Gas Dehydration [PDF]

Citation preview

Gas Dehydration (VICO IndonesiaGas Dehydration Unit)



Hello! Group 4 Apryani Lestari Arif Hendrawan M. Jamaludin Merisa Aulia Sekar Ayu Chadarwati



METODE GAS DEHYDRATION



Absorbsi



Adsorpsi



Memanfaatkan prinsip perpindahan massa dari molekul air ke pelarutnya (molekul cair/padatan) . Menggunakan cairan sebagai absorben (contoh: glycol, methanol)



Menggunakan padatan sebagai absorben (contoh: alumina, silica gel)



Sistem Dehidrasi Gas ▣Sistem Dehidrasi Gas terdiri atas proses yang bertujuan untuk menghilangkan kandungan air pada gas agar didapatkan nilai moisture content yang sesuai (sesuai dengan perjanjian dengan konsumen, dalam hal ini PT Badak LNG) ▣Tujuan proses dehidrasi gas: a. Dehidrasi gas hingga dibawah dew point (titik embun) agar gas tidak terkondensasi/membentukan molekul air saat mengalir melalui pipa dan fasilitas lainnya. b. Mendapatkan nilai moisture content yang sesuai (tidak lebih dari 20 lbs/MMSCF) dengan perjanjian c. Mencegah terjadinya korosi pada pipa karena terbentuknya komponen asam (CO2 and H2S) d. Mempertahankan nilai kalor gas (semakin tinggi kandungan air, semakin rendah nilai kalor gas) ▣.



PENGGUNAAN GLIKOL SEBAGAI ABSORBEN Glikol biasanya digunakan sebagai absorben pada proses absorbsi karena: • Bersifat higroskopik (kemampuan untuk menyerap air). • Tidak terdekomposisi pada suhu dan tekanan operasi proses. Suhu maksimum glikol terdekomposisi adalah 404 F. • Memiliki tekanan uap yang rendah, sehingga menimalisasi menguapnya glikol pada sistem regenerasi. • Mudah untuk diregenerasi dan digunakan kembali. • Dipasarkan dengan harga terjangkau, yaitu USD 1,390/kton.



Diethylene Glycol (DEG)



Triethylene Glycol (TEG)



Tetraethyle ne Glycol (TREG)



Kesetimbanga n uap tinggi dengan gas maka cenderung kehilangan ke fase gas di kontaktor



Memiliki tekanan uap yang tinggi menyebabkan kerugian tinggi dalam kontaktor



Dapat terekonsentras i pada suhu 340 F – 400 F untuk tingkat kemurnian tinggi



Lebih mahal dibandingkan TEG namun lebih sedikit menguap saat dikontakan dengan gas



Titik didih pada 760 mmHg = 387.1 F



Titik didih 760 mmHg = 472.6 F



Titik didih pada 760 mmHg = 545.9 F



Titik didih pada 760 mmHg = 597.2 F



Suhu terdekomposis i = 329 F



Suhu terdekomposisi = 328 F



Suhu terdekomposisi = 404 F



Suhu terdekomposisi = 428 F



Memiliki suhu terdekomposisi yang rendah sehingga tidak sesuai dengan kondisi operasi reconcentrator



Titik embun depresi hingga 150F yang mungkin dengan stripping gas



Terekonsentra si pada 400 F 430 F



Ethylene Glycol (EG)



‘’



JENIS GLYCOL



Digunakan sebagai penghambat terbentuknya molekul air, dapat direcover pada proses separasi dengan suhu diatas 50 F.



MENGAPA TRIETHYLENE GLYCOL? TEG mudah untuk diregenerasi sampai kemurnian 98-99% karena tingkat menghilangnya uap lebih rendah. TEG memiliki titik didih dan suhu terdekomposisi yang cukup tinggi (404 F). Memiliki viskositas (kekentalan) tinggi. Memiliki biaya yang terjangkau.



Moisture Content Maksimum di Dry Gas



(Source: VICO Indoneia)



Faktor yang Mempengaruhi Moisture Content pada Sales Gas Jumlah Tray Pada Contactor



• Semakin banyak jumlah tray, maka moisture content pada gas akan menurun. • Semakin banyak jumlah tray, maka efisiensi kolom absorber akan semakin menurun dan biaya akan menjadi lebih mahal.



Faktor yang Mempengaruhi Moisture Content pada Sales Gas Laju Alir Lean Glycol ke Contactor



• Semakin besar laju alir lean glycol yang menuju contactor, maka moisture content sales gas akan semakin berkurang.



Purity/Konsentrasi Lean Glycol



• Semakin besar purity lean glycol yang menuju contactor, maka besar moisture content sales gas akan semakin berkurang.



STUDY CASE



Diketahui bahwa moisture content dry gas melewati batas maksimum (10 lb/MMSCFD). Penentuan kondisi operasi yang sesuai dengan spesifikasi moisture content pada dry gas.



