bab ii (all)
TRANSCRIPT
Politeknik Negeri Sriwijaya
BAB II
URAIAN PROSES
2.1. Bahan Baku Produksi
Bahan baku untuk RU-III berupa minyak mentah diperoleh dari daerah
Sumatera Bagian Selatan. Sebagai pasokan utama, minyak mentah disalurkan
melalui pipa dari lapangan disekitar wilayah Sumatera Selatan dan melalui kapal.
Adapun perbandingannya adalah 70% minyak mentah melalui pipa dari
lapangan dan 30% minyak mentah melalui kapal tanker. Sumber minyak
mentah tersebut berasal dari :
a. Minyak mentah Palembang Selatan
b. Minyak mentah Talang Akar Pendopo (TAP)
c. Minyak mentah JAO/JPO (Jambi Asphaltic Oil/Parafinic Oil)
d. Minyak mentah Asamera (Ramba)
e. Minyak mentah Jene/Kaji
f. Minyak mentah Minas (Sumatera Light crude/SLC)
g. Minyak mentah Lirik
h. Minyak mentah Duri
i. Minyak mentah Bula/Klamono
j. Minyak mentah Arjuna
k. Minyak mentah Klamono
l. Minyak mentah Geragai
Minyak mentah tersebut diumpankan ke Unit Crude Distiller dan
Redistiller yang berbeda sesuai dengan komposisi dan sifat minyak tersebut.
Umpan masing-masing unit pada primary process dan secondary process dapat
dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5 berikut :
Laporan Kerja Praktek 16
Politeknik Negeri Sriwijaya
Tabel 4. Umpan Unit Primary Process
Nama Keterangan
CD II SPD,Ramba,Jene,TAP,Lalang
CD III SPD,Ramba,Jene,TAP,Lalang
CD IV SPD,Ramba,Jene,TAP,Lalang
CD V SPD,Ramba,Jene
CD VI Geragai,Bula,Kaji
Sumber : Pertamina RU III Plaju, 2008
Tabel 5. Umpan Unit Secondary Process
Unit Bahan Baku
High Vaccum Unit(HVU)
RFCUU
BB Distilling
Stabilizer C/A/B
Unit Polimerisasi
Unit Akilasi
Kilang Polipropylene
Long residue
M/HVGO, long residue
Unstab crack, comprimate (C5-
C8),condensate gas, residual gas
SR-TOPs(Straight Run-TOPs)
Fresh Butane-Butylene
Fresh Butane-Butylene dari BB
Distiller
Raw Propane-Propylene
Sumber : Pertamina RU III Plaju, 2008
Bahan Baku Non BBM
Selain mengolah minyak mentah, kilang musi juga mengolah produk
antara atau intermediate, berupa:
1. Bahan baku Naften (Bitumen Feed Stock) dari Cilacap
Laporan Kerja Praktek 17
Politeknik Negeri Sriwijaya
2. Komponen mogas beroktan tinggi untuk blending motor gasoline
3. Raw-propane-propilene dari unit RFCCU untuk bahan baku polyprop
2.2. Diskripsi Proses
2.2.1. Unit Crude Distiller and Gas Plant
PT PERTAMINA RU III memiliki 6 Crude Distiller yaitu Crude Distiller
(CD) II, III, IV, V, dan ReDistiller I/II. Keenam unit tersebut terletak di kilang
Plaju. Pada unit ini juga terdapat unit Stabilizer C/A/B dan Straight Run Motor
Gas Compressor (SRMGC), sedangkan pada Gas Plant terdapat unit Butane-
Butylene Motor Gas Compressor (BBMGC), Butane-Butylene (BB) Distiller, Unit
Polimerisasi dan Unit Alkilasi. Selain itu terdapat unit-unit treater seperti
BBTreater, Caustic Treater dan Sulfuric Acid Unit (SAU).
Proses yang dilakukan pada CD II, III, IV, V dan ReDistiller I/II disebut
proses primer yang bertujuan untuk memisahkan komponen-komponen minyak
mentah secara fisik dengan cara distilasi. Pada awalnya ReDistiller I/II berfungsi
untuk mendistilasi kembali slop oil (minyak tumpahan dan produk yang off spec)
serta minyak mentah dengan spesifikasi khusus, tetapi kemudian diubah fungsinya
sehingga menjadi sama seperti CD.
Proses-proses yang dilakukan pada unit Polimerisasi, Alkilasi, Stabilizer
C/A/B, SRMGC, BBMGC dan BB Distiller disebut proses sekunder. Proses ini
bertujuan menghasilkan produk-produk yang bernilai tinggi hasil dari proses
primer.
Proses treating dilakukan pada unit BB Treater, Caustic Treater dan SAU.
BB Treater bertujuan mengurangi kandungan sulfur pada Butane-Butylene.
Caustic Treater bertujuan mengurangi kandungan sulfur dan merkaptan pada
produk gasoline. SAU bertujuan meningkatkan konsentrasi asam sulfat ex katalis
unit alkilasi sehingga dapat digunakan lagi sebagai katalis pada proses alkilasi.
Laporan Kerja Praktek 18
Politeknik Negeri Sriwijaya
a. Crude Distiller II (CD-II)
CD-II memiliki kapasitas 2600 ton/hari. Fungsi CD-II ini adalah untuk
memisahkan fraksi-fraksi tertentu pada minyak mentah. Umpan unit berasal
dari Sumatera Light Crude (SLC) dan Jene Crude. Produk-produk yang
dihasilkan CD-II dapat dilihat pada Tabel 6 berikut
Tabel 6. Produk CD-II
Produk %wt
Gas (ke unit SRMGC)
Crude Butane
SR Tops
Naptha II
LKD
LCT
Long Residue
0.9
1.2
1.14
10.40
7.35
23.02
50.91
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit Pertamina, Palembang, 2004
Unit ini terdiri atas 5 kolom fraksionator dan 1 kolom evaporator. Umpan
dipanaskan pada furnace I dan dimasukkan pada kolom evaporator. Fasa gas
akan masuk pada kolom I dan fasa cair masuk ke furnace II untuk dipanaskan
yang selanjutnya masuk ke kolom IV.
