Bab II Uraian Proses

29
BAB II URAIAN PROSES 2.1 Pendahuluan Pengolahan gas alam di PT. Surya Esa Perkasa, LPG Plant Lembak, Simpang Y merupakan plant yang berdiri sendiri (stand alone plant) yang dirancang untuk memisahkan Propane, LPG dan Condensate dari Feed Raw Material (bahan baku) berupa gas alam yang berasal dari pipa transmisi Pertamina dengan tekanan 415–430 psig dan temperatur 68-73 0 F dengan kondisi gas basah/jenuh oleh kandungan air ( saturated water ). Plant ini dirancang untuk memproses 60 MMscf gas umpang dan mampu menghasilkan produk Propane, LPG sampai 97% mol C 3 /C 4 dan Condensate (C 5 + ). Lean gas (gas ringan) sisa dari pemisahan LPG akan dikembalikan atau dialirkan ke Pipeline untuk dijual ke pihak lain. 2.2 Bahan Baku Bahan baku untuk produksi LPG di PT. Surya Esa Perkasa adalah gas alam yang berasal dari jalur pipa transmisi gas Pertamina yang terdiri dari beberapa komponen. Komponen gas alam tersebut antara lain: 2.2.1 Natural-Gas Constituents Hydrocarbons a. Methane b. Ethane c. Propane

Transcript of Bab II Uraian Proses

Page 1: Bab II Uraian Proses

BAB II

URAIAN PROSES

2.1 Pendahuluan

Pengolahan gas alam di PT. Surya Esa Perkasa, LPG Plant Lembak, Simpang Y

merupakan plant yang berdiri sendiri (stand alone plant) yang dirancang untuk

memisahkan Propane, LPG dan Condensate dari Feed Raw Material (bahan baku)

berupa gas alam yang berasal dari pipa transmisi Pertamina dengan tekanan 415–430 psig

dan temperatur 68-73 0F dengan kondisi gas basah/jenuh oleh kandungan air ( saturated

water ).

Plant ini dirancang untuk memproses 60 MMscf gas umpang dan mampu

menghasilkan produk Propane, LPG sampai 97% mol C3/C4 dan Condensate (C5+). Lean

gas (gas ringan) sisa dari pemisahan LPG akan dikembalikan atau dialirkan ke Pipeline

untuk dijual ke pihak lain.

2.2 Bahan Baku

Bahan baku untuk produksi LPG di PT. Surya Esa Perkasa adalah gas alam yang

berasal dari jalur pipa transmisi gas Pertamina yang terdiri dari beberapa komponen.

Komponen gas alam tersebut antara lain:

2.2.1 Natural-Gas Constituents

Hydrocarbons

a. Methane

b. Ethane

c. Propane

d. i-Butane

e. n-Butane

f. i-Pentane

g. n-Pentane

h. Cyclopentane

i. Hexane

Page 2: Bab II Uraian Proses

Komponen Berat MolekulTitik Didih

(°F)Spgr

Panas

Pembakaran

(Btu/ft3)

CH4

C2H6

C3H8

i-C4H10

n-C4H10

i-C5H12

n-C5H12

C6+

16,04

30,07

44,09

58,12

58,12

72,15

72,15

86,17

-258,7

-127,5

-43,7

10,9

31,1

82,1

96,9

155,7

0,3

0,36

0,51

0,56

0,58

0,62

0,63

0,66

911

1631

2353

3094

3101

3698

3709

4404

Sumber : Perry’s Chemical Engineering Hand’s Book, 1996

Tabel 1. Sifat Fisik Hidrokarbon Penyusun Gas Alam

Adapun sifat kimia gas alam adalah sebagai berikut:

a. Memiliki rumus umum molekul : CnH2n+2

b. Bereaksi dengan Oksigen (O2) membentuk CO2 dan uap air (H2O).

c. Merupakan campuran Hidrokarbon yang terdiri dari 60-90% Hidrokarbon ringan dan

Hidrokarbon berat serta gas pengotor/inert.

2.2.2 Desain Basis

Feed Gas

Inlet Gas Flowrate : 60 MMSCFD

Inlet Temperature : 100-120 oF

Inlet Pressure : 460 psig

Page 3: Bab II Uraian Proses

Komposisi bahan baku yang digunakan PT. Surya Esa Perkasa tercantum pada tabel 2

berikut ini:

Komponen Komposisi (%mol)

CO2

N2

C1

C2

C3

i-C4

n-C4

i-C5

n-C5

n-C6

5,86

0,44

81,21

6,31

3,65

0,64

0,79

0,29

0,20

0,22

Sumber: Laboratorium LPG Plant PT. Surya Esa Perkasa, 2012

Tabel 2. Komposisi Feed Gas

2.3 Proses Produksi

Secara garis besar LPG Plant terdiri dari process system sebagai berikut:

