Kelompok 3 PT Badak Plant 3 [PDF]

Citation preview

MAKALAH START UP DAN SHUT DOWN INDUSTRI KIMIA PLANT 3 UNIT FRAKSINASI PT BADAK



Dosen Pengampu : M.Endy Yulianto,.ST,.MT.



Disusun oleh kelompok 3: 1. Rinati Azli



40040117060027



2. Nurandhini Rizki Yanti



40040117060032



3. Winda Maretaria



40040117060034



4. Rosalia Dwi Kurnia



40040117060052



5. Farhan Fathurrijal



40040117060062



6. Deanda Mahfita



40040117060064



7. Glenn Mochammad Rayhan



40040117060069



8. Alif Wijaya



40040117060070



9. Ivan Lukman



40040117060073



PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI SEKOLAH VOKASI UNIIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2019



KATA PENGANTAR



Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta hidayah-Nya saya dapat menyelesaikan makalah Start Up dan Shut Down Industri Kimia tentang Plant 3 Unit Fraksinasi PT Badak dengan baik meskipun banyak kekurangan didalamnya. Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita tentang Plant 3 Unit Fraksinasi PT Badak. Mungkin banyak kesalahan pada makalah ini, maka dari itu kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun. Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun dan dapat berguna bagi kami maupun orang yang membacanya. Apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun dari semua pihak demi perbaikan makalah ini di waktu yang akan datang.



Semarang , 27 Mei 2019



Penyusun



BAB I



PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perjalanan Badak LNG bermula dari ditemukannya cadangan gas alam dalam jumlah yang sangat besar di dua area terpisah. Area pertama terletak di Lapangan Gas Arun, Aceh Utara, yang ditemukan oleh Mobil Oil Indonesia di akhir tahun 1971. Area kedua adalah Lapangan Gas Badak, Kalimantan Timur yang ditemukan oleh Huffco Inc. di awal tahun 1972. Kedua perusahaan ini bekerja di bawah Production Sharing Contracts dengan Perusahaan Tambang Minyak Negara Indonesia, Pertamina. Saat itu bisnis LNG belum banyak dikenal dan hanya ada empat kilang LNG di seluruh dunia dengan pengalaman 3-4 tahun pengoperasian.Walau tanpa pengalaman sebelumnya di bidang LNG, Pertamina, Mobil Oil, dan Huffco Inc., bersepakat untuk mengembangkan proyek LNG yang dapat mengekspor gas alam berbentuk cair dalam jumlah besar. Sejarah mencatat bahwa proyek ini memang didasari oleh optimisme dan ambisi kuat dengan keyakinan atas kuatnya permintaan pasar. Bulan-bulan penuh kerja keras pun dijalani oleh Pertamina, Mobil Oil, dan Huffco Inc.untuk menjual proyek kepada dua konsumen LNG potensial, penyandang dana potensial, dan mitra potensial di seluruh dunia. Upaya tersebut akhirnya membuahkan hasil dengan disepakatinya kontrak penjualan LNG terhadap lima perusahaan Jepang: Chubu Electric Co., Kansai Electric Power Co., Kyushu Electric Power Co., Nippon Steel Corp dan Osaka Gas Co. Ltd, pada tanggal 5 Desember 1973. Kontrak yang kemudian dikenal sebagai “The 1973 Contract” itu berisi komitmen dari para pembeli untuk mengimpor LNG Indonesia selama 20 tahun, yang saat itu kilang LNG belum selesai didirikan. Sementara itu, di pertengahan 1977 Pertamina telah menyepakati untuk mensuplai LNG dari kedua kilang LNG yang akan dibangun dalam waktu 42 bulan. Dengan didirikannya kilang-kilang LNG, maka pembuatan kapal tanker untuk armada transportasi dan pembangunan beberapa terminal penerima, termasuk jadwal pengatur pembiayaan atas proyek-proyek itupun harus dilaksanakan juga secara simultan. Berkat kerjasama berbagai pihak, proyek besar inipun telaksana. Hal ini tentu tak lepas dari adanya dukungan perusahan-perusahaan asing, bank, lembaga-lembaga keuangan serta kerjasama dari tiga Negara: Indonesia, Jepang, dan Amerika Serikat. Berbekal optimisme, ambisi dan kerja keras bersama, tinta sejarah pun telah digoreskan LNG Badak tercatat sebagai tombak dari sejarah industri LNG Indonesia.



1.2 Rumusan Masalah 1. Apa pengertian fraksinasi ? 2. Apa saja alat-alat utilitas dalam unit fraksinasi ? 3. Bagaimana proses fraksinasi plant 3 dalam PT Badak LNG ? 4. Apa saja troubleshooting dalam unit fraksinasi dan bagaimana cara mengatasinya ? 1.3 Tujuan 1. Mahasiswa dapat mengetahui pengertian Fraksinasi 2. Mahasiswa dapat mengetahui alat-alat utilitas dalam unit fraksinasi 3. Mahasiswa dapat mengetahui proses fraksinasi plant 3 dalam PT Badak LNG 4. Mahasiswa dapat mengetahui troubleshooting dalam unit fraksinasi dan cara mengatasinya



BAB II



TINJAUAN PUSTAKA



2.1 Pengertian Fraksinasi Fraksinasi merupakan proses pemisahan antara zat cair dengan zat cair. Fraksinasi dilakukan secara bertingkat berdasarkan tingkat kepolaran, yaitu daru non polar, semi polar dan polar. Senyawa yang memiliki sifat non polar akan larut dalam pelarut non polar, yang semi polar akan larut dalam pelarut semi polar dan yang bersifat polar akan larut dalam pelarut polar (Harborne, 1987). Fraksinasi ini umumnya dilakukan dengan metode corong pisah atau kromatografi kolom. Kromatografi kolom merupakan salah satu metode pemurnian senyawa dengan menggunakan kolom (Trifani, 2012). Corong pisah merupakan peralatan laboratorium yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponen dalam camuran antara dua fase pelarut yang memiliki massa jenis berbda yang tidak bercampur (Haznawati, 2012). Umumnya salah satu fase berupa larutan air dan yang lain berupa pelarut organik lipofilik seperti eter, MTBE, diklormetana, kloroform atau etil asetat. Kebanyakan pelarut organik berada diatas fase air kecuali pelarut yang memiliki atom unsur halogen



