tinjauan fccu di pertamina ru iii plaju

7/23/2019 tinjauan fccu di pertamina RU III Plaju

1/10

Bab 6

Catalytic cracking

Reaksi katalitk dapat diklasifikasikan menjadi 2 kategori :

1. Perengkahan primer molekul minyak dan gas

2. Penataan tahap kedua dan perengkahan kembali dari produk yang telah direngkah

Pengembangan katalis FCC

Katalis komersial pertama untuk FCC adalah tanah liat yang di treatment sehingga bersifat

asam. Kemuidan, silia!alumina yang mengandung 1"!1#$ alumina untuk menggantikan katalis

tanah liat. Katalis silia lumina lebih stabil dan menghasilkan produk unggulan.

Pertengahan 1%#", katalis silia!alumina yang mengandung 2#$ alumina digunakan

karena ketsabilan yang lebih tinggi. Katalis ini bersifat amorf& strukturnya terdiri dari silia!

alumina yang tersebar seara aak, hubungan tetrahedral. 'ebarapa impro(isasi keil dalam hal

selekti(itas danyield dapat diapai dengan beralih ke katalis magnesia!silika dan alumina!

)ironia!silia. 'erturut!turut, selisih !1 harus diimbangi dengan kation untuk mnejaga netralitas

listrik.

Dampak zeolite

*eolit adalah silikat alumina kristalin yang memiliki struktur pori biasa. *eolite terdiri dari blok

silikat dan alumina tetrahedral. +etiap tetrahedron terdiri dari silikon atau atom aluminium di

pusat tetrahedron dengan atom oksigen di sudut!sudut. Karena bilangan oksidasi silikon dan

aluminium masing!masing dalam keadaan - dan , selisih 1 harus diimbangi dengan kation

untuk menjaga netralitas listrik.

Kation yang menggantikan ion natrium menentukan akti(itas katalis dan selekti(itas.

*eolit disintesis dalam lingkungan basa seperti natrium hidroksida, menghasilkan

soda!/ )eolit. *eolit soda!/ ini memiliki stabilitas sedikit, tapi natrium dapat dengan mudah

dipertukarkan. 0on natrium bertukar dengan kation, seperti hidrogen atau ion tanah jarang,

meningkatkan keasaman dan stabilitas. /ang paling banyak digunakan senyaa tanah jarang

yang lantanum 3a4 dan erium Ce4.

letak katalis asam keduanya 5enis 'ronsted dan 3eis. Katalis dapat memiliki yang kuat

atau yang lemah tempat bronstednya atau tempat 3eis yang kuat atau lemah. 'ronsted tipe

asam adalah bagian yang mampu menyumbangkan proton. 6sam klorida dan sulfat adalah asam

'ronsted khas. leis tipe!asam adalah bagian yang menrima eletron. leis 3eistipe asam


2/10

mungkin tidak memiliki hidrogen di dalamnya, tetapi mereka masih asam. 6luminium klorida

adalah ontoh klasik dari

6sam 3eis. 7ilarutkan dalam air, akan bereaksi dengan hidroksil, menyebabkan penurunan

dalam p8 larutan

.+ifat asam katalis tergantung pada beberapa parameter, termasuk metode persiapan,

suhu dehidrasi, rasio silika alumina, dan rasio letak bronsted!leis.

9erobosan dalam katalis FCC adalah penggunaan dan / )eolit selama aal 1%;"!an.

Penambahan )eolit ini seara substansial meningkatkan akti(itas katalis dan selekti(itas.

distribusi Produk dengan katalis )eolit berbeda dengan distribusi dengan silika!alumina. +elain

itu, )eolit 1.""" kali lebih aktif daripada silika!alumina amorf. 6kti(itas yang lebih tinggi

berasal keuatan yang lebih besar dan organisasi dari letak pusat aktif dalam )eolite.

9able ;.