1. Feed Gas Inlet & Compression System

2. Dehydration (Glycol System)

3. Chilling/ Cold Box and Separation System

4. Fractionation

5. Refrigeration System

6. Hot Oil System

7. Flare & Disposal System

8. Storage & Loading System

9. Control & ESD System

2.3.1 Feed Gas Inlet & Filtering System

Page 4: Bab II Uraian Proses

Feed Gas dengan kondisi temperatur 75-80 oF dan tekanan 460 Psig

dialirkan melalui Flow Control Valve yang secara otomatis dapat mengontrol laju

alir Feed Gas ke LPG Plant,yaitu sebanyak 60 MMscfd. Selanjutnya gas umpan

ini masuk kedalam Scrubber (V-004) untuk dilakukan pemisahan air yang tidak

terlarut atau cairan yang terikut dalam umpan .kondisi temperatur di dalam

Scrubber yaitu 75-100oF dan tekanan 400-420 Psig. Proses pemisahan antara gas

dan air yang terikut terjadi karena feed gas ditabrakkan ke dinding Scrubber ,

sehingga air dan fraksi berat yang terikut pada feed gas terlepas dan turun karena

adanya gaya gravitasi dan juga didalam Scrubber dilengkapi dengan demister-

demister yang fungsinya untuk memisahkan partikel-partikel halus agar tidak

terikut masuk ke dalam Compressor dan sekaligus dapat menahan liquid yang

belum terpisah ketika ditabarkan ke dinding Scubber, sehingga cairan akan

kembali kebawah. Pada bagian bawah Scrubber merupakan tempat penampungan

cairan yang terpisah dari Feed Gas yang kemudian akan dialirkan ke Sump Tank

secara otomatis yang diatur oleh Level Controller Valve .

Selanjutnya dari bagian atas Scrubber gas umpan akan masuk ke dalam Feed

Gas Compressor (C-101 A/B) untuk dinaikan tekananya, yang mana Pressure discharge

dari gas umpan ini adalah ±740 psig dan temperatur 100-120 0F. Setelah itu gas tersebut

didinginkan di After Cooler (E-101A/B),agar temperaturnya tidak terlalu tinggi.

Kondisi temperatur keluaran After Cooler yaitu ±116oF. Kemudian gas umpan

dilewatkan ke dalam Coalising Filter (V-200) untuk menghilangkan kotoran

padatan/partikel debu dan cairan yang masih terikut di dalam gas umpan, dan juga

cairan yang berupa Lube Oil yang berasal dari Compressor. kondisi tekanan pada

Coalising Filter ini yaitu ±735 Psig.

Coalising Filter (V-200)berbentuk vessel vertikal yang tersusun menjadi 2

barrel. Top Barrel berfungsi sebagai filter (saringan), dan Bottom Barrel

berfungsi sebagai tandon/tempat cairan yang terpisah dari proses Filtering. Top

Barrel merupakan filtrasi menggunakan Multiple Coalescer type Disposable

Filter Element, yang disusun didalam vessel yang dilengkapi bukaan (Manhole)

yang cukup lebar untuk memudahkan penggantian filternya.

Page 5: Bab II Uraian Proses

Filter Element ini secara berkala harus diganti untuk menjaga kualitas

filtrasi, yaitu bila elemennya telah jenuh dengan partikel debu. Penggantian Filter

Element ditandai dengan adanya perbedaan tekanan yang cukup besar antara gas

masuk dan keluar Filter Element, yang dapat dilihat di Pressure Diffrential

Indicator. Bottom Barrel, berfungsi untuk menampung cairan yang terpisah dari

barrel atas. Cairan ini selanjutnya secara otomatis dialirkan ke Disposal System

(sistem buangan) yang diatur oleh level controller Valve.

Gas umpan yang keluar dari Coalising Filter (V-200) diharapkan sudah bebas

dari partikel debu dan partikel cairan yang terikut didalamnya,dan kemudian dialirkan ke

Cold Box untuk dilakukan pendingin sehingga temperatunya menjadi ±85oF. kemudian

gas yang sudah bersih ini dialirkan TEG Separator ( V-120) untuk membantu

pemisahan air yang tidak terlarut atau liquid yang masih terikut dalam feed gas,

sebelum masuk kedalam Dehidration Unit/Glycol Contactor (V-100) . cara kerja dari

alat TEG Separator ( V-120) itu sendiri sama halnya dengan Scrubber (V-004), yang

mana pada bagian bawah TEG Separator merupakan tempat penampungan cairan

yang terpisah dari gas umpan yang kemudian akan dialirkan ke Sump Tank secara

otomatis yang diatur oleh Level Controller Valve .kemudian dari bagian atas gas

akan dialirkan ke Dehidration Unit/Glycol Contactor (V-100).

2.3.2 Dehydration Unit (Glycol Contactor)

Gas umpan yang telah disaring, kemudian dimasukkan ke dalam Glycol

Contactor (V-100). Kondisi temperatur pada alat ini yaitu 88-90oF dengan

tekanan ± 712 Psig. Glycol Contactor ini berfungsi untuk mengontakkan

Triethylene glicol (TEG) yang merupakan absorben dari proses untuk

menghilangkan atau mengurangi kandungan air yang masih ada dalam gas

umpan. Sebelum TEG masuk pada bagian atas Glycol Contactor, TEG terlebih

dahulu dilewatkan melalui Heat Exanger (E-105) agar temperatur pada saat

masuk ke Glycol Contactor tidak teralu tinggi, yang mana temperatur TEG

sebelum masuk Heat Exanger yaitu ±165oF, sedangkan temperatur TEG setelah

melewati Heat Exanger yaitu ±109oF.