2.2 Prosedur Start Up Kilang Plant-3



Prosedur start up kilang dalam modul ini disajikan secara terpisah, namun dalam pelaksanaan di lapangan ada beberapa tahapan yang dilaksanakan bersamaan. Prosedur start up Plant-3 kilang adalah sebagai berikut: 1. Prosedur Start Up 3C-1 Scrub Column: a) Line up sirkuit feed gas masuk ke 3C-1, fuel gas header, MCHE (Main Cryogenic Heat Exchanger) 5E-1, blowdown (3HV-1) dan aliran bawah kolom menuju ke 3C-4 masih posisi tutupan. b) Naikkan tekanan 3C-1 sistem dengan gas kering (bebas CO2, H2O dan Hg) dari Train yangsedang beroperasi secara bertahap menjadi 40 kg/cm2g, dengan membuka bypass



block valve feed gas masuk ke 4E-12. Tujuan dari tahap ini adalah untuk:



c) Digunakan untuk test kebocoran peralatan pada plant-2. d) Untuk menghemat waktu start-up dan buangan gas ke atmosfir. e) Operasikan evaporator untuk mendinginkan aliran feed gas yang menuju ke 3C-1 dan MCHE 5E-1, yaitu 4E-12, 4E-13 dan 4E-14. f) Operasikan propane cooler 3E-5/12/13. g) Operasikan reboiler 3E-1 dengan mengalirkan steam (steam perlu dialirkan dahulu dengan difasilitasi 3TV-1 yang mempunyai limit closed. Hal ini untuk mencegah pembekuan air di tube 3E-1, karena suhu yang masuk ke 3C-1 dibawah 0º C. h) Operasikan butane recycle ke 3C-1, untuk sementara plant-3 belum berproduksi, butana liquid dipasok dari Train lain yang sedang beroperasi. i) Operasikan pemanas feed gas ke fuel gas system (3E-18). j) Bila aliran feed gas keluar plant-2, kandungan H2O nya sudah lebih kecil 0.05 ppm. Kemudian buka pelan-pelan kontrol valve 3FV-80 yang ke fuel gas dengan mengimbangi menutup 2HV-50.



2. Prosedur Start Up 3C-4 De-ethanizer Tujuannya adalah menerima cairan hydrocarbon dari bawah kolom 3C-1 yang akan difraksinasi, produk puncaknya adalah ethane, dan produk bawahnya adalah campuran propana, butana dan C5 plus. Prosedur start up adalah sebagai berikut: a) Yakinkan bahwa aliran dari bawah kolom 3C-1 yang ke 3C-4 dan yang dari kolom bawah 3C-4 ke 3C-6 masih tertutup. b) Line up sirkuit aliran bawah kolom 3C-1 menuju 3C-4 melalui feed de-ethanizer cooler 3E-14 siap untuk bisa dialiri. c) Line up sirkuit aliran puncak kolom 3C-4 menuju fuel gas melalui heater 3E-17 siap untuk dialiri. d) Apabila sudah terbentuk ketinggian cairan di bawah kolom 3C-1 sekitar 50%, alirkan secara pelan-pelan ke 3C-4 dengan membuka 3FV-2. e) Atur pengatur tekanan 3C-4, 3PIC-3 secara otomatis pada tekanan 30 kg/cm2g. f) Apabila tekanan 3C-4 sudah mencapai 4 kg/cm2g, operasikan pendingin pada 3E-14. g) Operasikan pemanas reboiler 3E-4 dan pemanas 3E-17 yang menuju ke fuel gas. h) Apabila sudah terbentuk ketinggian cairan di bawah kolom 3C-4. Panaskan reboiler 3E-4 sehingga suhu bawah kolom 124º C.Selanjutnya siap untuk dialirkan ke 3C-6.



i) Dinginkan puncak 3C-4 sekitar -2º C dengan mengatur operasi 3E-5. Apabila sudah mulai terbentuk cairan distilat ethane di 3C-5 mulai cool down perpipaan dan casing pompa refluk 3G-2AB. j) Apabila ketinggian cairan distilat ethane di 3C-5 sudah mencapai sekitar 30%, operasikan sirkulasi refluk ke 3C-4 dengan mengoperasikan 3G-2AB untuk mempertahankan suhu puncak kolom. k) Pertahankan ketinggian cairan distilat ethane di 3C-5 sekitar 50%, produk ethane bisa dikirim ke storage dan ke reinjection bila MCHE sudah beroperasi dengan normal.



3. Prosedur Start Up 3C-6 De-propanizer Tujuannya adalah menerima cairan hydrocarbon dari bawah kolom 3C-4 yang akan difraksinasi. Produk puncaknya adalah propane dan produk bawahnya adalah campuran butana dan C5 plus. Prosedur start up adalah sebagai berikut: a) Yakinkan bahwa aliran dari bawah kolom 3C-4 yang ke 3C-6 dan aliran dari bawah dari kolom 3C-6 ke 3C-8 masih tertutup. b) Line up sirkuit aliran bawah kolom 3C-4 menuju 3C-6 dan bawah 3C-6 menuju kolom 3C8 siap dioperasikan. c) Line up sirkuit aliran puncak kolom 3C-6 menuju ke fuel gas melalui 3E-7, 3C-7 dan 3PV5AB siap untuk dialiri. d) Apabila sudah terbentuk ketinggian cairan di bawah kolom 3C-4 sekitar 50%, pelan-pelan alirkan ke 3C-6 dengan membuka 3FV-11. e) Atur pengatur tekanan 3C-6, 3PIC-5AB secara otomatis. Tekanan pada 3PIC-5A diatur 17 kg/cm2g dan 3PIC-5B diatur 17.5 kg/cm2g. f) Apabila tekanan 3C-6 sudah mencapai 4 kg/cm2g, operasikan air pendingin pada 3E-7. g) Operasikan pemanas reboiler 3E-6 h) Apabila sudah terbentuk ketinggian cairan di bawah kolom 3C-6. Panaskan reboiler 3E-6 sehingga suhu bawah kolon 124ºC, dan selanjutnya siap dialirkan ke 3C-8. i) Apabila tekanan puncak sudah stabil 17 kg/cm2g dan cairan distilat propane di 3C-7 sudah mencapai ketinggian 30%, buang sedikit cairan tersebut ke blowdown dan mulai operasikan



sirkulasi



refluk



3C-6



dengan



mengoperasikan



3G-6ABC



untuk



mempertahankan suhu puncak kolom 50ºC. j) Pertahankan ketinggian cairan distilat propane di 3C-7 sekitar 50%, dengan mengirim produk propane ke storage, reinjection MCHE dan LPG plant setelah operasi normal.



