Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
11 No.
2 Tahun 2023
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Analisis Temperatur dan Laju Alir Lean Glycol Terhadap Kadar Uap Air pada Dry Gas di Unit Dehidrasi Gas Yenny Sitanggang1.
Desmanto P.
Sihaloho1 Prodi Teknik Kimia Politeknik Teknologi Kimia Industri Medan.
Jalan Medan Tenggara No.
VII,Sumatera Utara, 20228 Indonesia Email: yennysitanggang1972@gmail.
ABSTRAK
Dehidrasi gas merupakan salah satu proses penting dalam industri minyak dan gas.
Dehidrasi gas diharapkan dapat menurunkan uap air dan air yang terdapat dalam gas alam, sehingga memenuhi standar gas kering yang diinginkan dengan memperhatikan parameter dehidrasi gas.
Temperatur proses dan temperatur Triethylene Glycol yang berperan sebagai lean glycol merupakan salah satu parameter penting yang harus diperhatikan untuk menghasilkan dry gas dengan kadar air yang rendah dan sesuai standar.
Oleh karena itu, dilakukan analisis suhu dan laju aliran lean glycol untuk dapat menerapkan proses dehidrasi agar berjalan Analisis dilakukan dengan bantuan software Unisim Design R451 dengan variasi laju alir lean glycol sebesar 8,012 x 104 lb/jam, 2,205 x 104 lb/jam, dan 2,187 x 105 lb/jam dengan kadar air pada bahan kering yang dihasilkan.
gas menjadi 3,847 x 10-4 lb/MMscf, 0,4591 lb/MMscf, 1,1813 x 10-6 lb/MMscf.
Variasi suhu lean glycol adalah 95,90 0F, 87 0F, 100 0F dan kadar air yang dihasilkan adalah 1,813 x 10-6 lb/MMscf, 4,783 x 10-7 lb/MMscf, dan 3,301 x 10-6 lb/MMscf.
Kata kunci: Absorsi.
Dehidrasi Gas.
Lean Glycol.
Kadar Air.
Titik Embun Air
ABSTRACT
Gas dehydration is a very important process in the oil and gas industry.
It is expected that through this process the gas which still contains water vapor and water in it can be reduced so that it meets the desired dry gas standard by observing the parameters of gas dehydration.
Temperature and temperature of Triethylene Glycol which acts as lean glycol is one of the important parameters that must be considered to produce dry gas with low moisture content and according to standards.
Therefore, an analysis of temperature and flow rate of lean glycol was carried out to be able to apply the dehydration process so that it runs optimally.
The analysis was carried out with the help of Unisim Design R451 software with variations in lean glycol flow rates of 8.
012 x 104 lb/hr, 2.
205 x 104 lb/hr, and 2.
187 x 105 lb/hr with the moisture content in the resulting dry gas being 3.
847 x 10-4 lb/MMscf, 0.
4591 lb/MMscf, 1.
1813 x 10-6 lb/MMscf.
Lean glycol temperature variations were 95.
90oF, 87oF, 100OF and the resulting moisture content was 813 x 10-6 lb/MMscf, 4.
783 x 10-7 lb/MMscf, and 3.
301 x 10-6 lb/MMscf.
Keywords: Absorption.
Gas Dehydration.
Lean Glycol.
Moisture Content.
Water Dew Point Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
11 No.
2 Tahun 2023
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
sangatlah penting mengingat ketiga gas tersebut bersifat korosif dan beracun.
(Sutanto, 2.
Gas alam hasil eksplorasi bersifat sangat korosif sehingga pemurnian gas alam dari pengotornya harus dilakukan di awal proses yang disebut dengan gas treatment/ purification.
Proses pemurnian gas alam membutuhkan fasilitasfasilitas utama yaitu Separation Unit (SU).
Dew Point Control Unit (DPCU).
Acid Gas Removal Unit (AGRU).
Dehydration Unit (DHU).
Compression Unit
(CU),
Condensate Stabilization Unit (CSU).
Acid Gas Enrichment Unit (AGEU).
Sulfur Recovery Unit (SRU).
Tail Gas Unit (TGU).
Thermal Oxidizer (TO.
dan Setiap unit mempunyai fungsi spesifik dan saling berhubungan satu sama lain.
