Produk Crude Distilling Unit

PRODUK PENGOLAHAN CRUDE DISTILLING UNIT
Sebagaimana yang dapat dilihat dari gambar proses yang terdahulu produk yang dihasilkan kilang yang diketahui awam adalah : gas, bensin, minyak tanah ( kerosene ), solar, dan residue. Gambar proses yang terdahulu hanya untuk menggambarkan secara awam bagaiman produk kilang yang lebih dikenal dengan BBM itu dibuat, perlu diketahui bahwa sebenarnya produk-produk tersebut keluar dari proses belum merupakan produk jadi, tapi merupakan bentuk komponen-komponen yang harus di proses lagi dengan cara pencampuran ( Blending ) sehingga didapat produk yang dikehendaki.
Adapun produk stream atau produk yang langsung keluar dari proses kilang adalah sebagai berikut : LPG, Light Naphta, Heavy Naphta, Kerosine ( minyak tanah ), LGO, HGO, dan Residue. Untuk lebih jelasnya akan kita bahas satu persatu mulai keluar kolom dari top sampai bottom hingga keluar produk tersebut jadi.

Yang pertama Produk Light End merupakan produk top kolom, yang meliputi LPG, Light Naphta, dan Heavy Naphta. Pemisahan produk ini dapat di lihat pada diagram di atas.

Urainan Proses:
Uap minyak dari top kolom fraksinasi dikondensasikan, hasil kondensasi berupa naphta yang tidak stabil karena banyak mengandung gas. Gas yang terkandung dalam naphta dipisahkan di stabilizer, yang kemudian dipisahkan lagi antara gas yang tidak terkondensasi berupa C1-C2 yang keluar sebagai Off Gas dan gas terkondensasi C3-C4 sebagai LPG. Komponen terbesar LPG adalah C4 ( butan ).
Produk bottom stabilizer berupa naphta dipisahkan menjadi lihgt naphta dan heavy naphta di splitter. Produk light naphta digunakan untuk komponen blending bensin atau digunakan sebagai pelarut semisal thinner. Heavy naphta disamping digunakan untuk komponen blending juga digunakan untuk feed/umpan proses Naphta Hydro Treater ( NHDT ) yang produknya disebut Sweet Naphta dan digunakan feed proses Platforming untuk menghasilkan Reformat yang merupakan Hight Okta number Mogas Component atau digunakan sebagai umpan proses selanjutnya.
Bensin yang kita kenal adalah merupakan hasil pencampuran ( Blending ) HOMC, L. Naphta dan Heavy Naphta. HOMC ( Hight Octane number Mogas Component ) atau komponen bensin dengan octane number tinggi, dihasilkan dari proses sukunder. Produk selanjutnya adalah produk midle distillate yang akan saya sampaikan nanti.

Hal yang perlu diperhatikan pada proses pengolahan minyak (CDU)

HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN PROSES PENGOLAHAN MINYAK BUMI / CDU ( DISTILLASI ATMOSFERIK )
Pada umumnya tujuan suatu proses produksi adalah ditujukan untuk memenuhi kebutuhan akan sesuatu, sehingga ada syarat atau baku mutu yang diharapkan. Semisal kita pingin punya sepeda motor maka kita akan berpikir berapa jumlah, warna, cc, jenis yang kita inginkan. Demikian juga pada pengolahan di kilang yang perlu kita perhatikan adalah hasil produk yang kita inginkan baik itu jumlah maupun baku mutunya. Penetapan baku mutu produk dalam hal ini BBM ditentukan oleh dirjen migas, berdasarkan kebutuhan mesin dan standar lingkungan yang harus dipenuhi.
Untuk mendapatkan hasil distilasi yang sesuai dengan harapan, variable operasi yang perlu diperhatikan adalah suhu dan tekanan proses. Pada proses distilasi yang sederhana letak keluarnya (draw off) produk sudah diatur sedemikian rupa sehingga pengaturan suhu dialakukan pada masukan (inlet) kolom distilasi dan topnya, sedang pada draw off masing-masing produk akan teratur dengan sendirinya. Tekanan top kolom dijaga tetap kurang lebih 0,3 kg/cm2. untuk suhu inlet kolom berkisar antara 329 – 345 oC, pemanasan tidak boleh lebih dari 370OC karena pada suhu tersebut minyak bumi akan mengalami cracking ( patah rantainya ). sedangkan suhu top kolom dijaga ±100oC. Pada design kilang yang lebih modern tiap-tiap keluaran produk atau draw off memiliki beberapa fasilitas pangaturan seperti pump around dan reflux, sehingga pengaturan untuk mencapai baku mutu produk lebih flexible.
Kondisi yang lain yang perlu diperhatikan kebanyakan berhubungan dengan keselamatan ( safety ), dan design masing-masing peralatan proses.