4. Prosedur Start Up 3C-8 De-butanizer Tujuannya adalah untuk menerima cairan hydrocarbon dari bawah kolom 3C-6 yang akan difraksinasi, produk puncaknya adalah butana, dan produk bawahnya adalah campuran C5 plus. Prosedur start up adalah sebagai berikut: a) Yakinkan bahwa aliran dari bawah kolom 3C-6 yang ke 3C-8 dan aliran dari bawah kolom 3C-8 ke plant 15 masih tertutup. b) Line up sirkuit aliran bawah kolom 3C-6 menuju 3C-8 dan bawah kolom 3C-8 menuju plant 15 melalui 3E-10 dan battery limit siap dioperasikan. c) Line up sirkuit aliran puncak kolom 3C-8 menuju ke fuel gas melalui 3E-9, 3C-9 dan 3PV7AB siap untuk dioperasikan. d) Apabila sudah terbentuk ketinggian cairan di bawah kolom 3C-6 sekitar 50%, pelan-pelan alirkan ke 3C-8 dengan membuka 3FV-14. e) Atur pengatur tekanan 3C-8, 3PIC-7AB secara otomatis, tekanan pada 3PIC-7A diatur 6.0 kg/cm2g dan 3PIC-7B diatur 6.5 kg/cm2g. f) Apabila tekanan 3C-8 sudah mencapai 3 kg/cm2g, operasikan air pendingin pada 3E-9. g) Operasikan pemanas reboiler 3E-8. h) Apabila sudah terbentuk ketinggian cairan di bawah kolom 3C-8, mulai alirkan ke plant 16 dan plant 20. Panaskan reboiler 3E-6 hingga suhu bawah kolom 115ºC. i) Apabila tekanan puncak sudah stabil 6.0 kg/cm2g dan cairan distilat butane di 3C-9 sudah mencapai ketinggian 30%, mulai operasikan sirkulasi refluk 3C-8 dengan mengoperasikan 3G-7AB untuk mempertahankan suhu puncak kolom 50ºC. j) Lakukan chek and rechek sebelum melakukan kegiatan untuk menjaga kondisi operasi tetap aman. k) Monitor dengan ketat selama start up Plant-3 jangan sampai HC liquid carry over ke Fuel gas system. l) Selalu monitor dengan ketat perubahan temperatur terutama di di 3C-1 dan 3E-1 untuk mencegah kebuntuan ditube circuit.



Shutdown



2.3



Prosedur pelaksanaan shutdown Train terdiri dari 2 macam, yaitu: 



Normal shutdown Train Yaitu kondisi dimana proses produksi dihentikan pada kondisi dan waktu yang telah direncanakan.







Emergency shutdown Train Yaitu kondisi dimana proses produksi yang terpaksa dihentikan pada kondisi dan waktu darurat. Pada kondisi ini apabila proses produksi tidak segera dihentikan dapat membahayakan bagi keselamatan.



2.3.1 Menghentikan Operasi Plant-3 (Fractionation)



Menghentikan operasi plant-3 bertujuan untuk menghentikan operasi scrub-column, deethanizer, de-propanizer, de-butanizer dan C3/C4 Splitter (khusus modul-1 train A~D) dengan cara sebagai berikut: a. Scrub-column (3C-1) dihentikan operasinya setelah gas yang digunakan pemanasan di MCHE (Main Cryogenic Heat Exchanger) 5E-1 dan propana refrigerant system sudah selesai. Menghentikan operasi 3C-1 dilakukan dengan cara sebagai berikut: a) Menghentikan aliran feed gas yang masuk ke 3C-1 b) Menghentikan aliran butane recycle 3C-1 (3FV-1) c) Menghentikan operasi pompa butane recycle ke 3C-1 (3G-5AB)



d) Menghentikan operasi sirkulasi refluk, dengan menghentikan operasi pompa refluk 3G1AB e) Mengosongkan sisa cairan hydrocarbon yang ada di bawah kolom 3C-1, 3C-2 dan yang ada di casing 3G-1AB f) Menghentikan operasi reboiler 3E-1 dengan menutup aliran steam ke reboiler 3E-1 (3TV1) g) Menutup secara manual control valve 3FV-2 block valve bawah kolom 3C-1 menuju ke de-ethanizer (3C-4) h) Turunkan tekanan sistem 3C-1 hingga 0.5 kg/cm2g. i) Lakukan nitrogen pressure pumping di dalam sistem 3C-1 hingga bebas gas hydrocarbon



b. De-ethanizer column (3C-4) dihentikan operasinya bila scrub-column (3C-1) sudah selesai dihentikan operasinya, karena 3C-4 menerima feed dari bawah kolom 3C-1, cara menghentikan operasinya adalah sebagai berikut: a) Menutup aliran gas dari puncak kolom yang menuju ke fuel gas system dengan menutup control valve (3PV-3) dan block valve-nya. b) Menghentikan operasi pemanas aliran gas puncak 3C-5 ke fuel gas system (3E-17) c) Menghentikan operasi reboiler 3E-4 dengan menutup aliran steam ke reboiler 3E-4 (3TV3) d) Menghentikan operasi sirkulasi refluks, dengan menghentikan operasi pompa refluks 3G2AB e) Menutup control valve dan block valve aliran produk menuju storage dan reinjection ke MCHE (3FV-7 & 3 FV-8) f) Mengisolasi dan drain pendingin air laut di cooler feed inlet 3C-4 (3E-14) g) Mengkosongkan sisa cairan hydrocarbon yang ada di bawah kolom 3C-4, 3C-5 dan ada di casing 3G-2AB h) Menutup secara manual control valve 3FV-11 dan block valve bawah 3C-4 yang menuju ke de-propanizer (3C-6) i) Turunkan tekananan 3C-4 sistem hingga 0.5 kg/cm2g j) Lakukan nitrogen pressure pumping di dalam sistem 3C-4 hingga bebas gas hydrocarbon.