Salah satu unit awal yang penting untuk memastikan proses selanjutnya berhasil atau tidak adalah DPCU dimana Analisa kadar air dilakukan.
(Muslikhin, et al.
, 2.
Air merupakan komponen yang tidak diinginkan dalam gas alam.
Karena air yang ada dalam gas menyebabkan masalah pengoperasian pada sistem perpipaan dan peralatan yang (Siska, et al.
, 2.
Kemudian, kelarutan air dalam gas alam akan meningkat karena kondisi temperatur yang lebih tinggi dan tekanan yang lebih rendah.
Kandungan uap air ditunjukkan oleh nilai titik embun air.
Semakin tinggi nilai titik embun air maka dapat dikatakan bahwa kandungan uap air dalam gas alam semakin meningkat dan gas alam berada pada kondisi wet natural gas.
Namun, setiap kenaikan tekanan dan penurunan suhu dapat menyebabkan uap air di dalam gas mengembun.
Namun, ketika kandungan uap air dalam gas alam berkurang, gas alam merupakan produk dari proses dehidrasi gas yang disebut sebagai gas kering.
(Steward, et al.
Gas kering yang merupakan produk dari proses dehidrasi gas memiliki kadar air yang lebih rendah dari kadar uap air awal dan nilai titik embun air yang lebih rendah sehingga dalam hal ini gas alam tidak lagi dalam kondisi jenuh.
Namun gas kering yang dihasilkan akan lebih baik jika memenuhi standar kadar air yang ada.
(Younger, 2.
Dehidrasi gas adalah proses pemisahan uap air yang terkandung di dalam gas dengan tujuan PENDAHULUAN Latar Belakang Gas alam adalah hasil yang ditemukan dari pengeboran minyak di sumur bor.
Gas alam merupakan suatu campuran yang tersusun dari gas-gas hidrokarbon (CnH2n .
dimana gas-gas tersebut mudah terbakar dan susunan yang utama dari gas alam itu sendiri terdiri dari metana (CH.
yang merupakan molekul hidrokarbon dengan rantai terpendek dan teringan.
(Muhammad, et al, 2.
Secara umum, gas alam mengandung senyawa karbon seperti metana, etana, propana, iButana, n-Butana, i-Pentana, n-Heksana, dan nHeptana serta senyawa non-karbon seperti nitrogen, oksigen, air.
, dan karbon.
Selain itu, uap air juga dapat terbawa menjadi gas.
Oleh karena itu, uap air tersebut harus dikurangi dengan melakukan proses dehidrasi gas agar dapat digunakan lebih lanjut sebagai gas kering yang baik dalam perjanjian jual beli gas (Boyun dan Ali, 2.
Komposisi atau komponen yang terkandung dalam wet natural gas atau gas alam mentah dalam proses industri gas bumi tidak memiliki sifat yang dapat menimbulkan potensi hidrat pada sistem perpipaan pada kondisi temperatur dan tekanan tertentu.
Namun proses yang diaplikasikan pada pengolahan gas alam, berpotensi membentuk hidrat yang dapat menyebabkan penyumbatan pada instalasi perpipaan, juga berpeluang meningkatkan korosi.
Oleh karena itu menjadi krusial untuk menjaga kondisi temperatur dan tekanan operasi pipa agar tetap stabil satu arah agar kondisi fluida tidak sesuai dengan kondisi pembentukan hidrat.
(Anggarana et al, 2.
Kandungan air yang tinggi selain akan menyebabkan kemungkinan timbulnya hidrat juga dapat menurunkan nilai jual secara ekonomis.
(Saiful, et al, 2.
Komposisi dari suatu gas alam bervariasi dan bergantung pada lokasi dimana gas tersebut Secara umumgGas alam umumnya mengandung metana, karbondioksida, nitrogen hidrokarbon berantai panjang dan sedikit hidrogen sulfida, argon, helium, oksigen, serta uap air.
Umumnya, gas asam seperti CO2 dan H2S serta uap air dipisahkan sebelum gas alam dijadikan umpan ke dalam proses.
Hal ini Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
11 No.
2 Tahun 2023
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
untuk menurunkan titik embun air dari gas, sehingga spesifikasi kandungan uap air yang terkandung dalam kontrak jual beli gas terpenuhi.
