BAB IV DESKRIPSI PROSES
4.3. Unit Proses Sekunder (Secondary Process Unit)
Unit proses sekunder mengolah keluaran dari unit proses primer menjadi produk akhir dengan melibatkan reaksi-reaksi kimia. Unit proses sekunder yang terdapat di Pertamina RU III adalah unit polimerisasi, unit alkilasi, dan RFCCU. RFCCU dilengkapi dengan unit light ends.
4.3.1. Polimerisasi
Umpan BB dipompakan dengan P-1/2/3/4 dari tank 1205/06 ke convertor section. Ada tiga set convertor section: A set, B set, C set. Tiap set terdiri dari 3 convertor. Jadi 9 convertor yang dipasang secara pararel dengan kapasitas 30t/day per convertor.
Sebelum masuk convertor, umpan dipanaskan dalam preheater 6-1/3/5 dan final heater 6-2/4/6 oleh heating oil (solar) yang telah dipanaskan dulu dalam furnace.Dari final heater BB masuk ke convertor section yang
berupa tube/shell equipment. Bagian tube diisi dengan catalyst ( P2O5) yg
berbentuk pelet.BB yang direaksikan masuk kedalam tube melewati catalyst sehingga terjadi reaksi yang diinginkan.Tiap set convertor berisi 9 drum catalyst @ 200kg = 1800kg. Reaksi polimerisasi berlangsung pada
tekanan dan temperatur yang tinggi yaitu 32 kg/cm2 dan 160oC
Untuk memanaskan sampai suhu reaksi maka kedalam bagian shell dari convertor dialirkan heating oil. Jika reaksi polimerisasi sudah berjalan normal maka solar yang mengalir melalui shell bersifat sebagai pendingin juga pemanas. Heating oil ini disirkulasikan. Reaktor product selanjutnya
_______________________________________________________________________
51
dialirkan kedalam bagian stabilizer column 1-1 untuk mengalami pemurnian.
Stabilizer column berfungsi sebagai pemisah butane dari polymer hasil reaksi. Top product dari stabilizer column didinginkan dengan cooler 5-1/2/3/4 kemudian melalui accu tank 8-1. Top product dialirkan ke flare,sedangkan bottom dari accu tank 8-1 didinginkan lagi dengan cooler 4-8/9 dan disebut residual butane butylene merupakan campuran dari isobutene, n-butane, sisa butane butylene dan sedikit propaneee propylene. Res-BB tersebut disimpan didalam tanki 1207/08 untuk dipakai sebagai umpan unit alkilasi.
Stabilizer column berukuran diameter 1,3 meter dan tinggi 14 meter, berjenis bubble cap tray column dengan jumlah tray 25 buah. Agar pemisahan butane butylene dari stabilizer column ini berjalan baik, maka
temperatur puncak kolom dijaga 60oC dan bottom 15oC pada tekanan
6kg/cm2. Produk bawah kolom stabilizer 1-1 melalui cooler 4-10/11/5/6 dialirkan ke tanki O sebagai produk polimer. Polimer ini merupakan komponen mogas yang mempunyai octane number tinggi.
4.3.2. Alkilasi
Unit alkilasi Pertamina UP III didesain untuk mengolah RBB dari unit polimerisasi dengan kapasitas pengolahan 155 T/D sehingga menghasilkan produk light alkylate yang memiliki bilangan oktan tinggi. Unit alkilasi terdiri dari 2 bagian yaitu bagian reaktor dan distilasi. Bila kebutuhan RBB tidak tercukupi, umpan ditambah dengan RBB dari FCCU Sungai Gerong.
RBB dipompa dari tangki 1207/1208 dan dicampurkan dengan aliran
daur ulang isobuthane (iC4 recycle), lalu didinginkan dengan produk
reaktor sebelum dialirkan ke reactor feed blend tank 8. Dari tangki
8-8, umpan dicampurkan dengan katalis H2SO4, lalu didinginkan di chiller
yang menggunakan pendingin propaneee. Campuran umpan- asam yang dingin dimasukkan ke reaktor sehingga terjadi reaksi alkilasi.
_______________________________________________________________________
52
Sebagian keluaran reaktor dicampurkan dengan umpan segar dari 8-8, lalu dimasukkan kembali ke reaktor, sedangkan sebagian lagi dimasukkan ke acid separator untuk memisahkan produk dari katalis. Asam yang memiliki berat jenis lebih besar akan mengendap di bawah, di mana sebagian asam didaur ulang, sedangkan sebagian lagi dibuang. Bagian atas separator, yaitu alkilat, dimasukkan ke final separator, lalu ke caustic settler untuk menetralkan sisa asam yang terikut. Alkilat yang telah melewati tahap treating dijadikan umpan bagian distilasi.