c. De-propanizer column (3C-6) dihentikan operasinya apabila de-ethanizer (3C-4) sudah berhenti beroperasi, karena 3C-6 menerima feed dari bawah kolom 3C-4. Cara menghentikan operasinya adalah sebagai berikut: a) Menutup aliran gas dari puncak kolom yang menuju ke fuel gas system dengan menutup control valve (3PV-5B) dan block valve-nya.



b) Menghentikan operasi reboiler 3C-6 dengan menutup aliran steam ke reboiler 3E-6 (3TV5). c) Menghentikan operasi sirkulasi refluks, dengan menghentikan operasi pompa refluks 3G6ABC. d) Menutup control valve dan block valve aliran produk yang menuju ke storage, re-injection ke MCHE dan ke LPG plant (3FV-13, 3FV-9, 3FV-94). e) Mengisolasi dan drain pendingin air laut di cooler over head 3C-6 (3E-7) f) Mengosongkan sisa cairan hydrocarbon yang ada di bawah kolom 3C-6, 3C-7 dan yang ada di casing 3G-6ABC. g) Menutup control valve 3FV-14 dan block valve bawah kolom 3C-6 yang menuju ke depropanizer secara manual. h) Turunkan tekanan 3C-6 sistem sehingga mencapai nilai 0.5 kg/cm2g. i) Lakukan nitrogen pressure pumping di dalam sistem 3C-6 hingga bebas gas hydrocarbon.



d. De-butanizer (3C-8) dihentikan operasinya bila de-propanizer (3C-6) sudah berhenti beroperasi, karena 3C-8 menerima feed dari bawah kolom 3C-6. Cara menghentikan operasinya adalah sebagai berikut: a) Menutup aliran gas dari puncak kolom yang menuju ke fuel gas system dengan menutup control valve (3PV-7B) dan block valve-nya. b) Menghentikan operasi reboiler 3C-8 dengan menutup aliran steam ke reboiler 3E-8 (3TV6) Menghentikan operasi sirkulasi refluk, dengan menghentikan operasi pompa refluk 3G7AB. c) Menutup control valve dan block valve aliran produk yang menuju ke re-injection ke MCHE dan ke LPG plant (3FV-10, 3FV-92, 3FV-34) d) Mengisolasi dan drain pendingin air laut di cooler over head 3C-8 (3E-9) e) Mengosongkan sisa cairan hydrocarbon yang ada di bawah kolom 3C-8, 3C-9 dan yang ada di casing 3G-7AB f) Menghentikan aliran bawah kolom, 3C-8 menuju plant 16 (condensate stabilizer) dengan menghentikan operasi pompa 3G-11AB



g) Menutup control valve 3LV-11 dan block valve bawah kolom 3C-8 yang menuju ke plant 16 secara manual dan kosongkan air pendingin di 3E-10AB. h) Turunkan tekanan 3C-8 sistem sehingga nilai 0.5 kg/cm2g i) Lakukan nitrogen pressure pumping di dalam sistem 3C-8 hingga bebas gas hydrocarbon



2.4 Deskripsi Proses



Seksi Fraksinasi (Plant-3) pada LNG Badak Plant Bontang adalah serangkaian unit operasi yang bekerja untuk pemisahan komponen yang terkandung dalam feed gas berdasarkan perbedaan titik didih dari masing-rnasing komponen.



Gambar 3.1 PFD (Process Flow Diagram) Fraksinasi Unit Komponen hidrocarbon dalam feed gas tersebut dipisahkan dalam suatu menara distilasi. Konsep pemisahan komponen berdasarkan perbedaan titik didih dari masing-masing komponen. Proses distilasi pada dasarnya merupakan rangkaian proses flash vaporization yang tersusun sedemikian rupa sehingga produk dari tiap stage menjadi umpan dari stage berikutnya. Pada menara distilasi yang terdiri dari beberapa tray (stage), uap yang terbentuk dari satu stage



akan mengalir sebagai umpan stage di atasnya, sementara produk cair yang terbentuk akan mengalir sebagai umpan stage di bawahnya, dan seterusnya. Pada masing-masing tray terjadi kondisi kesetimbangan antara cairan yang berasal dari aliran reflux dari atas dan aliran gas dari bawah. Sehingga komposisi gas yang meninggalkan tray adalah sesuai dengan kondisi temperatur kesetimbangan pada tray tersebut. Atau dengan kata lain komposisi gas tersebut adalah sesuai dengan temperatur titik didih daricampuran cairan bahan hydrocarbon (HC) yang ada pada masing-masing tray. Feed gas Scrub Column adalah berasal dari Dehydration system Plant-2. Feed Gas keluar dari Plant-2 sudah bebas dari pengotor/impurities (CO2, H2S, uap air dan Mercury) dari Plant-1 dan Plant-2. Feed Gas keluar dari Filter 2Y-1B ini juga dikirim ke Derime Gas Heater 3E-2 untuk digunakan sebagai gas derime. Selanjutnya feed gas didinginkan dari temperatur 18oC menjadi sekitar -5oC di sisi tubes Medium Evaporator 4E-12 menggunakan media pendingin medium level Propane. Line Feed Gas masuk 4E-12 terdapat block valve dan bypass valve sebagai sistem isolasi aliran feed gas yang menuju ke Plant-3. Sebelum 4E-12 juga ada fasilitas blockvalve aliran masuk Gas Derime untuk keperluan pengeringan aliran feed gas dan daerah Scrub Column 3C-1 beserta peralatannya. Dari 4E-12 ini feed gas didinginkan lagi di Feed Low Level Propane Evaporator (4E13) hingga mencapai suhu yang sesuai dengan kondisi operasi. Feed gas masuk dikontrol pada sekitar normal operasi berkisar antara -26oC ~ -29oC menggunakan temperatur kontrol 2TIC-2 sebagai bypass feed gas masuk ke 4E-13, kecuali train H modul-2 tanpa Feed Low Level Propane Evaporator (4E-13) dengan temperature sekitar -5oC. Setelah itu feed yang sekarang berupa dua (2) fase masuk ke Scrub Column (3C-1) pada tray-5.



