2.1 Pengertian Umum Crude Oil
Minyak Bumi (bahasa Inggris: petroleum, bahasa latin petrus=karang dan oleum=minyak) dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya. Setelah itu, minyak bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah - pisahkan hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai dari bensin dan minyak tanah sampai aspal dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan. Minyak bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan manusia.
2.2 Fraksi-fraksi Crude Oil dan Kegunaannya Fraksi-fraksi Crude Oil
Fraksi Crude Oil dipisahkan bersdasarkan titik didihnya, diantaranya sebagai berikut:
1. Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5 Trayek didih : 0 sampai 50°C
2. Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11 Trayek didih : 50 sampai 85°C
3. Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20 Trayek didih : 85 sampai 105°C
4. Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30 Trayek didih : 105 sampai 135°C 5. Minyak Berat
Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40 Trayek didih dari 130 sampai 300°C 6. Residu
Rentang rantai karbon diatas C40 Trayek didih diatas 300°C
Kegunaan Fraksi-Fraksi Minyak Bumi 1. Gas
Kegunaan: Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia. 2. Gasolin (Bensin)
Kegunaan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia
3. Kerosin (Minyak Tanah)
Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia 4. Solar
Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar industry 5. Minyak Berat
Kegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia 6. Residu
Kegunaan: Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.
2.3 Atmospheric Residue
Saat pertama kali minyak bumi masuk ke dalam menara distilasi, minyak bumi akan dipanaskan dalam suhu diatas 300oC. Residu tidak menguap dan digunakan sebagai bahan baku aspal, bahan pelapis antibocor, dan bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas). Bagian minyak bumi
yang menguap akan naik ke atas dan kembali diolah menjadi fraksi minyak bumi lainnya.Aspal digunakan untuk melapisi permukaan jalan. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik, dan aromatik yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Unsur-unsur selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa unsur lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hidrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium.
2.4 Atmospheric Residue Hydro De Metalizing
ARHDM unit mengolah Atmospheric residue (AR) dari CDU yang mengandung metal (Ni, V,Fe), Na serta karbon (MCR) dalam jumlah yang tinggi, menjadi DMAR yang mengandung metal (Ni, V,Fe), Na dan karbon (MCR) dalam jumlah yang lebih kecil. Prosesnya dengan menggunakan katalis dan hidrogen pada temperatur dan tekanan tinggi.
Produk yang dihasilkan dari ARHDM adalah: 1. Sour Gas.
2. Unstabilized Naphta. 3. Kerosene.
4. Gas Oil.
5. DMAR sebagai RCC Feed.
Uraian Proses: 1. Seksi Feed
Yaitu pemanasan awal dan penyaringan kotoran feed sebelum dialirkan ke feed surge drum. Feed Atmospheric Residue (AR) dapat langsung dari CDU (Hot AR)
Setelah kedua feed bergabung dan dipanaskan, feed kemudian masuk ke feed filter, dimana padatan atau solid yang dapat menyebabkan deposit pada top katalis pada reaktor pertama akan disaring dan terakumulasi di elemen filter. Feed yang sudah difiltrasi dialirkan
ke Filtered Feed Surge Drum. Kemudian feed dipanaskan kembali ke furnace sebelum dialirkan.
2. Seksi Reaksi
Masing-masing modul terdiri atas tiga reaktor yang disusun secara seri dengan spesifikasi yang sama. Karena reaksi Hydrotreating adalah eksotermis, maka temperatur campuran oil/gas akan naik pada saat bereaksi. Unruk mengatur kenaikkan temperatur dan untuk mengontrol kecepatan reaksi maka diinjeksikan Cold Quench Recycle Gas. Effluent reaktor kemudian dialirkan ke seksi pendinginan dan pemisahan.
3. Seksi Pendinginan dan Pemisahan Produk Reaktor.
Pendinginan pertama dilakukan di Exchanger dimana sebagian panasnya diambil oleh combine feed reaktor, selanjutnya effluent feed reaktor mengalir ke Hot High Pressure Separator (HPSS).
Fungsi dari HPSS adalah untuk mengambil residu oil dari effluent reaktorsebelum didinginkan, karena residu yang mengandung endapan alumunium dapat menyumbat exchanger di effluents vapor cooling train. Dengan temperatur 37o C residu sudah mempunyai sumber untuk memisahkan naphta, kerosene dan produk gas oil pada atmospheric fraksionator.
Aliran liquid panas dari HPSS mengalir ke Hot Flow Pressure Separator, dimana uap yang terpisah dari liquid panas dalam HPSS ini banyak mengandung H2, NH3, CH4 gas ringan hidrokarbon dan liquid hidrokarbon lainnya. Uap tersebut selanjutnya didinginkan
di Heat Reaktor, dimana panas dari HE ini akan ditransfer di Combine Feed reaktor. Setelah itu aliran campuran uap dialirkan ke Effluent Air Cooler masuk ke Cold High Pressure Separator (CHPS). Recycle gas yang kaya hidrogen serta terpisah dari minyak dan air, masuk ke Recycle Gas Compressor dan sebagian keHydrogen Membrane Separator unit untuk dimurnikan.
Karena kemungkinan sejumlah minyak dan air tidak seluruhnya terpisahkan dalam CHPS maka minyak dan air tidak seluruhnya dari CHPS dialirkan ke CLPS. Air yang terkumpul di bottom drum CLPS dialirkan ke Sour Water Stripper (SWS), sedangkan minyaknya dipanaskan dahulu dengan Heat Exchanger sebelum dialirkan ke Atmospheric Fraksionator.
Liquid dari bottom HPSS diflashkan di dalam Hot Low Pressure Separator (HLPS). Uap yang mengandung H2 dipisahkan untuk recovery dan produk minyak berat digabung dengan produk HLPS modul 13 dialirkan ke Fraksionator. Flash gas dari HLPS modul 12 dan 13 didinginkan melalui exchanger dan air cooler sebelum diflashkan Cold low Pressure Drum (CLPFD), Flash gas dari CLPFD yang kaya akan H2 dialirkan ke make up gas compressor untuk dikompresi dan dikembalikan ke unit ARHDM. Liquid ringan diflashkan bersama dengan liquid dari CHPS ke CLPS.
4. Seksi Recycle Gas
Aliran gas yang kaya hidrogen dari CHPS terbagi dua, sebagian dikembalikan ke reaktor dengan Recycle Gas Compressor dan sebagian aliran (Bleed Stream) ke Membrane Separation Unit.
5. Seksi Fraksinasi
Produk ARHDM dipisahkan menjadi Naphta, Kerosene, Diesel, dan Hydrodemalized Atmospheric Residue. Diperoleh dari Atmospheric Fraksionator dibantu dua buah stripper. Sebelum dikirim ke luar, naphta dimurnikan di Naphta Stabilizer dan Kerosene dalam Clay Treater.
Atmospheric Fraksionator terdiri dari dua seksi, yaitu seksi atap (top), seksi bawah (bottom). Produk Heavy Oil dari HLPS masuk ke fraksionator Cold Feed dari CLPS masuk ke fraksionator. Di seksi Bottom Fraksionator diinjeksikan stripping steam yang telah dipanaskan lebih lanjut (Superheated Steam) di seksi konveksi pada furnace.