Produk alkilat diumpankan ke kolom deisobutanizer 1-1. Produk atas kolom 1-1 dikondensasi dan dijadikan umpan kolom depropaneeizer, sedangkan produk bawah dipanaskan dalam reboiler dan cairan dari reboiler dijadikan umpan kolom stabilizer. Aliran refluks kolom 1-1
dicampurkan dengan sebagian iC4 recycle. Produk atas kolom 1-1
banyak mengandung propaneee dan isobuthane, sedangkan produk bawah banyak mengandung alkilat dan buthane. Kolom depropaneeizer 1-2 berfungsi untuk memisahkan propaneee dari produk atas kolom 1-1. Hasil kondensasi produk atas kolom 1-2 banyak mengandung propaneee, di mana fasa uap diambil sebagai fuel gas, sedangkan fasa cairan diambil sebagai campuran LPG. Produk bawah kolom 1-2 dipanaskan dalam reboiler 7-3. Fasa cair reboiler 7-3 yang kaya isobuthane didinginkan dalam pendingin 4-3 dan 4-1/2, lalu
digunakan sebagai iC4 recycle.
Kolom stabilizer 1-3 berfungsi untuk memisahkan produk alkilat dari buthane. Produk atas kolom 1-3 dikondensasi sehingga menghasilkan buthane cair. Produk bawah kolom 1-3 dipanaskan dalam reboiler 7-4, lalu fasa cairnya diambil dan dijadikan umpan kolom rerun.
Kolom rerun 1-4 berfungsi untuk memisahkan light alkylate dan heavy alkylate. Produk atas kolom 1-4 dikondensasi, lalu dicuci dengan caustic dan dimasukkan ke surge tank 9-7. Cairan yang berada pada lapisan atas dalam surge tank diambil sebagai produk light alkylate,
_______________________________________________________________________
53
sedangkan caustic yang ada di lapisan bawah didaur ulang. Produk bawah kolom 1-4 dipanaskan dalam reboiler dan fasa cairnya didinginkan dalam pendingin 4-4, lalu diambil sebagai heavy alkylate.
4.3.3. RFCCU
RFCCU digunakan untuk mengonversi MVGO dan HVGO (M/HVGO) dan long residue menjadi produk minyak ringan dengan bantuan katalis. RFCCU terdiri dari reaktor, regenerator katalis. Main fractionator terdiri dari kolom primary fractionator, secondary fractionator, dan LCGO stripper. Produk RFCCU adalah off gas, raw PP, LPG, catalytic naphtha, LCGO, HCGO, dan slurry.
Perbandingan umpan unit RFCCU adalah 165000 BPSD M/HVGO dan 4000 BPSD residue. Sebelum dimasukkan ke reaktor, umpan
dipanaskan terlebih dahulu dalam tungku hingga mencapai 331 oC, lalu
diinjeksikan antimoni sebanyak 0,75-2,1 kg/jam untuk mencegah adanya metal content dalam umpan yang dapat mengakibatkan deaktivasi katalis. Umpan dengan kapasitas 120.600 kg/jam diinjeksikan ke dalam
riser untuk direaksikan dengan katalis bertemperatur 650-750 oC dari
regenerator. Reaksi terjadi pada seluruh bagian riser pada 520 oC.
Untuk memperoleh sistem fluidisasi yang baik, riser diinjeksikan dengan MP steam. Selain itu,diinjeksikan pula HCGO yang menambah pembentukan coke pada katalis sehingga dapat menaikkan temperatur regenerator serta nafta yang diperlukan untuk
menaikkan selektivitas cracking sehingga meningkatkan yield
propaneee-propylene. Stripping steam diinjeksikan ke daerah stripper untuk mengurangi kadar oil dalam katalis sebelum disirkulasikan ke regenerator.
Reaktor dilengkapi dengan tiga buah cyclone 1 tahap untuk meminimalisasi terbawanya katalis ke kolom fraksionasi. Hasil cracking yang berupa uap dialirkan dari reaktor ke kolom fraksionasi.
_______________________________________________________________________
54
spent side valve (SSV). Untuk memperlancar aliran spent catalyst di stand pipe, dialirkan udara dengan control air blower dengan laju alir
7.000 kg/jam dan tekanan 2,49 kg/cm2g. Regenerasi katalis dilakukan
dengan mengoksidasi coke pada katalis dan untuk membantu pembakaran, dapat ditambahkan torch oil. Udara pembakaran dialirkan menggunakan main air blower. Regenerator dilengkapi dengan cyclone 2 tahap untuk memisahkan gas cerobong dari partikel katalis yang terbawa.