Feed Gas keluar dari 4E-13 berbentuk dua phase cair dan gas. Selanjutnya campuran hydrocarbon cair dan gas tesebut masuk ke Scrub Column 3C-1 untuk dipisahkan sehingga gas yang naik ke atas dapat memenuhi persyaratan komposisi dan HHV sebagai feed gas untuk Main Heat Exchanger (MHE) 5E-1. Pada saat masuk 3C-1, hydrokarbon (HC) berat yang telah terkondensasi akan turun ke bagian dasar dari scrub column, sedangkan HC ringan akan naik ke atas dan keluar melalui bagian puncak kolom. Kenyataannya, ada juga HC ringan yang terkondensasi dan ikut turun ke bagian dasar kolom, sebaliknya masih juga terdapat HC berat yang tidak terkondensasi sempurna hingga pada saat masuk ke dalam scrub column HC berat ini dapat berubah menjadi uap dan terikut ke bagian atas dari kolom.



Untuk menguapkan kembali hydrokarbon ringan yang masih terikut ke dasar kolom, maka digunakan Scrub Column Reboiler (3E-1) dengan media pemanas berupa LP Steam (uap tekanan 50 psi) untuk memanaskan cairan pada dasar kolom, sehingga HC ringan dapat teruapkan kembali dengan temperatur sekitar 83oC dan naik ke bagian puncak kolom, sedangkan HC berat yang memiliki titik didih lebih tinggi dari HC ringan akan tetap dalam fase cair. Uap yang keluar dari puncak kolom 3C-1 selanjutnya didinginkan di bagian tube Scrub Column Overhead Condenser (4E-14) dengan media pendingin berupa propane pada bagian shell, hingga mencapai temperatur sekitar -34oC ~ -36oC (normal operasi -35.5oC). Selanjutnya aliran



feed tersebut dialirkan ke Scrub Column Condensate Drum (3C-2) untuk memisahkan HC ringan yang terkondensasi pada saat melewati 4E-14. Cairan yang berada di dasar 3C-1 yang tidak teruapkan akan bergabung dengan cairan yang berasal dari Scrub Column Reboiler (3E-1) dengan temperatur sekitar 90oC ~ 96oC (normal operasi 92oC) kemudian dialirkan melalui control valve 3FV-2 masuk ke bagian shell dari Deethanizer Feed Cooler (3E-14) untuk didinginkan dengan media pendingin berupa air laut (Cooling Water) pada bagian tube hingga mencapai temperatur sekitar 37oC ~ 43oC (normal operasi 41oC) dan akhirnya masuk ke DeEthanizer Column (3C-4). Dari proses sebelumnya, uap yang keluar dari puncak kolom 3C-1 selanjutnya didinginkan di bagian sisi tube Scrub Column Overhead Condenser (4E-14) dengan media pendingin propane pada sisi shell, hingga mencapai temperatur sekitar -34oC ~ -36oC (normal operasi -35.5oC). Selanjutnya aliran feed tersebut dialirkan ke Scrub Column Condensate Drum (3C-2) untuk memisahkan HC ringan yang terkondensasi pada saat melewati 4E-14. Gas yang terpisah di 3C-2 sebagian besar mengandung gas Methane, gas ini keluar melewati demister pad di bagian atas 3C-2. Sekitar 10% ~ 15% dari gas ini akan dialirkan ke LNG Flash Exchanger (5E-2) setelah melewati Strainer (5Y-6), sementara sebagian besar mengalir melalui kontrol valve 5HCV-21 lalu melewati Strainer (5Y-1) kemudian bergabung dengan gas-gas ethane, propane dan butane dari reinjection untuk selanjutnya masuk ke Main Heat Exchanger (5E-1) untuk dicairkan. Sebagian gas dari puncak 3C-2 ini dialirkan melalui control valve 5HV-5 untuk cooling di bagian shell 5E-1 (saat start up dengan procedure lama yang masih menggunakan precooldown), namun dengan inovasi yang telah dilakukan untuk menghemat pemakaian gas dan mengurangi pencemaran lingkungan telah dibuat prosedur start up yang baru. Prosedur baru ini tidak perlu lagi menggunakan precooldown yang melewati



shell dan langsung mengalirkan gas dan Multi Componen Refrigerant (MCR) normal ke tube Main Heat Exchanger 5E-1. Sebagian lagi gas dari puncak 3C-2 juga dialirkan melalui kontrol valve 4FV-9 dan masuk ke MCR First Stage Suction Drum (4C-7) untuk digunakan sebagai make-up refrigerant (MCR), perlu diingat saat make up MCR kondisi operasi sudah ada reflux untuk menghindari C4+ ke MCR system. Cairan yang berada pada bagian dasar dari 3C-2 dipompakan oleh pompa reflux 3G-1A/B ke bagian puncak dari kolom 3C-1 yaitu pada tray #9 sebagai reflux dan apabila terdapat level cairan yang berlebih di 3C-2 maka dapat dialirkan ke Deethanizer Column (3C-4) melalui kontrol valve 3LV-3 untuk proses selanjutnya. Sebaliknya jika cairan dari 3C-2 kurang, maka dapat ditambahkan Butane (C4) yang berasal dari Debuthanizer Condensate OverheadDrum (3C-8) yang kemudian dipompakan oleh Debuthanizer Column Reflux Pump (3G-7A/B) untuk selanjutnya didinginkan



di ButaneReturn Subcooler (3E-13) hingga temperatur sekitar -35oC yang kemudian diisap dengan menggunakan pompa Butane Return Pump (3G-5A/B) untuk selanjutnya didinginkan di 4E-14 dan masuk kembali ke 3C-2 yang dikontrol oleh 3FIC-1. Komposisi feed gas keluar dari 3C-2 kurang lebih adalah sebagai berikut (% mol):