Produk atas kolom I masuk ke kolom V, side stream masuk ke kolom II,
sedangkan produk bawah ditampung ke side striper (LCT stripper) 2-1. Produk
atas kolom II dimasukkan tangki akumulator 8-7 yang sebagian dikembalikan
ke kolom I sebagai reflux dan sebagian lagi sebagai produk gas. Produk bawah
kolom II dikondensasikan dan keluar sebagai produk LKD (Light Kerosene
Distillate).
Produk atas kolom V dikondensasikan dan ditampung pada tangki
akumulator 8-8. Aliran gas yang tidak terkondensasi dibagi menjadi dua.
Aliran pertama sebagai produk gas, sedangkan aliran lainnya dikondensasikan
Laporan Kerja Praktek 19
Politeknik Negeri Sriwijaya
kembali sehingga menghasilkan Crude Residual (CR) Butane. Gas yang tidak
terkondensasi dijadikan sebagai produk gas. Produk atas kolom V yang
tertampung pada tangki akumulator 8-8 sebagian dikembalikan ke kolom V
sebagai reflux dan sebagian keluar sebagai produk Straight Run (SR)Top. Side
stream kolom V masuk ke kolom III. Produk bawah kolom V dikembalikan ke
kolom I sebagai reflux.
Kolom III yang memiliki umpan dari side stream kolom V menghasilkan
produk bawah berupa Naphta II/III dan produk atas berupa gas yang
dikembalikan ke kolom V.
Produk atas kolom IV didinginkan dan dimasukkan ke tangki akumulator
8-6. Dari tangki ini, sebagian di-reflux dan sebagian dimasukkan ke kolom I.
Side stream kolom IV dimasukkan ke LCT Stripper bersama-sama dengan
produk bawah kolom I. Produk bawah kolom IV didinginkan dan
menghasilkan produk Long Residue.
Produk bawah kolom I dan side stream kolom IV yang tertampung pada
LCT Stripper sebagian dimasukkan kembali ke kolom IV sebagai reflux dan
sebagian sebagai produk Light Cold Test Gas Oil (LCT), yang merupakan
komponen produk solar. Kondisi operasi kolom-kolom pada CD II dapat
dilihat pada Tabel 7 berikut :
Tabel 7. Kondisi Operasi Kolom CD II
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit Pertamina, Palembang, 2004
Laporan Kerja Praktek 20
PeralatanTemperatur °C Tekanan
(kg/cm2)Top Bottom
Kolom-I
Kolom-II
Kolom-IV
Kolom-V
Outlet F-I
95
145
230
71
266
155
141
350
169
-
2
0.5
1.2
0.3
-
Politeknik Negeri Sriwijaya
b. Crude Distiller III (CD-III)
Umpan masuk CD III berupa campuran Jene Crude Oil, Ramba Crude Oil
dan SLC Crude Oil. CD-III memiliki kapasitas 4000 ton/hari. Produk-produk
yang dihasilkan dapat dilihat pada tabel 8.
Unit ini terdiri dari tiga kolom distilasi dan satu stabilizer. Sebelum
diproses, dilakukan peningkatan temperatur umpan (pre-heat) dengan empat
buah heat exchanger. Umpan pertama kali masuk ke stabilizer 1-4. Produk atas
stabilizer 1-4 didinginkan sehingga terbentuk dua fasa, yaitu cair dan gas.
Aliran fasa cair dibagi dua, sebagian masuk kembali ke stabilizer 1-4 sebagai
reflux dan sebagian sebagai produk Crude Butane. Fasa gas sebagai produk,
dialirkan ke unit SRMGC. Produk bawah stabilizer 1-4 masuk sebagai umpan
kolom I-1. Reboiling pada stabilizer 1-4 dilakukan menggunakan Furnace I
yang sama-sama digunakan oleh kolom I-1.
Tabel 8. Produk dan Perolehan CD III dan IV
produkYi1eld (%wt)
Laporan Kerja Praktek 21
Politeknik Negeri Sriwijaya
Gas
CR Butane
SR Tops
Naphta-II
Naphta-III
LKD
HKD
LCT
HCT
Residue
Loss
0.520
0.500
3.040
5.020
1.700
15.70
7.610
7.690
3.370
54.45
0.900
2.140
1.100
5.840
8.900
4.930
9.980
7.460
8.810
2.830
47.77
0.250
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit Pertamina, Palembang, 2004
`
Produk atas kolom I-1 sebagian menjadi umpan kolom I-3 dan sebagian
dikembalikan sebagai reflux. Side stream kolom I-1 masuk ke Side Stripper 2-
5. Dari Side Stripper sebagian keluar sebagai produk berupa Naphta III dan
sebagian masuk kembali ke kolom I-1. Reboiling pada kolom I-1 dilakukan
oleh Furnace I yang juga merupakan reboiler pada stabilizer I-4. Produk
bawah kolom ini sebelum masuk sebagai umpan kolom I-2 dipanaskan oleh
Furnace II yang juga merupakan reboiler kolom I-2.