Mekanisme reaksi perengkahan katalitik

3.4 Process Catalytic Cracking

Reaksi kimia Catalytic Crackingditunjukan oleh adanya pemutusan rangkaian!rangkaian

kimia dalam molekul dalam hidrokarbon dengan bantuan panas dan katalis. Pertamina R< 000,

2""%4

Reaksi Catalytic Crackingseara sederhana menjadi dua bagian, yaitu : +uboo, 1%%#4


3/10

1. Primary Cracking Reaction

=erupakan reaksi perengkahan beberapa grup hidrokarbon yaitu parafin, nafthene dan

aromatik.

a. Parafin >lefin Parafin

Contoh :

C2"8-2 C11822 C%82"

=inyak berat Gasoline

b. ?aftene >lefin

Contoh :

C @ C

R C ! R

C @ C

. 6romati 6romati

>lefin

Contoh :

C82! R

C82! R

Progres Reaction

Progres Reaction merupakan reaksi lanjutan dari senyaa yang dihasilkan padaPrimary

Cracking Reaction, antara lain : +uboo, 1%%#4

a. Secondary Cracking


4/10

+enyaa dari parafin akan menghasilkan parafin dan olefin dengan berat molekul lebih

keil.

Contoh : C%82" C;81- C8;

Parafin Parafin (Gasoline) >lefin 3PA4

b. Convertion

+enyaa >lefin yang reaktif menjadi senyaa olefin yang mempunyai berat molekul

yang keil.

Contoh : C%81B C8; C;812

>lefin (Gasoline) >lefin 3PA4 >lefin Gasoline4

c. Dehidrogenation

9erjadi pemutusan ikatan arbon hidrogen pada senyaa >lefin.

Contoh : C%81B C%81; 82

>lefinGasoline4 >lefinGasoline4 8idrogen

Pada RFCC< Primary Cracking adalah lebih diutamakan dengan usaha

memaksimumkanproduk Gasoline, sedangkan Secondary Cracking yang menghasilkan produk

gas dan oke perlu dibatasi.

7alam proses perengkahan digunakan jenis katalis 8eterogen yaitu 6luminium

+ilia6l2>+i>24 yang berfungsi untuk memperepat dan mengarahkan reaksi, sehingga produk

yang didapat sesuai dengan apa yang dinginkan. Pertamina, 2""%4

7alam proses produksinya dihubungkan dengan reaktor tempat terjadinya

crackingperengkahan sehingga katalis yang telah digunakan dalam reaktor akan diregenerasi

dan dapat dikembalikan lagi ke reaktor setelah diregenerasi seara kontinue. Pertamina, 2""%4

Pada reaktor terjadi Chemical Cracking reactiondari umpan hidrokarbon yang kontak

dengan katalis pada temperatur #""oC!#2"oC sehingga terjadi proses crackingperengkahan ini

akan terjadi pembentukan coke.Coke yang dihasilkan dari proses rakingperengkahan tesebut

akan terdeposit pada katalis yang disebut sebagai spent catalist4 sehingga dapat menyebabkan


5/10

penurunan akti(itas katalis dalam proses crackingperengkahan, untuk itu spent catalisttersebut

harus diregenerasi dalam. Pertamina, 2""%4

Cokeyang terdeposit pada katalis akan dibakar dengan bantuan udara pembakar yang di

injeksikan ke dalam Regenerator sehingga terjadi proses pembakaran coke dengan temperatur

berkisar antara ;#"oC! D#"oC. Katalis yang sudah di bakar dan dihilangkan deposit okenya

disebut regenerated catalist4 akan digunakan lagi pada reaktor sebagai pembantu dalam proses

perengkahan. Pertamina, 2""%4

Regenerasi katalis dilakukan dengan mengoksidasi coke pada katalis dengan udara

disuplai dari =6') Main ir !lo"er dan C6'4 Conttrol ir !lo"er. #lue gas hasil

pembakaran kemudian masuk ke dalam lima buah cyclonedengan duastage untuk memisahkan

partikel!partikel katalis yang terbaa. Pertamina, 2""%4

AP!" #!$M%D&MA&"A

+eperti yang dinyatakan sebelumnya, atalyti raking melibatkan serangkaian reaksi simultan.