Tabel 3.1 Komposisi Gas Keluaran 3C-2



Komposisi (% Mole)



HHV (Btu/scf)



N2



CH4



C2H6



C3H8



i-C4H10



n-C4H10 i-C5H12



n-C5H12



0.07



92.28



4.79



2.23



0.32



0.29



nil



0.02



1093.6



Cairan yang masuk ke De-Ethanizer Column (3C-4) berasal dari dasar kolom 3C-1 dan 3E1 yang sebelumnya dilewatkan bagian shell dari 3E-14. Cairan masuk di atas tray ke-35 dengan temperatur sekitar 40oC. Seperti halnya dengan Scrub Column, maka pada saat masuk ada sebagian gas yang menguap dan terlepas dari cairan dan naik ke atas kolom, sedangkan cairan yang terdiri dari mayoritas fraksi yang lebih berat akan turun ke dasar kolom.



Untuk pemisahan yang lebih sempurna maka cairan yang berada di dasar kolom dipanasi dengan menggunakan De-Ethanizer Column Reboiler (3E-4) dengan media pemanas berupa MLP Steam (steam 150 psig) untuk train A~G dan MP Steam (steam 250 psig) untuk train H pada bagian tube sehingga terjadi penguapan sebagian besar cairan di dalam reboiler itu sendiri, uap tersebut kemudian dikembalikan sebagai uap panas ke dalam 3C-4 dengan temperatur sekitar 125oC. Produk atas dari 3C-4 adalah dominan gas Ethane dan sebagian kecil Methane dan HC berat. Gas keluaran ini temperaturnya sekitar -5oC dengan tekanan sekitar 30 Kg/cm2 kemudian dialirkan ke De-Ethanizer Column Overhead Condenser (3E-5) untuk didinginkan dengan media pendingin berupa propane cair pada bagian shell yang berasal dari 3C-10. Setelah melewati 3E-5, temperatur gas menjadi sekitar -32oC maka sebagian gas akan sebagian terkondensasi (partially condensed). Selanjutnya gas dan cairan ini dipisahkan lagi di De-Ethanizer Column Condensate Drum (3C-5). Cairan yang berada di dasar 3C-5 oleh pompa 3G-2A/B akan dipompakan kembali ke kolom 3C-4 di atas trayke-45 melalui kontrol valve 3FV-6 sebagai reflux dengan temperatur sekitar – 29oC. Bila terdapat cairan yang berlebih di 3C-5, maka sebagian akan dialirkan sebagai Reinjection di 5E-1 melalui kontrol valve 3FV-8, sebagian lagi dapat langsung dikirim ke C2 Refrigerant Storage (Plant 20) melalui kontrol valve 3HV-167 untuk train A~D dan 3FV-7 untuk train E~H serta sebagai C2 Liquid make-up di 5C-1 melalui kontrol valve 3FV-82. Sedangkan untuk gas yang tidak terkondensasi (masih berupa uap/gas) keluar pada bagian atas dari 3C-5 dan dipanasi hingga temperatur sekitar 70oC ~ 78oC (normal operasi 72oC) dengan menggunakan



media pemanas berupa LP Steam pada bagian shell di De-Ethanizer Overhead Heater (3E-17) untuk selanjutnya dikirim ke sistem bahan bakar gas melalui kontrol valve 3PV-3. Sedangkan cairan yang berasal dari bagian dasar kolom 3C-4 akan bergabung dengan cairan dari reboiler 3E-4 dengan temperatur sekitar 125oC~ 130oC selanjutnya dialirkan ke DePropanizer Column (3C-6) melalui kontrol valve 3FV-11. Cairan umpan dari dasar 3C-4 masuk ke Depropanizer Column (3C-6) di bawah tray #20 train A~D dan tray #23 train E~H berdasarkan beda tekanan. Pada saat memasuki kolom maka gas dan cairan akan terpisah, dimana gas akan naik melewati tray-tray dan keluar pada bagian puncak kolom sedangkan cairannya turun ke bagian dasar kolom. Untuk mendapatkan kemurnian propane yang cukup tinggi maka sama halnya dengan kedua proses sebelumnya yaitu dilakukan pemanasan dengan menggunakan LP Steam (steam 50#) di Depropanizer Column Reboiler (3E-6). Maksudnya agar propane dan HC yang lebih ringan



diharapkan dapat menguap dan terpisah dari HC yang memiliki titik didih lebih tinggi (HC berat) dan keluar pada bagian puncak kolom.



