bab ii (autosaved) dhu molsive
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
1/10
BAB II
TINJAUAN TEORI
2.1Natural Gas Liquefied
Gas alam cair adalah gas alam yang telah di proses untuk
menghilangkan ketidakmurnian hidrokarbon berat dan kemudian di
kondensasi menjadi pada tekanan atmosfer dengan mendinginkan. Gas
alam cair berasal dari beberapa gas yang berbeda sehingga tidak memiliki
nilai panas yang spesifik. Nilai panasnya bergantung pada sumber gas
yang digunakan dan proses yang di gunakan untuk mencairkan bentuk
gasnya .NGL termasuk etana, propane, butana, iso-butana, dan bensin
alam.
Gas alam atau natural gas merupakan bagian dari petroleum yang
terjadi secara alami, yang merupakan campuran kompleks hidrokarbon
dengan sejumlah kecil komponen anorganik. Ilmu geologi dan kimia
berpendapat bahwa petroleum terbentuk dari tumbuhan dan hewan yang
terkubur di dasar laut dalam waktu yang sangat lama..
Gas alam mengandung 6!-"! gas metana. Gas alam terbentuk
dari peluruhan tumbuhan tanpa adanya udara. #omponen gas alam lainnya
ialah etane dan propane, bersama-sama nitrogen dan karbon dioksida.
$resentase komponen-komponen dalam gas alam bergantung dari sumber
gas alam tersebut. #adang-kadang gas alam juga mengandung banyak
helium. %iasanya gas alam dan minyak bumi berada bersama-sama.
Natural gas adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama
terdiri dari metana. %iasanya natural gas dapat di temukan di sumur minyak,
sumur gas bumi dan juga tambang batu bara.
&enis natural gas yang dapat digunakan adalah '
1
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
2/10
2
a. Associated Gas
Associated Gas adalah gas alam yang ditemukan bersamaan
dengan minyak bumi pada sumur minyak. Associated Gas memiliki
kandungan hidrokarbon berat yang lebih tinggi dibandingkan dengan non-
associated gas.
b. Non-Associated Gas
Non-Associated Gasadalah gas yang berasal dari sumur gas bumi.
Non-Associated Gasmemiliki kandungan hidrokarbon ringan yang lebih
banyak dibandingkan dengan associated gas. (ekanan dan suhu non-
associated gaslebih tinggi dibandingkan dengan associated gas.
2.1.1; Komponen Natural Gas
)ntuk memenuhi kebutuhan serta untuk memelihara peralatan,
maka sebelum gas ditransmisikan, gas harus memenuhi spesifikasi
yang telah ditentukan dan dibatasi kuantitas kontaminannya,
diantaranya'
a; *ir +/
b; #arbondioksida +0/
c; 1ulfur
d; 2erkuri +g/
e; Nitrogen+N/
f; ksigen +/
2.1.2; Kandungan Air Dalam Gas Alam
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
3/10
3
*ir +/ merupakan salah satu senyawa impuritiesyang
terdapat di dalam gas bumi, kemampuan gas bumi dalam melarutkan
air tergantung pada tekanan dan temperature, makin tinggi
temperature dan makin rendah tekanan maka makin tinggi
kemampuan gas tersebut dalam melarutkan uap air.
*pabila pada suatu tekanan dan temperature kandungan uap
air di dalam gas bumi telah mencapai maksimum maka pada tekanan
dan temperature tersebut gas bumi di katakan telah jenuh dengan uap
air. Gas bumi yang jenuh dengan uap air di katakana
sebagaisaturated gas, jika kandungan uap air sedikit lebih banyak
dari kandungan maksimum nya, maka kelebihan uap air ini akan
mengembun, oleh karena itu pada tekanan ini gas bumi di katakan
berada dalam ke adaan titik embun atau dew point water.
2.2; Proses Dehydration Unit
$roses pengeringan gas alam adalah penghilangan air yang
berwujud uap. Industri gas alam telah mengakui bahwa proses pengeringan
diperlukan untuk memastikan kelancaran operasi jalur transmisi gas.
$roses pengeringan mencegah terbentuknya hidrat gas dan mengurangi
korosi. &ika gas tidak mengalami proses pengeringan maka air yang
berbentuk cair akan terkondensasi di dalam pipa dan terakumulasi di titik
terendah sepanjang pipa sehingga bisa mengurangi kapasitas alir pipa
tersebut. %eberapa metode telah dikembangkan untuk mengeringkan gas
pada skala industri. 3ua metode utama yang sering digunakan untuk
proses pengeringan adalah adsorpsi adsorption! dan absorpsi
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
4/10
4
absorption!" $engering desiccant! yang biasa digunakan dalam proses
adsorpsi adalah molecular sieves zeolites!# silica geldan bauxite")ntuk
proses absorpsi, desiccant yang sering digunakan adalah di-etilen glikol
dan tri-etilen glikol.
