Sabtu, 06 Desember 2014

                I. PENDAHULUAN


1.1  LATAR BELAKANG

Kemajuan suatu bangsa dapat diukur dari banyak sedikitnya energi yang dikonsumsi oleh bangsa itu, gas alam salah satu kekayaan alam bumi Indonesia merupakan sumber energi yang bersih sehingga semakin diminati konsumen.  Sejalan dengan laju pembangunan di Indonesia, kebutuhan bahan bakar rumah tanggal mengalami kenaikan setiap tahunnya, atas dasar pertimbangan tersebut serta adanya  sumber gas alam yang berasal dari sumur gas dan sumur minyak dalam jumlah cukup besar, mendorong untuk mengolah gas alam agar dapat dimanfaatkan secara komersial menjadi LPG ( Liquefied Petroleum Gas) untuk kebutuhan dalam negeri, khususnya untuk daerah Jawa Barat.

Dalam pengolahan LPG selain memerlukan investasi untuk instalasi yang cukup mahal juga memerlukan pengawasan mutu terhadap gas umpan, produk LPG serta produk-produk samping lainnya, hal ini diperlukan untuk memelihara kelangsungan berjalannya produktivitas serta memenuhi mutu persyaratan didalam perdagangan.

Mutu LPG terutama ditentukan oleh komposisi disampinga kebersihan dari kotoran (impurities) yang terkandung.  Komposisi gas alam dan kandungan impuritiesnya dapat diketahui dengan melakukan analisis Laboratorium.

1.2  TUJUAN

Secara umum masyarakat telah menggunakan LPG dalam kehidupan sehari-hari, selain sebagai bahan bakar dan keperluan industri, LPG memiliki peluang yang besar untuk dimanfaatkan sebagai media pendingin, produk tersebut dihasilkan melalui proses pemisahan dan pemurnian.

Pada perkembangan terakhir, beberapa Negara telah sukses memanfaatkan produk propane,  Butane dan campurannya, dimanfaatkan sebagai media pendingin/Refrigerant dan yang lebih menggembirakan hal tersebut, mulai dikembangkan oleh Koperasi karyawan karya Mandiri bekerja sama dengan PT.Pinang Mas Mulya yaitu LPG sebagai media pendingin atau bahan pengganti Freon R-12 (Dishloro difluoromethane) dengan nama dagang Petrozon Rossy-12 dan telah didaftarkan di Departemen perdagangan untuk memperoleh hak patent.

1.3  BATASAN MASALAH

Selain sabagai sumber energi, LPG produk dapat dianfaatkan untuk keperluan lainnya.  Untuk memudahkan didalam transformasi dan penyimpanan, maka dilakukan pencairan untuk merubah bentuk dari fasa gas menjadi fasa cair, dengan jalan menaikkan tekanan dan menurunkan temperature, dimana fasa cairnya dinamakan LPG (Liquefied Petroleum Gas).  Indonesia memiliki peluang yang besar untuk memanfaatkan potensi hidrokarbon yang dimiliki, sat ini propane dan butane dan campuran dari keduanya dimanfaatkan untuk bahan bakar untuk industri.

Dilihat sifat dan karakteristik LPG, memenuhi syarat digunakan sebagai media pendingin/ refrigerant atau sebagai bahan pengganti Freon R-12.  Media pendingin adalah suatu bahan perantara pada proses perpindahan panas (heat transfer) yang menghisap panas dengan jalan menguap pada temperature rendah dan melepaskan panasnya pada saat kondensasi pada temperature dan tekanan tinggi.

1.4  SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika Pengujian terdiri dari 6 bab, yaitu terdiri dari :

Bab.1  Pendahuluan
Bab.2  Orientasi Umum
Bab.3  Proses pembuatan LPG
Bab.4  Persyaratan Mutu dan Analisis Laboratorium




4                    ORIENTASI UMUM


4.3  SEJARAH SINGKAT
Kilang LPG Mundu yang terletak di desa Kedokanbunder, Kecamatan Kedokanbunder, Kabupaten Indramyu Jawa Barat, adalah merupakan salah satu unit operasi Pertamina  Unit Pengolahan VI yang berkantor pusat di Balongan (± 20 km).
Pembangunan Kilang LPG tersebut dimulai tahun 1974/1975. Rancangan konstruki dikerjakan oleh Niigata Co.Ltd. mulai beroperasi setelah diresmikan oleh menteri pertambangan prof.Dr.Ir.M.Sadli pada tanggal 11 Agustus 1977.