Gas keluar dari puncak kolom 3C-6 yang dominan adalah Propane temperaturnya sekitar 53oC dengan tekanan 17.2 kg/cm2 dikondensasikan oleh Depropanizer Column Overhead Condenser (3E-7) dengan media pendingin berupa air laut pada bagian tube. Kemudian dari 3E-7 dialirkan lagi ke Depropanizer Column Condensate Drum (3C-7) melalui kontrol valve 3PV-5A untuk pemisahan gas dan cairan lebih lanjut, dimana gas yang terpisah kemudian keluar pada bagian atas dari 3C-7 melalui kontrol valve 3PV-5B dan mengalir ke sistem bahan bakar gas (fuel gas system). Sedangkan cairan yang berada pada bagian dasar 3C-7 sebagian besar dipompakan kembali oleh pompa 3G-6A/B train A~D (3G-6A/B/C train E~H) sebagai reflux ke kolom 3C6 pada tray #49 melalui kontrol valve 3FV-12, sedangkan sebagian kecil dilewatkan Propane Return Subcooler (3E-12) untuk kemudian dialirkan ke 5E-1 untuk reinjeksi C3 melalui kontrol valve 3HV-165 train A~D (3FV-8 train E~H), sebagian lainnya dialirkan melalui kontrol valve 3HV-100 menuju ke Plant 17 untuk train A~D. Sedangkan sebagian cairan propane yang tidak melewati 3E-12 dapat melalui kontrol valve 3FV-61 terus dialirkan melalui kontrol valve 3HV62 menuju ke Plant 15 untuk didinginkan lebih lanjut untuk train A~D. Untuk train E~H sebagian cairan propane yang melewati 3E-12 melalui kontrol valve 3FV-94 terus dialirkan menuju ke 5E-2 untuk didinginkan lebih lanjut sebelum dikirim ke LPG Storage Tank Plant17. Untuk cairan yang berada di bagian dasar dari 3C-6 akan bergabung dengan cairan yang berasal dari reboiler 3E-6, gabungan kedua cairan ini akan melalui kontrol valve 3FV-14 dan menjadi feed bagi Debuthanizer Column (3C-8). Feed De-Propanizer Column 3C-6 terutama berasal dari bottom De-Ethanizer Column 3C-4 melalui control valve 3LIC-11. Pada kondisi tertentu, dimana ada produk propane yang Off Spect dari tangki penyimpanan maupun dari tempat lain, maka produk propane tersebut dapat dikembalikan ke De-Peropanizer Column 3C-6 untuk dimurnikan kembali. Untuk mendapatkan komposisi propane pada Propane Refrigerant Sistem, maka Propane Refrigerant dapat di-drain ke Blowdown Drum 4C-5 dan selanjutnya dapat dikirim ke De-Propanizer Column 3C-6 bersama feed dari 3C-4. Aliran produk propane cair dari pompa 3G-6A/B/C selain dialirkan ke De-Propanizer Column 3C-6 sebagai reflux juga dialirkan ke Propane Refrigerant Drum 4C-1, ke Propane Refrigerant Storage, ke LPG Storage, ke MCR Drum 5C-1 sebagai make up MCR Propane cair. Selanjutnya apabila produk propane tersebut komposisinya tidak memenuhi persyaratan, maka juga bisa dialirkan ke De-Propanizer Column 3C-6 untuk dimurnikan kembali. Pada saat memasukkan tambahan feed ke De-Propanizer 3C-6 selain dari bottom 3C-4, maka harus



secara hati-hati (pencapurannya harus sedikit demi sedikit) untuk menghindari perubahan komposisi dan temperature feed. Sehingga komposisi produk propane tidak rusak karena ada gangguan operasi De-Pronizer 3C-6. Cairan umpan yang berasal dari bagian bawah 3C-6 masuk ke dalam Debuthanizer Column (3C-8) di atas tray #14 berdasarkan beda tekanan. Pada saat masuk ke dalam kolom, butane dan fraksi yang lebih ringan akan menguap dan naik ke bagian puncak dari kolom, sedangkan fraksi yang lebih berat akan turun ke bagain dasar kolom 3C-8. Pada bagian bawah dilakukan pemanasan oleh Debuthanizer Column Reboiler (3E-8) dengan menggunakan LP Steam sebagai media pemanas agar pemisahan Butane dan fraksi yang lebih berat dapat terjadi. Uap panas yang masuk kembali dari reboiler 3E-8 ke kolom 3C-8. Uap atau gas yang keluar dari puncak kolom dengan temperatur sekitar 54 oC~56oC train A~D dan 57oC~58oC train E~H (train A~D lebih dingin sedikit karena masih ada propane sekitar 25% mol, sedangkan train E~H hanya sedikit sekali propane yang terikut) dengan tekanan sekitar 6.3 kg/cm2 yang dominan adalah Butane dan sedikit fraksi ringan lainnya kemudian dialirkan melewati Debuthanizer Column Overhead Condenser (3E-9) yang menggunakan pendingin berupa air laut pada bagian tube. Setelah melewati 3E-9 ini diharapkan agar butane dapat terkondensasi sedangkan fraksi yang lebih ringan tetap dalam fase gas untuk selanjutnya dipisahkan lagi di Debuthanizer Condensate Overhead Drum (3C9) setelah melalui kontrol valve 3PV-7A. Gas yang terlepas di dalam 3C-9 kemudian naik ke bagian atas dan keluar melalui kontrol valve 3PV-7B untuk selanjutnya dialirkan ke sistem bahan bakar gas (fuel gas), sedangkan cairan yang berada pada bagian bawah 3C-9 akan diisap oleh pompa 3G-7A/B dan dipompakan kembali ke kolom 3C-8 melalui kontrol valve 3FV-15 di atas tray #29 dengan sebagai reflux. Kelebihan cairan dari 3C-9 sebagian lagi dikirim ke inter-connecting line melalui kontrol valve 3FV-34 untuk keperluan di train lain jika dibutuhkan , cairan HC berat (condensate) yang tidak teruapkan di dalam 3C-8 akan keluar di bagian bawah dan bergabung dengan cairan yang berasal dari reboiler 3E-8 dan bersama-sama dialirkan melewati Debutanizer Column Bottom Cooler (3E-10) untuk didinginkan dengan menggunakan air laut pada bagian tube, selanjutnya condensate ini dialirkan ke Plant 20 (Refrigerant Storage) melalui kontrol valve 3LV-11 tanpa meggunakan pompa. Ada juga sebagian condensate yang tidak dilewatkan 3E-10 namun langsung diisap oleh pompa 3G-11A/B untuk dipompakan ke Plant 16 (Condensate Stabilizer Unit) untuk di proses sesuai RVP yang diinginkan (untuk train A~D modul-1 telah dilakukan modifikasi untuk produk bottom 3C-8 sebelum dipompakan ke Plant-16 terlebih dahulu didinginkan di 3E-10 untuk menghindari sering terjadinya kerusakan pompa akibat temperature fluida panas. Adanya butane



yang terikut dalam aliran Condenste hydrocarbon ke Plant-16 akan dibuang ke fuel gas bersamasama gas buang lainnya. Banyaknya butane yang terbuang ke fuel gas tersebut tentunya akan merugikan. Karena harga butane jauh lebih mahal dibanding dengan harga feed gas sebagai bahan bakar boiler.