Istilah proses dehidrasi sering juga disebut dengan istilah lain yaitu proses pengeringan gas atau gas drying.
Air yang terkandung dalam produksi gas harus dihilangkan karena beberapa alasan seperti mengurangi efisiensi pipa, pengoperasian flow meter.
(Steward et al, 2.
Penyerapan uap air atau dehidrasi gas dilakukan dengan prinsip absorbsi.
Absorpsi adalah proses penyerapan suatu zat oleh zat lain yang dapat digunakan untuk memindahkan atau mengurangi kandungan suatu konstituen dalam fase gas dengan menggunakan absorben tertentu dan dapat menyerap konstituen yang diinginkan.
Proses penyerapan juga menggunakan bahan Proses dehidrasi gas menggunakan absorben Triethylene Glycol.
Triethylene Glycol paling banyak digunakan pada proses dehidrasi gas hampir 99%, dapat diregenerasi pada suhu 171,11oC sampai 204,44oC sehingga dapat diperoleh konsentrasi yang tinggi dengan suhu dekomposisi 206,66oC.
TEG merupakan agen dehidrasi yang sangat baik (Saeed Rubaiee.
Keunggulan TEG yaitu: TEG lebih mudah pendinginan untuk konsentrasi 98 %wt sampai 99 %wt pada kondisi atmosfir karena sifat kondensasi dan temperatur dekomposisinya.
Triethylene Glycol 206,66oC Diethylene Glycol hanya 164,44oC, kehilangan uap lebih rendah daripada EG atau DEG, biaya modal dan operasi lebih rendah, dan TEG tidak larut di bawah temperatur 21oC.
(Christensen & Laundal, 2.
TEG juga dapat diregenerasi oleh RPB dengan kemurnian mencapai 99,98 % .
(Wen-Chong, et al.
, 2.
Ada banyak faktor yang mempengaruhi proses dehidrasi gas, seperti laju aliran dan suhu lean glycol.
Sebab, jika aliran gas basah kecil, laju aliran Triethylene Glycol harus disesuaikan.
Pada kondisi laju alir wet gas kecil dan laju alir Triethylene Glycol terlalu besar, maka akan terjadi pemborosan penggunaan Triethylene Glycol dan akan meningkatkan terjadinya rugirugi Triethylene Glycol dan berpotensi menimbulkan terjadinya foaming.
Semakin besar jumlah Triethylene Glycol dan wet gas, maka semakin besar pula laju aliran fluida pada aliran Dalam proses dehidrasi, temperatur lean glycol memegang peranan penting karena temperatur lean Triethylene Glycol yang lebih tinggi dari temperatur feed gas akan menyebabkan terbentuknya foaming dan menghambat penyerapan uap air.
Jika temperatur lean Triethylene Glycol lebih rendah dari temperatur gas feed, maka akan mengakibatkan pemisahan tidak berjalan maksimal karena lean Triethylene Glycol menjadi sangat kental dan sulit untuk dipompa.
(Suprapto, 2.
Ada 4 metode penggunaan Glikol pada proses dehidrasi gas alam yaitu proses konvensional dehidrasi glikol atau absorbsi.
Stripping gas.
Coldfinger technology and Drizo process (Daniel, et al.
, 2.
METODOLOGI PENELITIAN
Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah natural gas dengan moisture content yang berbeda dan Tetra Etylen Glikol sebagai Peralatan yang digunakan dalam pengumpulan data adalah Moisture Content Meter .
Dew Point meter dan Software Unisim Design R451.
Desain Penelitian dan Analisa Data Penelitian dilakukan dengan pengamatan langsung di lokasi industri gas pada berbagai data Selanjutnya data pengamatan tersebut di analisis menggunakan software Unisim Design R451, untuk memecahkan permasalah yang sedang dibahas.
Pelaksanaan Penelitian Penelitian ini dilakukan berdasarkan metode dengan menganalisis suhu dan laju aliran lean glycol menggunakan software Unisim Design R451.
Variasi suhu dan laju aliran lean glycol diterapkan pada perangkat lunak dan dianalisis.
