Instructor: Dr. Istadi (http://tekim.undip.ac.id/staf/istadi ) Email: istadi@undip.ac.id
Instructor’s Background
BEng. (1995): Universitas Diponegoro
Meng. (2000): Institut Teknologi Bandung
PhD. (2006): Universiti Teknologi Malaysia
Experiences:
Pengajar Teknologi Pemrosesan Gas (Teknik Kimia
Undip)
Konsultan Industri di PT. Pertamina Gas
Studi Peremajaan Dua Unit Dehydration Plant dan
Pembangunan Satu Unit Dehydration Plant di PT. Pertamina Gas, Cilamaya (2010-2011)
Project Management of Construction: Peremajaan Dua Unit
Dehydration Plant dan Pembangunan Satu Unit Dehydration Plant di PT. Pertamina Gas, Cilamaya (2011-2012)
Course Syllabus: (Part 1)
1.
Definitions of Natural Gas, Gas Reservoir, Gas
Drilling, and Gas production
(Pengertian gas alam,
gas reservoir, gas drilling, dan produksi gas)
2.
Overview of Gas Plant Processing
(Overview Sistem
Pemrosesan Gas)
3.
Gas Field Operations and Inlet Receiving
(Operasi
Lapangan Gas dan Penerimaan Inlet)
4.
Gas Compression System
(Sistem Kompresi Gas)
5.
Sour Gas Treating
(Pengolahan Gas Asam)
6.
Gas Dehydration
(Dehidrasi Gas)
7.
First Assignment
Course Syllabus: (Part 2)
1.
Hydrocarbon Recovery
(Pengambilan Kembali
Hidrokarbon)
2.
Nitrogen Rejection and Trace Component Removal
(Penghilangan Nitrogen dan Komponen lainnya)
3.
Natural Gas Liquid Processing and Sulfur Recovery
(Pemrosesan Cairan Gas Alam dan Penghilangan
Sulfur)
4.
Gas Transportation and Storage
(Transportasi dan
Penyimpanan Gas)
5.
Liquified Natural Gas #1
(Gas Alam Cair)
6.
Liquified Natural Gas #2
(Gas Alam Cair)
7.
Second Assignment
LITERATURES
1.
A. J. Kidnay, W.R. Parrish, (2006),
Fundamentals of Natural Gas Processsing,
Taylor & Francis Group, Boca Raton
2.
H.K. Abdel-Aal, M. Aggour, and M.A. Fahim,
(2003). Petroleum and Gas Field Processing.
Marcel Dekker, Inc., New York.
Definitions of Natural Gas, Gas Reservoir, Gas
Drilling, and Gas Production
(Pengertian gas alam, gas reservoir, gas drilling, dan
produksi gas)
Definitions of Natural Gas, Gas Reservoir,
Gas Drilling, and Gas Production
What is Natural Gas?
Merupakan gas yang diperoleh dari reservoir alami
bawah tanah baik sebagai gas bebas maupun sebagai gas yang berkaitan dengan crude oil
Mengandung sebagian besar gas methane (CH4) dan
hidrokarbon lainnya dalam jumlah sedikit
Mengandung impuritas seperti H2S, N2, dan CO2 yang
bercampur dengan gas alam tersebut
Why are Oil and Gas so Useful?
Oil is liquid, Natural Gas is gas
. Minyak dan gas
didistribusikan atau ditransportasikan melalui pipa
atau truk tanki
Penggunaan utama minyak dan gas alam adalah untuk
bahan bakar atau fuel.
Minyak dan gas alam juga dimanfaatkan sebagai
sumber-sumber hidrokarbon untuk feedstock
petrokimia sumber unsur belerang (sulfur)
Natural gas mempunyai lebih banyak
environmental
advantages
dibandingkan minyak dan batubara
Primary Sources of Energy in the
World in 2003
Major proven natural gas reserves
by country
Source of Natural Gas (Gas Reservoirs)
Pada umumnya, gas alam konvensional diperoleh di dalam
deep reservoirs
Sumber gas alam tersebut berada bersamaan dengan crude oil
(associated gas)
atau di dalam reservoir yang mengandung sedikit atau bahkan tanpa crude oil (non associated gas)
Associated gas diproduksi bersamaan dengan crude oil dan dipisahkan di casinghead atau wellhead. Gas yang
diproduksi seperti ini disebut juga dengan casinghead gas,
oilwell gas, or dissolved gas.
Non-associated gas kadang-kadang disebut juga dengan
gas-well gas atau dry gas. Walaupun demikian gas ini masih juga mengadnung sejumlah komponen NGL (natural gas liquid).
Di USA: 93% gas yang dihasilkan di United States adalah
Schematic
overview
of natural
gas
Natural Gas Compositions
Water atau air
selalu ada di dalam kondisi wellhead
tetapi pada umumnya tidak tampak di dalam analisis.