Page 6: Bab II Uraian Proses

Setelah melakukan penyerapan terhadap air dalam gas umpan, cairan TEG

akan menjadi jenuh , dan keluar dari bagian bawah Glycol Contactor. TEG yang

sudah jenuh (Rich TEG) harus di-regenerasi,supaya bisa digunakan kembali utuk

melakukan penyerapan terhadap air yaitu dengan cara mengalirkan dan

memanaskannya ke dalam Regeneration Reboiler hingga mencapai temperatur

titik didih air,dengan menggunakan pemanas tipe konveksi, sehingga air akan ter-

uapkan dan terpisah dari TEG. Selanjutnya TEG dilewatkan ke Stripping Column

untuk dilakukan Stripping. TEG yang telah bebas dari kandungan air (Lean TEG)

selanjutnya bisa digunakan kembali untuk melakukan penyerapan terhadap air

dalam gas umpan, dengan cara disirkulasi kembali ke dalam Glycol Contactor

(V-100), namun terlebih dahulu dilewatkan melalui Heat Exanger (E-105)

menggunakan pompa (P-170A/B) dengan laju alir ±6 USGPM.

Gas kering (sedikit kandungan air) hasil dari proses dehidrasi ini akan

keluar dari bagian atas glycol Contactor dan dilewatkan melalui Heat Exanger

(E-105),untuk mendinginkan TEG yang akan masuk kedalam Glycol Contactor,

yang mana temperatur gas kering sebelum masuk Heat Exanger yaitu ±89oF,

sedangkan temperatur TEG setelah melewati Heat Exanger yaitu ±86oF.

Kemudian gas kering ini dialirkan ke Cold Box.

2.3.3 Chiller/Cold Box and Separation System

Pada sistem ini, mula-mula gas kering dari Glycol Contactor dialirkan ke

dalam Cold Box untuk didinginkan. Cold Box adalah Plate-Fin Heat Exchanger

yang terbuat dari bahan aluminum yang berfungsi untuk mendinginkan feed gas,

dengan cara yang sama seperti pada Series Heat Exchanger, tetapi memiliki

efisiensi perpindahan panas yang sangat tinggi. Media pendingin Cold Box yaitu

dari Propane Refrigerant, Vapor dan liquid LTS dan Vapor De-Ethanizer.

Sehingga Temperatur gas keluar dari Series Heat exchanger/Cold Box yaitu ±-

38oF dengan kondisi tekanan ±700 Psig.

Selanjutnya gas dialirkan ke Low Temperature Separator (V-250), namun

terlebih dahulu dilewatkan melalui JT Valve, untuk dilakukan penurunan tekanan,

sehingga tekanan keluar JT Valve yaitu ± 600 Psig. Akibat dari adanya penurun

Page 7: Bab II Uraian Proses

tekanan ini, maka temperaturnya pun mengalami penurunan menjadi ±-47oF.

Dengan menurunnya temperatur maka diharapkan senyawa C3, C4, C5+, akan lebih

banyak yang ter-Kondensasi menjadi cairan. Kemudian didalam Low

Temperature Separator (V-250) terjadi pemisahan berdasarkan perbedaan fase.

fase uap yang kaya akan kandungan C1 dan C2 yang merupakan lean gas akan

keluar melalui bagian atas Low Temperature Separator dan dikembalikan lagi ke

Pipe Line PT. Pertamina, namun terlebih dahulu dilewatkan kedalam Cold Box

untuk dimanfaatkan sebagai media pendingin. Sedangkan cairan (NGL) akan

keluar melalui bagian bawah Low Temperature Separator dan kemudian

dilewatkan melalui Cold Box digunakan sebagai media pendingin di Cold Box,

sehingga temperaturnya berubah dari ±-47oF menjadi ±27 oF dengan kondisi

tekanananya yaitu ±480 Psig. NGL kemudian diumpankan ke dalam kolom De-

Ethanizer.

2.3.4 Fractionation

Fractionation System terdiri dari 3 buah kolom, yang merupakan unit-unit

utama dari LPG plant yang berfungsi menghasilkan produk dengan cara distilasi

berdasarkan perbedaan titik didih dari masing-masing komponen gas umpan,

yaitu:

1. De-Ethanizer Column

2. De-Propanizer Column

3. De-Butanizer Column

2.3.4.1 De-Ethanizer Column

Umpan NGL dialirkan kedalam De-Ethanizer Column untuk memisahkan

komponen ringan (C1 dan C2) dari umpan De-Ethanizer Column dengan cara

distilasi berdasarkan perbedaan titik didihnya. De-Ethanizer Column dibagi

menjadi 3 bagian (section), yang paling atas disebut Rectification Section

sebanyak 6 tray, yang bagian bawah disebut Stripping Section sebanyak 24 tray,

sedangkan dasar kolom disebut Heating dan Product Withdrawal Section. Umpan

NGL akan masuk ke tray ke-7 di bagian atas Stripping Section sebagai campuran

Page 8: Bab II Uraian Proses

dua fase (kira-kira 70% mol berbentuk cairan, sisanya berupa uap). Umpan yang

berbentuk cairan akan mengalir ke bawah kolom melewati serangkaian Tray

menuju dasar kolom, sebagian dari cairan ini masuk ke dalam Reboiler untuk

diuapkan dengan menggunakan Hot Oil yang mengalir di Shell-Side Reboiler-nya,

dengan kondisi temperatur Reboiler ±245oF,dan tekanan ±488 Psig.

