EVALUASI EFISIENSI REGENERATOR DI UNIT RESIDUE FLUID CATALYTIC CRACKING

EVALUASI EFISIENSI REGENERATOR DI UNIT RESIDUE FLUID CATALYTIC CRACKING

Ahmad Murtafi’in^1* dan Arif Nurrahman¹

1Teknik Pengolahan Migas, PEM Akamigas, Jl. Gajah Mada No. 38, Mentul, Karangboyo, Cepu, 58315

*E-mail: afi.rifa46@gmail.com

ABSTRAK

Unit Residue Fluid Catalytic Cracking merupakan bagian pengolahan dan produksi minyak bumi. Unit ini mempunyai kapasitas desain 2850 ton/hari. Fungsi dari unit ini untuk mengonversi minyak berat seperti vacuum gasoil dan long residue menjadi produk ringan yang mempunyai nilai jual tinggi dengan bantuan katalis. Pada saat terjadi chemical reaction dari bahan baku hidrokarbon yang mengalami kontak dengan katalis pada temperatur 490-530°C dan pada kondisi tekanan rendah, akan menghasilkan coke yang terdeposit pada katalis sehingga menyebabkan penurunan aktivitas katalis. Agar tercapai kehandalan operasi, salah satu peralatan penting adalah Regenerator.

Regenerator merupakan peralatan yang berfungsi untuk mengembalikan aktivitas katalis dan sebagai penyuplai panas pada reaksi cracking. Berdasarkan data spesifikasi temperatur Regenerator yaitu 676-770°C dan spesifikasi tekanan Regenerator yaitu 1.4-190 kg/cm². Data aktual temperatur dan tekanan regenerator pada saat pengamatan yaitu 682.4°C dan 1.18 kg/cm². Berdasarkan hasil perhitungan, didapatkan efisiensi regenerator adalah 72.83%, hal ini disebabkan karena terjadi losses dan terlalu banyak udara di regenerator. Untuk mendapatkan efisiensi Regenerator yang baik, maka harus diperhatikan pada pengaturan terhadap temperatur regenerator dan temperatur udara pembakaran.

Kata kunci: Catalytic cracking, efisisensi, regenerator, tekanan, temperatur

1. PENDAHULUAN

Untuk mendapatkan produk BBM yang lebih tinggi dan kualitas yang lebih baik, maka kilang minyak perlu dilengkapi dengan proses sekunder sebagai penunjang proses primer.

Unit ini biasa disebut dengan Riser Fluidizer Catalytic Cracking Unit (RFCCU).

RFCCU merupakan suatu unit yang menggunakan proses cracking dengan bantuan katalis untuk mengonversi minyak berat seperti vacuum gas oil dan long residue yang mempunyai nilai jual rendah menjadi produk ringan yang mempunyai nilai jual tinggi.

Selama proses catalytic cracking ini, terbentuk ion karbonium yang berguna dalam memproduksi struktur isomer. Unit ini menghasilkan produk berupa Raw PP (Propane Propylene) sebagai bahan baku Polypropylene, LCGO (Light Cycle Gas Oil) atau solar adalah bahan bakar motor diesel, Dry Gas sebagai Refinery Fuel Gas, LPG (Liquified Petroleum Gas) sebagai bahan bakar gas, kompor gas, dan keperluan ekspor, Slurry Oil merupakan produk yang akan diekspor untuk diproses kembali dan sebagai sumber panas pada alat Heat Exchanger, Catalytic Naphtha sebagai bahan bakar kendaraan dan Coke [1].

Peralatan utama pada proses catalytic cracking adalah reaktor dan regenerator. Pada reaktor terjadi chemical reaction dari bahan baku hidrokarbon yang mengalami kontak dengan katalis pada temperatur 490-530°C dan pada kondisi tekanan rendah, akan menghasilkan coke yang terdeposit pada katalis sehingga menyebabkan penurunan aktivitas katalis. Untuk meningkatkan kembali aktivitas katalis yaitu dengan cara membakar coke yang terikut pada katalis dengan cara diinjeksikan udara pembakaran, proses ini berlangsung di regenerator.

334

Seperti penelitian yang dilakukan oleh [1] menyatakan kehandalan operasi pada reaktor dan regenerator di Unit RFCC merupakan salah satu penentu bagi proses-proses lebuh lanjut pada unit berikutnya. Maka dari itu penulis memilih judul “Evaluasi Efisiensi Regenerator di Unit Residue Fluid Catalytic Cracking”.

2. METODE

A. Bahan

Bahan yang digunakan sebagai keperluan analisis yaitu terdiri dari data kondisi operasi regenerator yang diambil. Data temperatur regenerator, temperatur feed, tekanan reaktor dan regenerator, laju alir udara MAB (Main Air Blower) dan CAB (Control Air Blower), serta laju alir feed. Data tersebut masing-masing tersaji pada tabel berikut.