Untuk train E~H pada modul-2 produk kelebihan liquid yang ada dialirkan dan didinginkan di 3E-13 Buthane Return Subcooler oleh Propane Refrigerant kemudian dikirim ke butane LPG melalui 5E-2 untuk modul-2 (butane produk untuk modul-1 hanya boleh dikirim setelah diproses di C3/C4 Splitter unit ) , kemudian dipompakan oleh 3G-5A/B Butane Return Pump sebagai recycle ke overhead line 3C-1 masuk ke 4E-14 dan ditampung di 3C-2 untuk mempertahankan level yang ada di 3C-2. Bisa juga dialirkan ke 5E-1 untuk bahan reinjeksi guna menaikkan HHV LNG.



2.5 Troubleshooting



Masalah Heavier HC carry



Konsekuensi Deviasi komposisi



Cara Mengatasi -Atur temperature feed masuk (2TIC-2)



over ke top



-Turunkan 3TIC-1



produk



-Naikkan 3FIC-3 (atur/sesuaikan 3FIC-1)



3E-1 tube bocor



- Steam tidak bisa masuk - Komposisi deviasi



Atur tekanan di 3C-13, buka venting ke atm dan pasang steaming untuk pengaman Jika perbaikan belum bisa segera diperbaiki, alirkan ke blow down melalui temporary line



3C-2 level low



Reflux 3FIC-3



-Tutup 3LIC-3



low, 3G-1 kavitasi



-Naikkan 3FIC-1



-Turunkan 3TIC-1 untuk mengimbangi reflux 3C-1 level low



Gas dapat masuk



-Atur bukaan 3FIC-2



ke 3C-4



-Atur 3TIC-1



Gas tidak dapat



3C-1 level tinggi



-Atur bukaan 3FIC-2



masuk ke 3C-4



(high)



-Atur tekanan di Scrub Column melalui 1PIC-33 dan sesuaikan produksi LNG agar ∆P antara 3C-1 dan 3C-4 cukup



Komposisi feed



Komposisi deviasi



gas berubah-ubah



-Atur 3TIC-1 -Atur 3FIC-3 reflux



Suhu umpan masuk



C3+ carry over ke C2



-Atur C/W ke 3E-14



3C-4 tinggi



product



-Naikkan reflux 3FIC-6



Tekanan system naik



Komposisi



-Naikkan temperature scrub column



(C1 banyak masuk ke



reboiler



De-Ethanizer)



-Jaga 3LIC-3 jangan sampai kosong -Tutup 3LIC-3, kurangi 3FIC-1



Tekanan system



Komposisi



-Turunkan scrub column reboiler



turun (C3 banyak



-Turunkan 3TIC-3



terikut ke C2 produk)



-Naikkan reflux 3FIC-6



3E-14 tube bocor



-C/W tdk dapat



-Alihkan bottom product 3C-1/2ke train



masuk



lain, stop fraksinasi unit



-3C-4 tekanan naik



-Minta C4 recycle dari train lain



-Komposisi produk 3E-4 tube bocor



Steam 3E-4 turun



Drain condensate 3E-4 ke lantai



3C-5 level low



Produk turun



-Kurangi produk C2 ke storage/ke reinjection -Normalkan kerja 3FIC-6,3TIC-3



3C-4 level low



Feed ke 3C-6 turun



-Atur bukaan 3FV-11 -Turunkan 3TIC-3 -Atur reflux 3FIC-6



Tekanan system naik



Komposisi produk



-Naikkan temp deethanizer column



(C2 carry over ke 3C-



-Jaga level 3C-4 jangan sampai kososng



6)



-Turunkan reflux 3FIC-12 -Buka 3PV-5B ke fuel gas



Tekanan system



Komposisi produk



-Turunkan 3TIC-5



turun



-Naikkan reflux 3FIC-12



(C4 banyak carry



-Atur reboiler 3E-4 (normal)



over ke C3 product) 3C-7 level low



product turun



-Kurangi product C3 ke plt 15 -Normalkan kerja 3FIC-12,3TIC-5



3C-6 level low



Feed ke 3C-8 turun



-Atur bukaan 3FV-14 -Turunkan 3TIC-5 -Atur reflux 3FIC-12



Tekanan system naik ( C3 carry over ke 3C-9 )



Komposisi produk



- Naikkan Depropanizer reboiler - Jaga 3LIC-9 (3C-6) jangan sampai terlalu rendah



Tekanan system turun Komposisi produk (C5 banyak terikut ke



-Turunkan 3TIC-6 - Naikkan reflux 3FIC-15



C4 product)



- Atur reboiler 3E-6 (normal)



3C-9 level low



Produk turun



- Kurangi product C4 ke Splitter - Normalkan 3FIC-15,3TIC-6



3C-8 level low



Feed ke Plant-16/20



- Atur bukaan 3LV-11



turun



-Turunkan 3TIC-6 - Atur reflux 3FIC-15



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Perjalanan Badak LNG bermula dari ditemukannya cadangan gas alam dalam jumlah yang sangat besar di dua area terpisah. Area pertama terletak di Lapangan Gas Arun, Aceh Utara, yang ditemukan oleh Mobil Oil Indonesia di akhir tahun 1971. Area kedua adalah Lapangan Gas Badak, Kalimantan Timur yang ditemukan oleh Huffco Inc. di awal tahun 1972. Kedua perusahaan ini bekerja di bawah Production Sharing Contracts dengan Perusahaan Tambang Minyak Negara Indonesia, Pertamina. Fraksinasi merupakan proses pemisahan antara zat cair dengan zat cair. Fraksinasi dilakukan secara bertingkat berdasarkan tingkat kepolaran, yaitu daru non polar, semi polar dan polar. Senyawa yang memiliki sifat non polar akan larut dalam pelarut non polar, yang semi polar akan larut dalam pelarut semi polar dan yang bersifat polar akan larut dalam pelarut polar