TANGKI PENYIMPANAN

Tanki penyimpanan atau storage tank menjadi bagian yang penting dalam suatu proses industri kimia

karena tanki penyimpanan tidak hanya menjadi tempat penyimpanan bagi produk dan bahan baku tetapi

juga menjaga kelancaran ketersediaan produk dan bahan baku serta dapat menjaga produk atau bahan

baku dari kontaminan ( kontaminan tersebut dapat menurunkan kualitas dari produk atau bahan baku ) .

Pada uumunya produk atau bahan baku yang terdapat pada industri kimia berupa liquid atau gas, namun

tidak tertutup kemungkinan juga dalam bentuk padatan (solid).

Storage tank atau tanki penyimpanan dapat memiliki bermacam – macam bentuk dan tipe, masing –

masing tipe memiliki kelebihan dan kekurangan serta kegunaan masing – masing .

Secara umum tanki penyimpanan dapat di bagi menjadi dua bila diklasifikasikan berdasarkan tekanannya

( tekanan internal ) yaitu [1,2] :

Tanki Atmosferik (Atmospheric Tank)

Tanki Bertekanan (Pressure Tank)

TANGKI ATMOSFERIK

Terdapat beberapa jenis dari tanki timbun tekanan rendah ini yaitu :

Fixed cone Roof tank , digunakan ujntuk menimbun atau menyimpan berbagai jenis fluida dengan

tekanan uap rendah atau amat rendah ( mendekati atmosferik ) atau dengan kata lain fluida yang tidak

mudah menguap namun pada literatur lainnya menyatakan bahwafixed roof ( cone atau dome ) dapat

digunakan untuk menyimpan semua jenis produk ( crude oil, gasoline , benzene, fuel dan lain – lain

termasuk produk atau bahan baku yang bersifat korosif , mudah terbakar, ekonomis bila digunakan

hingga volume 2000 m^3, diameter dapat mencapai 300 ft ( 91.4 m ) dan tinggi 64 ft ( 19.5 m ).

Tanki umbrella, kegunaanya sama dengan fixed cone roof bedanya adalah bentuk tutupnya yang

melengkung dengan titik pusat meredian di puncak tanki.

Tanki tutup cembung tetap ( fixed dome roof ) , bentuk tutupnya cembung ,ekonomis bila digunakan

dengan volume > 2000 m^3 dan bahkan cukup ekonomis hingga volume 7000 m^3 ( dengan D < 65 m ) ,

kegunaanya sama dengan fix cone roof tank.

Tanki Horizontal, tanki ini dapat menyimpan bahan kimia yang memiliki tingkat penguapan rendah (

low volatility ) , air minum dengan tekanan uap tidak melebihi 5 psi, diameter dari tanki dapat mencapai

12 feet ( 3.6 m ) dengan panjang mencapai 60 feet ( 18.3 m ).

Tanki Tipe plain Hemispheroid, digunakan untuk menimbun fluida ( minyak ) dngan tekanan uap (

RVP ) sedikit dibawah 5 psi.

Tanki tipe Noded Hemispheroid, untuk menyimpan fluida ( light naptha pentane ) dengan tekanan uap

tidak lebih dari 5 psi.

Tanki Plain Spheroid , tanki bertekanan rendah dengan kapasitas 20.000 barrel .

Tanki Tipe Noded Spheroid

Baik Fixed cone dan dome roof dapat memiliki internal floating roof, biasanya dengan

penggunaan floating roof ditujukan untuk penyimpanan bahan – bahan yang mudah terbakar atau mudah

menguap , kelebihan dari penggunaan internal floating roof ini adalah :

Level atau tingkat penguapan dari produk bisa dikurangi

Dapat mengurangi resiko kebakaran

PREASSURE TANK

Dapat menyimpan fluida dengan tekanan uap lebih dari 11,1 psi dan umumnya fluida yang disimpan

adalah produk – produk minyak bumi.

Tanki peluru ( bullet tank ) , tanki ini sebenarnya lebih sebagai pressure vessel berbentuk horizontal

dengan volume maksimum 2000 barrel biasanya digunakan untuk menyimpan LPG, LPG , Propane,

Butane , H2, ammonia dengan tekanan diatas 15 psig.

