Tugas Absorpsi Ga Co2_nurlailatush Sholihah_4tkpb.docx

PEMECAHAN MASALAH TEKNIK KIMIA SWEETENING GAS ALAM ( CO2 REMOVAL FROM NATURAL GASS) KEPULAUAN NATUNA

Nurlailatush Sholihah

NIM. 151424021

JURUSAN TEKNIK KIMIA D-IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH 2019

1.

Data input: a. Kondisi operasi aliran sweet gas

Temperatur Tekanan Laju alir

= 83°F = 650 psig (664.7 psia) = 85 MMSCFD

b. Komposisi

Komposisi utama aliran sweet gas -CO2 = 21% (mol) -CH4 = 75% (mol)

2.

Masalah Natuna merupakan salah satu kepulauan dengan cadangan gas alam terbesar di

dunia yang terletak di ujung utara Indonesia. Mengutip dari medium.com (2016), menurut hitungan pemerintah, cadangan gas alam yang tersimpan sebesar 222 triliun kaki kubik (TCT). Ladang gas ini terletak 225 km di sebelah utara kepulauan Natuna, yaitu blok Natuna D-Alpha menyimpan gas dan minyak sebesar 500 juta barel. Sampai saat ini, pemanfaatan gas Natuna masih terhambat karena masih banyaknya kandungan gas CO2. Kandungan yang tinggi mencapai 71%, dimana batas umumnya hanya 1-2%. Masalah utama dari tingginya kandungan gas CO2 dapat diselesaikan dengan proses separasi. Menurut Cita dan Ariadji (2010), gas alam yang masih mengandung senyawa seperti CO2 (carbon dioxide), H2S (hydrogen sulfide), dan senyawa lainnya disebut sour gas, sedangkan gas alam yang sudah tidak mengandung senyawa asam disebut sweet gas. Proses penghilangan senyawa asam yang tedapat pada gas alam disebut proses gas sweetening. Gas alam yang mengandung H2S dan CO2 dapat menyebabkan korosif karena bersifat asam. Hal ini akan berdampak pada harga dan dapat menurnkan kandungan panas karena senyawa tersebut menurunkan kandungan panas pada gas, selain itu juga dapat mengganggu lingkungan. Sehingga dibutuhkan suatu solusi untuk menurunkan kadar CO2 yang terdapat pada gas alam agar tidak merusak peralatan dan dapat digunakan untuk keperluan yang lain.

3.

Metoda Salah satu cara untuk menurunkan kadar CO2 adalah absorpsi. Mengutip

Donsius dan Fuadi (2017), absorpsi CO2 merupakan hal penting pada industri petrokimia, oil and gas, dan pada proses yang memerlukan pemisahan gas CO2, salah satu

caranya

adalah

dengan

mengabsorpsi

menggunakan

pelarut

methyldiethanolamine (MDEA). MDEA dipilih sebagai absorben karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu : tekanan uap rendah, tidak mudah terdegradrasi, sedikit korosif, panas reaksi rendah, selektivitas yang tinggi terhadap H2S, dan lebih atraktif. Komposisi sour gas (gas sweetening) ketika memasuki kolom absorber mengandung 21% (moles) gas CO2, dan akan di turunkan kadarnya.

Proses penghilangan gas CO2 dan H2S yang terkandung pada gas alam dimulai dengan masuknya sour gas ke dalam unit absorber. Berdasarkan simulasi yang terlah dilakukan menggunakan aplikasi Aspen Hysys, kolom absorbsi memiliki diameter 12,14 ft, jarak antar isian tray 1,640 ft dan volume isian tray sebesar 189,9ft3.

Gas akan terabsorbsi dan keluar di aliran sweet gas yang akan masuk kedalam flash drum kemudian di panasakan sebelum masuk ke dalam kolom stripper.Reaksi absorbsi CO2 dengan menggunakan aMDEA adalah sebagai berikut: (C2H4OH)2CH3N + H2O(l) + CO2(g) → CH3N(C2H4OH)2H+ + HCO3-

Pada proses ini, kandungan H2S juga menurun, karena selektivitas MDEA yang tinggi terhadap H2S. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: (C2H4OH)2CH3N + H2O(l) → CH3N(C2H4OH)2H+ +HS(Bishnoi dan Rochelle, 2000)

4.

Gambar/skema

5.

Solusi dan komentar Untuk mengurangi kadar CO2 adalah dengan cara absorpsi. Telah dilakukan simulasi absorpsi gas CO2 dari gas alam menggunakan pelarut MDEA, didapatkan hasil gas H2S dan CO2 menurun dari konsentrasi 0,5% dan 21% menjadi 0%.

H2S yang terabsorb, di recovery kemudian diumpankan ke dalam unit ShellPaques untuk diolah dengan proses desulfurisasi biologis dari gas bertekanan tunggi. Biosulfur yang dihasilkan dapat digunakan sebagai pupuk karena mempunyai karakter hydrophilic. Bio-sulfur hasil unit ini akan dicuci dan dilelehkan untuk dicairkan sehingga dapat digunakan untuk bahan baku pupuk (Cita dan Ariadji, 2010). Sedangkan CO2 di murnikan untuk dijadikan bahan baku dry ice atau sebagai bahan baku pupuk urea. Sedangkan untuk pelarut MDEA yang telah jenuh, akan melewati proses flashing (penurunan tekanan) untuk melepas senyawa hidrokarbon yang terabsorbsi, kemudian akan diregenerasi di kolom stripper untuk melepaskan CO2 dari amine. Amine yang sudah tidak mengandung CO2 akan dipompa kembali ke kolom absorber dengan penambahan make up amine karena adanya loss amine di sistem tersebut (Marsella dan Maharani, 2013).

DAFTAR PUSTAKA Bishnoi, S., dan Rochelle, G.T., 2000. Carbon Dioxide Absorption and Solution Equilibrium in Piperazine Activated Methyldietanolamine. Austin: The University of Texas Cita dan Ariadji, 2010, Studi Sensitivitas Konsentrasi Larutan Methyldiethanolamine untuk Proses Penghilangan Gas Pengotor Hidrogen Sulfida dan Pengolahan Limbah Sulfur pada Lapangan Gas X. Donsius dan Fuadi, 2017, Studi Absorpsi CO2 dalam Larutan MDEA-TEA dengan Katalis PZ, Skripsi, ITS Marsella, V., dan Maharani, Y., 2013. Simulasi Optimasi Regenerasi Amine Menggunakan Flash Tank dan Reboiler di CO2 remover plant PT Rekayasa Industri-Pertamina EP Field Subang, Bandung: Politeknik Negeri Bandung