Tabel 1. Data Kondisi Operasi Regenerator

No. Uraian Desain Aktual Desain Aktual

1 Temperatur °C °F

- Riser 520 500.966 968 933,74

- Regenerator Dense Bed 672 650 1241.6 1202

- Regenerator Stack 676 682.4 1248.8 1260.32

- Combined Feed 331 346.882 627.8 656.28

2 Tekanan Kg/cm² Psi

- Reaktor 1.5 1.358 21.33 19.32

- Regenerator 1.4 1.18 19.91 16.78

3 Laju Alir Ton/Hari Lb/h

- Udara MAB 61 59.39 134481.82 130932.38

- Udara CAB 8.3 7.5 18298.35 16534.65

- Dispersion Steam 113.4 84.48 250003.91 186246.30

- Stripping Steam 66.9 66.1132 147489.08 145795.93

- Lift Steam 32.5 32.4 71650.15 71429.69

- Feed 120.583 110.417 265840.43 243426.79

(Data perusahaan X)

Feed pada Riser Fluidizer Catalytic Cracking Unit merupakan campuran antara Middle- Heavy Vacuum Gas Oil (M-HVGO) yang berasal dari unit distilasi vakum dengan temperatur 220°C dan long residue yang merupakan produk dari Crude Distillation Unit dengan temperatur 150°C. Kedua feed tersebut memiliki desain dengan perbandingan 16500 BPSD M-HVGO dan 4000 BPSD long residue. Sehingga, total kapasitas dari unit RFCC adalah 20500 BPSD.

Feed akan dipanaskan terlebih dahulu di heat exchanger 1 dengan media pemanas MPA (Middle Pump Around) yang berasal dari kolom fraksinasi sehingga temperatur outlet didapatkan sebesar 270°C. Lalu menuju feed drum dan ditarik menggunakan pompa menuju reaktor. Namun, untuk mencapai temperatur operasi yang diinginkan, feed harus dipanaskan

335

terlebih dahulu di heat exchanger 2 dengan media pemanas slurry oil (SLO) kemudian dinaikkan lebih tinggi temperaturnya dengan pemanasan di furnace sehingga diperoleh temperatur 331°C. Untuk menghindari pengaruh metal content yang berdampak buruk pada katalis, maka diinjeksikan Antimony (Sb2O3) dengan flow 0,75 – 2,1 kg/jam [2].

Setelah didapatkan feed dengan temperatur 331°C kemudian diinjeksikan ke dalam riser melalui 6 buah injector dari bagian bawah reaktor. Lalu mengalami atomisasi dan direaksikan dengan katalis yang telah mengalami proses regenerasi. Dikarenakan proses regenerasi merupakan reaksi eksotermal maka katalis tersebut memiliki temperatur yang cukup tinggi yaitu 650–750°C. Reaksi cracking terjadi sepanjang riser sekitar 2–3 detik dengan temperatur 520°C. Temperatur reaksi cracking diatur melalui Riser Slide Valve (RSV), untuk memperoleh fluidisasi yang baik maka diinjeksikan Middle Pressure (MP) Steam diarea stand pipe riser. Uap hidrokarbon hasil cracking kemudian dialirkan dari bagian atas reaktor ke seksi fraksinator untuk dipisah-pisahkan sesuai fraksinya.

Katalis setelah digunakan untuk reaksi (spent catalyst) dari reaktor disirkulasikan ke regenerator. Aliran ini diatur oleh kontrol Spent Slide Valve (SSV). Untuk mengurangi beban regenerator diinjeksikan steam di daerah stripper reaktor. Hal ini bertujuan untuk mengurangi kadar minyak yang terikut pada katalis sebelum disirkulasikan ke regenerator. Untuk memperlancar aliran spent catalyst di stand pipe, maka dialirkan Control Air Blower (CAB) dengan flow rate 7 Ton/hari dan tekanan 2.49 kg/cm²g. Regenerasi katalis dilakukan dengan mengoksidasi coke pada katalis dengan udara yang disuplai oleh Main Air Blower (MAB).

Hasil dari pembakaran berupa flue gas akan masuk ke dalam 5 buah cyclone untuk memisahkan partikel katalis yang terbawa. Partikel katalis yang jatuh dari bottom cyclone akan dikembalikan ke bed regenerator untuk dibakar. Untuk top cyclone, panas dari flue gas dengan temperatur 676°C akan dimanfaatkan oleh Flue Gas Cooler untuk merubah Boiler Feed Water (BFW) menjadi steam 40 Kg/cm²g (HP Steam).