Tanki bola ( spherical tank ) , pressure vessel yang digunakan untuk menyimpan gas – gas yang

dicairkan seperti LPG, O2, N2 dan lain – lain bahkan dapat menyimpan gas cair tersebut hingga mencapai

tekanan 75 psi, volume tanki dapat mencapai 50000 barrel , untuk penyimpanan LNG dengan suhu -190

( cryogenic ) tanki dibuat berdinding double dimana diantara kedua dinding tersebut diisi dengan isolasi

seperti polyurethane foam , tekanan penyimpanan diatas 15 psig.

Dome Roof tank , untuk menyimpan bahan – bahan yang mudah terbakar, meledak , dan mudah

menguap seperti gasoline, bahan disimpan dengan tekanan rendah 0.5 – 15 psig.

Terdapat juga tanki penyimpanan khusus yang digunakan untuk menyimpan liquid ( H2, N2, O2, Ar,

CO2 ) pada temperature yang sangat rendah ( cryogenic ) , dimana untuk jenis tanki ini diperlukan isolasi

( seperti pada spherical tank ) dan dioperasikan pada tekanan rendah.

http://tentangteknikkimia.wordpress.com/2012/06/06/tipe-tipe-tanki-penyimpanan/

TEKNOLOGI PENYIMPANAN HIDROGEN

Gas hidrogen merupakan gas yang sangat reaktif. Bahkan pada konsentrasi 4-74%, gas hidrogen

membentuk campuran eksplosif dengan udara. Campuran tersebut akan spontan meledak karena dipicu

oleh api, panas atau sinar matahari. Karena alasan inilah maka penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar

harus sangat hati-hati. Walaupun densitas energi per gram gas hidrogen lebih besar daripada gasolin,

namun densitas energi pervolumenya lebih rendah. Berbagai teknologi penyimpanan gas hidrogen telah

dikembangkan dengan mempertimbangkan biaya, berat dan volume, efisiensi, keawetan, waktu

pengisian dan pengosongan (charge and discharge),temperatur kerja serta efisiensinya.

1. Tangki bertekanan tinggi

Merupakan teknologi yang paling umum dan simpel walaupun secara volumetrik dan grafimetrik

tidak efisien. Semakin tinggi tekanan, semakin besar energi per unit volume. Hidrogen tidak

terkompresi mempunyai densitas energi 10,7 kJ/L, pada saat dikompresi pada tekanan 750 bar,

densitas energinya meningkat menjadi 4,7 MJ/L. Namun masih jauh lebih kecil daripada gasoline,

yaitu 34,656 MJ/L

2. Tangki hidrogen cair (Cryogenic)

Pada teknologi ini, gas hidrogen dicairkan pada suhu yang sangat rendah. Pada tekanan 1 atm,

dibutuhkan temperatur hingga 22 K. Energi untuk mendinginkan hidrogen cukup energi yang

besar, hingga mencapai 1/3 dari energi yang disimpan. Densitas energi hingga mencapai 8,4 MJ/L.

Walaupun sangat berat, namun volumenya lebih kecil daripada tangki tekanan tinggi sehingga

cocok untuk aplikasi statis.

3. Logam dan alloy

Logam atau paduan logam (alloy) menyerupai sponge yang dapat menyerap hidrogen. Hidrogen

akan terabsorpsi pada ruang interstitial pada kisi kristal logam sehingga hidrogen tidak mudah

terbakar dan lebih aman. Contohnya: TiFe (1,5 wt%) dan Mg2NiH4 (3,3 wt%).

