Tugas Dehidration Unit Kelompok 2.docx

MAKALAH MINYAK BUMI DAN GAS ALAM “UNIT DEHIDRASI DAN MERCURY REMOVAL” Di susun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah minyak bumi dan gas alam. Dosen : M. Endy Yulianto, MT

Disusun oleh : Kelompok 2 Hanif Muhammad Fathurahman

(40040117640007)

Inke Yolanda Putri Wiyata

(40040117640016)

Aldi Bayu Iskandardinata

(40040117640025)

PROGRAM STUDI SARJANA TERAPAN TEKNOLOGI REKAYASA KIMIA INDUSTRI SEKOLAH VOKASI UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2018

ABSTRAK Dehydration unit merupakan suatu tahapan untuk menghilangkan suatu uap air yang terdapat pada gas alam dimana di dalam gas alam tersebut mengandung 2 unsur yang dapat merusak jalan nya pengenceran gas, dehydration unit merupakan tahapan yang berguna untuk menghilangkan kadar air (H2O) yang terkandung di dalam gas tersebut dengan cara menambahkan Liquid Desiccants,Solid Desiccants , Refrigeration atau turbo expansion, tujuan dari dehydration itu sendiri adalah untuk mencegah pembentukan hidrat dan mencegah terjadinya korosi.sedangkan mercury removel adalah suatu proses dimana gas alam yang mengandung mercury harus di hilangkan karena dapat merusak alat pendingin utama berupa (Main Heat Exchanger), untuk menghilangkan mercury ada dua proses yaitu nonregeneration solut dan regeneration absolut.tujuan dari mercury adalah untuk menghindari kerusakan pada alat alatnya.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam sebuah industry gas terdapat sebuah proses dimana gas yang ingin di cairkan harus mengalami beberapa proses untuk mengilangkan kandungan yang tidak di inginkan di dalam gas tersebut, ada dua tahap untuk mengilangkan kandungan yang tidak diinginkan dalam gas tersebut tersebut yaitu uap air yang ada di dalam gas umpan dipisahkan dengan cara penyerapan oleh zat penyerap Molecular Sieve/Solid Desiccant, kemudian gas yang sudah bebas uap air dilewatkan melalui Mercury Removal Vessel untuk menyerap kandungan mercury (air raksa). Kandungan mercury di dalam gas alam diserap dengan menggunakan penyerap karbon aktif yang mengandung sulfur, sehingga sulfur akan mengikat mercury dari dalam gas alam yang melewati bahan penyerap karbon tadi, walaupun pada kenyataannya kandungan mercury dalam gas alam sangat kecil sekali. Mercury harus dibuang karena bahan ini dapat merusak peralatan peralatan yang terbuat dari alumunium, khususnya alat pendingin utama yaitu Main Heat Exchanger. 1.2 Rumusan Masalah 1. Berdasarkan latar belakang dari pembahasan makalah ini untuk membahas beberapa masalah kandungan yang terdapat pada gas alam, dan mengatasi kandungan berbahaya didalamnya,? 2. Mengetahui apa itu Dehidration unit, dan bagaimana cara mengatasinya? 3. Mengetahui apa itu Mercury removal dan bagaimana cara mengatasinya? 4. Dapat mengetahui proses start up, pengoprasian dan pemeliharaan? 1.3 Tujuan Penulisan Paper Dengan paper ini diharapkan mahasiswa dapat mengetahui kandungan yang tidak diinginkan pada gas alam seperti H2O dan Mercury, dan bagaimana proses yang harus dilakukan untuk menghilagkan kandungan berbahaya tersebut

BAB II PEMBAHASAN I.

Gambaran Umum

Air atau uap air serta mercury yang biasanya menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari feed gas sebelum masuk ke kilang khususnya ke Plant 5 perlu untuk dihilangkan atau dikurangi jumlah kandungannya karena beberapa pertimbangan, yaitu : 1. Air/uap air dalam jumlah tertentu dapat menyebabkan gangguan dalam proses kilang LNG, karena pada suhu < 0C air dapat membeku (es), sehingga dapat menyumbat pipa-pipa (tubes). 2. Air dalam jumlah tertentu dapat bereaksi dengan hidrokarbon dan membentuk senyawa Hydrate (bongkahan seperti es) bila terpapar dengan suhu 15.5C, sehingga dapat menyumbat sistem perpipaan dalam proses LNG di kilang. 3. Mercury dalam jumlah tertentu dapat menyebabkan korosi pada sistem perpipaan yang terbuat dari aluminium, khususnya di dalam Main Heat Exchanger (MHE) Plant 5. Oleh karena beberapa faktor pertimbangan tersebut maka jumlah kandungan air/uap air dan mercury perlu dijaga sesuai standar baku yang telah ditetapkan demi kelancaran operasi pabrik., batasan moisture dalam gas umpan adalah maximum 0.5 ppm, sedangkan untuk kandungan Mercury (Hg) di dalam gas umpan adalah sangat kecil, yaitu 180 ppb atau sekitar 150 microgram/M3 gas umpan. Di Plant 2, proses pemisahan uap air dari feed gas dilakukan dengan cara penyerapan dengan menggunakan Molecular Sieve, sedangkan untuk penyerapan mercury digunakan katalis berupa SIAC (Sulfur Impregnated Activated Carbon).