Adapun data dianalisis menggunakan software Unisim Design R451.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis pengaruh temperatur dan laju aliran lean glycol dilakukan dengan bantuan software Unisim Design R451.
Variasi lean glycol yang Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
11 No.
2 Tahun 2023
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Temperature Of Lean Glycol .
F) digunakan adalah : 95,90 0F, 87 0F, dan 100 0F dengan hasil kadar air 1,813 x 10-6 lb/MMscf, 4,783 x 10-7 lb/MMscf, 3,301 x 10-6 lb/MMscf.
Kemudian variasi debit dari lean glycol adalah sebesar 8,012 x 104 lb/hr, 2,205 x 104 lb/hr, dan 2,187 x 105 lb/hr dan kadar air yang dihasilkan adalah sebesar 3,847 x 10-4 lb/MMscf , 0,4591 lb/MMscf, dan 1,813 x 10-6 lb/MMscf.
783E-07 1.
82E-06 3.
30E-06
Water Content .
b/MMsc.
Gambar 4.
Hasil kadar air dalam gas kering dengan suhu lean glycol 87oF sampai 100oF dalam grafik Gambar 1.
Hasil kadar air pada dry gas dengan suhu lean glycol 95,90oF Gambar 5.
Hasil kadar air dalam gas kering dengan laju aliran lean glycol 8,012 x 104 lb/hr Gambar 2.
Hasil kadar air pada dry gas dengan suhu lean glycol 87oF Gambar 6.
Hasil kadar air dalam gas kering dengan laju aliran lean glycol 2,205 x 104 lb/hr Gambar 3.
Hasil kadar air pada dry gas dengan suhu lean glycol 100oF Jurnal Al Ulum LPPM Universitas Al Washliyah Medan Vol.
11 No.
2 Tahun 2023
P-ISSN 2338-5391 | E-ISSN 2655-9862
Kemudian pada Gambar 5-7 terlihat bahwa kadar air yang lebih rendah berada pada kondisi laju aliran lean glycol.
Sebab, semakin besar laju aliran lean glycol dapat menyebabkan proses penyerapan berjalan lebih merata.
Namun jika kondisi lean glycol dengan flow rate seperti ini tidak akan selalu berjalan dengan baik karena lean glycol dengan flow rate yang lebih tinggi lama kelamaan juga dapat mengalami loss yang besar ketika melewati bubble cup tray pada kolom kontaktor sehingga sebagian dari lean glycol akan memercik ke dinding kontaktor.
Oleh karena itu, untuk meminimalkan hal ini, laju aliran lean glycol sebaiknya disesuaikan dengan laju gas basah sebagai umpan ke gas contactor.
Gambar 7.
Hasil kadar air dalam gas kering dengan laju aliran lean glycol 2,187 x 105 lb/hr Berdasarkan hasil analisis pengaruh temperatur dan kandungan aliran lean glycol hasil software Unisim Design R451 seperti pada Gambar 1-3 di atas yang menjelaskan bahwa kandungan air terendah pada dry gas dihasilkan pada data temperatur lean glycol.
dari 87oF.
Ini karena ketika lean glycol berada pada suhu yang lebih rendah saat melarutkan gas, kondisi penyerapannya baik, yang ditandai dengan tidak adanya kejadian berbusa karena suhu lean glycol yang lebih tinggi.
Sebab, jika suhu lean glycol terlalu tinggi saat lean glycol menyerap kelembapan, maka akan terjadi peningkatan panas yang menyebabkan terbentuknya busa di kontaktor dan proses penyerapan tidak berjalan Menggunakan temperatur lean glycol yang lebih rendah sebenarnya tidak masalah, namun jika terlalu rendah maka lean glycol akan memiliki kekentalan yang sangat tinggi sehingga sulit untuk dipompa.
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa laju alir lean glycol sebesar 2,187 x 105 lb/hr dan suhu lean glycol 87oF menghasilkan dry gas dengan kadar air yang lebih rendah.
Namun, sebaiknya suhu dan laju meminimalkan kenaikan atau penurunan suhu dan laju aliran lean glycol.
Analisa menggunakan software Unisim Design R451 berguna menjadi masukan bagi industri gas alam, untuk mengestimasi kondisi proses dehidrasi gas di DAFTAR PUSTAKA