No. Properties Min Max Method
1 Relative Density at 28 °C 0,56 0,89
2 Calorific Value at 15 °C/1 Atm kJ/kg 44.000 3 Hydrocarbon Analysis (GC) :
C1 + C2 % vol 62,0 - D 1945
C4 % vol 4,0 C5 % vol 1,0 N2 % vol 2,0 O2 % vol 0,2 CO2 % vol 5,0 H2S ppm vol 14,0 D 2385 Hg ppb vol - 9,0 AAS
H2O % vol - 0,035 Gravimetri
Dasar : SK. Dirjen Migas No. 10K/34/DDJM/1993 tanggal 01 Pebruari 1993.
3.19 L N G
a. Pendahuluan :
- LNG (Liquified Natural Gas) adalah merupakan gas alam yang dicairkan dengan cara pendinginan sampai minus -160 °C dan tekanan 1,25 kg/cm2 absolut
- Kegunaannya : sebagai bahan bakar industri.
• Assosiated Gas
Gas yang diperoleh dari sumur gas bersama-sama dengan minyak mentah • Non Assosiated Gas
Gas yang diperoleh dari sumur gas bersama-sama dengan kondensat, yaitu fraksi berat ( C5 + ) yang berbentuk cairan.
c. Komposisi LNG :
• Senyawa hidrokarbon :
Methana ( CH4 ), ethana ( C2H6 ), propana ( C3H8 ), butana ( C4H10 ) dan Iso butana, pentana ( C5H12 ) dan iso pentana, C6H14+
• Senyawa non hidrokarbon :
sebagai impuritis seperti : carbon dioxide ( CO2 ), Nitrogen ( N2 ), hidrogen sulfida ( H2S ), Merkaptan ( RSH ) dan logam-logam ( Helium dan Mercuri ). Pembatasan komposisi LNG adalah Persetujuan antara konsumen dan produsen. LNG sebagai produk pencairan gas alam harus dilakukan pengujian di laboratorium untuk menentukan mutu produk LNG.
d. Sifat-sifat produk LNG :
Sesuai kegunaannya antara lain :
• Kemurnian hidrokarbon tinggi, untuk menjamin kualitas maupun kuantitas LNG • Kandungan CH4 tinggi untuk menjamin nilai kalor LNG
• Tidak korosi pada peralatan penyimpanan, pengangkutan maupun distribusi/ penyaluran
• Mempunyai kalor tinggi, tidak mencemari udara
• Tidak membentuk hidrat pada suhu rendah, baik pada saat penyimpanan, pengangkutan dan distribusi.
e. Analisis Laboratorium produk LNG
1. Komposisi Hidrokarbon, ASTM D 1945, GPA 2261
Dengan peralatan kromatografi gas, komponen-komponen LNG dapat dipisah-kan berdasardipisah-kan titik didihnya, dengan urutan sebagai berikut :
CH4, C2H6, C3H8, i-C4H10, n-C4H10, i-C5H12, n-C5H12 dan C6H14+
Kandungan CH4 dalam LNG merupakan komponen hidrokarbon dengan konsentrasi tertinggi.
Bila konsentrasinya kurang dari batasan minimum dalam spesifikasi → LNG mempunyai nilai kalor rendah.
* Komponen C2H6, C3H8, C4H10 dan C5H12 :
Kandungan komponen C2H6, C3H8, C4H10 dan C5H12 dalam LNG merupakan komponen hidrokarbon yang harus dibatasi keberadaannya. Bila konsentrasinya melebihi batas nilai maksimum dalam spesifikasi → LNG mempunyai nilai kalor rendah.
* Komponen C6H14+ ( hexane and heavier ) :
Bila konsentrasi C6H14+ melebihi nilai batas maksimum dalam spesifikasi → LNG mempunyai nilai kalor rendah atau mutu LNG rendah dan akan menyebabkan kemudahan menguapnya rendah → penyimpanan, pengangkutan dan distribusi akan menyebabkan terjadinya endapan.
Besarnya kandungan komponen hidrokarbon dalam LNG menentukan mutu LNG baik kualitas maupun kuantitasnya karena dengan diketahui komposisinya dapat dihitung sifat-sifat seperti : nilai kalori, tekanan uap dan spesifik gravity.
2. Nitrogen, ASTM D 1945
• Nitrogen dalam LNG berbentuk gas yang melarut, meskipun nitrogen bersifat inert tetapi akan menurunkan mutu LNG baik kualitas maupun kuantitas (nilai kalori rendah).
• Pengujian untuk menentukan kandungan Nitrogen dilakukan bersama-sama dengan pengujian komponen hidrokarbon.
3. Carbon dioksida, ASTM D 1945
• Kandungan CO2 akan berpengaruh terhadap besarnya nilai kalori LNG. Bila kandungan gas CO2 tinggi → nilai kalori LNG rendah.
• Kandungan CO2 untuk mengetahui kecenderungan sifat korosifitas produk LNG.
• Pengujiannya dapat dilakukan bersama-sama dengan pengujian komponen hidrokarbon.
