BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA PDF

Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang Gambar 1 Skala waktu geologi gambar dari slb. Ketiga, adanya jebakan entrapment geologis. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi. Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon.

Author:Vosho Tam
Country:Haiti
Language:English (Spanish)
Genre:Technology
Published (Last):9 August 2011
Pages:435
PDF File Size:9.82 Mb
ePub File Size:6.11 Mb
ISBN:406-1-84379-772-7
Downloads:3244
Price:Free* [*Free Regsitration Required]
Uploader:Faelkis



Pendahuluan Hydrotreating atau disebut juga hydroprocessing adalah proses hidrogenasi katalitik untuk menjenuhkan hidrokarbon dan menghilangkan sulfur, nitrogen, oksigen, dan logam dari aliran proses.

Hydrotreating biasa dilakukan untuk umpan naptha sebelum dialirkan ke unit platforming, karena katalis platforming platina sangat sensitif terhadap impurities seperti sulfur, nitrogen, oksigen, dan logam. Hydrotreating biasa juga dilakukan untuk umpan diesel untuk perbaikan kualitas diesel terutama untuk mengurangi kandungan sulfur dalam diesel spesifikasi produk diesel dari tahun ke tahun semakin ketat terutama dalam hal kandungan sulfur maksimum dan juga untuk mengurangi kandungan nitrogen dalam diesel yang dapat menyebabkan terjadinya color unstability produk diesel.

Teori Hydrotreating Reaksi hydrotreating dikelompokkan menjadi : 1. Saturasi olefin penjenuhan hidrokarbon. Desulfurisasi penghilangan sulfur atau sering disebut HDS hydrodesulfurization.

Denitrifikasi penghilangan nitrogen atau sering disebut HDN hydrodenitrification. Deoksigenasi penghilangan oksigen. Demetalisasi penghilangan logam atau sering disebut HDM hydrodemetalization.

Memperbaiki kualitas produk akhir seperti diesel 2. Untuk unit naphtha hydrotreater, karena heavy naphtha produk naphtha hydrotreater akan digunakan sebagai umpan unit platforming maka batasan maksimum kandungan sulfur dalam produk heavy naphtha adalah 0,5 ppm, agar tidak meracuni katalis platforming yang sangat sensitive terhadap impurities. Untuk mengatur kandungan sulfur dalam produk dapat dilakukan dengan mengatur temperature reactor naiknya temperatur reactor akan mengurangi kandungan sulfur dalam produk.

Reaksi Hydrodenitrification Biasanya kandungan nitrogen dalam umpan lebih sedikit daripada kandungan sulfur dalam umpan. Namun, reaksi penghilangan nitrogen jauh lebih sulit daripada reaksi penghilangan sulfur, yaitu kurang lebih 5 kali lebih sulit. Nitrogen yang masuk ke unit platforming akan menyebabkan endapan ammonium chloride di sirkuit recycle gas atau di system overhead stabilizer.

Penghilangan nitrogen di unit naphtha hydrotreater terutama sangat penting jika naphtha hydrotreater mengolah cracked feed. Semakin rendah kandungan nitrogen, maka semakin tinggi color stability-nya. Reaksi Penghilangan Senyawa Halida Halida organic dapat didekomposisi di unit Naphtha Hydrotreater menjadi hydrogen halide yang kemudian diserap oleh wash water yang diijeksikan di outlet reaktor atau diambil sebagai stripper gas.

Dekomposisi organic halide jauh lebih sulit daripada desulfurization. Untuk alasan ini, maka analisa periodic terhadap kandungan chloride dalam hydrotreated naphtha harus dilakukan, karena tingkat kandungan chloride ini akan digunakan untuk mengatur jumlah injeksi chloride di Platformer chloride di Platformer dibutuhkan untuk menjaga suasana asam katalis Platformer. Reaksi Penghilangan Senyawa Logam Sebagian besar impurities metal terjadi pada level part per billion ppb di dalam naphtha.

Biasanya katalis naphtha hydrotreater atau distillate hydrotreater mampu menghilangkan senyawa metal ini pada konsentrasi yang cukup tinggi, yaitu hingga 5 ppmwt atau lebih, dengan basis intermittent pada kondisi normal operasi. Impurities metal ini tetap berada di dalam katalis hydrotreater dan dianggap sebagai racun katalis permanent karena meracuni katalis secara permanen, tidak dapat dihilangkan dengan cara regenerasi katalis.