Gambar 1. Diagram Alir Reaktor-Regenerator [3]

336 B. Metode Kerja

Gambar 2. Flowchart Metode Kerja 3. PEMBAHASAN

A. Perhitungan Evaluasi

Untuk neraca massa regenerator dapat diketahui jumlah udara pembakaran yang digunakan, flue gas yang dihasilkan, Wcoke (kg/jam), serta banyak coke yang dihasilkan dari proses konversi di reaktor. Perhitungan neraca massa berdasarkan rumusan licensor UOP dengan menggunakan satuan SI (Satuan Internasional) sama seperti kondisi operasi aktual.

Sedangkan dari perhitungan neraca panas dapat ditentukan berapa efisiensi operasional dari regenerator.

Pengaturan Komposisi Flue Gas

Hasil analisa orsat dari flue gas regenerator dengan menggunakan Gas Chromatography (GC) komposisi flue gas dalam % mol adalah sebagai berikut :

- CO = 8.23 - CO2 = 8.12 - O2 = 3.5 - N2 = 80.15 - SO2 = 0 - NO2 = 0

Berbeda dengan analisi orsat, analisa Gas Chromatography (GC) terdapat argon bersama oksigen. Langkah pertama yaitu menentukan kandungan Ar dalam oksigen. Kandungan Ar diasumsi sebesar 1.2% dari nitrogen, sehingga, Ar = (0.012) x (79.25%) = 0.951 % mol

337

Tabel 2. Pedoman Penggunaan Tabel

Komposisi Flue Gas Satuan Data Rata-Rata Hasil Koreksi

CO % Volume 8.23

CO2 % Volume 8.12

O2 % Volume 2.5382

N2 + Ar % Volume 81.1118

SO2 % Volume 0

NO2 % Volume 0

Menentukan Udara Kering untuk Pembakaran dan Air dalam Udara

Grafik psikometrik digunakan untuk menentukan moisture content dari udara regenerasi.

Pada kondisi atmosferis yaitu 79.06°F dan kelembaban udara 87%, moisture content yang didapat moisture content:

𝑀𝑜𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑡 =0.01927 𝑙𝑏 𝐻₂𝑂 𝑙𝑏 𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟

𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑟𝑎𝑡𝑒 udara basah (UB) = 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑟𝑎𝑡𝑒 𝑀𝐴𝐵 + 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑟𝑎𝑡𝑒 𝐶𝐴𝐵 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑟𝑎𝑡𝑒 udara basah (UB)= (130932.38 + 16534.65) 𝑙𝑏/ℎ𝑟 𝐹𝑙𝑜𝑤 𝑟𝑎𝑡𝑒 udara basah (UB)= 147467.03 𝑙𝑏/ℎ𝑟

𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 = 147467.03^{𝑙𝑏 𝑤𝑒𝑡 𝑎𝑖𝑟}

𝑙𝑏 𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟× 1 𝑙𝑏 𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 (1+0.01927) 𝑙𝑏 𝑤𝑒𝑡 𝑎𝑖𝑟

𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟= 144679.0644 𝑙𝑏/ℎ𝑟

𝑊𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑖𝑛 𝑎𝑖𝑟 = 147467.03^𝑙𝑏

ℎ𝑟− 144679.0644^𝑙𝑏

ℎ𝑟

𝑊𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑖𝑛 𝑎𝑖𝑟= 2787.97 𝑙𝑏/ℎ𝑟

Menghitung Flue Gas Rate

Flue gas rate dapat dikalkulasi dari regenerator air rate. Kedua aliran tersebut berhubungan dengan kandungan gas inlet N2 + Ar yang tetap konstan saat regenerasi katalis.

𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡 = (%𝑚𝑜𝑙 𝑂₂× 𝐵𝑀 𝑂₂) + (%𝑚𝑜𝑙 𝑁₂× 𝐵𝑀 𝑁₂) 𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡= ((0.21 × 32) + (0.78 × 28)) 𝑙𝑏/𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙 𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡= 28.84 𝑙𝑏/𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙

𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡=144679.06 𝑙𝑏/ℎ𝑟

28.44 𝑙𝑏/𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙 𝐷𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑤𝑒𝑖𝑔ℎ𝑡= 5016.61 𝑚𝑜𝑙/ℎ𝑟

Neraca Panas Massa (N2 + Ar) di sekitar regenerator

𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 (𝑁₂+ 𝐴𝑟)𝑖𝑛 𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟 =^𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 (𝑁₂+ 𝐴𝑟)𝑖𝑛 𝑓𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠

338 5016.61 𝑙𝑏^𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×79 𝑚𝑜𝑙 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑠

100 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑖𝑟 =𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 𝑓𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠

ℎ𝑟 ×81.1118 𝑚𝑜𝑙 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑡𝑠

100 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑖𝑟 𝐹𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠 (𝐹𝐺) = 4886 𝑙𝑏/ℎ𝑟

Menghitung Kandungan Karbon dalam Coke

Kandungan karbon dalam coke dihitung dari komposisi flue gas. Satu mol C dibakar untuk setiap CO atau CO2 yang diproduksi.