Produk atas kolom I-3 didinginkan dan dimasukkan ke tangki akumulator
8-3. Dari tangki ini sebagian dikeluarkan sebagai produk SR Tops dan sebagian
sebagai gas. Produk atas kolom I-2 didinginkan dan kemudian ditampung pada
tangki akumulator 8-2. Dari tangki akumulator 8-2 aliran dibagi menjadi dua.
Aliran pertama dikembalikan sebagai reflux dan aliran lainnya sebagai produk
LKD. Pada kolom I-2 ini terdapat 3 aliran side stream yang masing-masing
mengalami 2 proses pendinginan dan masing-masing menghasilkan produk.
Aliran side stream kolom I-2 paling atas berupa Heavy Kerosene Distillate
(HKD), Light Cold Test Gas Oil (LCT) dan Heavy Cold Test Gas Oil (HCT).
Laporan Kerja Praktek 22
Politeknik Negeri Sriwijaya
Produk bawah kolom I-2 ini menghasilkan long residue yang dikirim ke High
Vacuum Unit (HVU). Reboiling kolom I-2 dilakukan menggunakan Furnace II
yang juga digunakan untuk memanaskan umpan kolom I-2. Kondisi operasi
kolom-kolom pada CD III dan IV dapat dilihat pada Tabel 9 berikut.
Tabel 9. Kondisi Operasi CD III dan CD IV
PeralatanTemperatur 0C Tekanan
(Kg.cm-2)Top Bottom
Kolom I
Kolom II
Kolom III
Stabilizer
143
234
93
97
273
336
-
185
1,5
0,3
1,8 – 2,2
2,8
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit PERTAMINA, Palembang. 2004
c. CD IV
Unit CD IV memiliki sistem pemrosesan produk serta perolehan produk
yang sama dengan CD III. Namun penggunaan umpan di kedua crude distiller
ini berbeda. CD IV hanya menggunakan umpan Ramba Crude Oil dan SLC
Crude Oil saja.
d. CD V
Umpan dari unit ini adalah minyak mentah yang berasal dari South
Palembang District (SPD) dan Talang Akar Pendopo (TAP). Sementara
produk dan perolehan yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 10 berikut :
Tabel 10. Produk dan Perolehan CD V
Produk Yield (%Wt)
Gas 1,33
Laporan Kerja Praktek 23
Politeknik Negeri Sriwijaya
SR Tops
Naphta-I
Naphta-II
Naphta-IV
LKD
HKD
LCT
HCT
Residue
Loss
1,74
8,19
7,50
2,96
5,27
6,82
6,77
8,19
50,91
0,32
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit PERTAMINA, Palembang. 2004
Minyak mentah dari tangki R dibagi menjadi dua aliran. Aliran pertama
dibagi kembali menjadi dua aliran dan mengalami sejumlah pemanasan
kemudian masuk ke dalam kolom flash. Fasa gas dari kolom flash masuk
sebagai umpan kolom 1-1 pada tray 10 dan fasa cairnya dipanaskan dengan
menggunakan Furnace F2C1 dan masuk juga sebagai umpan pada tray 6.
Aliran kedua dari tangki R dipanaskan pada preheater dan Furnace F2C1.
Setelah mengalami pemanasan aliran digabungkan dengan aliran fasa cair
keluaran kolom flash sebagai umpan kolom 1-1.
Produk atas kolom 1-1 masuk ke kolom 1-3 sebagi umpan. Side stream
kolom 1-1 yang keluar dari tray 30 dipompa dan didinginkan untuk kemudian
dikembalikan sebagai inter volume reflux (pump around). Side stream dari tray
20 masuk ke side stripper 2-2. Fasa gas dikembalikan ke kolom 1-1 sebagai
refluks, sedangkan fasa cair didinginkan sebagai produk LKD. Produk bawah
kolom 1-1 dipanaskan oleh Furnace F2C2 dan dialirkan sebagai umpan kolom
1-2.
Produk atas kolom 1-3 dikondensasikan dan masuk ke tangki akumulator
8-2. Gas yang tidak terkondensasikan dijadikan sebagai produk gas, sedangkan
Laporan Kerja Praktek 24
Politeknik Negeri Sriwijaya
sebagian kondensat direfluks dan sebagian dipompakan sebagai umpan kolom
1-4. Side stream kolom ini masuk ke side stripper 2-4. Fasa gas dikembalikan
ke kolom dan fasa cair didinginkan kemudian dijadikan produk naphta II.
Produk bawah kolom 1-3 didinginkan sebaagi produk naphta IV.
Produk atas kolom 1-2 ditampung pada tangki akumulator kolom 8-3 dan
dijadikan produk HKD. Side stream yang keluar dari tray 3-2 didinginkan dan
sebagian dikembalikan sebagai inter vol. Reflux dan sebagian menjadi produk
BGO (Bandung Gas Oil) atau SGO (Special Gas Oil). Side stream yang keluar
dari tray 24 masuk ke side stripper 2-1. Fasa gas direfluks kembali dan fasa
cair didinginkan sebagai produk LCT. Side stream yang keluar dari tray 17
masuk ke side stripper 2-3. Fasa gas direfluks kembali dan fasa cair
didinginkan sebagai produk HCT. Produk bawah didinginkan dengansejumlah
HE dan dijadikan Long Residue, sebagian masuk ke HVU, sebagian sebagai
(Low Sulphuric Waxy Residue) LSWR.
Produk atas kolom 1-4 dikondensasi. Produk yang tidak terkondensasi
dijadikan produk gas untuk kemudian masuk SRMGC, sedangkan kondensat
sebagian dikembalikan ke kolom 1-4 dan sebagi dijadikan produk SR TOP.
Produk bawah dijadikan produk naptha I. kondisi operasi kolom-kolom pada
CD V dapat dilihat pada Tabel 11 berikut.
