bukan 2-dodecanol atau alkohol-alkohol lain seperti yang

    mestinya diperkirakan sebelumnya dalam kasus ini. Dengan

    demikian, intermediate reaksi lain harus dilibatkan, dan karena

    ketone diketahui ada dalam keseimbangan dengan bentuk enol-

    nya, tebakan sederhana adalah bahwa enol (mungkin dalam

    keadaan terabsorbsi) terbentuk dan kemudian bereaksi

    12

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    13/30

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    14/30

    pada suhu sedang atas katalisator hydro-treating. Selanjutnya,

    semua hasil-hasil kami menunjukkan bentuk enol (bilamana

    formasi mungkin) menjadi intermediate reaktif untuk reaktan-

    reaktan carbonylic.

    Pemetaaan rinci intermediate reaksi tidak hanya

    memungkinkan rasionalisasi selektivitas yang diamati dalam

    operasi industri, tetapi juga memberikan isyarat tentang

    bagaimana katalisator harus dirancang untuk menghasilkanreaksi-reaksi tertentu. Selanjutnya, pemahaman mengenai

    bagaimana kondisi proses mempengaruhi reaktivitas senyawa feed

    dan intermediate membuat mungkin untuk merancang perubahan

    (revamp) dan unit-unit baru dalam kondisi optimum yang

    dikaitkan kepada keekonomisan dan konfigurasi penyulingan.

    Teknologi Katalisator

    Dalam rancangan sistem katalisator yang rasional untuk

    pengolahan bahan yang dapat diperbaharui (renewable), beberapa

    faktor harus diperhatikan. Katalisator harus dapat menangani

    kondisi berat di dalam reactor yang disebabkan oleh formasi CO,

    yang menghambat desulphurisasi, dan mengatasi peningkatan

    pemakaian hydrogen dan reaksi-reaksi cepat, yang menyebabkan

    peningkatan suhu besar di bagian atas bed katalisator.

    Selanjutnya, masalah kandungan n-paraffin yang tinggi pada

    produk, dengan sifat alir dingin buruk yang dihasilkan, juga harus

    ditangani.

    Bergantung pada jumlah dan mutu bahan organik yang

    dicampur kedalam tumpukan (pool) feed diesel, pilihan katalisator

    14

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    15/30

    yang tidak dirancang atau tailor-made untuk menangani co-

    processing bisa menghasilkan desulphurisasi yang jelek, starvasi

    hydrogen dan tumpukan drop tekanan, dan produk-produk yang

    hydrotreated mungkin tidak memenuhi target yang dibutuhkan

    untuk sifat-sifat alir dingin. Maka tantangan-tantangan ini harus

    dievaluasi dengan cermat ketika merancang solusi katalisator

    untuk biofuel olahan hydrotreater.

    Untuk mengatasi masalah-masalah yang berhubungandengan pengolahan biokomponen, Topsoe memperkenalkan tiga

    katalisator baru: TK-339dan TK-341, di mana keduanya adalah

    katalisator HDO, dan katalisator dewaxing isomerasi yang disebut

    TK-928. Bersama dengan katalisator-katalisator bed (dasar) kualitas

    kita dan katalisator ultra-low sulphur diesel (ULSD) konvensional

    kita, produk-produk ini akan memperpanjang panjang siklus dan

    memastikan bahwa bahan-bakar diesel berdasarkan spesifikasi

    dihasilkan tanpa masalah-masalah operasional. Katalisator-

    katalisator ini bisa dipakai baik dalam unit co-processing dan unit

    standalone.