$"$"% Penyerapan Air &engguna'an Padatan Adsorpsi!
$roses pengeringan menggunakan adsorpsi +solid bed/
adalah proses dimana desiccant padatan digunakan untuk
menghilangkan uap air dari aliran gas. 3esiccant solid yang biasa
digunakan untuk pengeringan gas adalah yang bisa diregenerasi dan
sehingga bisa digunakan untuk beberapa kali siklus proses adsorpsi-
desorpsi. 2ekanisme adsorpsi pada sebuah permukaan ada dua tipe,
yaitu secara fisik dan secara kimia. $roses yang terkini melibatkan
reaksi kimia yang dinamakan 4chemisorptions5, tetapi proses ini
jarang digunakan digunakan dalam proses pengolahan gas. *bsorben
yang menggunakan proses fisika mengikat at yang akan di adsorp
di permukaannya menggunakan kekuatan daya tarik permukaan
adsorben. %eberapa adsorben yang biasa digunakan dalam proses
adsorbsi adalah alumina# silica gelsdan molecular sieves. *lumina
adalah bentuk hidrat dari alumunium oksida +*l7/ yang diaktifasi
dengan cara mengeluarkan air yang terkandung di dalam bentuk
hidratnya menggunakan panas sehingga menghasilkan nilai
penurunan nilai dew point sampai 8 9 :, tetapi membutuhkan
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
5/10
5
panas yang banyak untuk proses regenerasinya. #arena sifatnya yang
alkali maka alumina tidak bisa digunakan jika gas yang diproses
mengandung gas asam atau bahan kimia yang bersifat asam yang
digunakan untuk perawatan dalam sumur. #ecenderungan untuk
menyerap hidrokarbon berat sangat besar sehingga sangat sulit untuk
dipisahkan selama proses regenerasi. 2empunyai daya tahan yang
baik terhadap cairan tetapi sangat rentan terurai oleh proses agitasi
mekanis oleh aliran gas.
$"$"$Penyerapan Air &engguna'an Gli'ol A(sorpsi!
$engeringan menggunakan metode absoprsi melibatkan
penggunaan desiccant cair untuk menghilangkan uap air dari gas.
2eskipun banyak cairan yang memiliki kemampuan untuk menyerap
air dari gas.
1alah satu proses pengeringan menggunakan metode
absorpsi adalah Glycol Dehydration.3alam proses ini desiccant cair
digunakan untuk menyerap uap air dari aliran gas. Glikol yang
merupakan bahan utama dalam proses ini mempunyai afinitas yang
tinggi terhadap air. Ini berarti bahwa jika dikontakkan dengan aliran
gas alam yang mengandung air, glikol akan berfungsi untuk
mengambil air dari aliran gas tersebut. $ada dasarnya, Glycol
Dehydration menggunakan larutan glikol yang biasanya adalah di-
etilen glikol +3;G/ atau tri-etilen glikol +(;G/, yang dialirkan
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
6/10
6
kedalam sebuah bejana tertutup yang dinamakan 4contactor5 dengan
maksud agar terjadi kontak dengan aliran gas.
2.3; Pengertian Adsorpsi
*dsorpsi adalah proses pengikatan bukan reaksi at tertentu
oleh permukaan penjerap< adsorbent. $adatan penjerap harus berpori agar
salah satu komponen yang akan dipisahkan sebagaian terjerap = yang
lainnya tertinggal. 1ubstansi +berupa gas atau cairan/ yang terjerap disebut
adsorbate, sedangkan material yang berfungsi sebgai penjerapnya disebuat
adsorbent.
>alaupun adsorpsi dikaitkan dengan perpindahan dari suatu
gas atau cairan ke suatu permukaan padatan, tetapi terjadi pula
perpindahan dari suatu gas ke permukaan cairan
*dsorpsi adalah suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida
terikat pada suatu padatan yang akhirnya membentuk suatu film +lapisan
tipis/ pada permukaan padatan tersebut.
2.3.1; Jenis)*enis Adsor(ent
$roses adsorpsi dapat berlangsung jika suatu permukaan
padatan dikontakkan dengan molekul-molekul fluida +gas
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
7/10
7
c; 0omposite adsorbent + yang mengadsoprsi secara kimia
dan fisika /
2.3.2; +a'tor),a'tor Adsorpsi
3ayaadsorpsi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu '
a; (ekanan, tekanan yang dimaksud adalah tekanan
adsorbate-nya. #enaikan tekanan dapat menaikkan jumlah
fluida yang diadsorpsinya.
b; (emperature absolute, adalah temperature adsorbate-nya.