Uap panas ini kemudian akan masuk kembali ke dalam kolom dan

mengalir ke atas melalui serangkaian Tray untuk memanaskan cairan yang turun

ke bawah melalui Tray yang sama,sehingga fraksi ringan yang berupa C1, C2, dan

sedikit C3+ akan menuju keatas bagian kolom De-Ethanizer. Sedangkan komponen

C3, C4 dan C5+ yang sudah bebas dari fraksi ringan selanjutnya mengalir melewati

weir ke dalam Product Withdrawal Section, dan keluar dari kolom diatur oleh

control valve menuju De-Propanizer Column. Sementara itu umpan yang

berbentuk uap yang kaya akan komponen C1 dan C2 pada saat masuk ke Column

akan tercampur dengan uap panas yang berasal dari Reboiler, dan mengalir ke

atas kolom melalui Rectification Section, selanjutnya di puncak kolom

didinginkan dengan Trim Cooler, dengan kondisi temperatur ±-8oF dan tekanan

±475 Psig, Sehingga komponen berat yang terdapat di dalam uap akan ter-

kondensasi/ter-embunkan dan akan jatuh ke bawah kolom sebagai cairan reflux,

yang selanjutnya akan terpanasi oleh uap yang mengalir ke atas di dalam

Rectification Section. Komponen C1, C2 dan sedikit komponen C3+ yang tidak

mengembun (Lean Gas) di top kolom selanjutnya dialirkan ke Cold Box untuk

membantu pendinginan di Cold Box sehingga kondisi temperaturnya berubah dari

±-8oF menjadi ±100oF,dan kemudian Lean Gas akan dialirkan ke Recycle

Compressor untuk dinaikkan tekanannya dari ±475 Psig menjadi ±500 Psig

sebelum dikirim kembali ke Pertamina Gas Transmission.

2.3.4.2 De-Propanizer Column

hasil pemisahan di De-Ethanizer Column yang sudah sedikit kandungan

fraksi ringanya akan masuk kedalam De-Propanizer Column memisahkan

Page 9: Bab II Uraian Proses

komponen C3 (Propane) dari komponen C4 dan C5+ dengan cara distilasi

berdasarkan perbedaan titik didihnya. De-Propanizer Column dibagi menjadi 3

bagian (section), yang paling atas disebut Rectification Section sebanyak 8 Tray,

yang bagian bawah disebut Stripping Section sebanyak 28 Tray, sedangkan dasar

kolom disebut Heating dan Product Withdrawal Section. Umpan dari De-

Ethanizer Column akan masuk ke Tray 9 di bagian atas Stripping Section sebagai

campuran dua fase. Umpan yang berbentuk cairan akan mengalir ke bawah kolom

melewati serangkaian Tray menuju dasar kolom, sebagian dari cairan ini masuk

ke dalam Reboiler untuk diuapkan dengan menggunakan Hot Oil yang mengalir

di Shell-Side Reboiler-nya.dengan kondisi temperatur di Reboiler yaitu ±240oF

dan tekanan ±253 Psig. Uap panas ini kemudian akan masuk kembali ke dalam

kolom dan mengalir ke atas melalui serangkaian Tray untuk memanaskan cairan

yang turun ke bawah melalui Tray yang sama. Komponen C4 dan C5+ dan sedikit

C3 selanjutnya mengalir melewati weir ke dalam Product Withdrawal Section, dan

keluar dari kolom diatur oleh control valve menuju De-Butanizer Column.

Sementara itu umpan yang berbentuk uap yang berupa komponen C3 dan sedikit

C4 pada saat masuk ke column akan tercampur dengan uap panas yang berasal

dari Reboiler, dan mengalir ke atas kolom melalui Rectification Section,

selanjutnya menuju Propane Condenser (E-535) dengan kondisi temperatur untuk

±137oF dicairkan dengan media pendingin udara,sehinga keluaran kondenser

sudah berupa cairan dengan kondisi temperatur ±127oF dengan tekanan ±250 Psig

menuju reflux Drum (V-540), dari reflux drum ini sebagian Produk akan

dipompakan dengan Pump (P-545) untuk direfluk kembali menuju kolom De-

Propanizer dan akan mengalir ke bawah dan akan terpanasi oleh uap yang

mengalir ke atas di dalam Rectification Section dan sebagian lagi akan di

Blending dengan Produk dari De-Butanizer column untuk menjadi Produk LPG

yang sebelumnya dilewatkan terlebih dahulu melalui Cooler (E-550), agar

kondisinya memang menjadi cair,dengan kondisi temperatur ±800F yang

kemudian akan disimpan di tangki penyimpanan sementara.

2.3.4.3 De-Butanizer (LPG Column)

Page 10: Bab II Uraian Proses

De-Butanizer (LPG Column) akan memisahkan komponen C3 dan C4 dari

komponen C5+ yang terdapat dalam umpan dari bottom product De-propanizer

Column. De-Butanizer Column terdiri dari 3 bagian, bagian atas disebut

Rectification Section sebanyak 3 Tray, bagian bawah disebut Stripping Section

sebanyak 17 Tray dan bagian dasar column disebut Heating dan Product

Withdrawal Section. Umpan dari De-pronanizer Column yang terdiri dari

kandungan C3, C4 dan C5+ akan masuk ke dalam De-Butanizer Column melalui

tray ke-4 bagian atas Stripping Section sebagai campuran 2-phase . Umpan yang

berbentuk cairan selanjutnya turun ke bagian bawah melalui sejumlah Tray ke

Heating Section, selanjutnya cairan ini dipanaskan di dalam Reboiler untuk

diuapkan dengan menggunakan Hot Oil. Kondisi temperatur di Reboiler yaitu

±305oF dan tekanan ±150 Psig. Uap hasil pemanasan dari Reboiler selanjutnya

akan masuk kembali ke dalam column dan mengalir ke atas melalui sejumlah

Tray, yang akan memanasi cairan yang turun lewat Tray-Tray tersebut.