Tabel 11. Kondisi Operasi CD V
Peralatan Temperatur 0C Tekanan
Laporan Kerja Praktek 25
Politeknik Negeri Sriwijaya
(Kg.cm-2)Top Bottom
Kolom I
Kolom II
Kolom III
Kolom V
150
200
105
70
243
340
160
100
1,5
0,2
0,8
0,8
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit PERTAMINA, Palembang. 2004
e. Redistiller I/II
Re-Distiller I/II awalnya dibangun tahun 1937 (Red-I) dan 1940 (Red-II)
dengan kapasitas masing-masing 600 ton/hari untuk mengolah produk off-spec.
Kemudian dilakukan modifikasi untuk mengubah fungsinya untuk mengolah
minyak mentah. Kedua kolom ini digabung dimana Red-I sebagai kolom-1 dan
Red-II sebagai kolom-2. Kapasitas pengelolahannya adalah 1435 ton/hari.
Umpan unit ini berasal dari SPD dan SLC. Sedangkan produk beserta
perolehan dari Re-Distiller I/II disajikan pada Tabel 12 berikut.
Tabel 12. Produk dan Perolehan ReDistiller I/II
Produk Yield (%-wt)
Gas
Naptha
Avtur
Diesel (ADO)
Long Residue
1.49
14.99
7.80
14.89
60.83
Sumber : Pedoman BPST Angkatan XIV. Penerbit PERTAMINA, Palembang. 2004
Umpan minyak mentah mengalami sejumlah pemanasan (pre-heating)
sebelum masuk ke Furnace-I (F1C1) untuk menaikkan temperatur menjadi
258°C dan masuk ke Kolom 1-1. Produk atas akan didinginkan dan masuk ke
tangki akumulator 8-1. Gas yang tak terkondensasi dijadikan produk Gas,
sedangkan yang terkondensasi sebagian di-reflux dan sebagian sebagai produk
naphta. Side stream yang keluar dari tray 19/20/21/22 masuk ke Avtur Side
Laporan Kerja Praktek 26
Politeknik Negeri Sriwijaya
Striper 2-1 dengan 5 tray untuk memperbaiki flash point produk Avtur. Avtur
Stripper dilengkapi dengan reboiler E-4. Produk stripper ini adalah Avtur.
Reboiling Kolom 1-1 dilakukan pada Furnace-I (F1C2). Sedangkan produk
bawahnya masuk sebagai umpan pada Kolom 1-2 pada tray-13
Produk atas Kolom 1-2 didinginkan dan masuk pada tangki akumulator 8-
2 dengan total reflux. Aliran dari tangki akumulator 8-2 sebagian direflux dan
sebagian sebagai produk Automotive Diesel Oil (ADO). Reboiling dilakukan
pada Furnace-II (F2C2). Sedangkan produk bawah kolom ini adalah Long
Residue.
f. Gas Plant
1. Butane-Butylene Motor Gas Compressor (BBMGC)
Unit ini berfungsi untuk meningkatkan tekanan umpan BB-Distiller
menjadi 20 kg/cm2. Umpan berupa gas yang berasal dari SRMGC masuk ke
tangki 1201.
Fasa cair (condensate) akan ditingkatkan tekanannya dengan dan dijadikan
umpan absorber 1-1 pada unit BB Distiller, sedangkan fasa gas dari tangki
1201 akan ditingkatkan tekanan dari 4 kg/cm2 menjadi 22 kg/cm2
menggunakan compressor. Kemudian aliran didinginkan pada cooler setelah
mengalami peningkatan temperatur pada compressor, selanjutnya aliran masuk
ke tangki akumulator 8-1/2/3/4. Gas dari tangki akumulator 8-1/2/3/4 akan
disatukan sebagai residual gas, umpan dari unit BB-Distiller. Produk cair yang
terbentuk akibat penurunan temperatur masuk ke tangki akumulator 8-5,
dimana produk gas dari tangki ini akan digabungkan comprimate unit SRMGC.
2. BB Distiller
Laporan Kerja Praktek 27
Politeknik Negeri Sriwijaya
Unit ini berfungsi untuk memisahkan gas hidrokarbon ringan ex CD. Unit
ini terdiri dari kolom absorber 1-1, depropanizer 1-2, debuthanizer 1-3, dan
stripper 1-4.
Umpan yang berasal dari residual gas (BBMGC), comprimate,
condenstate, dan unstab. Crack, masuk dalam kolom absorber 1-1. Tekanan
operasi kolom ini adalah 20 kg/cm2, sedangkan temperatur bawah kolom
110°C dan temperatur atas 40°C. Sebagai absorber digunakan lean oil yang
merupakan produk bawah kolom stripper 1-4. Tekanan operasi kolom ini
tinggi agar proses absorbsi C3 dan fraksi berat lain dapat berjalan baik
mengingat semakin tinggi tekanan semakin besar daya absorbsi gas. Selain itu
agar Propan dapat dipisahkan pada kolom depropanizer 1-2 berikutnya.
Gas C3 dan yang lebih berat diabsorbsi oleh lean oil dan keluar dari bagian
bawah absorber, masuk ke surge tank 9-1, sedangkan gas C1 dan C2 tidak
terabsorb dan masuk ke surge tank 9-4 sebagai refinery gas.
Dari surge tank 9-1 aliran akan masuk ke kolom depropanizer 1-2. Aliran
dari kolom 1-1, 1-2, 1-3, dan 1-4 berjalan berdasarkan beda tekan yang ada
pada masing-masing kolom. Tekanan kolom 1-2 ini adalah 17 kg/cm2 dengan
temperatur bottom 120°C dan upper 42°C. Pada kondisi ini maka liquid
Propane (C3) dapat dipisahkan sebagai produk atas. Gas yang terbentuk pada
akumulator 8-11 akan digunakan sebagai refinery gas. Komponen C4 dan yang
lebih berat akan keluar sebagai produk bawah dan diumpankan ke kolom
debutanizer 1-3.