4.4  STUKTUR ORGANISASI LAB UP.VI BALONGAN

5                    PROSES PEMBUATAN LPG

Kilang Produksi LPG Mundu UP-VI mempunyai kapasitas (design) pengolahan sebesar  1.000.000 Nm3 / D, yang terdiri dari :
·         400 Nm3/D, Associated Gas (gas ikutan) disuplai dari SPUA dan SPBUB
·         600 Nm3/D, Non Associated Gas (sumur gas) berasal  dari sumur-sumur produksi ops.EP Karangampel.
Pada perkembangan selanjutnya  Non Associated gas banyak dimanfaatkan sebagai gas lift pada sumur-sumur minyak, sehingga pasokan umpan gas dari ops. EP Karangampel menurun disamping kondisi sumur-sumur mengalami penurunan  produksi, umpan yang dikirim juga mengalami penurunan kualitas (jumlah kandungan C3 dan C4) sehingga pada saat ini Kilang Produksi LPG hanya mengolah campuran Associated gas dan non associated  gas sekitar 60- 70 % dari kapasitas design.

Pada dasarnya proses pengolahan produk LPG adalah pemisahan komponen C3 dan C4 dari komposisi gas, sehingga dengan kondisi kualitas feed saat ini, % yield produk LPG semakin turun, secara garis besar proses pengolahan LPG melalui beberapa tahap, yaitu :

·         Tahap Scubbing dan kompressi (Compressed)
·         Tahap Pembersihan (Purification)
·         Tahap Pendinginan (Liquefaction)
·         Tahap Pemisahan (Fractination)

3.1 TAHAP SCRUBBING DAN KOMPRESSI

Sebelum gas umpan masuk sistem kompresi, terlebih dahulu dipisahkan dari gas dan kondensat agar bebas dari cairan.  Campuran Ass.Gas dan Non Ass.gas diterima dari Ops.EP. Karangampel  terlebih dahulu dialirkan ke Knock out D-100.  Di dalam Knock out drum mengalami proses pemisahan gas, air dan kondensat.  Air mengalir dari bawah Separator ke Sour water, kondensat juga dipisahkan dari bagian bawah, selanjutnya dipompakan ke SPUA.  Gas keluar melalui  bagian atas Kock out  D-100 masuk ke cooler AE-101 A/B/C untuk didinginkan, dari AE-101 A/B/C gas masuk ke Scrubber     D-102 A/B dan ke water Separator  D-104 selanjutnya masuk ke dalam sistem kompressi K-101 A/B/C pada tekanan 2.2 kg/Cm2,  temperature 23oC.  Kompresor-kompressor tersebut terdiri dari 2 (dua) tahap yaitu :

·         Tahap Pertama
Masuk                                    Keluar
Tekanan Kg/Cm2                                           2.4                               14.0
Temperatur, oC                                    35                                158

Gas kompressor stage pertama didininginkan dengan air fan Cooler AE-101 A/B dan inlet stage dengan Cooler E-102 A/B sampai temperature 30oC, akibat pendinginan sebagian gas dan uap air terkondensi.  Dari AE-102 A/B gas dialirkan di first stage Drain Sepator D-103 A/B.  Kondesnsat dikembalikan ke SPUA, airnya dialirkan ke water sepator       D-104.



·         Tahap kedua
Masuk                                    Keluar
Tekanan Kg/Cm2                                           13,6                               37
Temperatur, oC                                    35                                135

Gas yang keluar dari tahap kedua didinginkan di dalam filter cooler AE-102 A/B sampai temperature 50oC, kemudian dialirkan ke Separator D-105 A/B, air dibuang ke water Separator dan gas dialirkan melalui bagian atas dialirkan ke system pengeringan Dryer  Z-101 A/B.

3.2              TAHAP PEMBERSIHAN

Berfungsi melakukan pembersihan terhadap impurities yang terkandung di gas alam yang akan digunakan sebagai umpan dalam unit Pencairan (Liquefaction), pada unit ini meliputi pembersihan terhadap H2O dan Hg.

3.2.1        Pembersihan kandungan Air (H2O)

Tujuannya adalah untuk membersihkan H2O yang terkandung dalam gas alam, untuk menghindari terjadinya pembekuan H2O pada temperature pendinginan dibawah 0oC yang dapat menyebabkan penyumbatan pada peralatan, penyerapan air dapat dilakukan secara adsorpsi dimana adsorbent padat selain harus dapat menyerap H2O sampai kadarnya kurang dari 2 ppm, juga harus dapat diregenerasi sehinggga dapat digunakan dalam jangka waktu relatip lama.  Dengan menggunakan 2 adsorber yang berisi unggun adsorbent padat maka proses adsorbsi H2O pada gas alam dan regenerasinya dapat dilakukan secara bergantian.
Adsorben yang digunakan adalah Moluculer Sieve dengan rumus kimianya yaitu :

(Na2O)x (SiO2)y (Al2O3)x  H2Oz

Adalah kristal dari senyawa Natrium Alumina Silicate yang bersifat basa dan mempunyai kemampuan menyerap H2O sampai dibawah 0.5 ppm, juga mempunyai sifat tidak beracun, tidak korosif, tahan panas serta tidak menyerap hidrokarbon cair sehingga meniadakan fluktuasi komposisi gas outlet dan mudah diregenerasi dengan temperature tinggi.
Kilang Produksi LPG Mundu untuk unit dehidrasinya menggunakan adsorben padat Moluculer Sieve type 5A.