Beberapa logam yang sering terdeteksi dalam spent catalyst hydrotreater adalah arsenic, iron, calcium, magnesium, phosphorous, lead timbal , silicon, copper, dan sodium.

Iron biasanya ditemukan terkonsentrasi pada bagian atas catalyst bed sebagai iron sulfide. Lead yang terkandung dalam spent catalyst hydrotreater berasal dari kontaminasi fasilitas tangki oleh leaded gasoline atau dari reprocessing leaded gasoline di crude distillation unit.

Sodium, calcium, dan magnesium biasanya berasal dari adanya kontak umpan dengan salt water misalnya terkontaminasi oleh ballast water atau additives. Reaksi penghilangan metal terjadi dengan mekanisme sebagai berikut : Gambar 1. Catalyst Sulfiding Penjelasan detil mengenai sulfiding dapat merujuk bab Hydrocracking. Catalyst Loading Loading katalis hydrotreater biasanya cukup dilakukan dengan menggunakan metode sock loading, yaitu dengan cara mencurahkan katalis melalui sock yang dipasang menjulur dari permanent hopper ke dasar reaktor atau permukaan katalis jarak ujung sock ke permukaan katalis tidak boleh melebihi 60 cm untuk menghindari pecahnya katalis.

Sedangkan metode dense loading yaitu dengan menggunakan dense loading machine jarang dilakukan karena jumlah katalis yang di-loading sedikit dan fenomena channeling tidak merupakan sesuatu yang sangat critical yang dapat sangat mengganggu operasi reaktor.

Reaktor hydrotreating dapat terdiri dari satu reaktor dengan 2 bed catalyst atau dapat juga terdiri dari dua unit reaktor. Inert catalyst berfungsi sebagai high voidage support material untuk menahan kotoran-kotoran yang mungkin terikut bersama feed. Graded catalyst biasanya merupakan katalis yang selain fungsi utamanya sebagai particulate trap juga berfungsi sebagai demetalization catalyst dan hydrotreating catalyst NiMo, CoMo, atau Mo.

Bentuk terbaik untuk graded catalyst adalah ring karena mempunya void fraction yang tinggi. Untuk naphtha hydrotreater yang memiliki 2 reaktor, maka reaktor 1 biasanya berisi silica trap, untuk menangkap silica yang mungkin terikut dengan feed.

Silica trap mandatory untuk naphtha hydrotreater yang mengolah cracked naphtha, karena cracked naphtha biasanya berasal dari unit thermal cracking yang menggunakan silicon based antifoam untuk mencegah terjadinya foaming pada coke chamber.

Gambar 3. Quenching Distributor Tampak Atas Gambar 4. Gas-Liquid Distributor II. Catalyst Unloading Sebelum dilaksanakan unloading katalis, agar pelaksanaan unloading dapat dilaksanakan dengan lancar, maka saat shutdown dilakukan proses sweeping terlebih dahulu. Sweeping adalah mengalirkan recycle gas semaksimal mungkin ke dalam reactor untuk mengusir minyak yang masih tertinggal di dalam reactor setelah cut out feed.

Waktu pelaksanaan sweeping disesuaikan dengan perkiraan kondisi katalis. Setelah siap, maka sliding gate pada unloading spout dapat dibuka untuk mengeluarkan katalis dari dalam reactor. Proses catalyst skimming biasanya dilakukan untuk katalis yang performance-nya masih bagus tetapi menghadapi masalah pressure drop yang tinggi. Pelaksanaan catalyst skimming harus dilakukan secara inert dengan menggunakan nitrogen untuk mencegah terjadinya flash akibat adanya senyawa pirit akibat katalis berkontak dengan udara.

Pengambilan katalis dilakukan oleh pekerja yang masuk ke dalam reactor menggunakan breathing apparatus. Pelaksanaan catalyst skimming harus dilakukan dengan sangat hati-hati untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan, seperti kenaikan temperature bed reactor akibat kurangnya supply nitrogen, atau terputusnya supply oksigen ke breathing apparatus yang akan mengakibatkan pekerja tidak sadarkan diri. Berdasarkan pengalaman, katalis yang di-skimming biasanya seluruh inert catalyst, seluruh graded catalyst, dan 50 cm layer hydrocracking catalyst tergantung banyaknya kotoran yang ada pada permukaan katalis.