II.

DEHIDRATION UNIT

PENTINGNYA DEHIDRASI UNIT 1) UNTUK MENGHINDARI PEMBENTUK HIDRAT a) Hidrat merupakan padatan yang terbentuk akibat bergabungnya molekul air (90%) dengan molekul-molekul hidrokarbon b) Hidrat akan terbentuk sedikit demi sedikit dalam bentuk Kristal di orifice, valve, dan pipa sehingga dapat menyebabkan penyumbatan c) Kondisi kondisi yang memicu terbentuknya hidrat adalah temperature rendah dan tekanan tinggi 2) Untuk menghindari masalah korosi a) Korosi dapat terjadi jika cairan air ada bersama dengan gas asam yang mudah larut dalam air dan membentuklarutan asam yang bersifat ssangatt korosif, terutama terhadap carbon steel yang merupakan bahan kontruksi yang banyak digunakan dalam fasilitas pemerosesan hidrtokarbon 3) PERSYARATAN KUALITAS KOMERSIAL GAS ALAM (SALES GAS) a) Gas alam yang akan dijual, baik yang penyalurannya melalui pipa atau dengan metode pengangkutan lain di tuntut untuk memenuhi persyaratan tertentu, seperti impurritas,heating valve, dew point,dll b) Diantara persyaratan persyaratan tersebut yang paling krusial adalah kandungan air c) Pada umumnya kandungan air dalam sales gas dipersyaratkan berkisaar 4-8 lb/MMSCF 4) PERSYARATAN DOWNSTREAM PROCECING a) Air dapat menyebabkan reaksi samping , foaming, atau dektivasi katalis b) Oleh karena itu LNG yang akan diproses lebih lanjut disyaratkan memiliki kandungan air sebesar 0,1 ppmv atau kurang 5) SCHEMATIC OF TYPYCAL GLYCOL DEHYDRATION UNIT

6) Konsep Dasar TEG Dehydration Unit (DHU) Gas alam dan kondensat sering diproduksi dari reservoir jenuh (dalam kesetimbangan) dengan liquid/air. Selain itu, gas dan kondensat juga mengandung CO2 dan H2S yang perlu dihilangkan. Dehidrasi adalah proses yang digunakan untuk menghilangkan air dari gas alam dan gas alam cair (NGLs), dan diperlukan untuk:

Salah satu metode dehidrasi adalah dengan menggunakan teknik TEG DHU dengan menggunakan cairan glikol yang sering digunakan adalah TEG (Triethylene Glycol). Adapun prosesnya sebagai berikut : 

Feed gas mengalir pertama ke Contactor Equipment yang menggabungkan kemasan terstruktur dan eliminator kabut. The TEG ramping mengalir dari bagian atas kolom dan kontak secara kontra-saat ini dengan pakan gas, menyerap air dari gas alam naik ke tingkat yang diinginkan. Gas kering kemudian mengalir ke bagian atas dari contactor mana melewati kabut eliminator mana setiap glikol entrained dihapus, dan kemudian mengalir ke pipa ekspor gas.



Contactor dilengkapi dengan perangkat skimmer manual untuk menghilangkan hidrokarbon dari glycol

yang kaya

akan

uap

air.

Glycol

kaya

air

ini

kemudian

dipindahkan dari

dasar contactor yang dikontrol melalui Level Control dan dialirkan ke pipa gas penjualan. 

Rich TEG dipanaskan awal dengan menggunakan Reflux Condenser TEG sebelum memasuki TEG Flash Drum di mana kandungan air dan gas dipisahkan yang dikontrol dengan Level Control. Rich

glycol kemudian

lewat

bagian

bawah Flash Drum

menuju

TEG

Particulate Filter (biasanya terdiri dari 2 unit x 100% terhubung secara paralel) di mana partikel padat dihilangkan.



Aliran Rich TEG kemudian melewati TEG Carbon Filter yang telah diberi tabung karbon untuk menghilangkan kotoran seperti hidrokarbon dan TEG terdegradasi.



Rich TEG dari filter kemudian mengalir ke Lean/Rich TEG Heat Exchanger di mana terjadi pemansan awal oleh panas dari TEG yang tersirkulasi sebelum memasuki Still Column di mana terjadi proses distilasi (penyulingan). Kemudian uap keluar melewati atas bagian dari Still Column, sementara kandungan air turun ke reboiler, dimana kandungan air tersebut akan diuapkan.