'eberapaReaksi ini endotermik dan beberapa eksotermis. +etiap reaksi memiliki panas

Reaksi yang terkait dengan itu 9abel ;.-4. Panas keseluruhan reaksi mengau 9>963 atau

gabungan panas reaksi. =eskipun ada sejumlah reaksi eksotermis, 9>963 P6?6+

Reaksi masih endotermik.

katalis yang telah diregenerasi menyuplai pasokan energi yang ukup untuk menaikkan

temperatur keluaran, untuk memanaskan pembakara udara dengan suhu gas buang, untuk

memberikan panas endotermik reaksi, dan untuk mengimbangi kerugian panas ke atmosfer. itu


6/10

sumber energi ini adalah pembakaran kokas yang dihasilkan dari reaksi.

hal ini jelas baha jenis dan besarnya reaksi ini berdampak pada panas

keseimbangan unit. sebagai ontoh, sebuah katalis dengan karakteristik transfer hidrogen yang

kurang akan menyebabkan panas total reaksi menjadi lebih endotermik. akibatnya, ini akanmembutuhkan sirkulasi katalis yang lebih tinggi dan, mungkin, hasil kokas yang lebih tinggi

untuk menjaga keseimbangan panas.

P$%! FCC D& &'D(#$&

+alah satu industry yang melakukan FCC adalah pertamina Re$inery %nit000 Plaju, sumatera

selatan yang mengolah komponen crudemenjadi produk!produk turunannya yang mempunyai

nilai ekonomis tinggi. #eed dari unit FCC adalah !ottom Product dari Crude Distiller &ong

Residue4 dan Medium Product dari'igh acuum %nit'% 'ighMedium acuum Gas *il4.

Proses di FCC merupakan proses perengkahan fraksi berat destilasi rude menjadi senyaa!

senyaa yang lebih ringan dengan bantuan katalis dalam sebuah reaktor.

7eskripsi proses f:

=inyak bumi bila dipanaskan pada suhu 1#"C E D""C dengan tekanan 1 atm akan mengalami

perengkahan yaitu perubahan molekul dari molekul yang besar yang mempunyai titik didih

tinggi menjadi molekul yang keil yang mempunyai titik didih yang rendah. 8al inilah yang

menjadi dasar dari proses RFCC.+i>24.

7eskripsi proses dari unit RFCC< dapat dilihat dari penjelasan berikut ini :

a. Feed System

dan &ong Residue dengan

perbandingan 1;#.""" 'P+7 A> dan -.""" 'P+7 &ong Residue. A> yang berasal dari

8< dengan temperatur 22""C dipompakan ke vesselbersama!sama dengan &ong Residue

dari C7 000000 Plaju dengan temperatur 1#""C.


7/10


8/10

dilute phaseyang tinggi GD"""C4 sehingga terjadi kondisi a$ter burningyang menyebabkan

meningkatnya temperatur seara mendadak sehingga dapat merusak peralatan dan catalyst

lostmelaluistack.

c. Main Fractionator

Aas hasil cracking dengan temperatur #2""

C dialirkan ke bottom kolom primary$ractionator FC !914. Produk baah dari primary $ractionator yang berupa slurry oil

ditarik dengan pompa FC P!- menuju ke 8H FC H!2 untuk memanaskan umpan. Produk atas

overhead vapour4 dari primary $ractionator ditransfer ke bottom kolom secondary

$ractionatorFC 9!2".

Produk baah secondary $ractionator yang berupa &ight Crude *il4 3C> dibagi

menjadi dua alian yaitu internal re$lu- dan sebagai umpan pada kolom stripperFC 9!2.

,nternal re$lu- dikembalikan ke kolom primary absorber yang dikontrol oleh 30C 2""#.

9ujuh side streamdari kolom secondary $ractionatordigunakan sebagai refluI dan otal

Pump round 9P64.Re$lu-dikemballikan kesecondary $ractionatoryang dikontrol oleh

le(el ontrol 30C 2"";. +edangkan 9P6 dipompakan ke Sponge bsorber F3R+ 9!-"2

sebagai&ean *ilyang sebelumnya didinginkan oleh 8H F3R+ H!-"#. 6liran 9P6 dikontrol

oleh F0C 2"", sedangkan temperatur dikontrol oleh 90C 2""- dengan mengoperasikanir

#an CoolerFC H!21 op Pump round Cooler4. 9P6 kemudian dikembalikan ke punak

kolomsecondary $ractionatorsetelah diampur dengan rich oildari Sponge bsorber.