    Pengujian pilot plant membuktikan bahwa pemakaian

    katalisator hydro-treating yang lama hanya akan memberikan

    kendali reaksi yang sangat terbatas di bagian puncak reactor

    hydroprocessing (pengolahan hydro). Karena reaksi minyak nabati

    dan/atau minyak hewani dengan hydrogen adalah proses yang

    sangat exothermic yang memakai (mengkonsumsi) jumlah

    hydrogen yang tinggi, suhu bisa naik dengan cepat sekali di

    puncak reactor, dan tekanan parsial hydrogen bisa sangat rendah

    di lokasi reaksi aktif pada katalisator. Kondisi-kondisi ini akan

    15

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    16/30

    menyebabkan pembentukan kokas dan penyumbatan (plugging)

    katalisator, serta akan menimbulkan drop tekanan tinggi dan juga

    peningkatan laju deaktivasi katalisator. Karena itu ada kebutuhan

    yang mendesak untuk perumusan perbaikan katalisator yang

    akan mempermudah refiner mengkonversi komponen-komponen

    yang diperoleh dari bahan organik yang bisa diperbaharui

    (renewable) dalam feedstock dan sekaligus mempertahankan drop

    tekanan rendah dan laju deaktivasi katalisator rendah.Sebuah program mulai mengembangkan katalisator khusus

    yang mempermudah konversi gradual feed terbarukan, sehingga

    memperpanjang zona reaksi yang efektif dan sekaligus

    menggunakan fungsi-fungsi yang mengendalikan formasi endapan

    karbon pada katalisator. Ini tidak dapat dilakukan, hanya dengan

    menurunkan aktivitas katalisator, karena ini akan menyebabkan

    aktivitas HDS turun dalam skema co-processing, yang selanjutnya

    akan menurunkan kapasitas unit. Maka keseimbangan yang tepat

    antara stabilitas tinggi dan aktivitas tinggi dibutuhkan, yang

    didapat dengan katalisator HDO baru, TK-399dan TK-341.

    Katalisator-katalisator ini, digabungkan dengan sebuah desain

    grading yang baik, akan menjamin konversi penuh biofeed tanpa

    mengganggu panjang siklus.

    Untuk mengilustrasikan pentingnya sistem katalisator yang

    tepat, Gambar 6 menunjukan drop tekanan dalam hydrotreater

    ULSD industri, yang setelah dua tahu operasi mulai mengolah-

    bersama (co-process) beberapa persen minyak nabati. Larutan

    katalisator semula dirancang untuk hydrotreating feed

    konvensional, dan ketika perusahaan pengilangan (refiner)

    16

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    17/30

    memperkenalkan feed organic, drop tekanan mulai meningkat.

    Sebagai akibat peningkatan ini, perusahaan pengilangan terbatas

    dalam hal berapa banyak biofeed dapat diolah, dan tidak mungkin

    melanjutkan operasi dengan biofeed. Perusahaan pengilangan

    mengontak Topsoe, dan setelah mengkaji feed dan kondisi-kondisi

    operasional, Topsoe menyarankan penggantian 30% lapisan atas

    katalisator dengan campuran alternative produk-produk bed

    (dasar) berkualitas dengan katalisator HDO TK-399. Dalam kasuskhusus ini, diperkirakan bahwa katalisator bulk yang lama akan

    memiliki aktivitas yang cukup untuk memenuhi panjang siklus

    sasaran, tetapi untuk aplikasi-aplikasi lain penggantian seluruh

    katalisator mungkin dibutuhkan.

    Bilamana peluang selanjutnya untuk pemutusan (shutdown)

    hydrotreater muncul, sistem katalisator baru dipasang.

    Sebagaimana dapat dilihat dari Gambar 6, drop tekanan sudah

    cukup stabil sejak saat ini dan pada level yang sangat rendah

    seperti sebelum diperkenalkan biofeed.

    Penghambatan Karbon Monoksida

    Dalam tes co-processing dengan minyak rapeseed, aktivitas HDS

    yang diamati sama seperti dalam tes serupa dengan 100% light

    gas oil (LGO). Ini agak mengejutkan, karena jumlah-jumlah cukup

    besar CO dan CO2terdeteksi, yang diketahui menghambat

    berbagai reaksi katalisator. Terutama, CO diketahui terabsorbsi

    secara selektif pada lokasi (site) katalisator dan memblokir reaktan

    dari pengabsorbsian dan pereaksian. Karena gas produk didaur

    ulang dalam unit-unit hydro-treating industri, dan CO tidak

    17

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    18/30

    dihilangkan secara signifikan oleh scrubbingamina, sangat

    penting diselidiki bagaimana tipe katalisator-katalisator

    hydrotreating lain dipengaruh oleh CO dalam gas treat.