𝐶 = 𝐹𝑙𝑢𝑒 𝑔𝑎𝑠^{𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙}

ℎ𝑟 ×𝐶𝑂 𝑖𝑛 𝐹𝐺𝑚𝑜𝑙+𝐶𝑂2 𝑖𝑛 𝐹𝐺𝑚𝑜𝑙

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺 × ^{1 𝑚𝑜𝑙 𝐶}

𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂 𝑜𝑟 𝐶𝑂₂

Persamaan (1 mol C/mol CO or CO2) menjelaskan perbandingan koefisien C terhadap CO atau CO2 pada saat reaksi pembakaran. Jadi perhitungannya sebagai berikut:

𝐶 = 4886 ^{𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙}

ℎ𝑟 ×8.23 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂 +8.12 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂2

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺 × ^{1 𝑚𝑜𝑙 𝐶}

𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂 𝑜𝑟 𝐶𝑂₂ 𝐶 = 798.861 𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙/ℎ𝑟

Menghitung Kandungan Hidrogen dalam Coke

Kandungan hidrogen pada coke dapat dihitung dari kesetimbangan oksigen. Adapun reaksi-reaksinya sebagai berikut:

C + O2 → CO2

C + ½O2 → CO H2 + ½O2 → H2O S + O2 → SO2

N + O2 → NO2

Neraca massa O2 di sekitar regenerator

O2 in regeneration air = excess O2 di flue gas

+ O2 reacted to CO (0,5 mol O2/mol CO) + O2 reacted to CO2 (1 mol O2/mol CO2) + O2 reacted to H2O (0.5 mol O2/mol H2O) + O2 reacted to SO2 (1 mol O2/mol SO2) + O2 reacted to NO2 (1 mol O2/mol NO2) Dimana,

𝑂₂ 𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑔𝑒𝑛 𝑎𝑖𝑟 =𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔,𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×𝑚𝑜𝑙 𝑜𝑘𝑠𝑖𝑔𝑒𝑛 𝑑𝑖 𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎,𝑚𝑜𝑙 𝑂2

100 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑖𝑟 𝑂₂ 𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑔𝑒𝑛 𝑎𝑖𝑟 =5026.61 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 × ^{21 𝑚𝑜𝑙 𝑂2}

100 𝑚𝑜𝑙 𝑎𝑖𝑟 𝑂₂ 𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑔𝑒𝑛 𝑎𝑖𝑟=1053.49 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑂₂ 𝑖𝑛 𝐹𝐺 =𝐹𝐺 𝑟𝑎𝑡𝑒,𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×^𝑂2 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑡 𝑖𝑛 𝐹𝐺,𝑚𝑜𝑙

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑂₂ 𝑖𝑛 𝐹𝐺 =4886 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×2,5382 𝑚𝑜𝑙 𝑂2

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺

339 𝐸𝑥𝑐𝑒𝑠𝑠 𝑂₂ 𝑖𝑛 𝐹𝐺=124.016 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 (𝑥) =𝐹𝐺 𝑟𝑎𝑡𝑒,𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×(𝑥) 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑡 𝑖𝑛 𝐹𝐺,𝑚𝑜𝑙

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺 ×𝑐𝑜𝑒𝑓𝑓 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡,𝑚𝑜𝑙 𝑂2

𝑚𝑜𝑙 (𝑥) 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂 =4886 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×8.23 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺×^{0.5 𝑚𝑜𝑙 𝑂2}

𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂=201.059 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂₂=4886 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 ×8.12 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺×^{1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2}

𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂₂ 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂=396.743 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝑆𝑂₂=4886 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 × ^{0 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂}

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺×^{1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2}

𝑚𝑜𝑙 𝑆𝑂2 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂=^{0 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙}_ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂

𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝑁𝑂₂=4886 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 × ^{0 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑂}

100 𝑚𝑜𝑙 𝐹𝐺×^{1 𝑚𝑜𝑙 𝑂2}

𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑂2 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂=^{0 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙}

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂

Jadi, O2 yang bereaksi membentuk H2O adalah

𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐻₂𝑂 = 1053.49 − (124.016 + 201.059 + 396.743 + 0)^{𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙}_ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐻₂𝑂=331.670 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂

Hidrogen yang dibakar oleh oksigen dalam regenerator adalah

𝐻₂ 𝑏𝑢𝑟𝑛𝑒𝑑 𝑏𝑦 𝑂₂=^𝑂2 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐻2𝑂,𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂×𝑐𝑜𝑒𝑓𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡 𝑚𝑜𝑙 𝐻2

𝑚𝑜𝑙 𝑂2 𝐻₂ 𝑏𝑢𝑟𝑛𝑒𝑑 𝑏𝑦 𝑂₂= 331.670 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂×^{2 𝑚𝑜𝑙 𝐻2}