Kondisi operasi debutanizer adalah pada tekanan 6 kg/cm2 dan temperatur
bawah 120°C sedangkan temperatur atas 50°C. Pada kondisi ini, butane dan i-
C4 (FBB) akan didapatkan sebagai produk atas sedangkan komponen-
komponen C5 dan yang lebih berat akan keluar sebagai produk bawah dan
masuk ke kolom stripper 1-4.
Pada kolom stripper dengan tekanan 0,7 kg/cm2, maka sebagian fraksi,
terutama pentana, akan menguap menjadi produk stab CR TOPS (sebagai
Laporan Kerja Praktek 28
Politeknik Negeri Sriwijaya
LOMC). Produk bawah kolom stripper adalah minyak yang digunakan
mengabsorb umpan pada kolom absorber (lean oil).Produk-produk yang
dihasilkan pada unit ini adalah :
a. Refinery gas sebagai bahan bakar furnace
b. Propana liquid sebagai LPG
c. FBB (Butane dan i-C4) sebagai LPG
d. Stab. CR TOPS sebagai LOMC
3. B-Treater
Butane-Butylene Treater berfungsi untuk mengurangi kandungan
merkaptan dan amina pada Fresh BB ex BB Distiller dan BB (Butane-
Butylene) ex Stabillizer-3 FCCU Sungai Gerong. Merkaptan dan amina
tersebut merupakan racun bagi katalis pada proses polimerisasi.
Umpan BB dari BB-Distiller atau FCCU dicampur dengan caustic soda
(NaOH) untuk kemudian dialirkan ke Caustic Settler. Disini merkaptan akan
bereaksi dengan NaOH dengan reaksi seperti berikut :
RSH + NaOH RSNa + H2O
Caustic soda yang masih memiliki konsentrasi tinggi akan berada di
bagian bawah caustic settler yang kemudian akan disirkulasi dan sebagian
dibuang. Dari bagian atas caustic settler keluar BB, yang kemudian masuk ke
dalam water settler untuk dikurangi kandungan airnya. Setelah masuk ke
dalam dua buah water settler BB siap digunakan baik untuk proses
polimerisasi, alkilasi atau langsung sebagai komponen LPG.
2.2.2 Unit Crude Distiller and Light Ends (CD-L)
Secara garis besar, seksi CD & L mempunyai dua fungsi utama, yaitu :
a. CD & L berfungsi dalam penyiapan produk BBM dan Petrokimia, khususnya
yaitu produk atau bahan dalam bentuk setengah jadi.
b. CD & L berfungsi sebagai koordinator Mixed Gas.
Laporan Kerja Praktek 29
Politeknik Negeri Sriwijaya
CD & L terdiri dari 4 (empat) komponen utama, yaitu Crude Distiller-VI
(CD-VI), High Vacuum Unit II (HVU-II), Riser-Fluid Catalytic Cracking Unit
(RFCCU), dan Light End Unit.
1. CD-VI
CD-VI ini digunakan untuk memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi yang
berasal dari Ramba, berdasarkan destilasi atmosferik. Kapasitas pengolahan
CD-VI ini adalah 15.000 barrel per calendar day (15MBCD). Produk yang
dihasilkan adalah gas, naptha, kerosene, ADO, dan long residue. Di dalam unit
CD-VI terdapat sub-unit Redistiller III/IV. Redistiller III/IV ini digunakan
untuk mengolah ulang produk minyak yang tidak memenuhi spesifikasi. Saat
ini Redistiller telah dimodifikasi untuk dapat mengolah minyak mentah
Sumatera Light Crude (SLC). Modifikasi ini terjadi karena menurunnya jumlah
minyak yang terbuang atau tidak memenuhi spesifikasi.
2. High Vacuum Unit II (HVU II)
HVU II ini digunakan untuk mendapatkan kembali fraksi ringan yang
terdapat dalam long residue yang berasal dari CDU dan RDU. Tekanan yang
digunakan sekitar 70 mmHg.
Kapasitas produksi HVU II adalah 54 MBCD, dengan produk sebagai
berikut :
a. Produk atas berupa Light Vacuum Gas Oil (LVGO) yang digunakan sebagai
komponen motor gas.
b. Produk tengah berupa Medium Vacuum Gas Oil (MVGO) dan Heavy
Vacuum Gas Oil (HVGO). Produk tengah ini merupakan umpan RFCCU.
c. Produk bawah berupa Light Sulphur Waxes Residue (LSWR).
3. Riser Fluid Catalytic Cracking Unit (RFCCU)
Tujuan utama proses cracking adalah mengkonversi Medium Vacuum Gas
Oil dan Heavy Vacuum Gas Oil (M/HVGO) dari HVU dan minyak berat (long
Laporan Kerja Praktek 30
Politeknik Negeri Sriwijaya
residue) menjadi produk minyak ringan yang memiliki nilai lebih tinggi.
Produk utama yang dihasilkan keluaran dai RFCCU adalah :
a. Raw Propane-Propilen, sebagai bahan baku polypropilen.
b. Propane dan Butane, sebagai komponen LPG.
c. Naptha (HOMC).
Selain itu, RFCCU juga menghasilkan produk sampingan, yaitu :
a. Dry Gas sebagai refinery fuel gas.
b. Light Cycle Oil, sebagai thinner dan komponen blending LSWR.
c. Slurry sebagai komponen utama LSWR.
d. Coke, yang terdeposit pada katalis.