3.2.2        Pembersihan kandungan Merkuri (Hg)

Kehadiran Merkuri pada gas alam umpan dapat mengakibatkan terjadinya korosi pada pipa Alumunium yang dipasang dalam plate Exchanger (PE) sebagai sarana transfer panas dalamproses pencairan, dimana melarutnya Aluminium dalam merkuri cair membentuk Amalgam yang dapat mengakibatkan mengurangi kekuatan dari tube-tube tersebut sehingga menyebabkan kebocoran.

Proses pembersihan kandungan Merkuri dari Gas alam umpan yang popular dan banyak dilakukan dengan proses adsorpsi kimia yaitu menggunakan adsorbent carbon active yang diperkaya dengan Sulphur 12 % (Sulphur Impregnated Activated Carbon), mercuri akan diserap oleh adsorben dan berekasi dengan sulphur HgS (Merkuri Sulfida)

Hg + S → HgS

Kadar Merkuri yang disyaratkan di dalam gas alam umpan setelah melalui proses ini adalah 0.1 ppb maksimum.  Karena proses ini adsoprsi kimia, maka adsorben sangat sulit diregenerasi   sehingga umumnya adsorben memerlukan penggantian total dengan yang baru bila telah jenuh dan melalui Filter after Dryer, gas alam umpan yang telah dikeringkan, kemudian disalurkan ke Merkuri Removal dari bagian atas tower untuk diserap merkurinya, keluar dari bagian bawah tower dan dialirkan ke filter after Dryer untuk menyaring debu-debu yang terbawa oleh gas alam, selanjutnya gas alam dikirim ke Unit Pencairan ( Liquefaction).

3.3              TAHAP PENCAIRAN (LIQUEFACTION)

Gas dari Hg-101/102 kemudian didinginkan dengan Chiller PE-101 A/B hingga mencapai temperature- 43oC pada tekanan 35 kg/Cm2.   Sistem Refrigerasi dengan media pendingin propane (Propane Refrigerant Unit) dengan sistem “Counter Current” yaitu : Pemanfaatan setiap kalor yang dilepaskan dari bahan yang diinginkan untuk memanaskan bahan lain yang juga berfungdi sebagai pendingin.   Dari Chiller PE-101 gas masuk ke low temperature Separator D-16, keluar dari puncak D-106 sebagian fraksi ringan yang tidak terkondensasi, dari dasar D-106 masuk ke Liquid Flash Drum D-107, sebagian fraksi ringan dipisahkan melalui puncak.  Cairan keluar dari Flash drum D-107 melalui dasar masuk ke Chiller PE-101 pada temperatur - 45oC dan keluar dari pendingin pada temperature - 5oC.  Hasil puncak D-106 dan D-107 bergabung bersama-sama Lean Gas dari  Deethanizer  Receiver D-108 dialirkan ke dalam pendingin pada temperature            -56oC,  di dalam pendingin gas tersebut berfungsi sebagai pendingin.  Keluar dari pendingin, temperature naik menjadi 30oC pada tekanan 16.6 kg/cm2, selanjutnya Lean Gas diteruskan ke Lean Gas Header.

3.4              TAHAP PEMISAHAN (FRACTINATION)

Pada tahap ini proses untuk pemisahan komponen-komponen LPG (C3 dan C4) dari komponen-komponen lainnya.  Dasar pemisahan berdasarkan trayek didih dari masing-masing komponen.

3.4.1        Kolom Deethanizer (C-101)

Umpan berupa cairan keluar dari Chiller PE-101 (pendingin) dengan temperature -5oC dimasukkan ke dalam kolom Deethanizer C-101.   Tekanan kolom dikontrol                       ±   24 kg/cm2, dalam kolom terjadi pemisahan fraksi ringan dari fraksi beratnya, sebagian besar fraksi ringan N2, C1, C2, dan CO2 serta sedikit C3 terpisah menuju puncak kolom pada temperature ±17oC.  Produk puncak tersebut ditampung.

