Distilasi Bertekanan


PROSES DISTILASI BERTEKANAN (LIGHT END)

Yang dimaksud dengan istilah Refinery light end adalah hasil-hasil fraksi ringan antara lain : methan, ethane, propane, propylene, butene, buthylene, pentane, hexane, heptane dan oktan yang dihasilkan dari crude distiller maupun dari cracking dan reforming. Pada masa-masa permulaan pengolahan minyak mentah maka hasil utama yang dipentingkan adalah kerosine kemudian gasoline.
Pada waktu itu light end merupakan bahan buangan yang dibakar begitu saja, dengan perkembangan-perkembangan teknologi minyak bumi maka kemudian dihasilkan cara-cara untuk mengolah light end untuk kemudian dihasilkan bahan minyak yang berguna. Dari light end ini dihasilkan :
1.      Refinery gas                :  untuk bahan bakar dapur kilang.
2.      Propane cair                 : untuk refrigerant  dikilang  dan untuk mesin las/   potong
3.      Butane cair (LPG)       : untuk  bahan   bakar   kompor,   korek   api dan untuk pengelasan potong.
4.      Polymer                       : untuk bahan pencampur motor gasoline.
5.      Alkylate                       : componen bahan bakar kapal terbang (Avigas).
6.      Olefine                         : untuk petro chemical feed stock.

Proses Light End meliputi :
1.     Physical separation process.
Pressure distillation dan Absorbtion (light end fractionation).
2.     Conversion process.
Polymerization, Alkylation dan Isomerization.

1.  Bagian-Bagian Unit Light End.
Fraksinasi light end adalah memisahkan light end menjadi komponen-komponennya, sebagian merupakan hasil jadi (finished product) dan sebagian merupakan feed stock untuk conversion process. Process yang dipakai adalah Absorbtion dan Pressure Distillation sehingga untuk melaksanakan proses diperlukan tekanan lebih dari 1 atmosphere. Perhitungan-perhitungan dan teori tentang distillation bertekanan dan Absorbsi dipakai untuk desain dari light end fractionation unit disamping juga dipakai untuk analisa performance dari light end fractionation unit.
Suatu Light End Fractination Unit umumnya terdiri dari :
a.       Gas compression unit.
b.      Absorber kolom (Absorber buthimer column).
c.       Depropanizer column.
d.      Debuthanizer column.
e.       Stripper column.

a.       Gas Compression Unit.
Bagian unit ini menekan light end gas untuk mendapatkan tekanan tinggi yang diperlukan dalam proses Absorbsi dan Distilasi.
Gas compression unit umumnya terdiri dari :
1).    Suction Compressor Knock Out Drum (suction liquid trap), yang berfungsi memisahkan heavy light end liquid yang terbawa didalam light end gas.
Equipment ini berupa cylinder vertikal, liquid harus dipisahkan untuk mencegah carry over liquid ke silinder compressor/casing compressor yang dapat memecahkan compressor pada waktu compressi liquid.
2).    Liquid evaporator.
Liquid evaporator berfungsi menguapkan liquid yang masih terbawa oleh gas dari liquid trap yang masuk compressor.
Equipment ini berupa shell/tube exchanger dengan steam sebagai medium pemanas atau berupa spiral coil heater.
3).    Kompressor.
Kompressor berfungsi menekan gas sampai tekanan yang diperlukan. Umumnya dipakai compressor reciprocating ataupun compressor centrifugal. Driver compressor dapat berupa motor listrik, gas engine dan gas turbine.
4).    Gas after cooler/Comprimate cooler.
Bagian unit ini berfungsi mendinginkan gas yang telah ditekan agar dapat dipisahkan lebih lanjut.
5).    Comprimate Accumulator.
Menampung cairan yang terjadi dan dipisahkan dengan gas setelah pendinginan pada comprimate cooler.

Secara singkat dapat dinyatakan bahwa gas compression unit berfungsi persiapan untuk memisahkan light end menjadi fraksi-fraksinya.

b.      Absorbtion Kolom.
Unit ini memisahkan ethane dan yang lebih ringan dengan propane dan yang lebih berat, dengan mempergunakan proses absorbsi. Dari kolom ini dihasilkan campuran ethane + methane sebagai refinery fuel gas dan campuran propane + yang lebih berat untuk dipisahkan lebih lanjut.
Ada 2 macam type Absorbtion system :
1).      System Absorbsi bertekanan tinggi : 20 – 22 kg/cm2.
Dengan system ini tak memerlukan pompa untuk transfer ke  coloumn pengolahan berikutnya.
2).      System bertekanan biasa : 4 – 6 kg/cm2
Sebaliknya dari system pertama, diperlukan pompa transfer untuk melanjutkan proses ke kolom berikutnya.
Absorbtion column system umumnya terdiri dari :
1).  Absorber kolom.
Dipakai tray column : buble tray type merupakan bagian utama untuk medium contact antara Absorbent dan gas yang diproses dalam proses absorbsi.
2).   Reboiler
Reboiler berfungsi mengatur suhu bottom absorber agar fraksi ringan yang terbawa ke bottom product dapat diuapkan.
3).   Lean Oil System
Yang berfungsi memompakan absorbent kedalam absorber column terdiri dari :
-       Lean oil storage tank
-       Lean oil cooler
-       Lean oil pump.