    Tes pilot plant dilakukan untuk menyelidiki bagaimana HDS

    dan aktivitas-aktivitas hydrodenitrogenasi (HDN) dari katalisator

    tipe-CoMo dan tipe-NiMo merespons co-processing dengan minyak

    rapeseed (lihat Gambar 7). Aktivitas-aktivitas volume relatif

    dihitung, dengan mempertimbangkan jumlah sulfur dan nitrogenyang rendah dalam feed. Terbukti bahwa katalisator CoMo jauh

    lebih terpengaruh oleh penggunaan minyak rapeseed untuk feed.

    Aktivitas HDS dan HDN sangat rendah dibandingkan dengan

    kasus di mana LGO murni diolah atau diproses. Sebaliknya,

    aktivitas katalisator NiMo hampir tidak berubah ketika co-

    processing minyak rapeseed. Untuk menjelaskan hasil-hasil ini,

    sejumlah pengujian atau tes baru diadakan, dengan menggunakan

    LGO murni sebagai feed, tetapi penggunaan gas treat yang terdiri

    dari 1% CO dalam 99% H2bukan 100% H2. Seperti terlihat dalam

    Gambar 7, efek CO sangat mirip kepada efek co-processing minyak

    rapeseed. Untuk CoMo, aktivitas HDS/HDN turun secara

    signifikan. Untuk Nimo tidak ada atau hanya sedikit terlihat efek

    ini. Penting ditegaskan bahwa aktivitas-aktivitas rendah yang

    diamati adalah efek penghambatan (inhibition effect) dan bukan

    deaktivasi permanen. Bilamana CO dihilangkan dari gas treat atau

    minyak rapeseed dihilangkan dari feed cair, aktivitas awal akan

    terpulihkan.

    Hasil-hasil ini menunjukan bahwa penghambatan aktivitas

    katalisator ketika sedang memproses feed terbarukan dapat

    18

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    19/30

    dijelaskan dengan formasi CO di reactor hydro-treating. Di hampir

    semua kasus, juga terlihat bahwa katalisator NiMo merupakan

    pilihan utama untuk tipe operasi ini.

    Katalisator Dewaxing

    Spesifikasi-spesifikasi ULSD dan sifat-sifat alir dingin lebih sering

    terlihat oleh perusahaan pengilangan sebagai parameter-parameter

    pembatas. Ini khususnya terjadi bilamana produk-produk

    terbarukan ter-hydroprocessed dicampur ke dalampooldiesel.

    Biasanya, sifat-sifat alir dingin ULSD diperburuk oleh konsentrasi

    molekul-molekul lilin, yang merupakan paraffin normal dan

    sedikit bercabang dalam minyak gas. Titik lebur paraffin yang

    tinggi pada rentang didih ULSD atas terutama menentukan sifat-

    sifat alir dingin.

    Rute biasa yang diambil untuk meningkatkan sifat alir

    dingin produk-produk range-diesel adalah fraksionasi/

    pencampuran, penggunaan zat additif, dan dewaxing katalisator.

    Konsentrasi paraffin rantai-panjang bisa direduksi dengan

    penurunan titik didih akhir produk ULSD. Ini juga bisa dilakukan

    dengan menghilangkan ujung (end) tebal dari feed (Namun, dengan

    demikian juga menurunkan potensipooldiesel) atau dengan

    pencampuran ke dalam minyak gas didih rendah, minyak-tanah

    bernilai-tinggi (namun, dengan cara demikian, juga berpengaruh

    buruk pada sifat-sifat lain seperti jumlah cetane).