𝑚𝑜𝑙 𝑂₂ 𝐻₂ 𝑏𝑢𝑟𝑛𝑒𝑑 𝑏𝑦 𝑂₂= 663.339 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝐻₂

Menghitung Coke yang Terbentuk dari Karbon dan Hidrogen Massa coke yang dibakar menjadi CO + CO2 + H2O adalah:

𝐹𝑟𝑜𝑚 (𝑥) =(𝑥)𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑡 𝑖𝑛 𝑐𝑜𝑘𝑒,𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟(𝑥) ×^{𝑀𝑊,𝑙𝑏 (𝑥)}

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 (𝑥) 𝐹𝑟𝑜𝑚 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 =798.861 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝐶 ×^{12,.1 𝑙𝑏 𝐶}

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 𝐶 𝐹𝑟𝑜𝑚 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛=9594.321 𝑙𝑏

ℎ𝑟 𝐶 𝐹𝑟𝑜𝑚 ℎ𝑦𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛 =663.339 𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙

ℎ𝑟 𝐻₂ ×^{2.016 𝑙𝑏 𝐻2}

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 𝐻 𝐹𝑟𝑜𝑚 ℎ𝑦𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛=^{1337.29 𝑙𝑏}

ℎ𝑟 𝐻

340

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = massa dari 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛 + massa dari ℎ𝑦𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙= 9594.321 + 1337.29

𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙=10931.61 𝑙𝑏

ℎ𝑟 𝑐𝑜𝑘𝑒

Menghitung Persentasi Coke yang Dihasilkan Jumlah coke yang dihasilkan dari fresh feed adalah:

𝐶𝑜𝑘𝑒 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 = ^{(𝑐𝑜𝑘𝑒}

𝑙𝑏 ℎ𝑟)(100)

(𝑓𝑟𝑒𝑠ℎ 𝑓𝑒𝑒𝑑^𝑙𝑏_ℎ𝑟)

𝐶𝑜𝑘𝑒 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 =^(10931.61

𝑙𝑏

ℎ𝑟 𝑐𝑜𝑘𝑒)(100)

(243426.79^𝑙𝑏_ℎ𝑟 𝑟𝑎𝑤 𝑜𝑖𝑙) 𝐶𝑜𝑘𝑒 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑= 4.49 %𝑤𝑡 𝑐𝑜𝑘𝑒

Menghitung Persentasi Hidrogen dalam Coke Jumlah hidrogen yang terdapat dalam coke adalah:

𝐻₂ dalam 𝑐𝑜𝑘𝑒 =^(𝐻2

𝑙𝑏 ℎ𝑟)(100)

𝑐𝑜𝑘𝑒,𝑙𝑏 ℎ𝑟⁄ 𝐻₂ dalam 𝑐𝑜𝑘𝑒 =^(1337.29

𝑙𝑏 ℎ𝑟𝐻)(100)

10931.61 ^𝑙𝑏_ℎ𝑟 𝑐𝑜𝑘𝑒 𝐻₂ dalam 𝑐𝑜𝑘𝑒 = 12.23 %𝑤𝑡 ℎ𝑦𝑑𝑟𝑜𝑔𝑒𝑛

Menghitung Perbandingan Udara/Coke

Perbandingan antara jumlah udara terhadap jumlah coke adalah:

𝐴𝑖𝑟 𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑘𝑒 =^{(𝐴𝑖𝑟}

𝑙𝑏 ℎ𝑟)(100)

𝑐𝑜𝑘𝑒,𝑙𝑏 ℎ𝑟⁄ 𝐴𝑖𝑟 𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑘𝑒 =(144679.06 ^𝑙𝑏_ℎ𝑟 𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟)

10931.61 ^𝑙𝑏_ℎ𝑟 𝑐𝑜𝑘𝑒 𝐴𝑖𝑟 𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑘𝑒= 13.235 𝑙𝑏 𝑜𝑓 𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟

𝑙𝑏 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒

Menghitung Panas Pembakaran Coke

Panas dari pembakaran dapat dihitung berdasarkan temperatur tertinggi di dalam regenerator. Persamaan panas pembakaran yang digunakan mereferensi dari ketentuan UOP.

(𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂) = 46216 + 1.47(1260.32℉) (𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂)= 48068.67 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 (201.059 ^{𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙}

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂)(2)(48068.67 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙)

341 (𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂)= 19329269.11^𝐵𝑇𝑈

ℎ𝑟 (𝑋2) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(𝐶 + 𝑂₂→ 𝐶𝑂₂) = 169135 + 0.5(1260.32℉) (𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂)= 169765.16 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 (396.743^{𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙}

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐶𝑂₂)(1)(169765.16 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙) (𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂)= 67353176.72^𝐵𝑇𝑈

ℎ𝑟

(𝑋3) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐻₂+ 𝑂₂→ 2𝐻₂𝑂) = 104546 + 1.585(1260.32℉) (𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂)= 106543.61 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙 (331.670^{𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙}