*verhead vapour dari kolom secondary $ractionator yang berupa gas dan gasoline

dikondensasikan denganpartialcondensersetelah diampur dengan "ash "ater. Condensed

li/uiddan vapourkemudian ditampung dalam drum FC 7!2".

+etelah dipisahkan dari kandungan air, condensed li/uid dan vapour tersebut

ditampung dalam distillate drumFC 7!D. +etelah dipisakan airnya, maka condensed li/uid

unstabili0ed gasoline4 ditarik dengan pompa dan dipisahkan menjadi dua aliran, yaitu

sebagai overhead re$lu-dangasolineproduk yang kemudian dikirim kePrimary bsorber

F3R+ 9!-"1. *verhead re$lu- dikontrol oleh temperatur kontrol 90C! pada punak

Secondary #ractionator.&o" pressure vapour "et gas4 dari distillate drum FC 7!D ditransfer ke 1et Gas

CompressorF3R+ C!1"1 dan akan dipisahkan kondensatnya di vessel compression suction

drumF3R+ 7!-"1. 9ekanan Main #ractionatordikontrol oleh P0C!1 yang dipasang pada

1et Gas &ine.

). Light End Unit


9/10

#lue gasyang berasal dari F3R+ 7!-"1 dihisap dengan 1et Gas CompressorC!1"1

dan dimasukkan ke vessel interstage receiver F3R+ 7!-"24. +ebagian gas keluaran

compressor stage 0 disalurkan ke inletpartial condenser FC H!- untuk mengatur press

balance reactor. *utlet gasdari F3R+ 7!-"2 dengan temperatur B"C dan tekanan ,D2

kgm2g dihisap oleh comressor stage00 dengan temperatur 11""C dan tekanan 1# kgm2g

kemudian bergabungn dengan aliran!aliran :

*verheadkolomstripperF3R+ 9!-"

!ottom productkolomPrimary bsorberF3R+ 9!-"1

1ash "aterdari bottom vesselF3R+ 7!-"2.

Aabungan keempat aliran tersebut dengan temperatur D2"C sebelum masuk ke high

(essel pressure reei(er F3R+ 7!-"- didinginkan terlebih dahulu dengan 6ir Fan Cooler

F3R+ H!-"1 temperatur outlet #;"C4 dan ooler F3R+ H!-"2 hingga diperoleh temperatur

akhir B"C.Aas dari vesselF3R+ 7!-"- dengan temperatur B"C dan tekanan 1-,D kgm2g,

diumpankan ke kolom Primary bsorber F3R+ 9!-"1 dengan menggunakan 2aphta dari

distillate drumFC 7!D sebagai absorber. Aas dari overheadkolomPrimary bsorberF3R+

9!-"1 selanjutnya dimasukkan ke Sponge bsorber F3R+ 9!-"2. +ebagai absorber

digunakan&ean *ildari Secondary #ractionator4.&i/uiddari vesselF3R+ 7!-"- dialirkan

dengan pompa menuju ke kolom stripper F3R+ 9!-". +ebelum masuk kolom fluida

tersebut dipanaskan terlebih dahulu di 8H F3R+ H!-"; hingga temperaturnya menjadi ;1"C.

!ottom dari kolom stripperF3R+ 9!-" dengan temperatur 122"

C dan tekanan 12

kgm2g, diumpankan ke kolomDebutani0erF3R+ 9!1"2 untuk dipisahkan antara 3PA dan

2aphta.


10/10

sebagai umpan untuk unitpolypropylenePlaju.!ottom productdari kolom Stabili0er3+ 9!1

yaitu C-akan di!treatinglebih lanjut.

tinjauan fccu di pertamina ru iii plaju

Documents