    Sifat-sifat alir dingin bisa ditingkatkan dengan penambahan

    bahan-bahan kimia terkait seperti depressant titik cloud. Metoda

    ini efektif dalam banyak kasus; namun, untuk biofuel, perlu

    19

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    20/30

    menambahkan bahan-bahan kimia mahal ini dengan konsentrasi

    yang relatif tinggi. Selain itu, banyak bahan kimia hanya memiliki

    efek yang signifikan pada salah satu sifat-sifat alir dingin dan

    tidak memperbaiki yang lain, sehingga memerlukan penambahan

    beberapa bahan kimia lain.

    Terakhir, cara yang lebih menarik untuk meningkatkan sifat-

    sifat alir dingin bahan bakar diesel yang efektif adalah

    hydrowaxing katalisator. Ini meningkatkan sifat-sifat alir dingindengan immerse selektif dan hydrocracking paraffin normal dan

    paraffin yang agak bercabang. Katalisator hydrodewaxing sangat

    bersifat zeolitik dan secara selektif mengimmersi atau merekahkan

    terutama paraffin normal, yang memiliki sifat-sifat alir dingin

    yang buruk. Katalisator dewaxing hanya sedikit mempengaruhi

    senyawa-senyawa lain minyak gas: isoparaffin, naphthene,

    senyawa aromatic, dan lain sebagainya. Sifat yang melekat dari

    semua katalisator-katalisator tipe-dewaxing adalah formasi

    (pembentukan) beberapa produk ringan dari komponen-komponen

    feed yang lebih tebal; terutama pembentukan naphtha dan

    sebagian gas C1-C4. Tergantung pada layout pengilangan, produk-

    produk ringan ini bisa memberikan kontribusi yang cukup berarti

    kepada peningkatan margin pengilangan.

    Tipe katalisator-katalisator dewaxing lain ada di pasaran.

    Katalisator berbasis zeolite ZSM-5, mungkin digabung dengan

    logam basa, bisa dengan efektif menurunkan titik cloud dengan

    tanpa atau bahkan pemakaian (konsumsi) hydrogen negative,

    tetapi memiliki kekurangan dalam menghasilkan produk olefin

    dengan stabilitas rendah. Selanjutnya, laju deaktivasi sering

    20

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    21/30

    sangat tinggi untuk tipe katalisator ini, sehingga sering

    membutuhkan regenerasi, dan katalisator ini tidak memiliki

    aktivitas HDS.

    Tipe katalisator lain didasarkan pada logam-logam mulia.

    Tipe katalisator-katalisator ini sangat mahal dan sangat peka

    kepada senyawa nitrogen dan sulfur organik, dan karena itu

    memerlukan tahap terpisah dalam loop tekanan-tinggi dan reactor

    tersendiri.Topsoe sudah mengembangkan TK-928untuk menyelesaikan

    dengan efektif issu-issu yang berhubungan dengan tipe-tipe

    katalisator dewaxing lain.TK-928adalah katalisator sulphida yang

    didukung carrier asam yang mampu beroperasi dalam lingkungan

    yang asam. Itu memiliki aktivitas HDS dan HDN tinggi, sehingga

    volume reactor tidak hilang dalam hal aktivitas desulphurisasi.

    Aktivitas hydrogenasi katalisator menyebabkan konsumsi

    hydrogen sedikit lebih tinggi, tetapi ini akan menyebabkan sifat-

    sifat produk tinggi, seperti densitas lebih rendah dan angka cetane

    lebih tinggi.

    Satu opsi adalah memuat katalisator dewaxing dekat ke

    outlet reactor, sehingga memungkinkan fungsi dewaxing

    dihidupkan/dimatikan (switched on/off) melalui pengendalian

    suhu di bed terakhir dengan menggunakan gas quench dan

    pengendalian suhu inlet reactor. Untuk memanfaatkan katalisator

    dewaxing selama operasi musim dingin, suhu reactor dinaikkan.