Gas hasil cracking dengan temperatur 520oC dialirkan ke bottom kolom
primary fractionator (FC-T-1). Produk bawah kolom FC-T-1 berupa slurry oil (SLO). Sebagian SLO dipanaskan dalam reboiler dan dikembalikan ke kolom sebagai boil-up dan sebagian disimpan dalam tangki TK-191/192. Side-stream dari tray 3 diambil sebagian sebagai produk LSWR, sebagian dikembalikan ke tray 3, dan sebagian lagi dikembalikan ke reaktor sebagai HCGO recycle. Side-stream dari tray 6 dikembalikan sebagian ke tray 6 di bawah packing dan sebagian diumpankan ke reboiler kolom debutanizer (FLRS-E-107) pada unit light ends. Produk top atau overhead gas kolom primary dialirkan ke bottom kolom secondary fractionator sebagai umpan.
Produk bottom kolom secondary yang berupa LCGO diumpankan sebagian ke top kolom LCGO stripper FC-T-2, sedangkan sebagian lagi dikembalikan ke top kolom primary fractionator di atas packing. LCGO dalam stripper di-stripping menggunakan LP steam sehingga menghasilkan produk top yang dikembalikan ke kolom secondary dan produk bottom berupa LCGO. Sebagian LCGO dari bottom kolom LCGO stripper diambil sebagai torch oil untuk regenerator. Side-stream dari tray 15 diambil sebagai lean oil untuk sponge absorber. Produk atas kolom secondary fractionator dicuci dengan wash water, lalu didinginkan dan dikondensasi dalam akumulator. Produk akumulator adalah wet gas.
_______________________________________________________________________
55
4.3.4. Unit Light Ends
Wet gas dari FC-D-7 dipisahkan dari kondensatnya di vessel FLRS-D-401, lalu diisap oleh kompresor tahap pertama FLRS-C-101. Keluaran kompresor didinginkan dalam penukar panas FLRS-E-101 dan dimasukkan ke vessel FLRS-D-402. Gas dari FLRS-D-402 dikompresi lagi dengan kompresor tahap kedua. Gas keluaran kompresor tahap kedua dicampurkan dengan overhead stripper FLRS-T-403, bottom primary absorber FLRS-T-401, dan wash water dari bottom FLRS-D-402. Gabungan keempat aliran tersebut didinginkan dengan air fin cooler FLRS-E-401 dan cooler FLRS-E-402, lalu dimasukkan ke vessel FLRS-D-404. Gas dari vessel FLRS-D-404 diumpankan ke primary absorber bersama-sama dengan nafta dari vessel FC-D-7, sedangkan cairannya ditarik menuju kolom stripper FLRS-T-403.
Wash water dari FLRS-D-404 dicampurkan dengan wash water dari
FLRS-D-401 dan dikembalikan ke penukar panas FC-E-4.
Produk top kolom primary absorber yang berupa gas diabsorpsi dalam sponge absorber dengan lean oil dari secondary fractionator. Produk top sponge absorber diambil sebagai fuel gas, sedangkan produk bottom yang berupa rich oil dikembalikan ke secondary fractionator.
Dalam kolom stripper FLRS-T-403, cairan vessel FLRS-D-404 di-stripping dengan menggunakan uap bottom-nya sendiri. Cairan dari bottom stripper dipanaskan dengan dua reboiler, lalu uapnya digunakan untuk stripping. Produk bottom stripper diumpankan ke kolom debutanizer, sedangkan produk top-nya dicampurkan dengan gas keluaran kompresor tahap kedua.
Produk bottom kolom stripper FLRS-T-403 diumpankan ke tray 13 kolom debutanizer FLRS-T-102 setelah dipanaskan dengan produk bottom kolom debutanizer dengan penukar panas FLRS-E-106. Produk bottom kolom debutanizer adalah gasoline. Produk top debutanizer
_______________________________________________________________________
56
didinginkan dengan pendingin FLRS-E-108 dan dimasukkan ke akumulator FLRS-D-103. Uap akumulator diambil sebagai off gas, sedangkan cairan akumulator sebagian dikembalikan sebagai refluks dan sebagian dimasukkan ke stabilizer feed drum LS-D-1 untuk dicampurkan dengan produk top kolom stabilizer. Campuran tersebut diumpankan ke kolom stabilizer. Produk bottom sebagian dijadikan boil-up, sedangkan sebagian lagi digunakan untuk memanaskan umpan, lalu diambil sebagai buthane untuk LPG. Sebagian produk top kolom stabilizer dicampurkan dalam feed drum LS-D-1 dan sebagian lagi didinginkan dan dimasukkan ke dalam akumulator LS-D-2 sehingga menghasilkan off gas dan raw PP sebagai umpan unit polypropylene.