Condensate (C5+) yang telah stabil, yang banyak mengandung komponen C5 dan

C6, selanjutnya mengalir melewati Weir ke dalam Product Withdrawal Section,

dan keluar lewat Level control menuju Condensate Cooler (E-560) untuk

didinginkan agar produk yang dihasilkan memang berbentuk cairan,sehingga

temperaturnya berubah menjadi ±90oF, kemudian produk dialirkan ke dalam

tangki-tangki Penyimpanan Condensate.

Sementara itu umpan yang berbentuk uap yang berupa komponen C3 dan

C4 pada saat masuk ke column akan tercampur dengan uap panas yang berasal

dari Reboiler, dan mengalir ke atas kolom melalui Rectification Section,

selanjutnya menuju Condenser/fin-fan cooler (E-570) dengan kondisi temperatur

untuk ±170oF dicairkan dengan media pendingin udara,sehinga keluaran

kondenser sudah berupa cairan dengan kondisi temperatur ±150oF dengan tekanan

±135 Psig menuju reflux Drum (V-575).

dari reflux drum ini sebagian Produk akan dipompakan dengan Pump

(P-550) untuk direfluk kembali menuju kolom De-Butanizer dan akan mengalir ke

bawah dan akan terpanasi oleh uap yang mengalir ke atas di dalam Rectification

Section dan sebagian lagi akan di Blending dengan Produk dari De-Propanizer

Page 11: Bab II Uraian Proses

column untuk menjadi Produk LPG, yang sebelumnya dilewatkan terlebih dahulu

melalui Cooler (E-590), agar kondisinya memang menjadi cair,dengan kondisi

temperatur ±850F yang kemudian akan disimpan di tangki penyimpanan

sementara.

2.3.5 Refrigeration System

Refrigeration Package menggunakan propane sebagai refrigerant (98

%mol C3). Propane disimpan di propane accumulator (V-400) dalam dua fase,

pada suhu 980F dan tekanan 174 psig sedangkan levelnya diatur oleh LG-400

dengan level 42%. Kemudian propane dialirkan ke ecominizer (V-330) yang

sebelumnya melewati LCV-330 untuk mengatur level ecominizer, suhunya 320F

dan tekanannya 49 psig, produk atas yaitu berupa vapor di alirkan ke kompresor

(C-310A/B) sebagai second section. Produk bawahnya yaitu berupa propane

liquid dialirkan sebagian ke trim’s cooler sebagai media pendinginnya dan

sebagian ke expantion vessel (v-230), laju alir propane ke trim’cooler diatur oleh

flow control valve sehingga suhu trim’s cooler tersebut menjadi -80F, keluaran

trim’s cooler masuk ke expantion vessel (V-230), di V-230 ini terdapat 2 fase

propane lagi, vapor nya di alirkan sebagai top produk ke propane saction

scrubber (V-300), sedangkan propane cair nya di alirkan ke cold box sebagai

media pendingin. Dari cold box di kemblikan lagi ke V-230 sebagai vapor dan di

alirkan ke V-300, tekanan pada V-300 9 psig dengan temperatur -80F, di V-300

ini propane nya berupa vapour semua, vapour ini dialirkan ke C-310 A/B yang di

atur oleh regulator valve untuk menjaga tekanan di V-300. Vapor ini di tekan

sehingga tekanannya mencapai 180 psig dan suhu 1550F sehingga vapor nya

menjadi superheated atau uap kerin yang masuk ke V-320 A/B. Di V-320 ini lube

oil terpisahkan dan di pompakan ke bali ke engine sedangkan uap propane

dialirkan dan didinginkan di fan cooler (E-410A/B/C), media pendinginnya yaitu

udara sekitar sehingga propane terkondensasi kembali dan dialirkan ke V-400

kembali. Refrigeration System ini merupakan sistem tertutup yang di lengkapi

dengan tempat make up jika propane hilang atau berkurang.

Page 12: Bab II Uraian Proses

Refrigerant system dilengkapi dengan Control Panel tersendiri berbasis

PLC yang terpasang secara terpisah dan didesain khusus untuk menjalankan unit

tersebut. Namun demikian disediakan output “Common alarm” yang terkoneksi

ke Plant Main Control room

2.3.6 Hot Oil System

Hot Oil System merupakan Closed system, yang menggunakan Therminol

66 sebagai media pemanas, dan terdiri dari peralatan sebagai berikut:

1. Hot Oil Heater

2. Hot Oil Expansion Tank

3. Hot Oil Recirculation Pumps

Hot Oil Heater merupakan Dual Furnace (tungku) tipe konveksi

(pemanasan tak langsung) yang berfungsi untuk memanaskan Hot Oil/Therminol

dengan bahan bakar lean gas pada saat operasi normal atau memakai bahan bakar

feed gas pada saat Start-up Plant. Hot Oil mula-mula dipanasi di dalam Heater

kemudian disirkulasi ke LPG plant dengan pompa untuk memanaskan Regenation

Gas Heater, LEF Reboiler dan LPG Reboiler. Hot oil disirkulasi oleh 2x100%

Hot Oil Recirculation Pump. Sementara itu, hot oil yang telah digunakan akan

dikembalikan ke Expansion Tank sebelum sirkulasi ulang setelah dipanaskan

kembali di dalam Heater.