Jika kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin naik pada temperature inlet reactor dan kapasitas serta komposisi feed yang sama, maka berarti kinerja katalis sudah mulai menurun dan untuk menjaga kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin yang sama maka temperature inlet reactor harus dinaikkan. Jika kandungan ammonia dalam recycle gas tinggi, maka ammonia akan berebut tempat dengan umpan untuk mengisi active site katalis. Jika active site katalis tertutup oleh ammonia maka aktivitas katalis akan langsung menurun.

Untuk menghindari terjadinya akumulasi ammonia pada permukaan katalis, diinjeksikan wash water pada effluent reactor, sehingga ammonia akan larut dalam air dan tidak menjadi impurities bagi recycle gas.

Ammonia bersifat racun sementara bagi katalis. Jika injeksi wash water dihentikan atau kurang maka akan terjadi akumulasi ammonia pada permukaan katalis, namun setelah injeksi wash water dijalankan kembali maka akumulasi ammonia pada permukaan katalis akan langsung hilang. Pembentukan coke dapat dihambat dengan cara menaikkan hydrogen partial pressure tekanan reaktor atau hydrogen purity pada recycle gas , atau penggunaan carbon bed absorber untuk menyerap HPNA.

Jenis logam yang biasanya menjadi racun katalis hydrocracker adalah nikel, vanadium, ferro, natrium, kalsium, magnesium, silica, arsenic, timbal, dan phospor. Keracunan katalis oleh logam bersifat permanent dan tidak dapat hilang dengan cara regenerasi. Keracunan logam dapat dicegah dengan membatasi kandungan logam dalam umpan.

Best practice batasan maksimum kandungan logam yang terkandung dalam umpan hydrotreater adalah 1,5 ppmwt untuk nikel dan vanadium, 2 ppmwt untuk ferro dan logam lain, serta 0,5 ppmwt untuk natrium.

Regenerasi Katalis Seiring dengan berjalannya waktu, maka katalis akan mengalami deaktivasi karena alasan-alasan seperti yang telah disebutkan di atas.

Untuk mengembalikan keaktifan katalis, maka dapat dilakukan regenerasi katalis. Regenerasi katalis yaitu proses penghilangan karbon, nitrogen, dan sulfur dari permukaan katalis dengan cara pembakaran. Regenerasi katalis dapat dilakukan secara in-situ dilakukan di dalam hydrotreating plant atau secara ex-situ dilakukan diluar hydrotreating plant oleh vendor regenerasi katalis. Namun, sudah sejak lama regenerasi katalis untuk katalis-katalis hydrotreater tidak dilakukan karena tidak menguntungkan.

Umpan naphtha hydrotreater adalah naphtha yang dapat berupa straight run naphtha, naphtha dari tangki penyimpan, ataupun cracked naphtha. Jika umpan naphtha berasal dari tangki maka harus diyakinkan bahwa tangki dilengkapi dengan gas atau nitrogen blanketing. Jika tangki tidak dilengkapi dengan gas atau nitrogen blanketing, maka naphtha kemungkinan akan bereaksi dengan oksigen yang berasal dari udara; biasanya tangki naphtha adalah floating roof yang sangat mungkin terdapat kebocoran seal sehingga dapat menyebabkan udara luar masuk ke dalam tangki yang kemudian akan menyebabkan terbentuknya gums.

Gums ini biasanya terbentuk pada preheater atau bahkan pada permukaan katalis. Selain itu cracked diesel sangat mungkin mengandung nitrogen yang tinggi. Kandungan nitrogen yang tinggi akan mempengaruhi tingkat color stability produk diesel.

Produk unit hydrotreating dapat berupa hydrotreated heavy naphtha atau hydrotreated diesel. Hydrotreated heavy naphtha merupakan intermediate product yang kemudian merupakan umpan unit platforming. Hydrotreated heavy naphtha harus mempunyai kandungan sulfur dan nitrogen maksimum 0,5 ppmwt dan kandungan logam maksimum 2 ppmwt. Sedangkan hydrotreated diesel merupakan produk jadi siap dipasarkan dengan kandungan sulfur antara 10 ppmwt, 30 ppmwt, atau ppmwt.