ℎ𝑟 𝑜𝑓 𝑂₂ 𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑒𝑑 𝑡𝑜 𝐻₂𝑂)(2)(106543.61 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑚𝑜𝑙) (𝑋1) 𝐻_{𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛}(2𝐶 + 𝑂₂→ 2𝐶𝑂)= 70674580,88 ^𝐵𝑇𝑈

ℎ𝑟

Sehingga didapat,

𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒= 𝑋1 + 𝑋2 + 𝑋3 𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒= (19329269.11 + 67353176.72 + 70674580.88)^𝐵𝑇𝑈

ℎ𝑟 𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒= 157357026.71^𝐵𝑇𝑈

ℎ𝑟

Dengan menggunakan basis 1 lb coke,

𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒=157357026.71^𝐵𝑇𝑈_ℎ𝑟

10931.61^{𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒}_ℎ𝑟 𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒= 14394.68^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏

Karena coke mengandung hidrogen, maka panas pembakaran tersebut harus dikoreksi,

𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 = 1133 − 134.6(%𝑤𝑡 𝐻) 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛= 1133 − 134.6(12.23%) 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛= −513.60 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

maka,

∆𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒= 14394.68 − 513.60 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

∆𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒= 13881.08 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

342

Panas yang Digunakan untuk Memanaskan Udara Regenerasi

Temperatur udara panas keluaran MAB = 310.1°F dengan temperatur regenerator 1260.2°F dan cp yang hasilnya sebagai berikut:

𝑐𝑝 udara pada temperatur 310.1°F = 0.25 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏°𝐹 𝑐𝑝 udara pada temperatur 1260.2°F = 0.27 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏°𝐹 Rata − rata = 0.26 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏°𝐹

∆𝐻 = 𝑚𝑎𝑠𝑠 × 𝑐𝑝 × ∆𝑇

∆𝐻 𝑎𝑖𝑟 = ^{𝑑𝑟𝑦 𝑎𝑖𝑟,}

𝑙𝑏 ℎ𝑟

𝑐𝑜𝑘𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛,_ℎ𝑟^𝑙𝑏× ∆𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑒 × 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 ℎ𝑒𝑎𝑡

∆𝐻 𝑎𝑖𝑟 =^144679.06

𝑙𝑏 ℎ𝑟

10931.61 _ℎ𝑟^𝑙𝑏 × (1260.32 − 310.1)℉ × 0.26^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏℉

∆𝐻 𝑎𝑖𝑟= 3269.78 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

Panas yang Digunakan untuk Memanaskan Uap Air pada Regenerator

Kandungan uap air dipanaskan dari suhu 310.1°F ke 1260.32°F dengan panas spesifik sebagai berikut:

𝑐𝑝 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 pada temperatur 310.1°F = 0.46 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏°𝐹 𝑐𝑝 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 pada temperatur 1260.2°F = 0.54 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏°𝐹 Rata − rata = 0.5 𝐵𝑡𝑢/𝑙𝑏°𝐹

∆𝐻 = 𝑚𝑎𝑠𝑠 × 𝑐𝑝 × ∆𝑇

∆𝐻 𝐻₂𝑂 =𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑖𝑛 𝑎𝑖𝑟,_ℎ𝑟^𝑙𝑏𝐻2𝑂

𝑐𝑜𝑘𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛,_ℎ𝑟^𝑙𝑏× 𝑎𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 ℎ𝑒𝑎𝑡,^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏℉× ∆𝑇

∆𝐻 𝐻₂𝑂 = ^2787.97

𝑙𝑏 ℎ𝑟

10931.61 _ℎ𝑟^𝑙𝑏× 0.5^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏℉× (1260.32 − 310.1)℉

∆𝐻 𝐻₂𝑂= 121.17 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

Panas yang Digunakan untuk Memanaskan Coke

Coke dipanaskan dari temperatur reaktor yaitu 933.74°F ke 1260.32°F dengan spesifik panas rata-rata 0.4 BTU/lb °F

∆𝐻 𝑐𝑜𝑘𝑒 = 𝑎𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 ℎ𝑒𝑎𝑡 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏℉× ∆𝑇𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑒

∆𝐻 𝑐𝑜𝑘𝑒 = 0.4^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏℉× (1260.32 − 933.74)℉

∆𝐻 𝑐𝑜𝑘𝑒= 130.632 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

343 Panas untuk Pemanasan Katalis

Dengan menggunakan heat loss rate regenerator sebesar 250 BTU/lb coke, maka panas yang digunakan untuk memanaskan katalis yaitu:

