INDUSTRI LNG
Kelompok 6 (Andhika P., Daniel W., Sunarti), Kelas 2B-D3 Teknik Kimia
LNG (Liquified Natural Gas) adalah gas bumi yang dicairkan, merupakan senyawa hidrokarbon yang paling ringan, yaitu metana (CH4).
Indonesia merupakan negara penghasil gas alam terbesar di dunia. Banyak potensi gas alam di bumi pertiwi ini, contohnya yaitu di Lhokseumawe, Bontang, Natuna dan Irian Jaya.
Darimana gas itu berasal?
• Berasal dari hewan atau tumbuhan yang telah mati sejak jutaan tahun yang lalu • Di tempat yang mengandung senyawa organik
• Terendapkan di batuan sedimen yang sangat dalam
• Karena suhu dan tekanan yang tinggi terbentuk senyawa hidrokarbon dengan rantai panjang (minyak bumi), maupun pendek (gas alam).
1. Sifat Fisika dan Kimia LNG
• Tidak berwarna dan tidak larut dalam air• Berada pada temperatur ekstrem dingin. Dalam LNG, bahan biasa akan menjadi begitu rapuh dan pecah dan pecah seperti kaca
• Bahan bakar terbersih karena C-nya sedikit dan nilai bakarnya kurang • LNG membutuhkan bahan khusus bersuhu rendah untuk penyimpanan • LNG adalah cairan bening dan mendidih pada -259oF (-160oC)
• LNG lebih ringan daripada air (s.g = 0,423) dan karenanya LNG mengapung di atas air, uap LNG lebih berat daripada udara (1,52)
• Uap gas alam pada suhu kamar dan tekanan lebih ringan dari udara (0,54) • LNG yang tumpah mengakibatkan penguapan dan membentuk awan uap terlihat.
Berikut ini adalah spesifikasi LNG yang dipasarkan kepada konsumen
No Kriteria Satuan Minimum Maksimum
1 Methana % mol 86 -2 Nitrogen (N2) % mol - 1 3 C4+ % mol - 1,85 4 C5+ % mol - 0,08 5 H2S gr/100 SCF - 0,23 6 Sulfur gr/100 SCF - 1,20
2. Bahan Baku Industri
Bahan baku utama dari industri LNG adalah gas alam. Gas alam tersebut pada umumnya mengandung N2, CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, C7+, Hg, H2S
dan H2O.
3. Diagram Alir Proses Industri LNG
Gambar 1. Diagram Alir Proses Industri LNG Secara umum, pengolahan LNG adalah sebagai berikut:
1. Bahan baku gas alam dari ladang dilewatkan melalui knock out drum untuk memisahkan kondensat cair sebelum memasuki kilang LNG.
2. Karbon dioksida dan H2S dipisahkan oleh penyerapan kimia dengan amine proses.
3. Pemisahan air dengan molecular sieve.
4. Propana, Butana, dan kondensat dipisahkan dari feed LNG dalam column fraksionasi. 5. Pendinginan LNG dengan propane refrigeration dan pendinginan tahap akhir serta
pencairan LNG dilakukan di Kriogenik Utama pada Heat Exchanger dengan menggunakan komponen pendingin multi sebagai media pendingin.
6. Penyimpanan dan packing. 3.1 Acid Gas Removal
Penghilangan gas yang bersifat asam bertujuan untuk meningkatkan mutu produk dan mencegah korosi. Selain itu CO2 dapat memadat pada suhu -780C ketika dicairkan
sehingga dapat menyumbat pipa. Umumnya CO2 dihilangkan hingga kadarnya
dibawah 50 ppm dan untuk H2S dibawah 4 ppm. Pada proses penghilangan ini
dilaksanakan dalam unit absorber dengan pelarut MDEA. Selain itu, absorben yang dapat digunakan adalah MEA dan DEA, tergantung kebutuhan industri.
Pada kolom absorber gas alam dari bawah mengalir ke atas kolom dan dari atas dipercikan larutan MDEA. Gas asam akan larut pada MDEA sedangkan gas alam bebas gas asam akan keluar melewati kolom absorber. MDEA yang telah melarutkan gas alam tadi regenerasi di kolom stripper dengan mengurangi tekanan dan menaikan temperatur sehingga gas terpisah dari MDEA. MDEA yang telah diregenerasi di sirkulasi kembali menuju kolom absorber.
3.2 Dehydration & Hg Removal
Tujuan penghilangan air dalam gas adalah untuk mencegah terjadinya senyawa hidrat, pembentukan es pada proses pencairan, dan korosi pada peralatan proses. Proses dehidrasi gas alam dilakukan dengan absorpsi (menggunakan desikan cair) atau adsorpsi (menggunakan desikan padat). Larutan yang biasa digunakan dengan menggunakan proses absorpsi adalah tri-etilen glikol (TEG), di-etilen glikol (DEG), dan etilen glikol (EG). Karena kehilangan glikol pada pemakaian TEG akan lebih kecil. Sedangkan pada desikan padat yang umumnya digunakan adalah alumina, silika gel dan silika alumina, dan molecular sieve.