Biasanya air bercampur dengan gas dalam kondisi
jenuhnya.
Oleh karena itu, dalam prosesnya gas didehidrasi awal
dulu sebelum gas tersebut dibawa ke unit pemrosesan
gas
Pada prakteknya, gas masuk dari well biasanya dalam
keadaan
saturated with water
Processing and Principal Products
Penggunaan Utama Gas Alam: Sebagai bahan bakar (fuel)
Sebagai feedstock petrokimia
Tiga Alasan Pemrosesan Gas Alam:
Purification (Pemurnian): penghilangan beberapa material, baik
yang bernilai maupun yang tidak, yang dapat menghambat penggunaan gas tersebut di industri atau perkotaan
Separation (Pemisahan): Memisahkan komponen-komponen
yang mempunyai nilai lebih besar sebagai feedstock petrokimia, sebagai bahan bakar (propane), atau sebagai gas-gas industri (e.g., ethane, helium)
Liquefaction. Increase of the energy density of the gas for storage
or transportation
Gas Product Specifications
Natural Gas:
Komposisi gas alam sangat bervariasi dari lokasi ke lokasi Spesifikasi gas alam bisa juga meliputi:
Wobbe number, heating value, total inerts, water,
oxygen,
and sulfur content.
Dua kriteria pertama di atas menyangkut karakteristik dari
pembakarannya.
Tiga kriteria terakhir menyangkut proteksi di dalam sistem
Liquid Product Specification
Seperti halnya gas alam, spesifikasi produk cair
tergantung kepada kriteria komposisi dan
performance
Untuk produk cair, performance meliputi: Reid vapor
pressure, water, oxygen, H2S, dan total sulfur content.
Pertimbangan Safety menyarankan bahwa tekanan
uap merupakan parameter penting untuk produk cair,
karena persyaratan pada regulasi pengapalan dan
Combustion Characteristics
Natural gas sebagai fuel pipeline gas biasanya dijual dalam basisnilai heating value, misalnya: MMBtu/cuft
Heating Value didefinisikan sebagai energi termal per satuan volume gas (Btu/cuft). Gas alam biasanya mengandung heating value: 900 – 1200 Btu/ft3
Ada dua macam Heating Value yang digunakan di industri, yaitu:
Semua air yang ada adalah cair dinamakan higher heating value [HHV] atau gross heating value termasuk latent heat of
vaporization of water
Semua air yang ada adalah berupa gas dinamakan lower heating value [LHV] atau net heating value sama dengan (HHV-
latent heat of vaporization of water)
Heating Value normalnya dihitung pada suhu 60°F dan tekanan 1 atm (15.6°C ; 1.01 atm), keadaan standard di industri gas, dan pada
Heating Value ….
Heating values ditentukan melalui eksperimen atau
pengukuran langsung menggunakan bomb calorimeter, atau melalui perhitungan berdasarkan analisis gasnya
Formula untuk menghitung ideal gas gross heating values (on a volumetric basis ) (Gas Processors
Association, 1996):
Persamaan di atas diasumsikan bahwa analisis gas
diberikan pada basis kering, dimana air (xW) jika gas jenuh pada kondisi tersebut.
Fraksi mol air (xw) dapat dihitung dari:
Tekanan uap air pada 60°F (15.6°C), adalah: 0.25636 psia (1.76754 kPa).
Contoh Perhitungan HV
Example 1.2 Calculate the heating value of the Alberta gas given in Table 1.4. Assume the heating value for the butanes to be that of isobutene, and for the C5+ fraction, use pure hexane.
Table 1.10 shows the calculations with heating values obtained from Appendix B. This mixture has a gross heating value of 1,202.2 Btu/scf (44,886 kJ/Sm3).
Note that credit is not given for the heating value associated with H2S in
contractual situations. It is unlikely that a gas stream with 3.3% H2S would be burned.
Wobbe Number
Dalam implementasi penggunaan gas dalam pembakaran, karakteristik pembakaran antara komposisi gas yang satu dan yang lain harus konsisten, apalagi jika gas-gas yang digunakan berubah komposisinya.
Satu hal yang harus konsisten adalah kesamaan panas yang dikeluarkan dari burner pada pressure drop tertentu
melalui control valve.
Karakteristik pembakaran seperti ini ditentukan dengan
Wobbe number
Wobbe Number didefinisikan sebagai gross heating value
(Btu/scf) dari gas sample dibagi dengan akar kuadrat
specific gravity (density gas dibagi dengan density udara; pada tekanan dan suhu yang sama).
Two gases with the same Wobbe number are
interchangeable as far as heat release at the burner is concerned.
Formula for Wobbe Number:
WB = (gross heating value)/(specific gravity)^1/2
The Wobbe number normally has a value between 1,100 and 1,400