TEG dari reboiler melewati suatu Gas Stripping Column dimana Lean TEG diproses lebih lanjut untuk mencapai kemurnian TEG yang diinginkan dengan menggunakan dry gas. Lean TEG kemudian masuk ke Lean/Rich TEG Heat Exchanger dimana TEG mengalamai proses pendinginan. Lean TEG kemudian masuk ke Surge Drum yang bertindak sebagai tangki penyuplai untuk pompa. Lean TEG kemudian dipompa melalui Lean Glycol Cooler dan kembali ke Contactor . Lean GlycolCooler mendinginkan glikol sehingga temperaturnya lebih rendah daripada Feed Gas, agar bisa mengurangi kondensasi pada hidrokarbon.

A. PROSES START UP BERIKUT ADALAH PROSES START UP ALAT



Unit harus diperiksa sebelum start-up untuk memastikan bahwa semua katup tertutup dan semua regulator dimatikan.



Semua katup pelepas dan perangkat pematian kritis harus beroperasi. Akui pasokan gas ke sistem dan buka katup isolasi di bawah semua pengukur tekanan.



Kontaktor harus dibersihkan dengan gas alam untuk menghilangkan udara. Itu kemudian harus dibawa ke tekanan garis dan diperiksa untuk kebocoran.



Pertahankan tekanan kontaktor, tetapi jangan mengalirkan gas pada titik ini. Tangki flash dan pipa juga harus dibersihkan untuk menghilangkan udara.



Buka cocks pada pengukur level tangki lonjakan glikol dan katup di garis antara tangki lonjakan dan penukar panas glikol / glikol.



Isi reboiler dengan glikol sampai levelnya muncul setengah jalan di pengukur tangki lonjakan. Biarkan sekitar 25% dari tangki lonjakan untuk ekspansi termal glikol.



Sirkulasi glikol, termasuk kembalinya ke reboiler dari kontaktor, harus ditetapkan sepenuhnya sebelum penyalaan burner utama.



Nyalakan lampu pilot dan pembakar utama seperti yang disarankan. Panaskan glikol hingga mencapai 390 ° F dan atur pengontrol suhu. Lanjutkan memanaskan glikol hingga mencapai 400 ° F dan mengatur pematian suhu tinggi. Temperatur ini khas: namun, beberapa produsen dan operator lebih menyukai suhu yang agak berbeda.



Kondisi pengoperasian terkadang juga memerlukan suhu pengoperasian yang berbeda. Sangat direkomendasikan bahwa glikol tidak pernah dipanaskan di atas 400 ° F karena mulai membusuk pada 405 ° F.



Level glikol dalam tangki lonjakan harus dibawa ke normal setelah sirkulasi telah ditetapkan. Semua ayam pengukur harus terbuka dan kontrol level ditetapkan pada saat ini.



Aliran gas sekarang dapat dimulai melalui kontaktor. Laju aliran harus ditingkatkan secara perlahan untuk mencegah kehilangan segel cairan dan kerusakan pada baki.



. Ini termasuk memeriksa pengaturan suhu reboiler, laju sirkulasi, penyesuaian burner, fungsi katup, fungsi pengontrol level, dan level glikol di tangki yang pasti.



Hal ini sangat penting untuk memastikan bahwa uap yang keluar dari outlet uap dari kolom masih. Laju sirkulasi harus sesuai dengan spesifikasi desain proses.

III.

Mercury Removal 1. Pengertian Mercury Removal Mercury Removal adalah suatu proses untuk menghilangan kadar mercury yang terdapat dalam gas alam. Merkuri sangat diperhatikan dalam proses pengolahan gas. Waalaupun kandungan merkuri dapat bervariasi, meskipun hanya sedikit merkuri harus dihilangkan untuk mencegah kerusakan dari heat exchanger aluminium kriogenik dan peralatan yang lainnya. Peralatan yang digunakan berupa vessel yang didalamnya diisi dengan karbon aktif yang mengandung sulfur. 2. Uraian Proses Gas umpan yang telah bersih dari uap air ini kemudian dialirkan masuk kedalam alat penyerap mercury (Mercury Removal Vessel). Disini kandungan mercury yang terkandung didalam gas umpan akan diserap oleh karbon aktif yang mengandung sulfur tersebut, walaupun pada kenyatannya jumlah mercury yang terkandung didalam gas umpan sangat kecil sekali. Setelah gas umpan melewati proses mercury removal, gas alam kemudian masuk ke tahap selanjutnya. 3. Tujuan Penghilangan Kandungan Mercury di dalam Gas Tujuan penghilangan mercury adalah untuk mencegah kerusakan peralatan-peralatan yang terbuat dari bahan aluminium, khususnya alat pendingin utama (Main Heat Exchanger) pada proses pencairan gas alam. Dalam proses mercury removal terdapat 2 tipe material untuk menghilangkan mercury didalam gas yaitu non-regenerative sorbent dan regenerative adsorbent.

a. Regenerative adsorbent

Adsorbent HgSIV adalah produk unik yang dikembangkan oleh UOP untuk manajemen merkuri dalam gas alam, LNG dan pabrik etilen dan telah digunakan secara komersial selama lebih dari 20 tahun. Mereka mengandung perak yang membentuk amalgam dengan merkuri, karena merkuri diadsorpsi pada tempat yang berbeda dari air, adsorben HgSIV mengadsorpsi keduanya secara bersamaan dan dapat digunakan untuk menggantikan bagian dari saringan molekuler tingkat dehidrasi dalam pengering. Karena adsorben HgSIV digunakan dalam bejana yang ada, tidak ada modal tembahan yang diperlukan dan tidak ada penurunan tekanan tambahan yang ditemui. Kasur benar-benar dapat diregenerasi, mentransfer merkuri dan air ke gas regenerasi. Penggunaan adsorben HgSIV memungkinkan fleksibilitas untuk beralih antara stok umpan yang sarat merkuri maupun yang bebas merkuri. Dapat dengan mudah digunakan di unit dehidrasi unit yang awalnya dirancang untuk gas umpan yang mengandung merkuri. Merkuri dapat dihilangkan selama berbagai tahap proses tergantung tergantung pada beberapa faktor, termasuk komposisi gas masuk dan laju aliran, tingkat merkuri masuk, masalah lingkungan di lokasi dan anggaran modal yang tersedia.

non-regenerative sorbent

a. Elemen sulfur tersebar didalam porous carrier seperti butiran karbon aktif. Untuk tipe ini, sulfur digunakan sebagai bahan pereaksi merkuri dan menghasilkan merkuri sulfida. Merkuri sulfida akan tetap berada didalam penyerap yang nantinya akan diganti jika masa umurnya habis. Tipe ini sangat bergantung pada teknik penyebaran sulfur oleh pihak manufaktur. Jika penyebaran sulfur kurang merata, maka hal ini bisa mengurangi kualitas dari penyerap merkuri dan kandungan merkuri hasil penyerapan akan berada diatas toleransi. Jika hal ini terjadi, maka peralatan yang digunakan bukan tidak mungkin untuk segera terkorosi. b. Metal sulfida tersebar didalam solid carrier seperti karbon aktif atau alumina. Merkuri bereaksi dengan sulfida dan tertinggal didalam sorbent. Metal sulfida dan polysulfidaakan sangat efektif untuk menyerap/ menghilangkan merkuri. Tebaga dan seng adalah metal yang sangat baik untuk metal sulfida. Untuk beberapa kasus dimana penyerap H2S dibutuhkan, maka akan terjadi reaksi dimana : Hg + H2S à HgS + H2 Semakin banyak dan semakin kecil partikel, maka kualitas penyerap akan semakin baik dan efisiensi penyerapan merkuri akan meningkat. Secara umum, ukuran dari partikel tersebut diantara 0,9 sampai 4 mm.

c. Halide-menghasilkan partikel-partikel karbon aktif. Partikel ini digunakan untuk menghilangkan merkuri pada liquid hydrocarbon[9]. Merkuri beraksi dengan halida, seperti iodid, menjadi HgI2 yang kemudian terserap di dalam sorbent. d. Ion-exchanged resins. Resin ini menghilangkan kadungan merkuri dari input liquid naphtha pada petrochemical plants. Regenerative mercury removal pada umumnya digunakan tidak hanya sebagai penyerap merkury, tetapi juga digunakan sebagai fungsi lainnya seperti pengering. Dengan menghilangkan fungsi pengering dengan menggantikannya dengan water and mercury removal adsorbent, air dan merkuri dapat dihilangkan langsung di dehydrator. Kelebihan dari tipe ini yaitu pada harga peralatan yang cukup murah, tidak ada penurunan pressure, dan adanya kemungkinan untuk menghilangkan merkuri lebih banyak.

BAB III PENUTUP 4.1 Kesimpulan Dalam sebuah kasus tersebut untuk mencairkan sebuah gas alam harus melewati beberapa proses yaitu dehydration unit dan mercury removal, dimana pada proses dehydration unit harus mengilangkan kandungan air yang terdapat pada gas dan pada tahap mercury removel bertujuan untuk mengilangkan kadar mercury yang terdapat pada gas karena pada saat proses pencairan gas mercury dapat merusak beberapa alat yang ada Pada dehydration unit terdapat beberapa tahapan meliputi absopstion dan cooling sedangkan pada mercury removal ada 2 yaitu non regenerative sorbent dan regenerative ansorben