Expansion Tank didesain memiliki ruang yang cukup untuk meyimpan

sementara hot oil dan juga memberikan ruang untuk ekspansi hot oil akibat

pemanasan. Untuk mengganti sebagian hot oil yang hilang selama pemakaian

maka disediakan connection untuk hot oil make-up yang dilengkapi dengan

pompa feeding dan Stroge Tank. Hot Oil System dilengkapi dengan Control Panel

tersendiri berbasis PLC yang terpasang secara terpisah dan didesain khusus untuk

menjalankan unit tersebut. Namun demikian disediakan output “Common alarm”

yang terkoneksi ke Plant Main Control room.

2.3.7 Flare & Disposal System

Page 13: Bab II Uraian Proses

LPG Plant Lembak, Simpang Y tidak dilengkapi dengan Flare System,

sehingga semua keperluan flaring dilakukan dengan menggunakan Flare Stack

milik Pertamina yang memang sudah ter-installed di dekat area plant. LPG plant

Lembak, Simpang Y hanya menyediakan koneksi dari Flare Header ke Existing

Flare Stack milik Pertamina. Disposal System untuk buangan yang berbentuk

cairan tetap disediakan sebagai alat buangan proses sebelum dilepas ke

lingkungan. Gas buangan yang berasal dari venting (PSV) atau gas blowdown

pada saat emergency akan dialirkan ke Flare System milik Pertamina untuk

dibakar terlebih dahulu sebelum dilepas ke atmosfir.

Terdapat 2 buah Disposal System untuk menampung buangan cairan, yaitu

Closed Drain System yang berfungsi menampung sisa cairan yang masih banyak

mengandung Condensate, seperti cairan dari Filter dan Separator.

Untuk cairan yang banyak mengandung air dan buangan yang tidak

bertekanan, dialirkan ke Oil Catcher yang terbuat dari penampungan bak terbuka

yang dilengkapi dengan weir dan untuk memisahkan sisa-sisa Condensate dan air.

Condensate yang telah dipisahkan kemudian dipompakan kembali ke Closed

Drain Dystem, sementara airnya dialirkan ke balong sebelum dibuang ke

lingkungan.

2.3.8 Storage and Loading System

LPG Tank Lembak, Simpang Y dilengkapi dengan 4 buah LPG Tank

berbentuk vessel horizontal dengan kapasitas per Tank 150 tons. Tank ini

dilengkapi dengan Water Cooling System yang berfungsi untuk mendinginkan

Tank apabila suhu cairan di dalam tangki melebihi titik aman temperatur

penyimpanan.

System Loading LPG produk dilakukan dengan Loading Truck

menggunakan Weighing Bridge Station. LPG dialirkan dari tangki penyimpan

dengan LPG Pump yang masing-masing berkapasitas 88 Gpm.

Plant ini juga dilengkapi dengan 1 buah LPG Offspec Tank berkapasitas

150 ton yang berfungsi untuk menampung hasil LPG yang tidak memenuhi

spesifikasi sebelum di-recycle kembali ke proses plant dengan menggunakan LPG

Page 14: Bab II Uraian Proses

Off Spec Pump yang berkapasitas gpm. Terdapat 1 buah Propane Tank untuk

menampung produk propane dengan kapasitas 50 ton. Terdapat 1 buah

Condensate Tank untuk menampung produk Condensate dengan kapasitas 125

ton.

Loading Propane dan Condensate produk dilakukan dengan dispenser

menggunakan Filling Station. Condensate dialirkan dari tangki penyimpan

dengan 2 buah Propane Pump yang masing-masing berkapasitas 22 Gpm, dan 2

buah Condensate Pump yang masing-masing berkapasitas 22 Gpm.

2.3.9 Control and ESD System

Untuk mengendalikan Plant dan mengatasi keadaan bahaya, LPG plant

Lembak, Simpang Y dilengkapi dengan Control dan ESD System yang berfungsi

untuk mengontrol parameter proses dan sebagai Emergency Shutdown System.

Menurut penempatannya (topography) sistem kontrol ini dibagi menjadi 2 bagian,

yaitu sistem kontrol yang diletakkan di dalam Control Room dan Local Control

Panel untuk unit-unit tertentu.

Semua parameter proses dikendalikan dari control room, yang di

dalamnya terdapat panel-panel sebagai berikut:

1. Main Control Panel & ESD System (PLC system)

2. Gas Chromatograph Panel (Status)

3. MCC panel

4. Propane Refrigerant Panel

5. Hot Oil Panel

PLC yang berada di control room menangkap sinyal/info yang dikirim

dari local panel/site, yaitu dari Transmitter, Control Valve, SOV (BDV/SDV/DV)

dan Dew Point. Terdapat 3 sistem di site yang tidak terhubung dengan DCS

System, yaitu Loading System, Gas Chromatography System, dan Metering Lean

Gas System. Pengontrolan Loading system dilakukan langsung di lapangan,

sedangkan status dari Matering Lean Gas ter-display di control room melalui

Flow Computer yang dilengkapi dengan printer sendiri. Data dari Local Panel

Page 15: Bab II Uraian Proses

Gas Chromatography juga ter-display di PC3 yang berada di control room. PC3

juga dilengkapi dengan printer.