4. Kimiawi

Pada metode ini, hidrogen disimpan dalam bentuk senyawa kimia lain yang lebih aman. Pada saat

akan digunakan, baru senyawa ini diubah menjadi hidrogen melalui reaksi kimia.

a. Metanol

Infrastruktur untuk distribusi metanol sangat mudah karena sama dengan gasolin. Pada

saat digunakan, metanol akan diubah menjadi gas H2dengan melepaskan gas CO dan CO2.

b. Ammonia

Efisiensi volumetrik sedikit lebih tinggi daripada metanol namun bersifat toksik. Harus

dikatalisi pada suhu 800-900 oC agar dapat melepaskan hidrogen. Biasanya didistribusikan

dalam bentuk cair pada tekanan 8 atm.

c. Hidrida logam

Merupakan senyawa reaktif yang akan segera melepaskan hidrogen apabila bereaksi

dengan air. Contohnya adalah NaH, LiH, NaAlH4, NaBH4, LiBH4, dan CaH2

5. Fisisorpsi:

Pada metode ini, hidrogen diadsorpsi pada permukaan bahan berpori seperti nanofiber grafit,

nanotube karbon, zeolit dan Metal Organic Framework (MOF).

http://material-sciences.blogspot.com/2010/03/teknologi-penyimpanan-hidrogen.html

PABRIK PEMBUATAN METANOL

Pabrik Pembuatan Metanol

1. Bahan baku

CO2 dalam hal ini diperoleh dari side produk pengolahan batubara sehingga tingkat kemurnian lebih

tinggi dan proses pemisahan akan lebih mudah. Dengan melakukan kompresi maka akan didapatkan gas

CO2 dengan tingkat kemurnian tinggi. H2 source diperoleh dari reaksi steam reforming.

CH4+ H2 <=> CO + 3H2

Dari deskripsi diatas kita tahu impuritas dari gas H2

Notice:

Bahan baku CO2 mungkin dapat digunakan secara ke ekonomian tetapi untuk gas H2

Mungkin tidak karena reksi steam reforming diatas hanya bisa dilakukan pada kondisi suhu 1000°C serta

special furnace sehingga secara ekonomi tidak bisa dilakukan, harus dicari source lain.

Sumber Grogin

2. Unit Storage

Penyimpanan dalam Spherical tekanan tinggi (15atm) serta suhu dipertahankan 30°C dan diharapkan

masih dalam fase gas.

Notice:

Penyimpanan bahan baku lebih baik menggunakan tanki sehingga didapatkan volume yang lebih besar.

Untuk Gas CO2 apabila disimpan dalam bentuk gas akan lebih rumit prosesnya karena akan

menambahkan beberapa alat seperti: untuk menstabilkan suhu 30°C #mengacu pada hukum gas P

berbanding lurus terhadap T. #dan T berbanding lurus dengan V.

Jadi jika P bertambah dan T dipertahankan sementara V juga tetap maka akan tidak menutup

kemungkinan yang terjadi adalah perubahan fase. Triple point adalah -56,6°C pada P 5,11 atm

Atau CO2 akan berubah fase jika mendapat tekanan sebesar 5162 kPa table konversi 1atm = 1,013 E+02

kPa.

Sumber Perry

Jadi source dari side produk charcoal digunakan maka akan lebih menghemat jika dilakukan proses awal

berupa compresi hingga terbentuk Liquid/Dry Ice, mengingat sifat fisis dari dry ice yaitu pada tekanan

atmospheric akan berubah menjadi gas tanpa harus mencair. Dan lagi impuritas dari CO2 akan lebih

rendah karena proses kompresi tsb, sehingga nantinya yield yang didapatkan akan lebih tinggi.

3. Reaktor

Reaksi pembuatan methanol menggunakan reactor tipe fixed bed multi tube dengan aliran co current

(aliran searah) dimana pendingin berada diluar tube. Proses ini bersifat eksotermis maka digunakan

refrigerant sebagai media pendingin pada reactor. Hal ini dimaksudkan agar untuk menjaga suhu kondisi

operasi tetap terkontrol dengan baik sehingga dapat menghasilkan produk dengan optimal. Produk keluar

ke atas berupa gas kemudian masuk kondensor untuk diubah fasenya menjadi cair.(Dengan menggunakan

pendingin air) dimana pada reactor (kondisi operasi) adalah:

Suhu masuk =493 K

Suhu keluar = 543 K

Tekanan Reaktor = 50 atm

Suhu Reaktor =200-400˚ C

Katalis = ZnO dan Cr2O3

4. Tahap separasi dan purifikasi

Proses pemisahan (separtor)berupa flashdrum. Flashdrum (flash drum tekanan tinggi) disini akan

dipisahkan antara fase gas dan cairnya. Fraksi gas yang merupakan sisa H2 dan CO2 akan dikembalikan

untuk di recycle sebagai bahan baku.