c.       Depropanizer Column.
Unit ini berfungsi memisahkan propane-propylene dengan butane dan yang lebih berat (C4+). Dari kolom ini dihasilkan propane propylene sebagai top produk dan butane + yang lebih berat sebagai bottom produk untuk diolah lebih lanjut didalam Debutanizer column.
Depropanizer column terdiri dari :
1).    Fractionating Column.
Aparat ini berfungsi untuk medium contact yang berupa bubble cap tray column agar terjadi pemisahan antara propane/propylene dengan bagian yang lebih berat.
2). Reboiler.
3). Condensor.
4). Reflux Accumulator
5). Reflux pump.

d.      Debuthanizer.
Bagian ini berfungsi memisahkan butane/buthylene sebagai top product dengan bagian yang lebih berat pada bottomnya yang merupakan fraksi mogas component dengan FBP 100oC serta pentane, hexane, heptane dan oktan + lean oil.
Debuthanizer system terdiri dari :
1).      Fractionating column.
2).      Reboiler.
3).      Condensor.
4).      Reflux Accumulator.
5).      Reflux pump.

e.    Stripper.
Bagian ini memisahkan Lean Oil dengan tops.
Seperti halnya dengan Depropanizer, Debuthanizer maka stripper system terdiri dari :
1).    Fractionating column.
2).    Reboiler.
3).    Condensor.
4).    Reflux Accumulator.
5).    Reflux pump.
6).    Bottom cooler.

2.  Variabel Proses.
Variable operasi dan pengaruhnya terhadap kualitas produk.
Dalam light fractination process, variable operasi yang mempengaruhi kualitas produk (performance unit) adalah sebagai berikut :
a.  Absorber Kolom.
1).      Suhu absorbsi (suhu top absorbsi).
Makin rendah suhu absorbsi makin baik absorbsinya.
Suhu yang rendah dapat dicapai dengan mendinginkan lean oil dan gas serta mempertinggi rate lean oil.
2).      Suhu Bottom Absorber.
Suhu bottom harus cukup tinggi untuk menguapkan kembali fraksi ringan (methane dan ethane) yang terbawa kedalam bottom.
3).    Tekanan.
Makin tinggi tekanan absorbsi makin baik. Untuk suatu system absorbsi biasanya tekanan dibuat konstant dengan pressure controller.
4).    Lean Oil (Absorbent).
5).    Rate.
Makin tinggi rate lean oil makin baik absorbsi, tetapi rate ini dibatasi oleh floading capacity dari absorber column.
6). Macam Absorbent.
Absorbent yang sesuai untuk absorbsi propane + yang lebih berat adalah : fraksi naphtha – kerosine yang mempunyai berat molekul 190 – 200.
Macam hydrocarbon yang terdapat didalam lean oil mempengaruhi besar absorbtion factor.
Aromatic dan olefine mempunyai faktor absorbsi yang lebih tinggi dari pada senyawa paraffine.
b.  Depropanizer, Debhutanizer dan Stripper Column.
Sebagai fractionation system lainnya maka variable operasinya adalah :
1).    Reflux ratio.
2).    Suhu Top
3).    Suhu Bottom

3.      Proses Alir.
Gas dari sumur dimasukkan kedalam HP Separator untuk dipisahkan kondensat yang terikut pada gas, kemudian kondensat tersebut dimasukkan lagi ke LP Separator untuk memisahkan gas-gas yang masih terikut dalam kondensat. Dari LP Separator kondensat ditampung kedalam tangki penimbun, sedangkan gas yang dari LP Separator dimasukkan ke scrubber untuk dibersihkan kondensat yang masih terikut kemudian dimasukkan ke compressor untuk dinaikkan tekanan gas tersebut dan keluar kompresor digabung dengan gas yang keluar dari HP Separator untuk dimasukkan ke kolom Absorber. Didalam kolom Absorber akan terjadi pemisahan antara gas C1 dengan gas C2+ dimana gas C1 terpisah menuju top absorber sedangkan gas C2+ lewat botom absorber menuju ke HE untuk dipanaskan dan masuk ke kolom Deethanizer untuk dipisahkan gas ethane dengan gas propan plus. Gas ethane lewat top kolom deethanizer dan C3+ lewat bawah kolom deethanizer menuju HE untuk mendapatkan pemanasan menuju ke kolom Absorber ke dua. Dari kolom Absorber gas C3+ dipisahkan lagi di Depropanizer untuk dipisahkan antara gas C3 dengan yang lebih berat, dimana C3 melewati top kolom Depropanizer sedangkan yang lebih berat lewat botom kolom, kemudian menuju ke Debuthanizer untuk dipisahkan antara C4 dengan yang lebih berat. Produk C4 keluar Debutanizer lewat top kolom dan yang lebih berat lewat botom kolom Debutanizer.

Komentar

Postingan populer dari blog ini

TANGKI TIMBUN

Distilasi Atmosferik

makalah K3