𝑅𝑔 ℎ𝑒𝑎𝑡 = ∆𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒− ∆𝐻_{𝑐𝑜𝑘𝑒}− ∆𝐻_𝑎𝑖𝑟− ∆𝐻_𝐻2𝑂− ∆𝐻_{𝑙𝑜𝑠𝑠} 𝑅𝑔 ℎ𝑒𝑎𝑡 = 13881.08 − 130.632 − 3269.78 − 121.17 − 250 𝑅𝑔 ℎ𝑒𝑎𝑡= 10109.49 ^𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒

Menghitung Laju Sirkulasi Katalis

Katalis dipanaskan dari temperatur reaktor yaitu 933.74°F ke suhu regenerator 1260.32°F dengan panas spesifik katalis 0.275 BTU/lb °F karena Q = m Cp ∆T maka,

𝑚 = ^𝑄

𝑐𝑝× ∆𝑇

Jadi, CCR (catalyst circulation rate) yaitu

𝐶𝐶𝑅 = ^{(𝑐𝑜𝑘𝑒,}

𝑙𝑏

ℎ𝑟)(𝑅𝑔 𝐻𝑒𝑎𝑡,_{𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒}^𝐵𝑇𝑈 )

(𝐶𝑝 𝐶𝑎𝑡𝑎𝑙𝑦𝑠𝑡,^𝐵𝑇𝑈_𝑙𝑏℉)(𝑟𝑒𝑔𝑒𝑛 𝑡𝑒𝑚𝑝−𝑟𝑒𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑚𝑝)

𝐶𝐶𝑅 =^(10931.61

𝑙𝑏

ℎ𝑟)(10109.49 _{𝑙𝑏 𝑐𝑜𝑘𝑒}^𝐵𝑇𝑈 )

(0.275 ^𝐵𝑇𝑈_𝑙𝑏℉)(1260.32 −933.74) 𝐶𝐶𝑅 = 1230527.64^𝑙𝑏

ℎ𝑟 𝐶𝐶𝑅 =^1230527.64

𝑙𝑏 ℎ𝑟

60^𝑚𝑖𝑛_ℎ𝑟 = 20508.79 ^𝑙𝑏

𝑚𝑖𝑛

𝐶𝐶𝑅 =^20508.79

𝑙𝑏 𝑚𝑖𝑛

2204.62 ^𝑚𝑖𝑛_ℎ𝑟 = 9.30^𝑇𝑜𝑛

𝑚𝑖𝑛

Menghitung Laju Sirkulasi Katalis

𝐶

𝑂= ^𝐶𝐶𝑅

𝑙𝑏 𝑚𝑖𝑛

𝑓𝑟𝑒𝑠ℎ 𝑓𝑒𝑒𝑑_ℎ𝑟^𝑙𝑏

𝐶

𝑂=^20508.79

𝑙𝑏 𝑚𝑖𝑛

243426.79_ℎ𝑟^𝑙𝑏× 60^𝑚𝑖𝑛

ℎ𝑟

𝐶

𝑂= 5.06^𝑤𝑡

𝑤𝑡

Menghitung Efisiensi Regenerator 𝑅𝑔 𝐸𝑓𝑓 = 𝑅𝑔 𝐻𝑒𝑎𝑡×100%

∆𝐻𝑐𝑜𝑚𝑏𝑢𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒

344 𝑅𝑔 𝐸𝑓𝑓 =^10109.49

𝐵𝑇𝑈

𝑙𝑏 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒 (100%)

13881.08 ^𝐵𝑇𝑈_𝑙𝑏 𝑜𝑓 𝑐𝑜𝑘𝑒 𝑅𝑔 𝐸𝑓𝑓 = 72.8293%

Menghitung Efisiensi Regenerator

∆𝑐𝑜𝑘𝑒 = (100%)(𝑐𝑜𝑘𝑒_ℎ𝑟^𝑙𝑏) 𝑐𝑎𝑡 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛^𝑙𝑏

ℎ𝑟

∆𝑐𝑜𝑘𝑒= (100%)(10931.61 _ℎ𝑟^𝑙𝑏) 1230527.64 ^𝑙𝑏

ℎ𝑟

∆𝑐𝑜𝑘𝑒= 0.89%𝑤𝑡

B. Hasil Evaluasi

Berdasarkan perhitungan pada sub bab sebelumnya, panas yang masuk adalah panas pembakaran coke di regenerator. Sedangkan panas keluar terdiri dari panas yang digunakan untuk memanaskan udara regenerasi, panas yang digunakan untuk memanaskan uap air pada udara regenerator, panas yang digunakan untuk memanaskan coke, panas untuk pemanasan katalis, panas yang hilang di regenerator, dan panas yang diambil sebagai katalis cooler.

Panas masuk yang didapatkan adalah sebesar 13881.08 BTU/lb coke dan panas keluar total yang didapatkan adalah sebesar 13881.08 BTU/lb coke.

Dari nilai diatas dapat diketahui bahwa panas masuk dan panas keluar total menunjukkan angka yang sama. Hal ini berarti sudah sesuai dengan Hukum I Termodinamika yang menyatakan bahwa “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, melainkan dapat diubah menjadi energi dalam bentuk lain”.