Deskripsi proses dari unit RFCCU dapat dilihat dari penjelasan berikut ini :
1. Feed System
Umpan RFCCU terdiri dari campuran antara VGO dan Long Residue
dengan perbandingan 165.000 BPSD VGO dan 4.000 BPSD Long Residue.
VGO yang berasal dari HVU dengan temperatur 2200C dipompakan ke
vessel bersama-sama dengan Long Residue dari CD II/III/IV/V Plaju dengan
temperatur 1500C.
Untuk mencapai temperatur yang sesuai untuk feed reactor maka
umpan tersebut dipanaskan di Furnace FC F-2 sehingga mencapai
temperatur 3310C. sebelum masuk reactor, umpan diinjeksi dengan
Antimony dengan kecepatan 0,75 – 2,1 kg/jam untuk mencegah adanya
pengaruh metal content dalam umpan terhadap katalis. Metal Content
tersebut dapat menyebabkan deaktivasi katalis.
2. Reaktor dan Regenerator
Umpan dengan kapasitas 120.600 kg/jam dan temperatur 3310C
diinjeksikan ke dalam riser menggunakan 6 buah injector untuk direaksikan
dengan katalis dari regenerator pada temperatur 650 – 7500C. Reaksi terjadi
pada seluruh bagian riser dengan temperatur 5200C. untuk memperoleh
Laporan Kerja Praktek 31
Politeknik Negeri Sriwijaya
sistem fluidisasi dan densitas yang baik, maka riser diinjeksikan dengan MP
Steam. Di atas feed injector dipasang tiga buah MTC Injector Oil (HCO)
atau heavy naphha. HCO digunakan untuk menambah terbentuknya coke
pada katalis, sehingga dapat menaikkan temperatur regenerator, sedangkan
heavy naphta diperlukan untuk menaikkan cracking selectivity.
Tiga buah cyclone mempunyai satu stage dipasang pada reactor
dengan existing plenum chamber untuk meminimalkan terbawanya katalis
ke kolom fraksionasi. Stripping steam diinjeksikan ke daerah stripper untuk
mengurangi kadar minyak dalam katalis sebelum disirkulasikan ke
regenerator. Hasil cracking yang berupa uap hidrokarbon dialirkan dari
reaktor ke main fractionator untuk dipisahkan fraksi-fraksinya.
Spent catalyst dari reaktor disirkulasikan ke regenerator yang
dikontrol oleh Spent Slide Valve (SSV) untuk diregenerasi. Untuk
memperlancar aliran spent catalyst di stand pipe maka dialirkan Control Air
Blower (CAB) dengan laju alir 7.000 kg/jam dengan tekanan 2,49 kg/cm2g.
Regenerasi katalis dilakukan dengan mengoksidasi coke pada katalis
dengan udara yang di-supply oleh Main Air Blower (MAB). Flue Gas hasil
pembakaran kemudian masuk ke lima buah cyclone yang memiliki dua
stage untuk memisahkan partikel-partikel katalis yang terbawa. Flue Gas
dengan temperatur 6760C yang keluar dari stack tersebut dimanfaatkan
panasnya di Flue Gas Cooler untuk membangkitkan steam HHP.
Temperatur dilute phase sedikit lebih tinggi daripada temperatur
dense, yang disebabkan oleh adanya reaksi oksidasi CO. dengan adanya
kondisi tersebut, maka perlu diperhatikan konsentrasi oksigen sebagai udara
pembakar. Semakin banyak kandungan oksigen atau berkurangnya coke
yang terbentuk, maka akan tercapai kondisi temperatur dilute phase yang
tinggi (>7000C) sehingga terjadi kondisi after burning yang menyebabkan
meningkatnya temperatur secara mendadak sehingga dapat merusak
peralatan dan catalyst lost melalui stack.
Laporan Kerja Praktek 32
Politeknik Negeri Sriwijaya
3. Main Fractionator
Gas hasil cracking dengan temperatur 5200C dialirkan ke bottom
kolom primary fractionator (FC -T1). Produk bawah dari primary
fractionator yang berupa slurry oil ditarik dengan pompa FC P-4 menuju ke
HE FC E-2 untuk memanaskan umpan. Produk atas (overhead vapour) dari
primary fractionator ditransfer ke bottom kolom secondary fractionator FC
T-20.
Produk bawah secondary fractionator yang berupa (Light Crude Oil)
LCO dibagi menjadi dua alian yaitu internal reflux dan sebagai umpan pada
kolom stripper FC T-2. Internal reflux dikembalikan ke kolom primary
absorber yang dikontrol oleh LIC 2005. Tujuh side stream dari kolom
secondary fractionator digunakan sebagai reflux dan Total Pump Around
(TPA). Reflux dikemballikan ke secondary fractionator yang dikontrol oleh
level control LIC 2006. Sedangkan TPA dipompakan ke Sponge Absorber
FLRS T-402 sebagai Lean Oil yang sebelumnya didinginkan oleh HE FLRS
E-405. Aliran TPA dikontrol oleh FIC 2003, sedangkan temperatur
dikontrol oleh TIC 2004 dengan mengoperasikan Air Fan Cooler FC E-21
(Top Pump Around Cooler). TPA kemudian dikembalikan ke puncak kolom
secondary fractionator setelah dicampur dengan rich oil dari Sponge
Absorber.
Overhead vapour dari kolom secondary fractionator yang berupa gas
dan gasoline dikondensasikan dengan partial condenser setelah dicampur
dengan wash water. Condensed liquid dan vapour kemudian ditampung
dalam drum FC D-20.