Distilasi Atmosfer

PROSES DISTILASI
Proses distilasi disebut juga penyulingan adalah proses pemisahan berdasarkan tingkat penguapan atau titik didih suatu campuran. Pada penyulingan minyak bumi yang berupa multi komponen pemisahannya di dasarkan pada trayek didih atau fraksi-fraksinya sehingga prosesnya sering disebut juga proses fraksinasi. Proses distilasi secara dibedakan menjadi 3 yaitu :
1. Distikasi Atmosfer
2. Distilasi Hampa ( Vaccum )
3. Distilasi Bertekanan
Pada Crude Oil / Minyak mentah distilasi yang dipakai adalah Distilasi Atmosfer atau distilasi pada tekanan sedikit diatas tekanan atmosfer <>

Uraian proses dari penglohan crude oil menjadi produk BBM diatas adalah sebagai berikut : 1. Crude oil dipanaskan tahap awal dalam pipa pada peralatan yang biasa disebut dengan alat penukar panas ( Heat Exchanger / HE ). Crude oil dipanaskan dengan media pemanas produk yang akan di dinginkan atau memanfaatkan panas yang akan di buang. Dari pemanfaatan panas suhu yang dapat di capai ± 219 OC 2. Selanjutnya Crude oil dipanaskan lebih lanjut dalam tungku/dapur/tanur atau furnace dengan menggunakan bahan bakar, sampai suhu 330 OC – 345OC. Crude oil dimasukkan dalam kolom fraksinasi, minyak yang mudah menguap ( berubah bentuk gas) akan menguap dan naik ke kolom bagian atas. Semakin mudah menguap semakin naik. Dalam perjalanan naik uap minyak memerlukan energi, sehingga minyak seperti solar dan minyak tanah akan mengembun lebih dulu tertampung diatas tray.Uap minyak yang naik keatas akan dipertemukan dengan ciran yang sudah terbentuk menggunakan suatu alat yang disebut alat kontak. Suhu dalam kolom fraksinasi semakin keatas semakin rendah. Suhu dasar ( bottom ) tidak jauh beda dengan suhu masuk kolom, sedangkan suhu puncak kolom ( top ) ± 100 OC. 3. Cairan yang terbentuk dikeluarkan dari tray yang telah ditentukan sebagai produk. Produk yang keluar panasnya dimanfaatkan terlebih dulu dengan menggunakan HE untuk memanaskan bahan baku ( Crude Oil ). Setelah panasnya terserap maksimal produk ini didinginkan dalam Pendingin atau Cooler dan kemudian disimpan dalam tanki. 4. Untuk produk top kolom pada suhu 100 OC masih berbentuk uap, maka di embunkan atau di kondensasikan dengan kondensor, suhu keluar dari kondesor ± 37 OC. Hasil kondensasi ditampung pada Accumulator dan antara uap yang terkondensasi yang merupakan konponen bensin dan yang tidak terkondensasi merupakan produk LPG. Gambaran proses dan diagram diatas adalah untuk menjelaskan proses pada masyarakat awam. Jika kita mau belajar lebih dalam akan kita temukan bahwa proses CDU lebih komplek dari yang saya tulis diatas.

Proses Pengolahan minyak bumi ( Kilang )

PROSES PENGOLAHAN MINYAK
Ditinjau dari sifat proses pengolahan crude oil menjadi berbagai produk dikelompokkan menjadi 2 yaitu :
1. Proses fisis
Proses fisis adalah proses pengolahan atau pemisahan minyak bumi dan turunannya, tanpa merubah struktur kimia dari komponen-komponen minyak bumi tersebut. Atau proses yang terjadi adalah prose fisika saja. Proses-proses tersebut diantaranya adalah :
- Proses Distilasi
- Proses ekstraksi
- Proses kristalisasi
- Dan lain-lain