    Selama operasi musim panas, sejumlah gas quenchdiinjeksi

    sebelum bed terakhir disetel untuk mengoperasikan katalisator

    21

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    22/30

    dewaxing pada suhu rendah, untuk membatasi aktivitas TK-928dan

    pemakaian hydrogen yang lebih tinggi dan kerugian yield tinggi.

    Pengubahan Unit Hydrocracking Ringan di Preem AB

    Gothenburg

    Preem sudah membentuk kemitraan dengan Sunpine, sebuah

    perusahaan yang memproduksi raw tall diesel (RTD) berbahan

    baku tall oil dari pabrik kertas Kraft di bagian utara Swedia. Tall

    oil terutama terdiri dari asam resin dan asam lemak bebas dan

    juga sejumlah kontaminan dalam konsentrasi kecil. Melalui

    proses transesterifikasi, mayoritas asam lemak bebas dikonversi

    menjadi FAMEs, sementara asam resin dibiarkan hampir tidak

    terkonversi. Untuk mengubah RTD ini menjadi diesel yang dapat

    diperbaharui, Preem mengontak Topsoe, yang sebelumnya sudah

    mengubah beberapa unit pengilangan perusahaan di Gothenburgdan Lysekil, dan memasok katalisator untuk unit-unit ini. RTD

    beda dari feedstock lain yang dipergunakan untuk produksi diesel

    yang dapat diperbaharui di mana feedstock ini adalah tidak dapat

    dimakan (non-edible) dan karena itu tidak berpengaruh negatip

    terhadap kelangkaan pangan atau harga pangan dunia.

    Preem berkeinginan mengubah unit hydrocracking ringan

    yang lama menjadi unit green hydrocracking, dimana sejumlah

    besar RTD dapat di co-process bersama dengan LGO. Secara

    singkat, Preem menginginkan bahwa sampai 30% RTD di co-

    process dengan LGO untuk memproduksi diesen yang dapat

    diperbaharui yang memenuhi spesifikasi EN 590. Fraksi bahan

    turunan-minyal tall ini memiliki tantangan serius mengenai

    22

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    23/30

    pemakaian hydrogen, exotherm, seleksi katalisator dan korosi baik

    hulu dan hilir reactor. Preem membuat kesepakatan

    pengembangan dengan Topoe dalam rangka mengubah unit

    hydrocracking ringan (MHC), dengan maksud menghasilkan green

    diesel berbahan baku RTD. Teknologi dasar akhirnya dipilih oleh

    Topsoe, dan unit ubahan iniu diharapkan akan mulai bekerja

    tahin 2010.

    Bahan kimia untuk tipe feed ini sedikit berbeda dari yangdipergunakan untuk triglyceride yang dijelaskan sebelumnya,

    karena unsur-unsur pokoknya adalah FAMEs. Namun, dua rute

    reaksi tersebut masih sama (lihat Gambar 8), dn reaksi-reaksi

    pengubahan air-gas dan methanisasi juga terjadi. Perbedaan

    pokok dari pengolahan triglyceride terletak pada fakta bahwa yield

    methane yang tinggi didapat sebagai ganti propane.

    Penanganan feed TAN-tinggi

    Karena feed mengandung banyak asam lemak bebas yang tak

    terkonversi, dan juga asam resin, perhatian pokok adalah

    penanganan feed dan sistem pencampuran mineral/feed yang

    dapat diperbaharui. Tingkat asam yang tinggi mempunyai efek

    negative peningkatan korosi pada pipa, penukar kalor dan hulu

    heater bakar dari reactor hydrotreating. Selama ini, ini telah

    menyebabkan keterbatasan pada daya aplikasi industri atas

    konsep campuran hydrotreating minyak mineral konvensional yang

    menarik ini dengan proporsi tall oil atau bahan turunan tall oil

    yang signifikan.