Setelah dipisahkan dari kandungan air, condensed liquid dan vapour
tersebut ditampung dalam distillate drum FC D-7. Setelah dipisakan airnya,
maka condensed liquid (unstabilized gasoline) ditarik dengan pompa dan
dipisahkan menjadi dua aliran, yaitu sebagai overhead reflux dan gasoline
Laporan Kerja Praktek 33
Politeknik Negeri Sriwijaya
produk yang kemudian dikirim ke Primary Absorber FLRS T-401.
Overhead reflux dikontrol oleh temperatur kontrol TIC-3 pada puncak
Secondary Fractionator.
Low pressure vapour (wet gas) dari distillate drum FC D-7 ditransfer
ke Wet Gas Compressor FLRS C-101 dan akan dipisahkan kondensatnya di
vessel compression suction drum FLRS D-401. Tekanan Main Fractionator
dikontrol oleh PIC-1 yang dipasang pada Wet Gas Line.
4. Light End Unit
Flue gas yang berasal dari FLRS D-401 dihisap dengan Wet Gas
Compressor C-101 dan dimasukkan ke vessel interstage receiver (FLRS D-
402). Sebagian gas keluaran compressor stage I disalurkan ke inlet partial
condenser FC E-4 untuk mengatur press balance reactor. Outlet gas dari
FLRS D-402 dengan temperatur 380C dan tekanan 3,72 kg/cm2g dihisap
oleh comressor stage II dengan temperatur 1100C dan tekanan 15 kg/cm2g
kemudian bergabungn dengan aliran-aliran :
a. Overhead kolom stripper FLRS T-403
b. Bottom product kolom Primary Absorber FLRS T-401
c. Wash water dari bottom vessel FLRS D-402.
Gabungan keempat aliran tersebut dengan temperatur 720C sebelum
masuk ke high vessel pressure receiver FLRS D-404 didinginkan terlebih
dahulu dengan Air Fan Cooler FLRS E-401 (temperatur outlet 560C) dan
cooler FLRS E-402 hingga diperoleh temperatur akhir 380C.
Gas dari vessel FLRS D-404 dengan temperatur 380C dan tekanan
14,7 kg/cm2g, diumpankan ke kolom Primary Absorber FLRS T-401
dengan menggunakan Naphta dari distillate drum FC D-7 sebagai absorber.
Gas dari overhead kolom Primary Absorber FLRS T-401 selanjutnya
dimasukkan ke Sponge Absorber FLRS T-402. Sebagai absorber digunakan
Lean Oil (dari Secondary Fractionator). Liquid dari vessel FLRS D-404
Laporan Kerja Praktek 34
Politeknik Negeri Sriwijaya
dialirkan dengan pompa menuju ke kolom stripper FLRS T-403. Sebelum
masuk kolom fluida tersebut dipanaskan terlebih dahulu di HE FLRS E-406
hingga temperaturnya menjadi 610C.
Bottom dari kolom stripper FLRS T-403 dengan temperatur 1220C
dan tekanan 12 kg/cm2g, diumpankan ke kolom Debutanizer FLRS T-102
untuk dipisahkan antara LPG dan Naphta. Umpan tersebut masuk ke kolom
Debutanizer dipanaskan dulu oleh HE FLRS E-106 hingga temperatur
1260C. untuk kesempurnaan pemisahan maka pada bottom kolom
debutanizer dipasang reboiler FLRS E-107 sehingga temperatur bottom
adalah 1730C.
Overhead dari kolom Debutanizer FLRS T-102 dengan tekanan 11
kg/cm2g dan temperatur 650C didinginkan dengan kondenser parsial FLRS
E-108 dan ditampung di akumulator FLRS D-103. Fluida dari akumulator
tersebut sebagian digunakan sebagai reflux, sebagian lainnya didinginkan
lagi dan dialirkan ke stabilizer feed drum LS D-1.
Bottom dari stabilizer feed drum LS D-1 diumpankan ke kolom
Stabilizer LS T-1 dengan temperatur 780C. Overhead product dari kolom
Stabilizer LS T-1 didinginkan dalam kondenser parsial LS E-4 dan
ditampung di akumulator LS D-2 dengan kondisi tekanan 19,6 kg/cm2g dan
temperatur 520C. Gas yang tidak terkondensasi kemudian digunakan sebagai
fuel gas, sedangkan liquid yang terbentuk (propane-propylene) digunakan
sebagai reflux dan sebagai umpan untuk unit polypropylene Plaju. Bottom
product dari kolom Stabilizer LS T-1 yaitu C4 akan di-treating lebih lanjut.
Untuk mempertajam pemisahan, bottom dari LS-T-1 ditarik dengan
pompa LS-P-2 AB dimasukkan ke reboiler LS-E-6 untuk memperoleh
pemanasan, agar fraksi propane propylene dapat naik puncak menara.
Sebagian aliran dari bottom menara adalah fraksi LPG (C4 dan derivatnya)
setelah didinginkan di cooler LS-E-5 AB dialirkan ke mericham LPG
Laporan Kerja Praktek 35
Politeknik Negeri Sriwijaya
treater untuk dicuci dengan caustic soda agar senyawa belerang dalam LPG
dapat dihilangkan/diturunkan.
2.2.3 Unit Produksi PolyPropylene
1. Gambaran Umum Unit PP
Unit PP di PERTAMINA RU-III Plaju mengolah RPP menjadi biji plastik
dengan kapasitas produksi biji plastik/politam (pellets) sebesar 45.200 ton/tahun.