OBJECTIVES ▣Melakukan variasi laju lean glycol dari hasil recycle, jumlah tray, dan suhu boiler pada reconcentrator glycol terhadap moisture content pada dry gas.



‘’



Simulasi Gas Dehydration di software HYSYS



Melakukan variasi suhu pada robiler reconcentrator terhadap moisture content



METODE Melakukan variasi laju alir glycol terhadap moisture content



Menyimpulka n suatu saran kondisi operasi paling optimal



KOMPOSISI



Feed Gas



Component Mole Fraction



KONDISI Temperature



98,5 36,94 Pressure 700 4928 Molar Flow 33,2 Mass Flow 1775412



F C psig kPa MMSCFD lb/day



Methane



0,846



Ethane



4,5E-02



Propane



3,2E-02



i-Butane



6,50E-03



n-Butane



8,99E-03



i-Pentane



3,3E-03



n-Pentane



2,2E-03



n-Hexane



5,3E-03



CO2



4,86E-02



H2S



0



H2O



1,4E-03



Nitrogen



8E-04



Hasil Simulasi Proses dengan HYSYS



SIMULASI PROSES UNIT GAS DEHIDRASI MENGGUNAKAN SOFTWARE HYSYS 8.8 Description Flow rate Wet Gas



Tag



Nilai



-



33.25



PI-5400



700



Ti-5400



98.5



TI-5451 A



247



PI-5460



24.33



Ti-5460



199.33



(MMSCFD)



Tekanan operasi Contactor (PSIG) Suhu operasi Contactor (F) Suhu rich glycol keluaran E-5450 B/C menuju Reconcentrator (F) Tekanan operasi Skimmer (PSIG) Suhu operasi Skimmer (F)



KOMPOSISI



Dry Gas KONDISI Temperature



101,7 38,72 Pressure 685 4824 Molar Flow 33,2 Mass Flow 1775546



F C psig kPa MMSCFD lb/day



Component



Mole Fraction



Methane



0,846736337



Ethane



4,47E-02



Propane



3,25E-02



i-Butane



6,49E-03



n-Butane



8,99E-03



i-Pentane



3,34E-03



n-Pentane



2,23E-03



n-Hexane



5,35E-03



CO2



4,86E-02



H2S



0



H2O



2,35E-04



Nitrogen



8,30E-04



TEGlycol



2,79E-07



Perbandingan Data Aktual dengan Hasil Perhitungan Simulasi pada HYSYS 8.8 Variable



Unit



Actual



Unisim



Error (%)



Moisture content dry gas



lbs/MMSCF



11.3



11.18



1.06



Lean glycol purity



wt-%



97.51



96.46



1.07



Flow lean glycol



GPM



2.6



2.548



1.97



Flow wet gas in



MMSCFD



33.25



33.24



0.013



Temperature wet gas



F



98.5



98.5



1.01E-13



Pressure wet gas in



psig



700



700



0



HASIL VARIASI



• Jumlah Tray • Kemurnian Glycol • Laju Alir Glycol



Pengaruh Jumlah Tray terhadap Fuel Boiler dibutuhkan



Jumlah Tray



Moisture Content (lb/MMSCFD)



6



11.18



7



11.18



8



11.17



9



11.17



10



11.17



11



11.17



12



11.17



Pengaruh Jumlah Tray terhadap Moisture Content 11.182



Moisture Content (lb/MMSCFD)



11.18



11.178



11.176



11.174



11.172



11.17



11.168 0



2



4



6



8 Jumlah Tray



10



12



14



Pengaruh Kemurnian Glycol Terhadap Moisture Content T reb (F)



Purity (in contact)



MC (lb/MMSCFD)



340 345 346 347 348 349 350 355 360 365



0.960 0.963 0.963 0.964 0.965 0.965 0.966 0.967 0.970 0.973



11.18 10.44 10.3 10.16 10.03 9.893 9.758 9.134 8.567 8.031



Pengaruh Purity Glycol terhadap Moisture Content



Pengaruh Suhu Boiler teradap Purity Glycol 12



0.974



10



0.97



0.968 0.966 0.964 0.962 0.96 0.958



335



340



345



350 355 360 Suhu Boiler (F)



365



370



Moisture Content



Purity Glycol



0.972



8



6



4



2



0 0.958



0.96



0.962



0.964 0.966 0.968 Purity Glycol



0.97



0.972



0.974



Pengaruh Laju Alir Glycol Terhadap Moisture Content Glycol rate (USGPM)



MC



2.562



11.18



2.59



11.15



3.254



11.13



3.529



11.13



Moisture Content (lb/MMSCFD)



Pengaruh Laju Alir Glycol terhadap Moisture Content 11.19 11.18 11.17 11.16 11.15 11.14 11.13 11.12 0



0.5



1



1.5 2 2.5 Laju Alir Glycol (USGPM)



3



3.5



4



Saran kondisi Optimum



Kondisi Oprasi Optimum (Moisture Content



Jumlah tray



8



Suhu Boiller (F) 365 Laju Alir Glycol (USGPM)



2.56