BAB VII INTRODUCTION TO FLUID CATALYTIC CRACKING (FCC) Ringkasan Terjemahan dari Materi Presentasi Quak Foo, Lee Chemical and Biological Engineering, the University of British Columbia I. Apakah FCC itu? FCC adalah unit secondary processing di kilang yang menggunakan micro-spherodial catalyst (zeolitic catalyst) yang akan terfluidisasi dengan pengaturan supply udara yang tepat. FCC bertujuan untuk mengubah fraksi minyak bumi yang memiliki boiling point tinggi menjadi gasoline dengan oktan tinggi. Perbedaan dengan RCC (Residual Catalytic Cracking) terutama hanya pada jenis feed yang diolah. Biasanya RCC mengolah atmospheric residue yang berasal dari Crude Distillation Unit / CDU (setelah sebelumnya dihilangkan kandungan metal-nya di unit Atmospheric Residue Hydrodemetalization unit), sedangkan FCC mengolah gasoil yang berasal dari Vacuum Distillation Unit/VDU. II. III. Mengapa FCC Menggunakan Circulating Fluidized Bed? Sangat baik dalam hal kontak antara gas dan padatan. Sangat baik dalam hal keefektifan katalis. Sangat baik dalam hal pengendalian temperature internal. Sangat menguntungkan dalam hal regenerasi katalis. FCC -Regenerator Gambar 1. Reaktor-Regenerator FCC Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 1 dari 5 Kontributor : Adhi Budhiarto
IV. Gambaran Proses FCC Feed masuk melalui bagian bawah riser, berkontak dengan katalis yang sudah diregenerasi. Reaksi cracking terjadi dalam fase uap. Kenaikan volum uap mengangkat katalis dan meningkatkan jumlah minyak yang teruapkan. Reaksi yang terjadi di reactor hanya dalam hitungan detik. Riser Aliran umpan yang mengalir dalam riser adalah plug flow. Steam digunakan untuk mengatomisasi umpan. Kecepatan uap keluar adalah sekitar 18 meter/detik, sedangkan hydrocarbon residence time adalah 2 detik. Cyclone Cyclone terletak pada bagian akhir riser untuk memisahkan katalis dari uap minyak. Cyclone menggunakan deflector device untuk membelokkan arah katalis ke bawah. Biasanya digunakan 2 stage cyclone. Cyclone mengembalikan katalis ke stripper melalui dipleg. Uap produk keluar cyclone dan mengalir ke main fractionation column. Riser Stripping Bed Gambar 2. Proses yang Terjadi di Cyclone FCC Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 2 dari 5 Kontributor : Adhi Budhiarto
Stripper Spent catalyst setelah bereaksi dengan minyak kemudian jatuh ke stripper. Selama proses reaksi di riser, valuable hydrocarbon akan terserap dalam catalyst bed. Oleh karena itu diperlukan stripper untuk men-strip valuable hydrocarbon ini dari permukaan katalis. Stripping steam, dengan kecepatan 4 kg per 1000 kg sirkulasi katalis, digunakan untuk men-strip hydrocarbon dari permukaan katalis. Level katalis menyediakan pressure head yang membuat katalis mengalir menuju regenerator. Steam Level Stripper Riser Gambar 3. Proses yang Terjadi di Stripper FCC Regenerator Regenerator mempunya dua fungsi, yaitu mengembalikan aktivitas katalis (dengan cara membakar coke yang ada pada permukaan katalis) dan menyediakan panas untuk meng-crack umpan. Udara merupakan sumber oksigen untuk pembakaran coke yang ada pada permukaan katalis. Kecepatan udara dari main air blower adalah 1 meter/detik untuk mempertahankan catalyst bed dalam kondisi fluidized. Pressure drop pada air distributor dijaga sekitar 2 psi untuk menjamin positive air flow melalui semua nozzle. Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 3 dari 5 Kontributor : Adhi Budhiarto
(high carbon) Low Oxygen Dense Phase Bed Udara (low carbon) High Oxygen Gambar 4. Reaksi yang Terjadi di Regenerator Standpipe dan Slide Valve Standpipe memberikan pressure head yang diperlukan untuk mensirkulasikan katalis di sekitar unit. Densitas katalis dalam standpipe adalah 642 kg/m 3. Slide valve digunakan untuk mengatur kecepatan aliran dari regenerated catalyst ke riser. Slide valve berfungsi untuk memberikan katalis yang cukup untuk memanaskan umpan hingga mencapai temperature reactor yang diinginkan. Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 4 dari 5 Kontributor : Adhi Budhiarto
V. FCC Heat Balance Flue gas Regenerator Spent Heat losses Heat of Coke Combustion Products Heat Losses Heat of Reaction Recycle Regeneration Air Regenerated Feed Preheater Fresh Feed Gambar 5. FCC Heat Balance Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 5 dari 5 Kontributor : Adhi Budhiarto