# Absorber

Hasil berupa methanol akan larut dalam air sehingga gas-gas terikut akan keluar menembus air, adapun

zat lain yang larut dalam air akan dapat dipisahkan pada proses selanjutnya

dan akan dihasilkan crude methanol alkan dialirkan ke dalam intermediate tank.

Proses purifikasi (pemurnian ) menggunakan menara destilasi digunakan reboiler dan kondensor.

Reboiler sebagai pemanas menggunakan steam, sedangkan kondensor sebagai pendingin menggunakan

air dengan tujuan memisahkan antara methanol dan air dengan kemurnian 99,85%, suhu masuk 114˚C,

dan tekanan 1,7atm.

http://sonyaza.blogspot.com/2009/07/pabrik-pembuatan-metanol.html

DAUR ULANG (RECYCLE)

Daur ulang yang dilakukan pada sintesa metanol bertujuan untuk mendapatkan konversi yang

tinggi sehingga operasi berlangsung ekonomis. Recycle dilakukan terhadap gas sintesa keluaran

reaktor yang tidak terkonversi dan telah dipisahkan dari kondensatnya.

Perbandingan gas sintesa yang direcycle terhadap tambahan gas sintesa dinyatakan sebagai rasio

recycle yang bernilai antara 2,5-5.

Semakin tinggi rasio recycle menyatakan kenaikan produksi metanol.

KATALISATOR

Dalam reaktor unit 200 digunakan katalis Cu-ZnO. Katalis ini memiliki keaktifan sangat tinggi

sehingga kecepatan reaksi tinggi pada temperatur relatif rendah (225°-255°C)

Katalis yang digunakan pada kilang metanol ini harus memiliki selektivitas sintesa metanol yang

tinggi untuk memperkecil jumlah produk sampingan yang dihasilkan

SISTEM GAS PEMBERSIH (PURGE GAS)

Selain langsung dibakar dalam sistem flare, sebagian purge gas yang dihasilkan dari aliran gas-gas

tidak terkonversi dimanfaatkan untuk keperluan-keperluan :

Digunakan sebagai gas hidrogenasi dalam tahap pemurnian belerang gas alam karena kandungan

gas hidrogennya yang tinggi

Dimanfaatkan sebagai bahan bakar (fuel) pembakaran gas alam dan steam

PENGHILANGAN GAS-GAS

Metanol mentah pada suhu 40°C dan tekanan 68,7 bar yang mengalir dari metanol separator akan menuju

ke bejana ekspansi yang beroperasi pada tekanan 6,5 bar. Dengan adanya penurunan tekanan ini, gas-gas

terlarut akan lepas. Setelah itu, gas-gas terlarut yang telah dipisahkan dari cairan dijaga konstan dengan

menggunakan pengontrol ketinggian.

PENGHILANGAN PRODUK SAMPING BERTEMPERATUR DIDIH RENDAH

Volatile impurities seperti dimetil eter, metil format, dan gas-gas inert terlarut dipisahkan dari metanol

mentah dan dinaikkan ke bagian atas kolom distilasi bersama sejumlah uap metanol. Uap tersebut akan

melewati suatu kondenser di mana sebagian besar uap metanol yang terbawa mengalami kondensasi dan

dikembalikan ke kolom distilasi sebagai refluks. Gas-gas ringan lainnya yang tidak terkondensasi akan

dibuang. Metanol yang telah terstabilkan akan memasuki kolom pemurnian metanol pada kondisi 80°C

dan1,5 bar. Pada kolom ini, metanol akan menjadi produk atas sedangkan air akan menjadi produk

bawah. Air proses yang dihasilkan sebagai produk bawah kolom distilasi ini akan dipompa menuju

pemanas air proses. Uap yang menuju puncak kolom distilasi akan didinginkan oleh suatu kondenser di

mana uap metanol akan dikondensasikan secara total menjadi cairan bersuhu 69°C. Metanol

terkondensasi ini selanjutnya didinginkan lagi hingga mencapai suhu 40°C dan ditampung pada suatu

bejana penampung.