4. Hidrogen Sulfida, ASTM D-2385
• Kandungan H2S akan berpengaruh terhadap besarnya nilai kalori LNG. Bila kandungan gas H2S tinggi → nilai kalori LNG rendah
• Kandungan H2S untuk mengetahui kecenderungan sifat korosifitas produk LNG.
5. Merkaptan, ASTM D 2385
• Kandungan gas merkaptan akan berpengaruh terhadap besarnya nilai kalori LNG. Bila kandungan gas merkaptan tinggi → nilai kalori LNG rendah. Umumnya konsentrasi merkaptan di Indonesia rendah.
• Jumlah konsentrasi merkaptan akan menentukan jenis dan dosis bahan kimia yang digunakan pada Purifikasi.
6. Total Sulfur, ASTM D 2784
• Merupakan pengujian sifat kebersihan LNG.
• Merupakan penjumlahan sulfur dari : merkaptan, hidrogen sulfida, karbonil-sulfida dan carbon disulfide.
• Untuk identifikasi kecenderungan terjadinya :
penurunan nilai kalori, terjadinya korosi dan pencemaran lingkungan. 7. Kandungan Air Bebas, Gravimetri
• Air yang tak terlarut dalam LNG, dinyatakan dalam % wt, ppm atau mg/L. • Besarnya kandungan air berpengaruh terhadap nilai kalor LNG dan
merupakan katalisator proses pengkaratan logam. 8. Mercuri, AAS
• Mercuri terdapat sebagai gas yang terlarut dalam LNG dan berasosiasi dengan kondensat, dinyatakan dalam ppb atau μg/100 cuft atau μg/100 Nm3. • Kandungan Mercuri dalam LNG menyebabkan sifat korosif terhadap peralatan, khususnya aluminium, bersifat racun terhadap kesehatan manusia.
9. Density, ASTM D 1945
• Pengujian density digunakan untuk perhitungan berat LNG → perhitungan dalam pemasaran.
• Bila dalam pengujian density lebih rendah dari spesifikasi → mengandung komponen ringan → nilai kalor persatuan berat tinggi.
• Bila dalam pengujian density lebih tinggi dari spesifikasi → mengandung komponen berat → nilai kalor persatuan berat rendah.
10. Nilai Kalori, GPA 2261
• Nilai kalori ditentukan oleh besarnya % molekul komponen hidrokarbon. • Dalam transaksi jual beli gas nilai kalori sebagai Gross Heating Value dalam
BTU/SCF.
• Gross Heating Value adalah panas yang dihasilkan dalam pembakaran sempurna pada tekanan tetap dari satu standar cuft gas dan semua air yang terbentuk sebagai hasil pembakaran terkondensasi menghasilkan liquid. • Dari Nilai kalori LNG → mutu dari LNG dapat diketahui.
• Nilai kalori LNG sangat erat hubungannya dalam transaksi penjualan gas. f. Proses pencairan LNG
Proses pencairan gas alam menjadi LNG meliputi proses : - Treating / pemurnian gas dari impurities
- Dehidrasi atau penghilangan air dan penghilangan metal - Proses precooling atau pendinginan pendahuluan - Proses pencairan dan fraksinasi
1. Treating / pemurnian gas dari impurities
Bertujuan untuk memisahkan impurities, yang nantinya akan mengganggu pada proses pencairan gas.
Impurities tersebut adalah CO2 dan gas-gas asam seperti : H2S, COS.
• CO2 akan menyebabkan buntunya tube pada main exchanger, karena CO2 membeku pada suhu pencairan - 82,45 °C.
• CO2, H2S dan COS dipisahkan dengan menggunakan MDEA (Methyl Diethanol Amine) sebagai solvent penyerap dalam suatu kolom absorber. 2. Dehidrasi / penghilangan air dan penghilangan metal
• Proses penghilangan uap air dengan menggunakan molecular sieve adsorbsion, uap air akan membuntukan exchanger tube pada proses pencairan gas alam.
• Penghilangan metal menggunakan mercury removal bed yang berisi sulfur impregnated carbon, mercury merusak exchanger tube dengan membentuk amalgam.
3. Proses precooling
Proses pendinginan pendahuluan menggunakan Propana sampai suhu – 29 °C atau - 30 °C. Pada suhu ini komponen berat akan dicairkan dan dipisahkan dari komponen ringannya ( CH4 ).
4. Proses pencairan
• Pencairan gas yang komponen utamanya metana menjadi LNG menggunakan Mixed Component Refrigerant (MCR) dalam Main Heat Exchanger dilakukan dengan cara mendinginkan sampai suhu pengembunannya dan atau dikombinasikan dengan menaikkan tekanan gas untuk mempermudah pengembunan / pencairannya.
• LNG kemudian ke flash drum untuk memisahkan N2 nya, selanjutnya masuh ke storage tank.
• Karena suhunya sangat rendah, tanki tersebut diisolasi berlapis-lapis untuk menghindari kebocoran panas yang bisa menaikkan suhu dan mengubah cairan LNG menjadi uap / gas.