    23

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    24/30

    Untuk mengatasi masalah ini, sebuah sistem feed RTD baru

    ditemukan oleh Preem dan Topsoe, seperti pencampuran dengan

    feed mineral dilakukan dalam beberapa tahapan. Bagian RTD

    dimasukkan melalui titik injeksi setelah heater bakar dan sebelum

    masuk kedalam reactor. Dengan cara ini, semua hulu peralatan

    proses lama dari titik injeksi ini tidak terpengaruh. Bagian lain

    feed RTD diperkenalkan antara dua bed pertama reeaktor untuk

    mengontrol profil suhu, ttapi juga mengontrol TAN dan sekaligusmeminimumkan korosi. Skema alir proses ini melalui skema

    diperlihatkan dalam Gambar 9.

    Dengan sistem injeksi yang baru, di mana RTD hanya

    diinjeksikan setelah heater bakar dan sebagai quench cair untuk

    bed reactor kedua, paparan perangkat-keras ke RTD yang sangat

    korosif sangat terbatas, dan hanya perubahan-perubahan kecil

    untuk seleksi bahan diperlukan. Sebenarnya, perubahan-

    perubahan ini mempersiapkan unit untuk operasi masa depan

    dengan fraksi feed RTD yang jauh lebih tinggi.

    Masalah lain adalah jumlah kalor terlepas yang besar karena

    hydrogenasi RTD. Dalam mengontrontol pelepasan kalor, efisiensi

    dari bed katalisator pertama dalam reaktor hydro-perlakua

    bercampur dengan feed RTD segar, seperti yang dijelaskan di atas.

    Dengan cara ini, pemadaman (quenching) diberikan oleh RTD. Ini

    berarti baha lebih banyak hydrogen dipakai mencegah

    pembentukan dan pencemaran kokas, sehingga pada akhirnya

    membuat kehandalan unit lebih tinggi dan biaya investasi lebih

    rendah.Selanjutnya, penginjeksian sebagian RTD sebagai

    pemadam cair menghasilkan aliran-hulu tekanan parsial hydrogen

    24

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    25/30

    yang relatif lebih tinggi dari reaktor, yang mencegah pembentukan

    gumpalan dan korosi.

    Pemecahan RTD kedalam beberapa aliran dan perlambatan

    pencampuran feed mineral dengan bahan organisasi yang dapat

    diperbaharui sebelum hydrotreating kemudian memenuhi

    beberapa maksud. Satu maksud tersebut adalah mengeliminir

    resiko korosi, khususnya peralatan hulu (upstream equipment),

    dan maksud lain adalah menyediakan pemadam caur, yangmemudahkan usaha mengontrol pelepasan kalor dari reaksi-reaksi

    exotherm, sehingga memperpanjang umur katalisator

    hydrotreating sampai tingkat yang signifikan.

    Seleksi Katalisator

    Seleksi katalisator harus dilakukan sesuai dengan modifikasiproses dan kondisi-kondisi reaksi. Adalah penting sekali

    mengontrol gradient suhu di setiap bed (dasar) katalisator. Namun,

    jika konversi jumlah RTD yang tinggi merupakan reaksi yang

    sangat cepat yang banyak mengkonsumsi hydrogen dari pada

    dalam kasus hydrotreating konvensional, perlu dimiliki katalisator

    khusus untuk konversi bahan yang dapat diperbaharui.

    Katalisator Topsoe T-399 dan T-341 secara khusus dirancang

    untuk mengatasi reaksi-reaksi ini serta untuk menahan

    pembentukan kokas/gum.Selain untuk ini, katalisator Topsoe

    BRIM aktivitas-tinggi dibutuhkan untuk memastikan aktivitas

    HDS tinggi.

