BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pengolahan gas alam merupakan proses terpenting pada industri minyak dan gas alam yaitu mengurangi kadar komponen gas asam yang terdiri dari Karbon Dioksida (CO 2 ) dan Hidrogen Sulfida (H 2 S) dengan menggunakan pelarut tertentu sesuai dengan desain proses. Pelarut yang digunakan dalam proses pengolahan gas ini biasanya larutan alkanoamina (Kohl dan Nielsen, 1997). Teknik absorpsi atau penyerapan CO 2 dan H 2 S dalam gas alam adalah dengan mengunakan unit kolom absorpsi (absorber column) yang biasanya disebut Amine Contactor dan kolom pelucutan (desorber/stripper column) yang biasanya disebut Amine Regenerator. Proses tersebut adalah Proses Pemurnian Gas (Sweetening Gas Process) didalam Amine Contactor dengan arah aliran yang berlawanan (Countercurrent Flow) bertujuan untuk mengabsorpsi gas asam sehingga kadar keasamannya dapat memenuhi spesifikasi gas, kadar keasaman ini dapat menyebabkan karat atau korosi (Corrosion) pada peralatan dan perpipaan yang terbuat dari baja dan besi. Gambar 1.1 dibawah adalah skema secara garis besar proses pemurnian gas yang pada umumnya. Gambar 1.1. Proses pemurnian gas, sumber: Metso Automation. Inc 7
Pelarut kimia (Chemical Solvents) dari ethanolamine memiliki sifat yang berbeda terhadap temperatur kolom penyerap dibandingkan dengan pelarut fisik (physical solvents) (khol, 1997). Perbedaan yang utamanya adalah hubungan kecepatan reaksi dengan CO 2 terhadap komponen lain seperti H 2 S. Perbedaan ini dapat diartikan bahwa menurunkan penyerapan CO 2 dan menaikan penyerapan H 2 S adalah pada temperatur kolom penyerap yang lebih dingin atau rendah (Lunsford, 1999). Proses pemurnian yang dilakukan oleh Anderson et al (1992) menjelaskan bagaimana temperatur yang rendah pada saat musim dingin banyak CO 2 yang tidak terserap. Law (1994) memperlihatkan hasil simulasi bagaimana menurunkan penyerapan CO 2 dengan menurunkan jumlah tray, menaikkan konsentrasi amine, dan menurunkan temperatur absorber. Dupart (1993) menyarankan untuk temperatur gas umpan (feed gas) apabila spesifikasi gas tidak sesuai yang diharapkan. Jika bermasalah dengan H 2 S, temperatur gas harus kurang dari 120 o F (48,9 o C). Street (1994) menyarankan menaikkan temperatur larutan amine untuk menaikkan penyerapan CO 2 apabila menggunakan larutan MDEA dengan minimum temperatur tidak melebihi 90 o F (32,3 o F). 1.2 Perumusan Masalah Teori lapisan film adalah dasar teori yang digunakan untuk pemodelan penyerapan gas dengan metode rate-based atau non-equilibrium untuk menentukan konsentrasi H 2 S dan CO 2 didalam gas alam (kasiri, 2008). Penentuan dengan model numerik dapat membantu perhitungan secara akurat. Dengan menentukan konsentrasi kedua komponen tersebut (gas asam) dapat diketahui temperatur tiap tingkatan piringan (tray) sebagai indikator terjadinya proses absorpsi. Penelitian ini awalnya didasari oleh beberapa hipotesis yang akan diteliti guna mencari kebenaran secara teknik dan diyakini bagian dari penentu optimumnya proses absorpsi. Hipotesa pertama adalah Temperatur feed gas dan temperatur larutan amine menentukan kesempurnaan proses absoprsi. Pengaruh temperatur feed gas dan larutan amine yang menentukan kesempurnaan proses absorpsi dapat dilihat pada Lampiran B.4 data ke-8 (jam 18:00), temperatur amine turun ke 42,69 o C 8
dari 48,79 o C (data ke-1, jam 11:00) dan temperatur gas turun ke 36,23 o C dari 41,08 o C sedangkan konsentrasi H 2 S 0 ppm dari konsentrasi awal 5,88 ppm. Lampiran B.1 juga memberikan informasi yang sama dengan Lampiran B.4. Batasan temperatur larutan amine yang diperbolehkan sebagai umpan adalah 23,7-54,4 o C. Sedangkan temperatur larutan amine yang masuk kedalam Amine Contactor didesian pada 43 o C (Lampiran A2). Hipotesa kedua adalah Larutan amine yang terkontaminasi hidrokarbon yang terserap pada proses absorpsi gas asam. Temperatur larutan amine harus memiliki perbedaan 3-6 o C diatas temperatur feed gas, untuk menghindari kondensasi hidrokarbon didalam larutan amine. Temperatur yang terlalu rendah menyebabkan pembentukan busa didalam kolom (foaming). Lampiran B.1, jam 13:00 perbedaan temperatur antara larutan amine dan gas adalah 14,59 o C. Hal ini memberikan terserapnya hidrokarbon didalam larutan amine dan foaming didalam Amine Contactor 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan penelitian ini adalah penganalisaan pengaruh temperatur pada proses absopsi gas alam di dalam Amine Contactor. Dari hasil analisis diharapkan pada penelitian lanjut dapat dilakukan optimasi proses absorpsi gas alam dan juga memberi kontribusi dalam penganalisaan dan pemecahan permasalahan teknik (proses) di industri pengolahan gas alam. 9
10 Halaman ini adalah halaman kosong