Sistem yang berada di lapangan selain instrumen yang juga terhubung

PLC adalah Refrigeration System dan Hot Oil Packages. MMI (Man Machine

Interface) dari PLC System dilakukan di dua buah komputer (PC1 dan PC2), serta

terhubung ke dua buah printer. PC1 berfungsi sebagai Programming dan Station,

artinya semua penambahan ataupun pemrograman PLC System hanya bisa

dilakukan melalui PC1. PC2 berfungsi sebagai Station dan dapat digunakan untuk

mengubah set-point dari instrumen. Di control room juga terdapat MCC, yang

berfungsi sebagai kontrol terhadap semua equipment motor. Khusus untuk motor-

motor yang bekerja di main proses, MCC mengirim sinyal Run/Stop Permit Status

ke DCS system.

2.3.10 Fire Safety System

Kebakaran merupakan keadaan darurat yang harus ditangani dengan cepat dan

benar. Untuk itu, LPG Plant PT. Surya Esa Perkasa dilengkapi dengan Fire Water System

yang didesign sedemkian rupa untuk melindungi plant jika terjadi kebakaran besar

ditangki LPG dan di semua area plant. Fire water system PT.SEP terdiri dari tiga sistem,

yaitu:

1. Fire Water Pump Station

Fire Water Pump Station terdapat 1 buah Diesel Engine Fire Water Pump

berkapasitas 1250 Gpm dengan tekanan discharge 150 psig Maximum. Pompa ini

dilengkapi dengan Diesel Tank yang memiliki kapasitas bahan bakar solar mampu

mensuplai engine secara terus menerus selama 4 jam. Pompa ini bekerja/ running

secara otomatis (starter active) jika pressure di Main Ring berkurang pada

tekanan tertentu. Jockey Pump dipasang untuk menjaga pressure Main Ring pada

tekanan 125 psig. Jika Hydrant atau monitor dibuka karena terjadi kebakaran,

maka tekanan Main Ring akan menurun yang mana akan mengaktifkan Fire

Water Pump.

2. Fire Water Pond

Water Pond/ Balong dibangun dengan kapasitas air yang cukup untuk

Page 16: Bab II Uraian Proses

mengatasi bahaya kebakaran, dimensi Balong 95 m x 50 m dan ke dalam 4 meter,

memiliki kapasitas penampungan air nominal 13.300 m3.

3. Fire Water Main Ring and Accessories

Main Ring terbuat dari pipa berdiameter 8 inch yang dibangun mengelilingi Plant, yang

juga dilengkapi dengan 10 Hydrant dengan kapasitas Hydrant masing-masing 85 gpm

(125 psig) untuk menghadapi kebakaran. Selain itu pada tangki produk (Propane, LPG,

dan Condensate Tank) juga dilengkapi dengan Water Spray System yang berguna untuk

mendinginkan tangki pada saat kebakaran atau jika suhu di dalam tangki naik dan terjadi

penguapan yang signifikan. Water Spray System ini dihubungkan dengan Deluge Valve

yang akan membuka secara otomatis jika tekanan di dalam tangki naik akibat terjadinya

penguapan yang berlebihan.

2.3.11 Sistem Utilitas

Utilitas adalah unit penunjang yang berperan sangat vital dalam keberadaan

operasi pada sebuah kilang. Dengan adanya sistem utilitas ini semua operasi di sebuah

kilang dapat dilakukan. Namun sebaliknya, jika keberadaan unit utilitas ini bermasalah

atau bahkan tidak ada, maka unit operasi pada kilang tersebut akan terhambat bahkan

stop.

Ada 5 (lima) macam sistem utilitas yang digunakan untuk menjalankan plant PT.

Surya Esa Perkasa, yaitu :

1. Instrument Air System

2. Genset/ generator

3. Un-interuppted Power Supply (UPS)

4. Plant Water

5. Fire Safety System

2.3.11.1 Instrument Air System

Instrument Air System berguna untuk menyuplai seluruh keperluan udara untuk

alat-alat instrumen. Dalam sistem ini terdapat dua buah Air Compressor yang berguna

untuk mengkompres udara. Compressor ini digerakkan melalui tenaga listrik yang berasal

dari generator. Compressor juga dilengkapi dengan Air Dryer yang berfungsi untuk

menyaring kandungan air yang terdapat di udara dengan cara mengkondensasikannya.

Page 17: Bab II Uraian Proses

Udara kering yang keluar dari Air Dryer kemudian ditampung di dalam tabung

penampung (receiver) sebelum dialirkan ke bagian instrumen yang membutuhkan, seperti

control valve. Udara kering tersebut disalurkan dengan tekanan sekitar 125 psig.

2.3.11.2 Genset atau Generator

Genset atau Generator adalah mesin listrik yang berfungsi untuk merubah tenaga

mekanik yang berupa tenaga putar poros (rotor) menjadi tenaga listrik. Prinsip kerjanya

adalah bila sebuah penghantar (konduktor) digerakkan (mekanik) dalam medan magnet,

maka pada penghantar tersebut akan timbul arus listrik.

Terdapat tiga buah generator yang ada di dalam plant PT. SEP, yaitu:

1. Dua buah genset yang berkapasitas masing-masing 900 KVA yang digerakkan

oleh mesin berbahan bakar gas

2. Satu buah genset berkapasitas 250 KVA yang digerakkan oleh mesin diesel.

Pada dasarnya hanya satu buah genset yang bekerja pada kondisi normal,

sedangkan yang satunya lagi stand by dan satu buah genset diesel sebagai persiapan

ketika emergency.