3.4.2        Kolom Debuthanizer (C-102)

Umpan yang berasal produk dasar kolom C-101 selanjutnya akan terjadi pemisahan yaitu antara komponen C3 dan C4 yang akan menuju puncak kolom sebagai produk LPG, ditampung di LPG buffer drum D-110,  sedangkan fraksi C5 yang lebih berat akan menuju dasar kolom sebagai produk Minasol ditampung di drum D-112 dan selanjutnya ditampung storage tank T-203, T-205, T-206.

IV               PERSYARATAN MUTU DAN ANALISIS LABORATORIUM
4.2              PERSYARATAN MUTU
Guna menunjang kelancaran produktivitas, maka pengawasan mutu terhadap produk yang dihasilkan harus memenuhi persayaratan yang telah ditetapkan.
Persyaratn mutu LPG campuran ditetapkan oleh DIRJEN Migas.
No.: 25 K/36/DDJM/1990 tanggal 14 Mei 1990
Analisa
Metode
ASTM
Persyaratan *)
Minimum
Maksimum

Specific Gravity 60/60 oF
Vapour Pressure at 100 o F, psig
Weathering test at 36 o F, % vol
CU.Strip Corr.at 100 o F / 1 hour
Total Sulphur, grains/100 cuft
Water content

Komposisi :

C2                          % vol
C3 dan C4             % vol
C5 + (C5 and heavier) % vol

Ethyl or Buthyl mercaptan added, ml/100 AG

D-1657
D-1267
D-1837
D-1838
D-2784
Visual

D-2163

To be reported
-                            120
95
-
-
No free water



0.2
97.5
2.0
50

*) Terlampir

4.2              ANALISIS LABORATORIUM

Analisis laboratorium bertujuan untuk control kualitas terhadapat umpan, produk samping, produk akhir dan analisis bahan penunjang yang digunakan di Kilang.

 Maksud dari Analisis  Laboratorium adalah untuk :
·         Mengetahui apakah kondisi operasi berjalan sesuai dengan yang direncanakan
·         Mengetahui apakah mutu produk sesuai dengan persyaratan mutu yang telah ditentukan

Beberapa analisis yang dilakukan terhadap gas alam yaitu :
·         Analisis komposisi dengan Kromotografi gas
·         Analisis kandungan H2O
·         Analisis kandungan Merkuri

4.2.1        Analisis komposisi Gas alam dengan Kromotografi gas Metode             ASTM D-1945

Metode ini bertujuan menetapkan komposisi dari gas alam yang terkandung, diantaranya terdiri dari :
- Nitrogen                                                                    - Iso Buthane 
- Carbon dioksida                                                       - Normal Buthane
- Methane                                                                    - Iso Penthane
- Ethane                                                                       - Normal Penthane
- Propane                                                                     - Hexane plus (C6+)                           

4.3              PEMBAHASAN HASIL
Dilihat dari data hasil analisis terhadap umpan (feed gas ) dan produk yang dihasilkan, ada beberapa kesimpulan, diantaranya :

4.3.1        Hasil Analisis Gas Alam

Tabel 1. hasil Analisi Gas Alam
Sample Name
Sample Point
Sample Date
Feed Gas
Scl-6
19-01-00
Feed Gas
Scl-6
21-01-00
Feed Gas
Scl-6
24-01-00
Hasil rata-rata
Komposisi :

N2
Co2
C1
C2
C3
iC4
nC4
iC5
nC5
C6+
Berat Molekul
NHV, Btu/Scft
C3 + C4,  % mol
Hg,    ppb


3.2
7.8
77.8
4.7
2.9
0.5
0.7
0.5
0.7
1.2
22.0839
1019.8
4.1
0.08


3.0
8.0
77.6
4.9
3.2
0.6
1.0
0.5
0.5
0.7
21.9040
998.7
4.8
0.05


2.9
7.8
77.8
4.6
3.4
0.6
1.0
0.5
0.6
0.8
21.9880
1009.1
5.0
0.09


3.0
7.9
77.7
4.7
3.2
0.6
0.9
0.5
0.6
0.9
22.022
1009.5
4.7
0.07

·         Produk LPG dihasilkan komponen C3 dan C4 yang terkandung di dalam gas alam umpan, sedangkann saat ini gas alam umpan yang diterima, jumlah C3 dan C4 berkisar 4 – 5 % (design 8-12 % C3 dan C4 on feed), dengan kondisi kualitas alam umpan yang sangat kurang, sehingga menyebabkan produksi LPG yang dihasilkan hanya berkisar 40-60 % (design 100 ton/D).

Dari hasil analisis gas alam umpan, kadar merkuri yang terkandung sangat kecil, namun demikian unit merkuri Removal mutlak diperlukan, hal ini berguna mencegah terjadinya akumulasi kadar Hg, sehingga dapat merusak peralatan yang terbuat dari Aluminium.









                                                                                                                             V.      KESIMPULAN DAN SARAN











di

2 komentar: