MAKALAH TEKNOLOGI MINYAK BUMI DAN GAS “LPG”
DISUSUN OLEH : Kelompok 1 1. Andre Setiawan (03031181722009) 2. Cindy Tamara (03031281722045) 3. Debi Nurdia Arfani (03031181722029) 4. Firdha Wani Chairunnisah ((03031281722041) 5. Laila Reza Shintia (03031181722001) 6. Mia Damayanti (03031181722069) 7. Muhammad Fikri Pratama (03031281722071) 8. Muhammad Prayogo Putra K.N (03031281722057) 9. Tian Amalda Sabrina (03031281722065)
JURUSAN TEKNIK KIMIA UNSRI INDRALAYA 2018
1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami haturkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. Atas berkat rahmat dan hidayahnya lah kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Makalah ini merupakan tugas mata kuliah Teknologi Minyak Bumi dan Gas, membahas tentang gas LPG. Harapan kami dengan membaca makalah ini pengetahuan para pembaca dapat bertambah. Penulis menghaturkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan, hingga dapat membuat makalah ini dengan baik. Indralaya, Januari 2019
Penulis
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................................ ii DAFTAR ISI........................................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah.................................................................................................... 1 1.3 Tujuan ...................................................................................................................... 1 1.4 Manfaat .................................................................................................................... 2 BAB II ISI 2.1 Sejarah LPG .................................................................................................. 3
2.2 Pengertian LPG ............................................................................................. 4 2.3 Sifat dan Karakteristik LPG.......................................................................... 10 2.4 Kelebihan dan Bahaya LPG.......................................................................... 14 2.5 Proses Pembuatan LPG................................................................................. 15 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan .............................................................................................................. 23 3.2 Saran ........................................................................................................................ 23 LAMPIRAN............................................................................................................................ 24 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 27
iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masyarakat Indonesia sebagai pengguna tabung gas LPG dari tahun ke tahun semakin meningkat. Keadaan ini terjadi karena adanya penerapan program pemerintah yaitu konversi minyak tanah ke gas LPG dengan tujuan mengalihkan subsidi dan penggunaan minyak tanah oleh masyarakat ke LPG. Pengguna tabung gas LPG tidak hanya terbatas pada masyarakat perkotaan saja, namun saat ini sudah merambah ke pelosok-pelosok lapisan pedesaan. Karena harganya yang terjangkau dan mudah didapat pada daerah pemukiman masyarakat. Kita tentunya sering mendengar istilah LPG dalam kehidupan sehari-hari kita, terutama bagi ibu-ibu rumah tangga pastilah tidak asing lagi untuk mereka, karena LPG ini akan digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak. Namun apakah LPG tersebut? walaupun hampir seluruh masyarakat di Indonesia menggunakan LPG, namun masih banyak yang belum tahu mengenai LPG itu sendiri, sifatsifatnya, kelebihan dan kekurangannya. Maka dari itu kami berdasarkan latar belakang yang ada membuat makalah mengenai LPG ini.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana sejarah dari LPG? 2. Apa pengertian dari LPG? 3. Bagaimana sifat dan karakteristik dari LPG? 4. Bagaimana kelebihan dan kekurangan LPG? 5. Bagaimana proses pembuatan LPG?
1.3 Tujuan
1
Mengetahui bagaimana sejarah dari LPG
2
Mengetahui pengertian dari LPG
3
Mengetahui bagaimana sifat dan karakteristik dari LPG
1
4
Mengetahui bagaimana kelebihan dan kekurangan LPG
5
Mengetahui bagaimana proses pembuatan LPG
1.4 Manfaat Pembaca dapat mengetahui berbagai hal tentang LPG (Liquified Petroleum Gas).
2
BAB II ISI 2.1 Sejarah LPG Sejarah LPG dapat ditelusuri kembali ke awal abad 20.Seorang ahli kimia Amerika yaitu Dr. Walter Snelling pada tahun 1910 menemukan LPG pertama di Amerika serikat. Dr Walter Snelling melakukan percobaan dengan menyelidiki uap dari bahan bakar bensin dan menemukan bahwa gas yang menguap tersebut adalah Propana, Butana dan Hidrokarbon ringan lainnya.Ternyata propana dan butana dalam bensin disebabkan penguapannya. Dr. Wallter Snelling lalu mencoba untuk memisahkan bensin menjadi komponen cair dan komponen gas propana. Hasil dari percobaanya tersebut lalu dijual kepada Frank Philips pendiri dari perusahaan minyak philips. Lalu dikembangkan lagi hingga menjadi gas LPG untuk kebutuhan memasak rumah tangga dan dapat digunakan sebagai bahan bakar transportasi. Produksi komersial pertama elpiji harus menunggu hingga tahun 1920-an, sedangkan perdagangan regional pertama sampai tahun 1950.
Ekstensif
menggunakan LPG tidak benar-benar berkembang sampai tahun 1940-an melalui tahun 1960.Sebuah perusahaan minyak besar diperkenalkan LPG ke Prancis pada tahun 1930 pertengahan. Dan sebuah perusahaan gas besar membangun sebuah pabrik pembotolan di Italia, dekat Venice, pada tahun 1938.
Namun
perkembangan kemudian terputus akibat perang. Pada awal tahun 1950, perusahaan yang memproduksi tabung LPG untuk keperluan rumah tangga dan ini sedang dipasarkan di tempat lain di bawah lisensi.Pertumbuhan berjalan di laju ketersediaan kilang. Ini diperluas, khususnya di tahun 1960-an, seperti kilang baru dibangun dan bahan bakar minyak mengungsi batubara sebagai bahan bakar industri. Seluruh Eropa LPG penjualan meningkat dari 300.000 ton pada tahun 1950, 3 juta ton pada 1960, dan 11 juta ton pada tahun 1970.
3
2.2 Pengertian LPG LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. LPG dikenalkan oleh Pertamina dengan merk Elpiji. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana(C3H8) dan butana (C4H10). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Liquefied Petroleum Gas (LPG) Petamina dengan brand Elpiji, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12) yang dicairkan. ELPIJI lebih berat dari udara dengan berat jenis sekitar 2.01 (dibandingkan dengan udara), tekanan uap Elpiji cair dalam tabung sekitar 5.0 – 6.2 Kg/cm2. Perbandingan komposisi, propana (C3H8) : butana (C4H10) = 30: 70. Nilai kalori: + 21.000 BTU/lb. Zat mercaptan biasanya ditambahkan kepada LPG untuk memberikan bau yang khas, sehingga kebocoran gas dapat dideteksi dengan cepat. Elpiji Pertamin dipasarkan dalam kemasan tabung (3 kg, 6 kg, 12 kg, 50 kg) dan curah. Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperature. Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F). Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam
4
keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran. Seperti yang diketahui bahwa LPG terdiri dari komponen hidrokarbon dan non hidrokarbon. Komponen hidrokarbon sendiri merupakan komponen utama, sementara komponen non hidrokarbon keberadaannya sangat dibatasi atau bahkan tidak dikehendaki. Komponen hidrokarbon terdiri dari senyawa n-parafin, isoparafin dan olefin. Perlu juga diketahu bahwa nilai kalori dari parafin dan isoparafin lebih tinggi, sementara senyawa olefin akan menurunkan nilai kalori. Hasil analisis dengan menggunakan Kromatografi Gas (GC), komponen hidrokarbon dalam LPG terdiri dari C2H6, C3H8, C3H6, n-C4H10, n-C4H8, iC4H8, tran-C4H8, cis-C4H8, 1.3C4H8, n-C5H12 dan i-C5H12. Sementara komonen non hidrokarbon sebagian besar terdiri dari senyawa hidrogen sulfida (H2S), RSH, Hg, H2, N2, CO2, SO2, RSR (sulfida, terdiri dari dimetil sulfida) dan sebagainya. Seperti yang telah disebutkan bahwa komponen non hidrokarbon kehadirannya tidak dikehendaki/dibatasi, jadi semakin tinggi konsentrasinya maka kulaitas LPG akan semakin menurun. Hal inilah yang menggambarkan bahwa tingginya kadar senyawa non hidrokarbon maka menurunkan nilai kalori. Untuk lebih jelasnya, silahkan simak tabel komposisi masing-masing ketiga jenis LPG di bawah.
5
Persentase Kebutuhan Rumah Tangga Menurut Provinsi dan Bahan Bakar Utama Khusunya LPG Tahun 2007-2016
Provinsi
Aceh
2007
11,52
200
200
201
201
201
201
201
201
201
8
9
0
1
2
3
4
5
6
15,2 15,1 17,9 33,6 52,6 59,6 64,6 74,4 77,9 1
Sumatera
8,89
6 11,49
Barat Riau
12,35
12,15
Selatan Bengkulu
7,41
3
7
3
0
4
24,36
Bangka
4
3
5
4
1
2
9
3
0
2
4
8
7
8
3
1
9
5
4
4
5
8
5
4
3
0
7
9
2
8
9
1
4
7
3
2
5
5
7
0
9
8
1
8,50 12,7 22,4 33,4 39,7 47,3 53,3 63,8 67,9 5
Kepulauan
1
14,0 15,1 15,3 33,0 46,7 56,0 62,5 72,2 74,5 4
Lampung
1
18,1 39,9 47,9 56,0 67,8 71,2 75,0 81,5 84,1 2
10,00
8
16,4 14,7 17,3 25,4 46,0 50,9 54,6 63,6 69,4 8
Sumatera
2
16,2 14,7 15,7 30,9 51,9 62,1 69,5 77,0 81,1 9
Jambi
2
12,9 12,9 12,5 13,5 14,9 15,2 23,4 41,5 54,7 2
12,07
4
9,74 12,3 34,1 45,4 58,6 63,1 67,9 72,0 75,4
Utara Sumatera
8
2
6
6
1
9
3
0
30,4 33,0 36,1 39,9 40,1 49,7 56,6 73,5 76,4 8
9
4
5
1
2
4
5
8
Belitung Kepulauan
14,93
Riau DKI Jakarta
10,7 8,45 33,3 53,4 62,8 63,3 67,5 70,7 76,2 3
34,20
11,56
8,90
16,70
2
4
2
6
5
6
3
2
0
6
4
8
9
9
5
4
1
4
5
9
13,6 35,3 45,0 48,6 56,5 60,2 63,4 70,8 73,3 1
DI
8
25,0 66,6 65,3 68,9 71,6 74,7 76,3 81,4 83,8 4
Jawa Tengah
4
75,8 83,7 78,0 83,6 90,5 85,2 86,7 89,2 89,3 6
Jawa Barat
2
9
6
5
2
3
5
3
0
24,7 43,0 43,2 46,2 49,9 54,9 54,1 62,9 65,1 6
Yogyakarta 3 Jawa Timur
6 6,83
16,52
22,08
1,62
9
0
9
1
2
4
0
2
0
8
7
1
7
0
5
5
7
4
5
7
0
27,8 33,3 45,5 49,3 54,9 60,3 62,6 67,4 69,5 8
Nusa
1
38,8 62,0 63,1 66,2 66,3 74,5 76,7 81,4 83,5 8
Bali
4
14,8 32,9 41,7 50,1 57,2 60,3 62,7 70,5 73,7 0
Banten
6
5
8
1
4
0
2
7
3
2,11 2,06 1,79 8,11 21,7 29,5 36,6 43,2 49,4
Tenggara
3
5
8
0
0
Barat Nusa
0,53
0,78 0,74 0,66 0,26 0,37 0,33 0,58 0,27 0,57
8,41
12,3 13,1 24,7 37,2 54,1 61,4 68,3 74,2 79,5
Tenggara Timur Kalimantan Barat Kalimantan
8 2,46
0
9
8
1
3
5 6,03
8 19,56
Timur Kalimantan
-
6
6
4
8
6
1
1
8
4
4
-
-
-
-
-
-
-
0,96
9 2,44
Selatan Sulawesi
2,98
4
2
1
53,9 62,7 1
8
2
5
15,6 20,8 42,7 52,1 59,7 66,3 71,2 78,8 82,5 1
8
8
4
3
6
5
5
3,87 3,56 4,36 4,50 6,55 6,46 16,2 32,5 43,8 8
0,90
3
2,70 1,90 2,42 1,76 3,11 3,79 7,20 13,0 29,4
1
Tenggara Gorontalo
5
9 14,21
7
2,53 2,01 1,90 3,32 21,3 33,2 40,9 56,6 64,2
Tengah Sulawesi
9
1
Utara Sulawesi
3
22,4 28,7 52,8 59,4 70,5 73,7 79,9 91,5 93,7
Utara Sulawesi
2
8,03 7,85 8,11 12,4 21,4 31,0 39,9 52,0 64,6
Selatan Kalimantan
2
4,25 5,41 6,18 4,49 7,28 9,34 16,6 34,2 51,0
Tengah Kalimantan
0
4
0
1,34 1,57 1,00 2,40 22,2 30,3 44,7 55,9 65,9
7
9 Sulawesi
6,00
Barat
9
3
6
5
10,4 8,62 7,57 16,2 32,9 35,1 42,7 53,0 63,3 6
1
0
9
2
8
2
Maluku
1,18
1,08 0,99 0,51 0,34 1,40 0,50 0,48 0,77 0,65
Maluku
0,77
1,36 1,49 0,71 0,43 0,41 0,38 0,33 0,51 0,65
Papua Barat
2,67
3,22 3,04 3,27 2,47 2,73 2,31 2,59 3,34 1,59
Papua
0,83
1,28 1,06 1,12 0,65 0,58 0,37 0,48 0,61 0,80
10,57
18,6 35,5 41,5 47,4 54,5 58,4 61,8 68,7 72,3
Utara
Indonesia
8
4
1
0
4
2
8
8
8
Catatan : 1) Elpiji 5,5 kg+elpiji 12 kg+ elpiji 3 kg+gas kota/biogas 2) Termasuk rumah tangga yang tidak memasak 3) Tahun 2006 Tanpa kabupaten Bantul Sumber: Diolah dari Hasil Survei Sosial Ekonomi Nasional (Susenas), BPS
Tabung LPG (Liquified Petroleum Gas) 1. Badan tabung Tabung bertekanan yang dibuat dari plat baja karbon canai panas yang digunakan untuk menyimpan gas LPG (liquid petrolium gas) dengan pengisian antara 3 kg (7,3 liter) sampai 50 kg (108 liter) dan memiliki rancang bangun minimum 18,6 kg/cm2. 2. Klasifikasi Tabung baja LPG diklasifikasikan menjadi : a) Kontruksi 2 bagian : 3 kg sampai dengan maksimal 15 kg. b) Kontruksi 3 bagian : 15 kg sampai dengan maksimal 50 kg. 3. Syarat bahan baku :
Badan Tabung Bahan untuk tabung sesuai dengan SNI-07-3018-2006, baja lembaran plat dan gulungan canai panas untuk tabung gas (Bj TG)atau JIS 3116 kelas SG 26 (SG 225), SG 30 (295).
Cincin leher (neck ring)
8
Bahan untuk bagian cincin leher yaitu baja sesuai dengan JIS G 4051 kelas S17C sampai dengan S45C.
Cincin kaki (foot Ring) dan pegangan tangan (hand guard) Bahan untuk bagian cincin kaki dan pegangan tangan sesuai dengan SNI 07-0722-1989, Baja canai panas untuk konstruksi umum, JIS G 3101 kelas SS400 atau sesuai dengan bahan untuk badan tabung yang bersangkutan.
4. Konstruksi Tabung terdiri dari
Bagian atas dan bagian bawah (top & bottom) untuk kontruksi 2 bagian dan untuk konstruksi 3 (tuga) bagian, bagian terdiri dari bagian atas, tengah dan bawah.
Cincin leher (neck ring).
Pegangan tangan (hand guard).
Cincin kaki (foot ring)
Gambar Tabung Baja Konstruksi 2 Bagian
9
Gambar Tabung Baja Konstruksi 3 Bagian 2.3 Sifat dan Karakteristik LPG A. Sifat LPG (Liquified Petroleum Gas) 1. Tidak berwarna, untuk dapat melihat fluida tersebut maka perlu ditambah zat warna. 2. Tidak berbau, untuk menjamin faktor keselamatan diberi zat odor, sehingga apabila terjadi kebocoran akan tercium 3. Tidak Berasa 4. Tidak (sangat sedikit) beracun, apabila terjadi kebocoran di udara dalam konsentrasi sekitar (2-3%) dapat menyebabkan anaesthetics yang dapat mengakibatkan pusing dan selanjutnya pingsan. Apabila terjadi kebocoran di ruang tertutup, dapat menggantikan oksigen di ruangan tersebut dan akan dapat mengakibatkan gangguan saluran pernapasan (sesak napas) pada orang yang ada di dalamnya. 5. Mudah terbakar Secara umum bahwa persyaratan mutu LPG adalah LPG harus dapat menguap dengan sempurna dan terbakar dengan baik pada saat pemakaian tanpa menyebabkan korosi atau meninggalkan deposit didalam sistem. B. Karakteristik Khusus LPG
Sifat penguapan
Sifat pengkaratan
Sifat kebersihan
Sifat pembakaran dan komposisi
Spesifik gravity
1. Sifat penguapan Dinyatakan dengan : Vapour pressure & Weathering test Vapour pressure adalah besarnya tekanan uap ( psig ) pada 100 °F
dengan metode ASTM D 1267.
10
Tujuan pemeriksaan Vapour pressure : - Menjamin dalam hal keselamatan dalam penyimpaman, penyaluran dan pengangkutan LPG (Liquified Petroleum Gas) terutama untuk daerah yang mempunyai iklim berubah-ubah. - Untuk menentukan kondisi & design tempat penyimpanan, container pengapalan. Weathering test adalah besarnya % komponen hidrokarbon dalam LPG
yang menguap pada 36 °F dengan metode ASTM D 1837. Tujuan pemeriksaan Weathering test : Untuk mengetahui tingkat efisiensi pembakaran dari LPG 2. Sifat pengkaratan Indikasi kecenderungan terjadinya pengkaratan bila LPG kontak dengan logam tembaga disebabkan sulfur. Sifat pengkaratan atau Copper Corrosion yaitu membandingkan warna dari standar ASTM dengan metode ASTM D 1838 3. Sifat kebersihan yaitu ada tidaknya senyawa impurities yang merugikan dalam penggunaan LPG. Sifat kebersihan : Total sulfur dalam LPG dengan metode ASTM D 2784. Water content dalam LPG ditetapkan secara visual (berbentuk hidrat
atau uap air dalam fasa gas). Senyawa sulfur yang merupakan penyebab utama korosi adalah
hydrogen sulfida, karbonil sulfida dan kadang-kadang elemen sulfur. Total sulfur LPG selalu lebih rendah dari total sulfur produk minyak
bumi yang lain. Maksimum Total sulfur memberikan gambaran mutu LPG yang lebih
lengkap.Kandungan Total sulfur yang besar dapat menimbulkan korosi pada metal,pencemaran udara dan turunnya nilai kalori. Water content yang besar dapat menimbulkan turunnya nilai kalori dan
kebuntuan pada sistem penyaluran LPG.
11
Spesifikasi LPG Campuran
Spesifikasi LPG Butana ( C4 )
Spesifikasi LPG Propana ( C3 )
12
4. Sifat pembakaran dan komposisi Sifat pembakaran berhubungan dengan nilai kalori. Komposisinya yaitu % komponen hidrokarbon,
Nilai kalori tergantung pada komposisi hidrokarbon.
Dengan membatasi jumlah hidro karbon yang lebih ringan dari komponen utama maka pengendalian tekanan uap diperbaiki, sedang pembatasan jumlah komponen yang lebih berat memperbaiki sifat penguapan.
Jumlah etilena dibatasi karena, untuk mencegah deposit yang terbentuk
karena polimerasi dan ketentuan yang membatasi penambahan volatitlitas. Etilena lebih mudah menguap dibandinng dengan etana, jadi produk C2 yang semuanya terdiri dari etilena akan mempunyai tekanan uap yang lebih tinggi dari produk C2 yang hanya terdiri dari etana. LPG Lebih Efisien dan Pembakarannya Lebih Sempurna
13
5. Spesifik gravity
Perbandingan berat dan volume LPG dengan perbandingan berat dan volume yang sama dari air pada temperatur 60 °F, ditetapkan dengan metode ASTM D 1657.
Spesifik gravity tergantung pada % komponen hidrokarbon dalam LPG
Karena komposisi LPG juga berhubungan dengan vapour pressure & weathering test, maka batasan dari sifat-sifat merupakan batasan bagi spesifik gravity.
Tujuan pemeriksaan spesifik gravity :
Perhitungan berat LPG yang ditampung dalam tempat penimbunan, berdasarkan volume yang telah diketahui.
Perhitungan material balance.
2.4 Kelebihan dan Bahaya LPG Kelebihan LPG Sebagai perbandingan, di sini adalah bagaimana LPG lebih baik dibandingkan dengan bahan bakar lainnya dalam hal energi BTU (British Thermal Units):
Propana: 21.500 BTU per pon
Butana: 21.200 BTU per pon
Bensin: 17.500 BTU per pon
14
Batubara: 10.000 BTU per pon
Kayu: 7.000 BTU per pon
Bahaya LPG Salah satu risiko penggunaan LPG adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau pipa LPG sehingga jika terkena api maka dapat menyebabkan kebakaran dengan cepat. Pada awalnya, gas LPG tidak berbau, tetapi jika seperti itu maka akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung ataupun pipa gas. Solusi untuk masalah tersebut adalah menambahkan gas “mercaptan” yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Dalam kimia organik, mercaptan adalah sebuah senyawa yang mengandung gugus fungsi yang terdiri dari atom sulfur dan atom hidrogen (-SH). Dan mercaptan adalah gas yang berbau sangat tajam.
2.5 Proses Pembuatan LPG Berikut adalah tahapan proses pembuatan LPG :
1. Scrubbing dan kompresi Sebelum gas umpan masuk kompresi, terlebih dahulu dipisahkan dari gas dan kondensat agar bebas dari cairan. Kemudian cairan dialirkan ke Knock Drum. Di dalam Knock Drum mengalami proses pemisahan gas, air dan kondensat. Air mengalir dari bawah separator ke Sour water, kondensat juga dipisahkan pada bagian bawah, selanjutnya dipompakan ke SPUA.
2. Dewatering system Berfungsi melakukan pembersihan terhadap impurities yang terkandung di gas alam yang akan digunakan sebagai umpan dalam unit pencairan. Pada unit ini meliputi pembersihan dari H2O dan Hg. Pembersihan H2O bertujuan untuk menghindari pembekuan saat pendinginan dibawah 0°C yang dapat menyumbat peralatan. Penyerapan air dilakukan secara adsorbsi dimana adsorben dapat menyerap air.
15
3. Cooling system Gas kemudian didinginkan dengan sistem propane refrigerant counter current yakni pemanfaatan setiap kalor yang dilepaskan bahan yang diinginkan untuk memanaskan bahan lain.
4. Sistem Fraksi Pada proses ini dipisahkan komponen-komponen propana dan butana beserta fraksi ringan lainnya berdasarkan titik didih masing-masing komponen Proses Pemisahan Umpan yang masih berupa campuran komponen yang lebih ringan dari hexan (C6) perlu dipisahkan. Dalam proses pemisahan, dipisah-pisahkan menjadi komponen penyusun produk LPG, berdasarkan perbedaan titik didihnya. Proses pemisahan komponen C3 dan C4 dari gas dilakukan terhadap gas yang sudah ditreating terlebih dahulu, dikurangi kadar air dan pengotornya (impurities). Sejumlah teknologi dasar pemisahan yang dikenal dalam rancangan LPG Plant yang terintegrasi dengan proses produksi adalah sebagai berikut :
Pemisahan dengan cara distilasi bertekanan, dimana berdasarkan perbedaan titik didih tiap-tiap komponen yang terkandung pada umpan.
Pemisahan dengan cara penyerapan komponen C3-C4 oleh hidrokarbon cair ringan (light oil absorption), diikuti dengan pemisahan kembali C3-C4 dari hidrokarbon cair dengan cara distilasi.
Pemisahan dengan cara mendinginkan gas-gas C3-C4 dengan silklus refrigerasi hingga dibawah titik embunnya, sehingga gas-gas terpisah sebagai produk cair.
Pemisahan dengan cara pendinginan, dengan memanfaatkan peristiwa penurunantemperatur gas jika dikurangi tekanannya secara mendadak, sehingga komponen C3-C4 mengalami pengembunan.
Pemisahan komponen C3-C4 dengan menggunakan membran dengan ukuran pori sedemikian sehingga komponen yang lebih ringan (C1-C2)
16
mampu menerobos membran, sedangkan komponen LPG tertinggal dalam aliran gas umpan.
Namun pada umumnya unit LPG yang terdapat di kilang lebih dijumpai pemisahan berupa kolom-kolom distilasi bertekanan. Sebelum dipisahkan umpan yang akan masuk kedalam fraksinator (kolom), pada umumnya gas dicairkan lebih dulu, yakni dengan cara : didinginkan, ditekan, ditekan dan didinginkan, dan diekspansi. LPG yang berupa gas yang terbentuk dari unsur dominan C3H8(C3) dengan C4H10(C4) dengan perbandingan komposisi C3 dan C4 sebesar 70 % : 30 %, dimana dilakukan pemberian tekanan sampai dengan 300 psi sehingga unsur tersebut berubah fasa menjadi cair. Untuk memisahkan unsur-unsur yang ringan dan yang lebih berat, dapat dipakai alat Fractinator (kolom distilasi), dimana Methane (C1), Ethane (C2), Propane (C3), dan Butane(C4) dapat dipisahkan secara sendiri-sendiri. Dapat pula Demethanizer digabung menjadi Demethanizer/Deethanizer yang diatur setara dengan Deethanizer yang berfungsi memisahkan C1 dan C2 bersama-sama. Begitu pula Depropanizer digabung menjadi Depropanizer/Debutanizer yang berfungsi untuk mengambil unsur C3 dan C4 dari produk proses sebelumnya yang akan menjadi kondensat. Kedua alat tersebut temperatur dan tekanan kerjanya dipilih kondisi optimum yang sangat tergantung dari komposisi gas yang harus diolah. Karena yang diolah gas bertekanan rendah maka diperlukan kompressor, agar tercapai tekanan keluaran yang diperlukan oleh alat Demethanizer / Deethanizer serta alat Depropanizer / Debutanizer.
Fraksinasi terdiri dari 3 tahap : 1. Kolom Deethanizer adalah proses pemisahan etana yang terkandung dalam umpan, sedangkan cairan di dasar berupa propana dan butana sementara etana keluar melalui puncak kolom. 2. Kolom Depropanizer adalah proses lanjutan dimana umpannya berupa propana dan butana, fraksi yang lebih ringan yakni propana akan keluar melalui puncak kolom sebagai produk propana sedangkan butana berada di bottom kolom
17
3. Kolom Debutanizer adalah untuk memisahkan komponen Propana dan Butana dalam jumlah tertentu dari condensat umpan yang didapat dari bottom product.
Pemisahan untuk menghasilkan komponen LPG
Proses dan Deskripsi Dari Pabrik PT. Surya Esa Perkasa, Tbk Secara garis besar LPG plant terdiri dari process system sebagai berikut: 1)
Feed Gas Inlet & Compression System
2)
Chilling atau Cold Box and separation System
18
3)
Fractionation
4)
Dehydration (Glycol System)
5)
Refrigeration System
6)
Hot Oil System
7)
Storage & Loading
8)
Utility
Deskripsi Proses Secara Umum Feed gas 60 MMSCFD yang dialirkan melalui pipa transmisi pertamina bertekanan 450 Psig dan temperature 78 °F dalam kondisi saturated water (gas basah atau jenuh oleh kandungan air) terlebih dahulu melalui flow control valve sebelum masuk ke scrubber (V-004) dimana flow control valve ini difungsikan untuk mengontrol laju feed gas ke LPG plant. Namun sebelum masuk ke scrubber (V-004) ada valve yang berfungsi sebagai safety, dimana valve tersebut akan langsung mengalirkan feed gas ke lean gas
ketika tekanan feed gas yang
mengalir itu melibihi dari set point atau terjadi masalah dari unit prosesnya. Sedangkan gas yang masuk ke scrubber ini kemudian dipisahkan antara gas dan liquid-liquid yang terkandung didalamnya. Dimana liquid-liquid tersebut diantaranya mengandung air, lumpur, hidrokarbon dan kondensat. Didalam scrubber tekanan gas turun menjadi 432 Psig dan temperature 70 °F. Sedangkan gas keluaran dari scrubber ini bertekanan 395 Psig dan temperature 27 °F. Selanjutnya gas umpan dari suction scrubber ini masuk ke feed gascompressor (CD-101 A/B). Di dalam compressor ini gas kemudian di tekan sampai 760 Psig dan temperature menjadi 113 °F. Tekanan gas di naikkan agar produk kondensasi semakin banyak. Kemudian gas didinginkan di after cooler (E-101 A/B) hingga temperaturnya 108 ˚F, dan dilewatkan kedalam filter separator atau coalising filter (V-200) untuk menghilangkan kotoran padatan seperti partikel debu, oli yang terikut dari kompresor dan cairan yang masih terikut didalam gas umpan. Gas bersih suction dari filter separator atau coalising filter kemudian dialirkan ke cold box. Di dalam cold box gas didinginkan hingga temperature mencapai 80 °F
19
dan menuju scrubber contactor (V-120) kandungan air
yang difungsikan untuk menangkap
yang sebagian terkonden selama di cold box. Kandungan air
tersebut mengalir kebawah menuju sump tank sedangkan gas yang diharapkan tidak mengandung air naik keatas menuju contactor (V-100). Di dalam contactor ini terjadi proses absorbsi, dimana gas yang berasal dari scrubber contactor,yang di takutkan masih mengandung sedikit air, kemudian di serap kandungan airnya dengan cara di kontakkan dengan lean TEG dari dehydration unit (DHU). Tekanan glycol contactor adalah 710 Psig dan temperature 88 °F. Gas kering (dry gas) hasil dari proses dehidrasi ini kemudian melewati E-105 sebelum masuk ke dalam cold box. Di dalam E-105 terjadi pertukaran panas antara lean glycol dan gas kering, dimana temperatur lean glycol sebelum memasuki E-105 yaitu sebesar 109 °F dan turun menjadi 98 °F, sedangkan temperatur gas kering naik dari 83 °F menjadi 86 °F. Gas tersebut kemudian menuju cold box lagi untuk didinginkan kembali atau diturunkan suhunya hingga -38 °F. Rich gas (gas yang mengandung banyak air) tersebut kemudian masuk ke Low Temperature Separator (LTS) (V-250) namun sebelumnya masuk ke JouleThompson Valve yang berfungsi untuk menurunkan tekanan sampai dengan 600 Psig dan temperature menjadi -45 °F. Feed gas tersebut kemudian masuk menuju Low Temperature Separator. Di dalam Low Temperature Separator tersebut komponen C1 dan C2+ dari feed gas kemudian dipisahkan. Komponen C1 dan C2+ menuju ke cold box lagi untuk di manfaatkan sebagai pendingin sebelum pada akhirnya menuju sales gas. Sedangkan cairan yang tersisa itu dinamakan NGL (Natural Gas Liquid) keluar dari overhead LTS dialirkan menuju kolom De-Ethanizer (V-500) yang sebelumnya melewati cold box untuk menaikkan temperaturnya hingga 34 oF. Kolom De-Ethanizer berfungsi untuk memisahkan komponen C2 dari C3+ yang banyak mengandung propana, butana dan kondensat dengan cara destilasi atau berdasarkan perbedaan titik didih. Kolom De-Ethanizer dibagi menjadi 3 bagian atau section, yang paling atas disebut rectification section, yang bagian bawah disebut stripping section, sedangkan dasar kolom disebut heating dan product withdrawal section. Tekanan operasi dari kolom De-Ethanizer yaitu sebesar 480 psig dan temperatur 250 oF.
20
Didalam De-Ethanizer terdapat dua fase, dimana 70 % berbentuk cairan dan sisanya berupa uap. Cairan tersebut kemudian di panaskan dengan menggunakan pemanasan dari reboiler (E-510) yang menggunakan hot oil yang mengalir di tube reboilernya sedangkan feed berada di shell reboiler. Setelah melewati serangkaian tray, dengan temperature mencapai 241 °F untuk memisahkan komponen C2 yang masih terikut didalam De-Ethanizer. Di bagian atas De-Ethanizer terdapat trim cooler untuk mencegah agar C3 tidak ikut menguap. Komponen gas C2 yang tidak terkondensasi dari kolom De-Ethanizer kemudian dialirkan kembali ke cold box dimana temperatur yang awalnya -21 °F naik menjadi 90 °F, selanjutnya komponen ini dialirkan ke recycle compressor atau booster(C-102) untuk dinaikkan tekanannya menjadi 540 Psig dan temperature 65 °F sebelum dikirim kembali ke PT. Pertamina gas transmission sebagai lean gas. Sedangkan C3 yang sudah bebas dari fraksi-fraksi ringannya kemudian keluar dari bottom kolom menuju kolom De-propanizer (V-525). Kolom DePropanizer ini berfungsi untuk memisahkan komponen C3 (propane) dari C4+ yang kaya kandungan butana dan kondensat dengan cara distilasi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Tekanan dan temperatur operasi pada
kolom De-
Propanizer sebesar 270 Psig dan 240 °F. Umpan yang kaya kandungan C3+ masuk di bagian atas sebagai campuran dua fase. Umpan yang berbentuk cairan akan mengalir kebawah kolom melewati serangkaian tray menuju dasar kolom dimana sebagian dari cairan ini masuk kedalam reboiler untuk diuapkan dengan menggunakan hot oil yang mengalir di tube reboilernya, dengan temperatur reboiler 240 °F. Uap panas ini kemudian dimasukkan kembali ke dalam kolom De-propanizer dan menuju keatas melalui serangkaian tray lagi untuk memanasi cairan yang turun kebawah melalui tray yang sama. Uap propane kemudian dikondensasi melalui kondensor E-535, dan selanjutnya ditampung dalam reflux drum (V-540) dengan tekanan 268 Psig dan temperature 128 °F. Kemudian sebagian propane dipompakan kembali dengan menggunakan pompa P-545 ke dalam puncak kolom sebagai cairan reflux. Setelah pompa terdapat Level Control Valve (LCV) yang berfungsi untuk mengatur aliran, jika
21
feed mencapai 65 gpm maka feed tersebut dialirkan kembali ke dalam Depropanizer sedangkan sisanya menuju ke kondensor E-550. Sementara itu sebagian lagi dialirkan untuk kemudian di blending dengan butana menjadi LPG mix, dengan komposisi sekitar 60% mol C3 dan 38% mol C4. Sementara itu C4 yang sudah terbebas dari fraksi-fraksi ringannya kemudian di alirkan kedalam kolom De-Butanizer dengan tekanan 300 Psig sebagai campuran 2 fase. Umpan yang berbentuk cairan selanjutnya turun kebagian bawah melalui sejumlah tray, kemudian cairan ini dipanaskan didalam reboiler untuk diuapkan dengan menggunakan hot oil, dengan temperatur reboiler 305 °F. Uap yang kaya kandungan butana hasil pemanasan dari reboiler ini selanjutnya dimasukkan kembali kedalam kolom De-Butanizer dan mengalir keatas melalui sejumlah tray, selanjutnya menuju butanizer condenser E-570. Butana yang terkondensasi, kemudian ditampung dalam reflux drum (V-575). Sebagian butana dipompakan ke puncak kolom sebagai cairan reflux dan sebagiannya lagi dialirkan ke cooler (E-590) sebelum di blending dengan propana menjadi LPG mix, dengan komposisi sekitar 60% mol C3 dan 38% mol C4, selanjutnya dialirkan ke dalam tanki LPG (V-008) pada temperatur 100 °F dengan tekanan operasi tanki 130 Psig. Kondensat yang telah stabil, yang banyak mengandung komponen C5 dan C6, selanjutnya mengalir dan keluar melalui level control menuju condensate cooler (E-580) untuk didinginkan mencapai suhu 120 o
F sebelum dialirkan kedalam tanki condensate (V-009) pada kondisi atmosferik.
22
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan LPG adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. LPG dikenalkan oleh Pertamina dengan merk Elpiji. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Gas LPG dibuat melalui berbagai tahapan proses. LPG memiliki berbagai kelebihan dan kekurangan.
3.2 Saran Pembaca harus lebih menggali lebih dalam lagi mengenai gas LPG karena walaupun LPG memiliki berbagai kelebihan, namun LPG juga mempunyai kekurangan yaitu kebocoran.
23
LAMPIRAN
Pertanyaan mengenai LPG beserta jawabannya : 1. Reaksi pembakaran LPG yang benar adalah..... a. N2 + 3 H2 → 2 NH3 b. CH2=CH2 + 2 O2 → 2CO2 + 2H2O c. C4H10 + 13 O2 => 8 CO2 + 10 H2O d. C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
2. LPG merupakan.. a. Gas minyak bumi yang dicairkan b. Gas minyak bumi yang dibekukan c. Gas bumi d. Minyak bumi yang diubah menjadi gas
3. LPG kepanjangan dari ... a. Liquified Petroleum Gasoline b. Liquified Petroleum Gas c. Liquid and solid Petroleum Gas d. Length Petroleum Gas
4. Apa fungsi Dewatering system pada uraian proses LPG? a. Pembersihan terhadap impurities yang terkandung di gas alam b. Memisahkan gas dan kondensat agar bebas dari cairan c. Didinginkan dengan sistem propane refrigerant counter current d. Memisahkan komponen-komponen propana dan butana beserta fraksi ringan lainnya berdasarkan titik didih masing-masing komponen
5. Berikut adalah kolom yg digunakan pada tahap fraksinasi, kecuali.. a. Demetenizer b. Deethanizer c. Depropanizer
24
d. Debutanizer
6. Bahan utama LPG, kecuali: a. Butana b. Propana c. Propana dan butana d. Butana dan dekana
7. Tujuan dari weathering test adalah... a. Menjamin dalam hal keselamatan dalam penyimpaman, penyaluran dan pengangkutan LPG (Liquified Petroleum Gas) terutama untuk daerah yang mempunyai iklim berubah-ubah. b. Untuk menentukan kondisi & design tempat penyimpanan, container pengapalan. c. Untuk mengetahui tingkat efisiensi pembakaran dari LPG d. Untuk menentukan total sulfur dalam LPG dengan metode ASTM D 2784.
8. bukan merupakan sifat LPG adalah .. a. tidak berwarna b. tidak berasa c. mudah terbakar d. berwarna
9. Badan tabung gas LPG terbuat dari .. a. plat baja carbon b. stainless steel c. besi d. tembaga
10. Berikut merupakan kelebihan LPG, kecuali.. a. Emisi gas yang lebih bersih
25
b. Untuk industri harga LPG non-subsidi lebih murah dibanding dengan bbm non-subsidi c. LPG lebih baik dibandingkan dengan bahan bakar lainnya dalam hal energi BTU (British Thermal Units) d. Tidak akan terjadi kebocoran
26
DAFTAR PUSTAKA
Bahan Pusat Statisitk. 2017. Persentase Rumah Tangga Menurut Provinsi dan Bahan Bakar Utama untuk Memasak Tahun 2001, 2007-2016. [Online]. https://www.bps.go.id/statictable/2014/09/10/1364/persentase-rumahtangga-menurut-provinsi-dan-bahan-bakar-utama-untuk-memasak-tahun2001-2007-2016.html. (Diakses pada tanggal 29 Januari 2019)
Dini
Novilasari.
2017.
(Online).
https://www.academia.edu/8932103/Proses_pembuatan_LPG_di_PT_SE P. (Diakses pada tanggal 30 Januari 2019)
Dzulqornain, Fitroh. 2014. Apa itu gas. (online). http://www.insinyoer.com/apaitu-lpg/. (diakses pada 29 Januari 2018).
Handika.
2008.
Liquified
Petroleum
Gas.
(online).
http://digilib.unila.ac.id/11291/11/II.%20LANDASAN%20TEORI.pdf. (diakses pada 29 Januari 2019). Marga.
2013. Proses Pembuatan Lpg Di Refinery. (Online). https://www.pdfcoke.com/doc/129727905/Proses-Pembuatan-Lpg-DiRefinery. (Diakses pada tanggal 30 Januari 2019).
27