Biji Plastik/politam (pellet) yang dihasilkan di PERTAMINA dibagi menjadi
lima jenis sesuai dengan sifat fisiknya yaitu melt flow rate (MFR) dan fungsinya,
yaitu:
a. Injection Molding grade (PI), kapasitas 5,7 ton/jam
b. Film grade (PF), kapasitas 5,7 ton/jam
c. Tape atau Yarn grade (PY), kapasitas 5,7 ton/j
d. Blow molding grade, kapasitas 4,5 ton/jam
2. Deskripsi Proses Unit Polipropilen
Bahan baku PP adalah RPP yang dihasilkan dari pengolahan minyak
mentah di CD&GP dan CD&L. Minyak mentah didestilasi dalam Crude Distiller
Unit (CDU) di CD&GP. Fraksi berat CDU adalah residu yang kemudian
diumpankan ke dalam HVU di CD&L. Produk bawah HVU direngkah secara
katalitik dalam FCCU di CD&L sehingga menghasilkan beberapa produk, salah
satunya adalah RPP.
RPP yang dihasilkan dari FCCU mengandung komposisi 74% propylene,
17% propane, dan sisanya adalah pengotor yang berupa CO, CO2, H2S,
merkaptan, dan air. RPP diumpankan ke dalam unit purifikasi dengan laju alir 9
ton/jam. Unit purifikasi terdiri atas:
a) Ekstraktor Deethanol Amine (DEA) untuk menghilangkan CO dan H2S.
b) Ekstraktor yang berisi NaOH untuk menghilangkan CO2.
Laporan Kerja Praktek 36
Politeknik Negeri Sriwijaya
c) Dryer untuk menghilangkan kandungan air hingga kurang dari 7 ppm.
d) Destilasi, sehingga menghasilkan Propane sebagai produk bawah yang
diumpankan kembali ke CD&L, dan propylene sebagai produk atas dengan
kemurnian 99,6%. Propylene ini kemudian diumpankan ke unit polimerisasi
dengan laju alir 6 ton/jam.
Unit polimerisasi terdiri dari impurities removal unit, reaktor, dan dryer.
Di dalam impurities removal unit terdapat stripper untuk menghilangkan metana
dan etana, dehidrator untuk menghilangkan kadar air hingga kurang dari 1 ppm,
COS adsorber, dan arsine adsorber. Dari arsine adsorber, propylene yang telah
bersih dari pengotor dipolimerisasi di dalam reaktor.
Ada dua reaktor yang digunakan, yaitu primary reactor yang merupakan
reaktor fasa cair dengan tekanan 32 kg/cm2 gauge dan temperatur 70oC, dan
secondary reactor yang merupakan reaktor fasa gas dengan tekanan 18 kg/cm2
gauge dan temperatur 80oC. Reaksi polimerisasi ini berlangsung dengan bantuan
katalis, yaitu TiCl3 yang merupakan main catalyst (MC), katalis AT berbahan
dasar alumunium yang berfungsi sebagai pendukung katalis, dan katalis OF yang
berfungsi untuk menyesuaikan isotactic index pada polimer yang akan dihasilkan.
Ketiga katalis berbentuk serbuk, sehingga dibutuhkan pelarut heksana untuk
mempermudah reaksi. Bahan lain yang digunakan dalam reaksi polimerisasi
adalah hydrogen untuk memecahkan ikatan rangkap, dan mengatur MFR.
Katalis MC dan OF dilarutkan dengan heksana, kemudian diumpankan
bersama hidrogen dan propilen cair ke dalam primary reactor. Setelah itu
diumpankan pula katalis AT ke dalam reaktor. Laju alir propilen yang
diumpankan harus tinggi agar kecepatan reaksi berjalan lebih cepat dibandingkan
laju polimerisasi untuk mencegah terjadinya penggumpalan. Pengadukan
dilakukan selama reaksi berlangsung. Produk reaktor adalah slurry dan gas
hidrogen. Slurry yang terbentuk dimasukkan ke fine separator. Fungsi fine
separator adalah untuk memisahkan slurry dari gas hidrogen yang terbawa. Gas
hidrogen tersebut dimasukkan kembali ke dalam primary reactor. Gas hidrogen
Laporan Kerja Praktek 37
Politeknik Negeri Sriwijaya
keluaran primary reactor diumpankan ke bagian atas secondary reactor, yang
kemudian dikeluarkan untuk dipompakan ke bagian bawah secondary reactor
setelah dilewatkan pada kompresor. Slurry yang berasal dari fine partikel
separator masuk ke bagian bawah secondary reactor, dan akan terfluidisasi
dengan bantuan pengadukan dan udara bertekanan yang masuk dari bagian bawah
reaktor. Hasil reaksi berupa bubuk yang kemudian dimasukkan ke dalam
kondensor drum. Gas yang tidak terkondensasi diumpankan lagi ke dalam
secondary reactor, sedangkan bubuk PP yang masih mengandung heksana
dikeringkan dalam dryer.
Bubuk PP dengan laju alir 6 ton/jam dimasukkan bersama aditif seperti
pewarna, dan anti koagulan ke dalam extruder yang berputar dengan kecepatan
1000 rpm. Dengan putaran dan pemanasan, maka terbentuklah resin yang
langsung dipotong dengan standar ukuran tertentu begitu keluar dari ujung
ekstruder. Setelah pemotongan, resin PP dikontakkkan dengan air sehingga
membeku, dan terbentuklah biji plastik. Biji plastik tersebut dimasukkan ke dalam
screener untuk memastikan ukuran biji plastik sesuai dengan product
specification. Biji plastik tadi ditransportasikan dengan batuan N2 yang berasal
dari plant tersendiri di unit PP, ke dalam silo sebelum dilakukan pengepakan.
Setiap kantong pengepakan berisi 25 kg PP.
Laporan Kerja Praktek 38