2. Proses kimia
Proses kemis adalah proses pengolahan minyak bumi dan turunannya dengan merubah struktur kimia dari komponen minyak bumi tersebut. Perubahan tersebut dapat berupa pemisahan rantai ( Cracking ), peruraian, atau penggabungan komponen minyak bumi.
Proses-proses tersebut diantaranya adalah :
- Cracking
- Reforming
- Hydrotreating
- Alkilasi
- Polimerisasi
- Dan lain-lain

PROSES DISTILASI
Proses distilasi disebut juga penyulingan adalah proses pemisahan berdasarkan tingkat penguapan atau titik didih suatu campuran. Pada penyulingan minyak bumi yang berupa multi komponen pemisahannya di dasarkan pada trayek didih atau fraksi-fraksinya sehingga prosesnya sering disebut juga proses fraksinasi. Proses distilasi secara umum dibedakan menjadi 3 yaitu :
Distikasi Atmosfer
Distilasi Hampa ( Vaccum )
Distilasi Bertekanan
Proses diatas dipilih berdasarkan bahan baku yang diolah.

BAHAN BAKU KILANG MINYAK

BAHAN BAKU PROSES PENGOLAHAN MINYAK BUMI
Bahan baku dari proses pengolahan minyak ( kilang ) adalah minyak bumi atau minyak mentah atau crude oil. Minyak ini diperoleh dari dalam tanah dengan proses pengeboran. Crude oil ini sebelum masuk ke kilang ditreatment dulu untuk meminimize kandungan air, gas yang tidak tercairkan, dan senyawa pengganggu yang lain. Tujuannya agar supaya tidak merusak peralatan proses, dan proses berjalan dengan baik.

Crude Oil dan Komponen Penyusunnya
Crude Oil atau minyak mentah merupakan senyawa yang tersusun dari atom Hydrogen ( H2 ) dan Carbon ( C ), sehingga sering disebut sebagai Hydrocarbon. Hydrocarbon dalam minyak mentah tidak berupa satu komponen melainkan beberapa kommponen atau multi komponen dari mulai C1 sampai dengan C35. Dalam bentuk tunggal komponen-komponen tersebut mempunyai titik didih yang berlainan. Titik didih merupakan temperature atau suhu terendah dimana cairan mulai menguap (berubah bentuk menjadi gas).

Klasifikasi Crude Oil
Terdapat banyak sekali cara atau dasar pengelompokan minyak bumi, berikut adalah 3 diantaranya:
1. Berdasarkan Specific Gravity (SG) dibedakan menjadi 3 yaitu:

Minyak Bumi Specific Gravity ( SG )
Ringan SG kurang dari 0,8300

Medium ringan SG antara 0,8300 – 0,8500

Medium berat SG antara 0,8500 – 0,8650

Berat SG antara 0,8650 – 0,9050

Sangat berat dengan SG lebih dari 0,9050

Specific Gravity adalah perbandingan berat 1 liter cairan dengan 1 liter air, dalam hal ini cairannya adalah crude oil. Pada pengolahan di kilang klasifikasi ini yang sering kita pakai untuk memprediksi jumlah produksi, dan pengaturan kondisi operasi yang dibutuhkan.

2. Berdasarkan struktur kimia dari hydrocarbon penyusunnya minyak bumi dapat dibedakan menjadi 3 seperti yang terlihat dibawah ini.

a. Parafinik
Minyak mentah yang mempunyai komponen terbesar adalah hydrocarbon paraffin atau Alkana. Yaitu senyawa hydrocarbon jenuh dengan bentuk rantai lurus. Rumus molekul dari minyak paraffin adalah :

CnH2n+2

b. Naftenik
Minyak mentah yang mempunyai komponen terbesar berupa senyawa hydrocarbon Naften atau Cyclo paraffin atau Cyclo Alkana. Yaitu senyawa hydrocarbon jenuh dengan bentuk rantai lingkar atau cicin. Rumus molekul dari minyak naften adalah :

CnH2n

c. Aromatik
Minyak mentah yang mempunyai komponen terbesar berupa senyawa hydrocarbon aromat. Yaitu senyawa hydrocarbon tidak jenuh dengan bentuk rantai lingkar atau cicin atau senyawa dengan inti benzen. Rumus molekul dari minyak aromat adalah :

CnH2n-1

Ada satu jenis hydrocarbon lagi namun hydrcarbon ini tidak ada dalam crude oil tapi timbul akibat terjadinya cracking pada saat pemanasan, yaitu Olefin yang merupakan hydrocarbon tidak jenuh.