Pada penggunaan desikan padat diperlukan regenerasi dikarenakan dapat jenuh sehingga umumnya digunakan dua desikan dimana satu desikan digunakan untuk proses dehidrasi, sedangkan yang satu lagi regenerasi.
Setelah didehidrasi, gas dihilangkan kandungan merkurinya dengan dialirkan gas alam di kolom berisi unggun tetap berupa karbon yang dilapisi sulfur. Penghilangan merkuri ini bertujuan untuk mencegah korosi pada alumunium, karena merkuri dapat bereaksi dengan alumunium membentuk amalgam.
Saat ini penghilangan merkuri yang banyak digunakan adalah dengan menggunakan bahan penyerap sulfur impregnated activated carbon. Sulfur yang ada pada karbon aktif akan bereaksi menjadi HgS (reaksi amalgam).
3.3 Fraksionasi
Fraksionasi bertujuan untuk memisahkan komponen gas selain metana agar kualitas produk sesuai dengan yang diinginkan. Fraksionasi terdiri dari beberapa unit operasi utama yaitu scrub column, kolom etanasi, kolom propanasi, dan de-butanasi.
Pada scrub column dipisahkan komponen metana dengan etana dan komponen yang lebih berat lainnya. Setelah itu pada kolom de-etanasi komponen etana dipisahkan dari propana dan komponen yang lebih berat lainnya. Lalu pada kolom de-propanasi komponen propana dipisahkan dari propana dan komponen yang lebih berat lainnya. Juga pada kolom de-butanasi komponen butana dipisahkan dari komponen yang lebih berat (C5 dan seterusnya).
Terakhir adalah liquefaction yang merupakan proses utama, yaitu pencairan gas alam dengan menggunakan unit refrigerasi. Terdapat beberapa sistem refrigerasi yaitu sistem kompresi gas, sistem kompresi uap mekanik, sistem absorpsi-desorpsi, sistem steam-jet. Sistem yang umum digunakan dan praktis adalah sistem kompresi uap mekanik. Sistem ini dapat menurunkan temperatur fluida proses hingga dibawah -1300C. Setelah gas alam tersebut sudah dalam bentuk cair, maka LNG siap untuk
dimasukkan ke storage tank dan dijual.
Kilang LNG selain memproduksi LNG juga memproduksi produk samping yaitu LPG dan kondensat. Kondensat biasanya terdiri dari komponen hidrokarbon C5+ yang
dimanfaatkan untuk bahan bakar di lokasi kilang itu sendiri.
4. Limbah Industri LNG
• Emisi CO2, berasal dari kandungan CO2 dalam feed gas yang dikeluarkan melalui
CO2 vent stack, CO2 hasil pembakaran pada boiler, dan pembakaran pada flare.
• Sulfur, berasal dari proses acid gas removal. • Merkuri (Hg), berasal dari proses Hg removal
• Air Limbah, dari proses dehydration terutama yang dibuang ke laut.
5. Pengolahan Limbah LNG
• Dilakukan recycle pada bahan yang terdapat pada proses yang masih dapat digunakan • Pengurangan gas flaring, penggunaan refrigeran yang ramah lingkungan
• Pengontrolan kualitas udara, tanah dan air dari polutan agar tidak melebihi ambang batas
• Pemanfaatan limbah biosulfur dapat digunakan sebagai pupuk tanaman dan penyerapan merkuri dengan bahan penyerap sulfur impregnated activated carbon.
DAFTAR PUSTAKA
http://www.badaklng.co.id/in/lng_proses.html. Diakses pada tanggal 9 Oktober 2015.
http://rzengineering.blogspot.co.id/2015/05/proses-pencairan-gas-alam.html. Diakses pada tanggal 9 Oktober 2015.
Kidnay, A., McCartney, D., Parrish, W., 2011, “Fundamentals of Natural Gas Processing,” CRC Press, (2), 319-321.
Hyne, N., 2001, “Nontechnical Guide to Petroleum Geology, Exploration, Drilling, and Production,” PennWell Books, (2), 10-13.
2012, “How Rich is Rich?- How BTU Content and GPM Determine NGL Quantities,” RBN Energy, LLC. http://www.rbnenergy.com/how-rich-is-rich-how-btu-content-and-gpm-determine-ngl-quantities-part-II
Manning, F., Thompson, R., 1991, “Oilfield Processing of Petroleum Volume One: Natural Gas,” PennWell Books, 1, 339-340.
Maria W., Emmanuela, Yunus, Bambang. 2001. “Proses Kimia Industri”. Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung.