Tabel 3. Neraca Panas Regenerator

Panas Panas Masuk (BTU/lb coke) Panas Keluar (BTU/lb coke)

Panas pembakaran coke di regenerator 13881.08 Panas yang digunakan untuk memanaskan udara

regenerasi

3269.78

Panas yang digunakan untuk memanaskan uap air pada udara regenerator

121.17

Panas yang yang digunakan untuk memanaskan coke 130.632

Panas yang untuk pemanasan katalis 10109.49

Panas yang hilang di regenerator 250

Panas yang diambil sebagai katalis cooler 0

Total 13881.08 13881.08

C. Analisis Hasil

Regenerator memiliki dua fungsi utama, yaitu mengembalikan aktivitas katalis dan memasok panas untuk meng-crack umpan. Spent katalis yang memasuki regenerator mengandung coke sebesar 0.4-2.5%-berat, tergantung dari kualitas umpan. Komponen dari coke adalah karbon, hidrogen, dan sedikit nitrogen dan sulfur. Regenerasi katalis adalah proses membakar coke tersebut dengan bantuan udara (oksigen).

345

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan efisiensi regenerator sebesar 72.8293%. Hal ini menunjukkan bahwa alat ini masih berfungsi dengan baik. Efisiensi yang tinggi berarti panas pembakaran coke benar-benar dimanfaatkan dan disalurkan ke reaktor untuk reaksi cracking. Jika kurang tinggi, maka banyak terjadi losses dan terlalu banyak udara di regenerator.

Tinggi rendahnya nilai efisiensi dari regenerator dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor yang pertama adalah relative humidity atau kelembaban udara, karena apabila kelembaban udara semakin tinggi maka kandungan wet air semakin banyak sedangkan yang digunakan adalah udara kering (dry air). Berdasarkan perhitungan pada sub bab sebelumnya didapat semakin tinggi kandungan udara kering maka semakin tinggi pula karbon yang terbentuk.

Kandungan karbon yang tinggi maka produksi coke juga tinggi. Wet air juga dapat dikatakan sebagai kandungan air di dalam udara, air ini akan menyerap hasil hasil pembakaran coke, sehingga panas yang disalurkan ke katalis menjadi berkurang.

Faktor kedua yaitu flue gas content yang digunakan untuk menentukan oksigen yang bereaksi membentuk zat lain, terutama reaksi oksigen membentuk CO, CO2 dan H2O.

Sedangkan faktor ketiga ialah temperatur regenerator dan temperatur udara Main Air Blower (MAB). Jika temperatur regenerator tinggi maka panas pembakaran coke juga tinggi, namun harus diperhatikan bahwa pemanasan udara regenerasi dan pemanasan uap air pada regenerator melibatkan perbedaan temperatur regenerator dan MAB. Perbedaan inilah yang juga menentukan pembakaran coke. Jika perbandingannya tinggi maka panas pembakaran coke lebih banyak diserap untuk memanaskan udara sehingga panas yang disuplai ke katalis menjadi berkurang walaupun diasumsikan suhu dinaikan untuk mendapatkan panas pembakaran coke yang tinggi.

4. SIMPULAN

Dari hasil perhitungan Evaluasi Efisiensi Regenerator berdasarkan kondisi operasi dapat kesimpulan sebagai berikut:

• Regenerator memiliki peran untuk mengembalikan aktivitas katalis dengan cara membakar coke dengan bantuan udara (oksigen) dan menyuplai panas untuk reaksi cracking pada reaktor.

• Besarnya nilai panas masuk regenerator, panas yang digunakan untuk memanaskan udara regenerasi, dan panas yang digunakan untuk pemanasan katalis berturut-turut adalah sebesar 13881/08 Btu/lb coke; 3217.13 Btu/lb coke; dan 10164.09 Btu/lb coke.

• Efisiensi regenerator yang didapatkan adalah sebesar 72.8293%. Hal ini menandakan bahwa alat masih berfungsi dengan baik dan panas yang terpakai cukup efisien.

• Faktor yang mempengaruhi nilai efisiensi regenerator adalah kelembaban udara sekitar, flue gas content, dan temperatur operasi regenerator serta temperatur discharge Main Air Blower (MAB).

5. DAFTAR PUSTAKA

[1] Y. Ramadhani, “Pengamatan Kondisi Operasi Reaktor dan Regenerator di RFCCU PT.

Pertamina (Persero) RU III Plaju-Sungai Gerong” J. Ilmu Kimia dan Terapan. vol. 3, pp. 29- 33, 2019.

[2] Process Engineering, Process Calculations For Reactor and Regenerator. America: UOP, 1993

[3] Perry, Chemical Engineers Handbook. New York: McGraw Hill Book Company, 1950.