3. Berdasarkan kadar belerang ( Sulfur )
Belerang atau sulfur merupakan senyawa penggangu ( Impurities ) dalam proses pengolahan, dan kualitas produksi. Sehingga semakin rendah kadar sulfur dalam crude oil maka semakin baik dan harga crude oil tersebut juga semakin mahal. Crude oil dengan kadar sulfur rendah biasanya disebut Sweet crude oil.
Berdasarkan kadar belerang atau sulfur crude oil dibagi menjadi 3 macam :
Minyak Bumi / Crude Oil Kadar sulfur ( % berat )
Kadar sulfur rendah dengan sulfur kurang dari 0,1%
Kadar sulfur sedang dengan sulfur antara 0,1% – 0,2%

Kadar sulfur tinggi dengan sulfur lebih dari 0,2%

Masih banyak lagi penggolongan minyak bumi, yang tidak saya sebut disini.

BAHAN BAKAR & PROSES PEMBAKARAN

Definisi bahan bakar dan proses pembakaran
Bahan bakar adalah suatu material yang dapat menghasilkan energi panas melalui proses pembakaran.

Proses pembakaran pembakaran pada dasarnya adalah proses oksidasi bahan bakar dengan oleh oksigen. Proses pembakaran dapat terjadi bila konsentrasi antara uap bahan bakar dan oksigen terpenuhi, dan terdapat energi panas yang cukup.
Proses terjadinya api ( pembakaran ) dikenal dengan nama segi tiga api, yaitu unsure bahan bakar, unsure udara ( oksigen ), dan energi panas. Bila ketiga unsure ini bertemu dan mencapai konsentrasi yang tepat, maka akan terjadi proses pembakaran, namun sebaliknya bila salah satu unsur dari 3 unsur tersebut ditiadakan maka proses pembakaran tidak akan terjadi.
Proses meniadakan salah satu unsure dari segitiga api ini yang digunakan untuk methode pemadaman kebakaran. Yaitu dengan pendinginan untuk menghilangkan unsure energi panas, dengan menyetop supply bahan bakar untuk menghilangkan unsure bahan bakar dan penyelimutan ( blanketing ) untuk menghilangkan unsure udara ( oksigen ).

Komponen dari bahan bakar
Unsure utama yang terdapat pada bahan bakar adalah karbon ( C ) dan Hidrogen ( H ), sehingga sering kali disebut dengan nama Hydracarbon Fuel, sedang unsure yang lain yang terkandung dalam bakar ( misalnya : Nitrogen (N), Sulfur (S), Abu (A), Air (H2O) dan lain-lain disebut dengan impurities atau senyawa pengganggu.

Klasifikasi bahan bakar
Berdasarkan bentuknya bahan bakar dibedakan menjadi 3 yaitu :
1. Bahan bakar padat ( Solid Fuel )
2. Bahan bakr cair ( Liquid Fuel )
3. Bahan bakar gas ( gaseous Fuel )
Berdasrkan asal terjadinya bahan bakar dibedakan menjadi 2 yaitu :
1. Natural alami
2. Buatan

Bahan bakar padat dan alami
a. Kayu dan sejenisnya
Sebelum bahan bakar minyak ( BBM ) ditemukan kayu merupakan bahan bakar utama yang digunakan oleh manusia. Pada saat ini kayu juga masih banyak digunakan sebagai bahan bakar untuk rumah tangga, industri kecil ( missal pembakaran kapur ), dan industri kayu dan dimana kayu yang digunakan merupakan limbah dari industri tersebut. Sering kali bahan bakar kayu atau sejenisnya ini dikombinasikan dengan bahan bakar minyak dalam pembakarannya. Nilai kalori dari kayu ini rata-rata 4.700 kcal/kg.


b. Batu bara
Batu bara terdiri dari banyak jenis tergantung dari tahapan pembentukannya yang ditandai dengan persentase dari karbonnya. Adpun jenis-jenis tersebut adalh :
- Peat
- Lignite (Batu bara coklat)
- Bituminous Coal
- Anthracite Coal


Bahan bakar padat buatan
a. Arang kayu
b. Arang batu
c. Batu bara yang di haluskan ( pulpurize coal )
d. Briket batu bara