    25

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    26/30

    Dalam kasus ini, Preem memilih muatan katalisator yang

    terdiri dari sistem grading ekstensi, katalisator biofuel Topsoe dan

    katalisator NiMo BRIM. Jikalau RTD dibelah antara dua bed

    (dasar) pertama, resiko pencemaran katalisator di bed pertama

    lebih kecil, tetapi di bed kedua jumlah katalisator grading dan

    biofuel yang lebih tinggi dibutuhkan. Tes pilot plant dalam reaktor

    semi-adiabatical yang menggunakan muatan yang sama yang

    dipakai dalam unit industri menunjukan konfigurasi ini sangatstabil dan dapat beroperasi untuk periode lama tanpa masalah

    drop tekanan.

    Penanganan CH4, CO dan CO2dalam gas daur-ulang.Kita juga

    merancang modifikasi-modifikasi untuk loop gas daur-ulang guna

    menangani gas yang terbentuk, khususnya CO dan CO2. Dalam

    tingkatan besar, CO2dapat dihilangkan dalam pencucian amine

    hilir (downstream), tetapi untuk menghindarkan penumpulan CO

    dan CH4dalam loop, pencahar dapat ditetapkan dan methanator

    yang dipakai menghilangkan CO dari gas pencahar. Jika gas

    pencahar hanya terbakar, methanor sebenarnya tidak diperlukan,

    tetapi jika gas pencahar dimuliakan (recovered), CO bisa menjadi

    komponen yang tidak disukai. Penghambatan oleh CO tidak

    masalah bilamana tipe katalisator yang tepat dipilih. Namun,

    pengilangan Preem mempertimbangkan itu perlu untuk

    menghilangkan CO2karena gas pencahar dipakai dalam unit

    pengilangan lain di mana CO akan menjadi racun katalisator. Unit

    pemuliaan gas pencahar lama adalah unuit cryogenic yang tidak

    dapat menghilangkan CO.

    26

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    27/30

    Dalam methanator, CO bereaksi dengan hydrogen

    membentuk methane:

    CO + 3H2 CH4+ H2O

    Eliminasi CO dan CO2ini dengan cara katalisator methanasi

    berbasis-nikel merupakan solusi yang inovatif berdasarkan

    pengalaman dalam rancangan instalasi ammonia, di mana

    methanasi dapat dianggap sebagai teknologi canggih. Selain itu,

    komponen-komponen ini dapat dihilangkan dengan absoprsi ayuntekanan (PSA) jika instalasi pengilangan memiliki kapasitas lebih

    unit PSA.

    Bidang perhatian lain adalah CO2yang terbentuk oleh rute

    reaksi dekarboxylasi, di mana kehadiran air cair dapat membentuk

    hilir (downstream) asam karbon reaktor, di mana risiko korosi

    karbon pada alat-pendingin udara dan separator dingin tinggi.

    Topsoe sudah mengembangkan solusi sederhana untuk masalah

    ini, yang dapat dipakai di semua tipe unit yang memproses feed

    dengan kandungan oksigen tinggi.

    Tinjauan Perubahan

    Unit baru akan memproduksi diesel dengan spesifikasi-spesifikasi

    yang sesuai dengan EN590 berdasarkan 30vol% bahan organic

    yang dapat diperbaharui dan 70vol% minyak mineral. Kandungan

    paraffin yang terbentuk oleh hydrogenasi RTD menaikkan indeks

    cetane dan menurunkan kerapatan (densitas), tetapi juga

    memperburuk sifat-sifat alir dingin produk. Maka, pencampuran

    RTD semula terbatas sampai 30vol% untuk memastikan titik cloud

    cukup rendah. Sekarang ini, Preem tidak memerlukan proses

    27

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    28/30

    dewaxing, karena LGO memiliki sifat alir dingin yang baik. Jadi,

    RTD dalam jumlah besar dapat diproses, sementara masih

    memenuhi spesifikasi titik cloud.

    Dibandingkan dengan kondisi-kondisi operasional MHC

    sekarang, unit ini akan beroperasi dengan suhu lebih rendah

    bilamana dirubah ke produksi green diesel, dan pemakaian

    hydrogen akan jauh lebih tinggi. Sebagai hasil dari reaksi-reaksi

    HDO exotherm, beban heater dan pemakaian bahan bakar unitakan lebih rendah dibanding dengan apa yang dihasilkan dengan

    moda HDS normal. Maka, selain co-processing RTD dan LGO

    fossil, bonus tambahan adalah desulphurisasi minyak gas, yang

    dicapai dengan pemakaian bahan bakar yang lebih sedikit.

    Solusi-solusi proses membuka kemungkinan untuk

    meningkatkan jumlah feed yang dapat diperbaharui untuk diolah.

    Sistem injeksi feed baru menjamin operasi tanpa ada resiko korosi,

    khususnya peralatan hulu. Pada saat yang sama, bisa dikontrol

    pelepasan kalor dari reaksi-reaksi exotherm dan memperpanjang

    umur katalisator hydrotreating secara signifikan. Katalisator

    dibuat untuk rancangan unit yang diubah dan menjamin stabilitas

    tinggi sekaligus mempertahankan aktivitas HDS yang dibutuhkan.

    Masalah-masalah dengan pembentukan jumlah CO, CO2dan CH4

    yang tinggi dimitigasi melalui strategi pencaharan yang tepat,

    methanasi gas pencahar dan melalui pemecahan issu korosi asam

    karbon. Solusi perubahan menjamin bahwa unit sangat fleksibel

    dalam hal tipe feed. Rancangan proses baru juga memudahkan

    pengolahan lemak hewani, minyak dari ganggang, minyak

    28

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    29/30

    jatropha, ataupun feedstock triglyceride lain yang mungkin ada di

    masa akan datang.

    Kesimpulan

    Hydrotreating diesel terbarukan menawarkan peluang unik untuk

    memproduksi bahan bakar diesel yang berkelanjutan yang

    seluruhnya sepadan dengan infrastruktur bahan bakar dan

    teknologi mesin yang ada. Proses sangat versatile dalam hal tipe

    feed dan sebab itu berpotensi besar untuk operasi masa depan

    pada feedstock minyak ganggang atau feedstock yang mempunyai

    angka hasil tinggi lain yang tidak dapat dipakai untuk nutrisi

    manusia.

    Namun, ada banyak tantangan ketika meng-hydrotreating

    bahan yang diperoleh secara organik, termasuk pemakaian

    hydrogen tinggi dan exotherm besar antara bed katalisator, yang

    harus dihadapi untuk menghindarkan deaktivasi dan pencemaran

    katalisator.Topsoe sudah mengembangkan katalisator khusus

    untuk operasi biofuel, yang menjamin laju deaktivasi rendah dan

    stabilitas tinggi terhadap pencemaran. Katalisator-katalisator ini

    bisa dikombinasikan dengan katalisator BRIM untuk menjamin

    bahwa ULSD dihasilkan, dan dengan TK-928 yang menghasilkan

    aktivitas dewaxing isomerasi guna mendapatkan titik cloud yang

    cukup rendah.

    Hydrotreating biofuel juga memerlukan solusi teknologi baru

    yang mempertimbangkan reaksi-reaksi baru dan produk-produk

    baru. Rancangan proses yang dikembangkan Topsoe membuka

    kesempatan mengolah jumlah feed yang dapat diperbaharui dalam

    29

  • 8/9/2019 GREENDIESEL PIN1

    30/30

    jumlah besar dan menjamin kehandalan unit tinggi dan biaya

    investasi rendah. Selain sistem inlet feed baru dan sistem

    pemadam cair, solusi dikembangkan memitigasi semua issu yang

    berkaitan kepada sejumlah besar gas, termasuk CO2dan CO, yang

    mungkin bisa menghambat aktivitas katalisator dan tertumpuk

    dalam loop kalau tidak dihilangkan. Selanjutnya, masalah-

    masalah korosi potensial yang disebabkan komponen TAN-tinggi

    dalam feed dan hilir asam karbon reaktor dipertimbangkan untukmenjamin keberhasilan seluruh unit hydroprocessing.

    30