$ada saat molekul-molekul fluida melekat pada permukaan
adsorbent maka akan terjadi pelepasan sejumlah energy.
%erkurangnya temperature akan menambah jumlah
adsorbate yang teradsorpsi begitu juga sebaliknya.
c; Interaksi potensial, adalah adsorbate dengan dinding
adsorben, sangat berAariasi tergantung sifat adsorbate-
adsorbent-nya.
d; &enis adsorbate meliputi '
1; )kuran molekul adsorbate, ukuran yang sesuai
merupakan hal penting agar proses berlangsung
dengan baik, karena molekul-molekul yang dapat
diadsorpsi adalah molekul-molekul yang diameternya
lebih kecil atau sama dengan diameter pori-pori
adsorbentnya.
2; #epolaran at, apabila berdiameter sama maka
molekul polar lebih kuat diadsorpsi daripada molekul-
molekul non polar. 2olekul-molekul yang lebih polar
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
8/10
8
dapat menggantikan molekul-molekul yang kurang
polar pada prioritas adsorpsi.
e; #arakteristik adsorbent meliputi '
1; #emurnian adsorbent, maka adsorbent yang lebih
murni lebih diinginkan karena memiliki kemampuan
nmengadsorpsi lebih baik.
2; Luas permukaan = pori-pori *dsorben. ¨ah
molekul adsrobent yang teradsorpsi akan meningkat
dengan bertambahnya luas permukaan dan Aolume
pori-pori adsorbent.
$"-"- &e'anisme Proses
$rinsip kerja proses adsorpsi 2enurut >eber +9"B/ dan
%enfield +9"B/ mekanisme proses adsorpsi yaitu '
1; 2olekul-molekul adsorbent berpindah dari fase bagian terbesar
larutan permukaan interface, yaitu lapisan film yang melapisi
permukaan adsorben atau eksternal.
2; 2olekul adsorbent dipindahkan dari permukaan ke permukaan
luar dari adsorben.
3; 2olekul-molekul adsorbat di pindahkan dari permukaan luar
adsorben menyebar menuju pori pori adsorben. :ase ini disebut
dengan difusi pori.
4; 2olekul adsorbat menempel pada permukaan pori-pori
adsorben.
2.4; AdsorpsiMolecular Sieve
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
9/10
9
Molecular Sieves adalah bentuk kristal dari alumina-silikat
alkali-logam +kalsium atau natrium/, sangat mirip dengan tanah liat.
1angat berpori dengan jarak antar pori yang sangat sempit dan luas
permukaan yang besar. 2emiliki muatan polar lokal yang sangat tinggi
pada permukaannya sehingga menciptakan proses adsorpsi yang sangat
efektif untuk senyawa polar seperti air dan hydrogen sulfide. 2olecular
sieAes bersifat alkali dan bisa menimbulkan masalah jika ada at asam di
dalam aliran gas.
2olekul-molekul yang cukup kecil akan diadsorpsi melewati
pori-pori, sedangkan molekul-molekul yang lebih besar akan ditolak.
$enyaring molekular berbeda dengan penyaring secara umum yang
digunakan untuk menyaring molekul pada tingkatan tertentu. 1ebagai
contoh, adalah molekul air yang mungkin cukup kecil sehingga dapat
melewatinya. leh karena itu, penyaring molekular sering berfungsi
sebagai pengering +dessicant/. $enyaring molekular " dapat mengadsorpsi
air sampai ! dari berat yang dimilikinya +Gubta = 3emirbas 9/.
$enyaring molekular biasanya terdiri dari mineral-mineral aluminosilikat,
tanah liat, kaca berpori, arang mikroporous, eolit, karbon aktif, atau
senyawa-senyawa sintetis yang memiliki struktur terbuka yang dapat
dilalui oleh molekul-molekul kecil, seperti nitrogen dan air.
$enyaring molekular sering digunakan dalam industri
petroleum, terutama untuk purifikasi aliran gas. 3i laboratorium kimia,
digunakan untuk pemisahan senyawa-senyawa dan pengeringan bahan-
-
7/24/2019 BAB II (Autosaved) Dhu Molsive
10/10
10
bahan dasar reaksi. 2etode untuk regenerasi penyaring molekular meliputi
perubahan tekanan +seperti pemekat oksigen/, pemanasan dan pembersihan
dengan menggunakan gas pembawa +seperti ketika digunakan dalam
dehidrasi etanol/, atau pemanasan dengan Aakum tinggi.