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