01 introduction natural gas processing

7/21/2019 01 Introduction Natural Gas Processing

1/31

Instructor: Dr. Istadi (http://tekim.undip.ac.id/staf/istadi )

Email: [email protected]


2/31

Instructors 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. PertaminaGas, Cilamaya (2010-2011)

Project Management of Construction: Peremajaan Dua UnitDehydration Plant dan Pembangunan Satu Unit DehydrationPlant di PT. Pertamina Gas, Cilamaya(2011-2012)


3/31

Course Syllabus: (Part 1)

1. Definitions of Natural Gas, Gas Reservoir, GasDrilling, and Gas production (Pengertian gas alam,gas reservoir, gas drilling, dan produksi gas)

2. Overview of Gas Plant Processing (Overview SistemPemrosesan Gas)

3. Gas Field Operations and Inlet Receiving (OperasiLapangan 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

8. Ujian Tengah Semester


4/31

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 PenghilanganSulfur)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 Assignment8. Ujian Akhir Semester


5/31

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.


6/31

Definitions of Natural Gas, Gas Reservoir, Gas

Drilling, and Gas Production(Pengertian gas alam, gas reservoir, gas drilling, dan

produksi gas)


7/31

Definitions of Natural Gas, Gas Reservoir,

Gas Drilling, and Gas Production

What is Natural Gas?

Merupakan gas yang diperoleh dari reservoir alamibawah 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 Pada umumnya jenuh dengan uap air


8/31

Why are Oil and Gas so Useful?

Oil is liquid, Natural Gas is gas. Minyak dan gasdidistribusikan atau ditransportasikan melalui pipaatau 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 feedstockpetrokimia sumber unsur belerang (sulfur)

Natural gas mempunyai lebih banyak environmentaladvantages dibandingkan minyak dan batubara


9/31

Pollutants per Billion Btu of Energy


10/31

Primary Sources of Energy in the

World in 2003


11/31

Major proven natural gas reserves

by country


12/31


13/31

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 casingheadatauwellhead. Gas yangdiproduksi 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 jugamengadnung sejumlah komponen NGL (natural gas liquid).

Di USA: 93% gas yang dihasilkan di United States adalah non-associated


14/31

Schematic

overviewof natural

gas

industry


15/31


16/31

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 menghambatpenggunaan gas tersebut di industri atau perkotaan

Separation (Pemisahan):Memisahkan komponen-komponenyang 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

What is different of Purification and Separation?


17/31

Generic Raw Gas and Product Slate


18/31

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 daripembakarannya.

Tiga kriteria terakhir menyangkut proteksi di dalam sistempemipaannya (pipeline) , misalnya plugging dan korosi


19/31

Specifications for Pipeline Quality Gas


20/31

Liquid Product Specification

Seperti halnya gas alam, spesifikasi produk cairtergantung kepada kriteria komposisi danperformance

Untuk produk cair, performance meliputi: Reid vaporpressure, water, oxygen, H2S, dan total sulfur content.

Pertimbangan Safety menyarankan bahwa tekananuap merupakan parameter penting untuk produk cair,karena persyaratan pada regulasi pengapalan danpenyimpanan di dalam kontainer


21/31


22/31


23/31

Combustion Characteristics Natural gas sebagai fuelpipeline gas biasanya dijual dalam basis

nilai 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 valuetermasuk 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 60F dan tekanan 1atm (15.6C ; 1.01 atm), keadaan standard di industri gas, dan padakesetimbangan, sebagian air berfasa cair dan sebagian lagi berfasa uap.

H ti V l


24/31

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 heatingvalues(on a volumetric basis ) (Gas Processors

Association, 1996):

Persamaan di atas diasumsikan bahwa analisis gasdiberikan pada basis kering, dimana air (xW) jika gas jenuhpada kondisi tersebut.


25/31

Fraksi mol air (xw) dapat dihitung dari:

Tekanan uap air pada 60F (15.6C), adalah: 0.25636 psia (1.76754 kPa).

Base pressures, Pb, dan nilai (1 xW) adalah.

C h P hi HV


26/31

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 theC5+ fraction, use pure hexane.

Table 1.10 shows the calculations with heating values obtained from AppendixB. 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 incontractual situations. It is unlikely that a gas stream with 3.3% H2S would be

burned.

Wobbe Number


27/31

Wobbe Number

Dalam implementasi penggunaan gas dalam pembakaran,karakteristik pembakaran antara komposisi gas yang satudan yang lain harus konsisten, apalagi jika gas-gas yangdigunakan berubah komposisinya.

Satu hal yang harus konsisten adalah kesamaan panas yang

dikeluarkan dari burner pada pressure drop tertentumelalui control valve.

Karakteristik pembakaran seperti ini ditentukan denganWobbe number

Wobbe Numberdidefinisikan sebagai gross heating value(Btu/scf) dari gas sample dibagi dengan akar kuadratspecific gravity (density gas dibagi dengan density udara;pada tekanan dan suhu yang sama).


28/31

Two gases with the same Wobbe number areinterchangeable 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 1,100and 1,400

Some typical Wobbe numbers are:


29/31


30/31


31/31

01 introduction natural gas processing

Documents