2.3.11.3 UPS (Un-interuppted Power Supply)

UPS digunakan sebagai sistem power back-up untuk tetap menyuplai power jika

terjadi pemadaman arus listrik secara tiba-tiba. UPS ini dirancang untuk mampu

melindungi semua operasi–operasi kritikal selama dua jam secara terus–menerus sebelum

pembangkit listrik aktif kembali. UPS mampu menyuplai DC power sekitar 20 KVA.

2.3.11.4 Plant Water

Plant Water adalah unit yang berfungsi untuk menjernihkan air baku menjadi air

bersih melalui proses klarifikasi. Air permukaan yang berasal dari alam ini masih yang

mengandung impurities–impurities. Jika impurities-impurities tersebut tidak dihilangkan,

maka akan mengganggu proses selanjutnya.

Page 18: Bab II Uraian Proses

Impurities–impurities ini dibagi menjadi dua kelompok yaitu sebagai berikut:

1. Impurities yang tidak larut (suspended solid), yaitu partikel–partikel atau kotoran

yang masih dapat dilihat secara kasat mata, seperti partikel-partikel yang

menyebabkan air keruh.

2. Impurities yang terlarut (dissolved solid), seperti kalsium bikarbonat, garam-

garam silika dan lain-lain.

Pada dasarnya kedua impurities di atas harus dihilangkan agar diperoleh air

dengan kualitas yang baik. Namun, plant PT. Surya Esa Perkasa hanya menghilangkan

kandungan air yang mengandung suspended solid, karena air yang digunakan hanya

untuk menyuplai keperluan kantor, pendingin untuk Fin-Fan Cooler dan Fire Hydrant.

Proses deskripsinya adalah sebagai berikut:

Air diambil dari sumur bor dengan menggunakan pompa Deep Well Pump yang

kemudian ditampung di dalam bak settling untuk mengendapkan suspended solid yang

ada sebelum dialirkan ke proses selanjutnya. Dari bak penampung air dialirkan ke Sand

Filter guna menghilangkan impurities–impurities seperti pasir, tanah dan lain-lain. Dari

Sand Filter, air ditransfer ke bak penampungan kemudian dialirkan ke Aerator dengan

menggunakan bantuan Transfer Pump dan kemudian ke Filter Pump. Sebelum air

dialirkan untuk keperluan plant dan kantor, air terlebih dahulu dimasukkan ke dalam

Carbon Filter guna menyaring impurities-impurities yang mungkin masih terkandung.

2.4 Produk

Produk–produk yang dihasilkan oleh PT. Surya Esa Perkasa adalah sebagai

berikut:

1. Propane

2. LPG

3. Condensate

Dari ketiga produk di atas yang dihasilkan, produk utama dari PT. Surya Esa

Perkasa adalah LPG, sedangkan produk yang lain adalah produk sampingan.

2.4.1 Pengertian LPG

Page 19: Bab II Uraian Proses

LPG (Liquified Petroleum Gas); secara harfiah: gas minyak bumi yang dicairkan,

adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan

menambahkan tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair.

Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10). LPG juga mengandung

hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan juga hidrokarbon

berat, seperti pentana (C5H12) dan lain-lain.

Dalam kondisi atmosfir, LPG akan berbentuk gas. Volume LPG dalam bentuk

cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu LPG

dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung–tabung logam bertekanan dan tidak diisi

secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya.

Menurut spesifikasinya, LPG dibagi menjadi tiga jenis, yaitu LPG campuran

(LPG mix), LPG propana dan LPG butana. Spesifikasi masing–masing LPG tercantum

dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor 25K/36/DDJM/1990.

LPG yang dipasarkan untuk masyarakat adalah LPG campuran (LPG mix).

2.4.2 Sifat – Sifat Produk

1. Sifat-sifat LPG

a. Mudah terbakar (dalam keadaan cair maupun gas)

b. Menghasilkan pembakaran yang sempurna

c. Bebas kandungan air

d. Tidak berwarna

e. Tidak berbau (demi keselamatan dalam penggunaannya, LPG ditambah sedikit

merkaptan yang baunya menyengat untuk mendeteksi terjadinya kebocoran)

f. Gas dikirimkan sebagai gas bertekanan di dalam tangki atau silinder

g. Cairan dapat menguap dengan cepat ketika dilepas ke udara

h. Lebih berat dari udara, sehingga cenderung menempati daerah yang rendah

2. Sifat-sifat Condensate

a. Berwarna bening atau tidak berwarna

b. Mudah menguap dan memiliki RVP 10 – 12 psi

c. Memiliki spesific grafity (SG) 0.6750 – 0.6800

d. Bebas kandungan air

3. Sifat-sifat Propane

Page 20: Bab II Uraian Proses

a. Mudah terbakar

b. Berfase gas

c. memiliki RVP (Reid Vapour Pressure) lebih tinggi dibandingkan dengan LPG

d. RVP maksimum 210 psig

e. Bebas kandungan air

Spesifikasi Detil Keterangan

C2

C3/C4

C5+

Reid Vapour Pressure (RVP)

No Free-Water

0,8 (%v)

97,0 (%v)

2,0 (%v)

145 (psig)

-

Maksimum

Minimum

Maksimum

Maksimum

-

Sumber: Laboratorium LPG Plant PT. Surya Esa Perkasa, 2012

Tabel 3. Spesifikasi Produk LPG PT. Surya Esa Perkasa