Variabel Proses Hydrotreating V. Pada operasi normal, tekanan reactor di-set semaksimal mungkin seperti disain. Tekanan setinggi ini juga dibutuhkan untuk menghilangkan semua organic halides.

Pemilihan tekanan operasi dipengaruhi oleh tingkat hydrogen to feed ratio disain, karena kedua parameter ini menentukan tekanan partial hydrogen dalam reactor. Hydrogen partial pressure dapat ditingkatkan dengan meningkatkan ratio gas to feed pada inlet reactor. Reaksi desulfurisasi mulai terjadi pada temperature oC dengan kecepatan reaksi yang meningkat dengan makin tingginya temperature.

Namun di atas temperature oC, pengaruh temperature terhadap reaksi penghilangan sulfur sangat kecil. Penjenuhan olefin juga seperti penghilangan senyawa chloride dan sulfur, semakin tinggi temperature maka reaksi penjenuhan olefin semakin cepat.

Namun biasanya penjenuhan olefin membutuhkan temperature yang jauh lebih tinggi. Pada temperature yang sangat tinggi, kondisi keseimbangan membatasi tingkat penjenuhan olefin. Hal ini dapat menyebabkan residual olefin dalam produk menjadi lebih besar pada temperature yang lebih tinggi daripada pada temperature yang lebih rendah.

Saat memproses naphtha dengan jumlah light end yang sangat besar dengan katalis baru, H2S dapat bereaksi dengan olefin tersebut untuk membentuk merkaptan. Namun, jika hydrotreater memiliki 2 unit reactor, maka temperature inlet reactor kedua akan cukup rendah karena di-quenching dengan hydrogen untuk menghilangkan residual olefin yang dapat bereaksi membentuk merkaptan.

Unit hydrotreater dengan kandungan nitrogen dan oksigen yang sangat tinggi harus didisain dengan tekanan reactor yang tinggi dan LHSV yang rendah untuk menjamin konversi yang tinggi. Reaksi penghilangan logam memerlukan temperature minimum oC. Cracked feed akan memerlukan temperature yang lebih tinggi karena biasanya mengandung sulfur, nitrogen, dan olefin yang lebih tinggi. Jika kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin dalam produk keluar reactor meningkat, maka temperature reactor dapat dinaikkan sebagai kompensasi untuk mempertahankan tingkat kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin dalam produk keluar reactor.

Jika kenaikan temperature tidak dapat meningkatkan kualitas produk atau kenaikan temperature sudah tidak mungkin karena keterbatasan disain mechanical reactor biasanya didisain hingga oC , maka diperlukan catalyst regeneration atau penggantian katalis. Saat ini pelaksanaan catalyst regeneration sudah jarang dilakukan untuk katalis-katalis hydrotreater karena tidak ekonomis. Kualitas Umpan Untuk normal operasi, perubahan temperature inlet reactor hydrotreater untuk mengkompensasi adanya perubahan kualitas feed biasanya tidak diperlukan.

Namun, jika umpan diimpor dan memiliki kualitas yang jauh berbeda dari biasanya, maka kualitas naphtha produk akan sangat berubah, sehingga diperlukan pengaturan temperature inlet reactor. Perubahan kandungan olefin umpan juga akan mempengaruhi panas reaksi.

Jika hydrogen to hydrocarbon ratio actual lebih rendah daripada disain maka selain kecepatan reaksi menjadi lebih rendah, kecenderungan terbentuknya coke juga akan semakin besar. Space Velocity Jumlah katalis yang dibutuhkan untuk tiap satuan umpan akan tergantung pada feed properties, kondisi operasi, dan kualitas produk yang diperlukan.

1N5824 PDF

Buku Pintar Migas Indonesia - yimg.com

Gambar 1 Skala waktu geologi gambar dari slb. Ketiga, adanya jebakan entrapment geologis. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi. Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon.

LIVRO LIMNOLOGIA TUNDISI PDF

.

Related Articles