Penjelasan Lengkap Proses Pengolahan Gas LPG (Liquified Petroleum Gas)

Baca juga:

اَلسَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُه

(Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakaatuh)

Puji Syukur Kehadirat Allah Swt, yang Telah Memberikan Rahmat, Taufik dan Hidayah-Nya kepada Kita Semua sehingga Kita Masih Hidup Dapat di Dunia ini, dan Semoga Kita Semua Selalu Mendapat Inayah dan Lindungan dari Allah Swt, Aamiin ...

Shalawat serta Salam kepada Sang Revolusioner Dunia, Junjungan Alam, Nabi Besar Muhammad Saw, yang telah Membimbing Kita dari Zaman Kebodohan Menuju Zaman Penuh dengan Ilmu Pengetahuan Seperti saat ini.

Pada Artikel ini kami akan menjelaskan tentang Proses Pengolahan Gas LPG (Liquified Petroleum Gas) secara Lengkap. Langsung saja berikut penjelasan lengkapnya.

Tabel 1

Sweetening Process of LPG

No	IMPURITIES TO REMOVE (Zat Pengotor yang dihilangkan)	PROCESS	EQUIPMENTS (Peralatan)
1.	H2S (WEAK ACID) (Asam Lemah)	CAUSTIC SODA WASH CAUSTIC SOLUTION  (5 - 20%) NaOH or KOH	USED TWIN TOWER REMOVE H2S DEAL WITH THE MERCAPTANS. (digunakan menara kembar untuk menghilangkan H2S dengan menggunakan merkaptan)
2.	H2S ELEMENTAL SULPHUR (Unsur Sulfur)	MONO-DI-TRI ETHANOL AMINES EXTRACTION GIRBOTOL PROCESS (Proses Ekstraksi Gigi Botol Mono Di-Tri Etanol Amine)	USED TWIN TOWER AMINE SOLUTION USE AQUEOUS ALKALI TO REMOVE CO2. (digunakan menara kembar Amine terlarut menggunakan Alkali encer untuk menghilangkan CO2).
3.	CARBON  DI-SULPHIDE (CS2) CARBONYL SULFIDE	SWEETENING SOLUTION DI-GLYCOL AMINE	SULFINOL PROCESS Tetrahydrotiophene-1 &  1-DOXIDE mixture
4.	MERCAPTANS CH3 – SH C2H5 - SH	CAUSTIC SODA WASH MEROX EXTRACTION (Ekstraksi Oksidasi Merkaptan Soda Kostik)	OXIDATION OF THE MERCAPTANS WITH AIR (Oksidasi Merkaptan dengan udara)
5.	H2S /LIGHT MERCAPTANS	ABSORPTION ON MOLECULAR SIEVE	USED TWIN TOWER ADSORBTION BED REGENERATION

Tabel 2

Drying Process of LPG(Proses Pengeringan LPG)

No	WATER REMOVE (Menghilangkan air)	PROCESS	EQUIPMENTS
1.	DISSOLVED WATER REMOVED 300 PPM-20 PPM WEIGHT IN C3 Air terlarut dihilangkan dalam Propana	DRYING WITH BRINE SOLUTION CALCIUM CHLORIDE 75% & 25% Pengeringan dengan Garam Berat Terlarut	USED TWIN TOWER ONCE-THROUGH TOWERS CONNECTED SERIES
2.	WATER REMOVED	DRYING WITH ABSORBENTS ALUMINA SILICA GEL 4A MOLE SIEVE	USED TWIN TOWER REGENERATIVE PROCESSES

Pada prinsipnyapengolahan LPG dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: Pemisahan Gas dari Minyak (Associated Gas), Pemisahan Impurites seperti CO₂ dan H₂S (Gas Beracun, Berbau dan Korosif), pengeringan Gas dari Air (yang terkandung di dalamnya), proses distilasi berTekanan dan Refrigerasi (Pendinginan) untuk mendapatkan Gas cair yang disebut LPG.

1.       Tahap Scrubbing dan Kompresi

Tahap Scrubbing yaitu tahap yang bertujuan untuk memisahkan antara Gas dengan Kondensat dan Air. Agar Gas yang akan masuk ke kompresor tidak ada kandungan air dan Kondensat dalam jumlah yang banyak, karena dapat menyebabkan kerusakan pada Kompresor.

Tahap Kompresi yaitu tahap yang bertujuan untuk menaikkan Tekanan dari Gas yang akan, sehingga sesuai dengan Tekanan Operasi yang diperlukan untuk keperluan tahap pencairan dan untuk pendistibusian Gas ke Proses selanjutnya.

2.       Tahap Pembersihan (Purification)

Proses Pembersihan atau Pemurnian di kilang PLM ada dua yaitu:

a.    Proses Pengeringan Gas (Gas Drying Process)

Proses Pengeringan adalah proses yang bertujuan untuk menghilangkan kandungan air dalam umpan Gas, sampai batas yang diijinkan yaitu 2 ppm, karena air dapat membentuk es pada tube selama proses pendinginan Gas, sehingga dapat membentuk kebuntuan dalam tube. Proses penyerapan uap air menggunakan System Adsorbsi yaitu System Penyerapan dengan Adsorben padat. Adsorben yang digunakan adalah jenis DMS (Desicant Molecular Sieve).

b.    Proses Penyerapan Merkuri (Mercury Removal)

Proses ini bertujuan untuk mengurangi Kadar Merkuri (Hg) dalam umpan Gas sampai batas yang diijinkan yaitu 0,1 ppb. Hal itu dilakukan untuk menghindari korosi pada Peralatan Proses dikilang maupun Peralatan Konsumen pemakai LPG. Proses yang terjadi dalam Mercury Removal adalah penyerapan kimia. Adsorben yang digunakan adalah Sulphur Impregnated Activated Carbon.

c.    Tahap Pencairan (Liquefection)

Tahap Pencairan adalah tahap dimana umpan sudah di Kompresi, di Cairkan dengan cara Pendinginan. Pendingin (Refrigerant) yang digunakan adalah Propana (C₃), karena dapat mendinginkan hingga temperatur – 42 ⁰C, Proses pendinginan terjadi di dalam Chiller.

Gas liquefactionadalah salah satu metode Pencairan Gas dimana suatu Feed Gas sebelum masuk ke Kolom Fraksinasi untuk dipisahkan menjadi fraksi-fraksi tertentu, terlebih dahulu dicairkan. Karena pencairan merupakan salah satu syarat Gas untuk dapat dipisahkan dari suatu komponen menjadi fraksi-fraksinya. Berikut merupakan karakteristik Gas, yaitu :

·    Pada Kondisi (Suhu dan Tekanan) Atmosferik, atom C₁ dan C₂ berbentuk Gas sedangkan C₅⁺ berupa cairan.

·      Hidrokarbon atom C₃ dan C₄ dapat dicairkan dengan cara ditekan pada Suhu atmosferik.

·   Semua hidrokarbon Gas dapat dicairkan dengan cara didinginkan, ditekan, gabungan ditekan dan didinginkan, gabungan didinginkan dan ekspansi.

·    Semakin besar jumlah atom hidrokarbon maka Gas hidrokarbon semakin mudah dicairkan (C₃ akan labih mudah dicairkan daripada  C₁ dan C₂).

·     Komponen – komponen Gas dapat dipisahkan dengan cara proses fraksinasi (Distilasi) yang akan menghasilkan LPG.

Tabel 3

Berat Molekul, Titik Didih Atmosfer, Kondisi Kritis

Variabel	Propana	n-butana	Isobutana	Typical commecial
				Propana	Butana
Berat molekul	44,049	58,128	58,124	44	58
Titik didih, 1 atm, °C	-42,045	-0,5	-11,72	-45	-7
Temperatur Kritis, °C	96,67	152,02	134,99	-95	150
Tekanan Kritis, atm	41,94	37,47	36	~40	~35
Volume Kritis, liter/mol	0,203	0,255	0,263	~0,2	~0,26

Sumber: A.F Wiliam &W.L.L.Lom, LIQUFIED PETROLEUM GASES(hal. 74)

Tabel 4

Analia Komposisi Feed Gas

Komposisi	% mol
N2	2,9
CO2	19
C1	68,3
C2	4
C3	3,2
i-C4	0,6
n-C4	0,8
i-C5	0,3
n-C5	0,3
C6+	0,6
BM rata-rata	24,4

d.   Tahap Pemisahan (Fractionation)

Tahap Pemisahan di kilang Produksi LPG Mundu berlangsung pada Tekanan Tinggi dan terjadi pada dua buah Kolom Pemisahan yaitu:

·      Tahap Pemisahan di Kolom Deethanizer

Deethanizer adalah proses pemisahan kandungan Gas etana yang terkandung didalam umpan yang berasal dari puncak Kolom Stabilizer pada proses Distilasi, dengan menggunakan prinsip Distilasi bertekanan tinggi. Pada Proses Deethanizer ini akan beroperasi dengan baik apabila semua etana yang terkandung dapat dipisahkan, sedang cairan di dasar Kolom yang berupa cairan propana dan butana akan dipisahkan di Kolom Depropanizer, sedang Gas etana akan keluar dari puncak Kolom serta dialirkan sebagai Gas sistim atau untuk diproses lebih lanjut. Kolom Deethanizer yaitu Kolom yang berfungsi yang berfungsi untuk memisahkan Fraksi C₁dan C₂ dari fraksi yang lebih berat yaitu C₃⁺, hasil top Kolom Deethanizer adalah Lean Gas (C₁ dan C₂) dan Bottom Kolom nya adalah C₃⁺untuk menjadi umpan di Kolom Debuthanizer.

·      Tahap Pemisahan di Kolom Debuthanizer

Kolom Debuthanizer yaitu Kolom yang berfungsi untuk memisahkan C₃dan C₄ dari fraksi yang lebih berat C₅⁺, hasil Top Kolom di Kolom Debuthanizer adalah LPG Mix (C₃ dan C₄), dan di Bottom Kolom adalah Naptha(Minasol). Di Kolom Depropanizer ini umpannya dari cairan dasar Kolom Deethanizer yang akan dipisahkan antara Propana dan Butana, Sistim Proses di Depropanizer dan di deethanizer sama, baik kondisi maupun peralatannya. Adapun Proses Depropanizer diatur dengan Tekanan Tinggi dan Temperatur Relatif Rendah. Diharapkan fraksi ringan akan menguap dan keluar dari puncak Kolom sebagai produk Propana, sedang cairan yang ada didasar Kolom sebagai Produk Butana.

 

Gambar 2.1 Diagram Alir Proses Pengolahan LPG

Keterangan Gambar :

1.       LPG Recovery

LPG Recovery berfungsi untuk memisahkan LPG campuran dari Proses Distilasi Crude di CDU IV dan V sebesar 79.3 % berat, hasil samping dari Platformer Unitsebesar 7.9 % berat, serta produk dari Hydrocracker Unibon(HCU) sebesar 12.8 % berat.

2.       Sistem Proses

Umpan LPG dari unit-unit tersebut dicampur dan dipanaskan dengan menggunakan media pemanas Product Bottomdari deethanizer. Lalu dipanaskan dalam rangkaian HE (Heat Exchenger) sehingga Suhu meningkat dari 38°C menjadi 87°C. Proses pemanasan ini dilakukan supaya fraksi ringan berada dalam fase Gas dan naik ke atas. Sedangkan fraksi beratnya tetap tinggal di bawah dan berada dalam fase cair. Setelah dipanaskan dengan HE, LPG dimasukkan dalam Kolom Deethanizer untuk memisahkan fraksi yang lebih ringan dari propana. Dengan demikian akan dihasilkan produk overhead dan bottom. Produk Overhead keluar pada Suhu 52°C dan Tekanan 32.2 kg/cm²g dan mengandung sedikit Propana(C₃H₈), Etana(C₂H₆), Metana (CH₄), beserta Impuritiesseperti H₂O, H₂S dan CO₂. Produk Overhead ini kemudian diinjeksi dengan Corrosion Inhibitor ± 3 ppm untuk mengikat H₂S sehingga tidak menimbulkan Korosi pada Peralatan. Reaksi yang terjadi adalah :

H₂S + NaOH → Na₂S + H₂O

Sehingga Konsentrasi Hidrogen Sulfidadalam Produk Overhead  berkurang. Lalu produk Overhead didinginkan dengan Deethanizer Overhead Receiver. Ketika didinginkan terbentuk Kondensatdan masih ada yang berwujud Gas. Kondensattersebut adalah H₂O dan C₃H₈ sedangkan Gasnya adalah Metana, Etanadan CO₂. selanjutnya Kondensatini dipisahkan kembali, H₂O akan dikirim ke SWS (Sour Water Stripper) untuk diolah lagi sedangkan Propana akan dikembalikan ke Deethanizer Colom. Gas yang dihasilkan dipanaskan dalam Off Gas Heaterpada Suhu 54ºC dan digunakan sebagai Fuel Gas.
Produk Bottom dihasilkan pada Suhu 104ºC dan Tekanan 32.7 kg/cm2g. Produk Botomini terdiri atas Propana, Iso Butana, n-Butana, sedikit Pentanadan sedikit H₂S. Selanjutnya produk didinginkan dengan Cooler hingga Suhu 38ºC. Kandungan Sulfur dari LPG Recovery Unit sudah rendah maka produk bisa disimpan dalam Tangki.