Descripción: El presente documento explica a fondo a lo que se refiere el cracking e hidrocracking en la refinacion
Website authentication testing.Full description
this document provides you step by step questioning and rounds forthe selection in the HCL BPO as a techinical support officer at Noida.
Welding Imperfection Tutorial
Full description
Is god an extr teresstial.............................................................................................................................Dr. malachi York
-Descripción completa
some tips
Full description
Proses Perengkahan
Crackin Cracking g dalam dalam bahasa bahasa Indonesi Indonesiaa sering sering juga diterjem diterjemahka ahkan n sebagai sebagai perengkahan. Secara garis besar reaksi perengkahan adalah reaksi pemutusan ikatan C-C dari suatu senyawa hidrokarbon. Perengkahan dibagi menjadi dua jenis yaitu perengkahan termal (Thermal cracking) dan perengakahan katalitik (Cat (Catal alyt ytic ic crac cracki king ng). ). Pere Pereng ngak akah ahan an term termal al pem pemutus utusan an ikat ikatan an C-C C-C dapa dapatt berlangsung sebagai akibat kenaikan temperatur yang tinggi sedangkan pada perengkahan katalitik reaksi pemutusan C-C berlangsung dengan peran serta katalis dalam reaksi.
Sejak !"#$ cracking adalah proses penting dalam industri minyak bumi. Proses ini digunakan untuk memproduksi gasolin (%raksi bensin dan kerosin) dari minyak berat atau crude oil. Proses dapat berlangsung melalui dua mekanisme yaitu mekanisme radikal yang dilakukan dilakukan secara termal (dengan temperatur tinggi) atau secara katalitik. Proses cracking atau alkilasi penting untuk minyak bumi dalam mencari senyawa yang lebih dibutuhkan oleh konsumen yaitu untuk mendapatkan bensin lebih banyak dari minyak pelumas. pelumas. Contoh cracking adalah minyak diesel (C!&C'#) dan minyak pelumas (C'$-C$) yang dipecah menjadi bensin (C#-C!$) dan senyawa lain yang lebih banyak digunakan.
1.
Per Perengk engkah ahan an Termis rmis
Perengkahan termis adalah salah satu proses perengkahan sekunder pada salah satu kilang minyak bumi dimana %raksi berat minyak didekomp didekomposis osisii secara secara termis termis pada tekanan tekanan tinggi tinggi dengan dengan mengguna menggunakan kan panas pada suhu s uhu #$ * $ o+. Proses thermal cracking pertama yang secara komersi komersial al dianggap dianggap sukses sukses yakni yakni ,urton ,urton process process yang yang dipaten dipatentkan tkan pada tahun tahun !"!$ !"!$ di nit nited ed Stat States es oleh oleh r. r. /.0. ,urt ,urton on dari dari Stand Standard ard 1il 1il Company Company Indiana. Indiana. Proses Proses perengka perengkahan han termis termis merupak merupakan an suatu suatu proses proses pemecahan molekul-molekul hidrokarbon besar atau hidrokarbon rantai lurus lurus dan panjang panjang menjadi menjadi molekul molekul-mo -moleku lekull kecil kecil yang yang mempuny mempunyai ai titik titik
didih rendah. Proses perengkahan perengkahan termis dirancang untuk menaikkan menaikkan yield gasoline yang diperoleh dari minyak baik secara langsung melalui produksi komponen termis gasoline yang berasal dari minyak berat atau secara tidak lang langsu sung ng mela melalu luii
prod produk uksi si ole% ole%in in ring ringan an yang ang coco cocok k untu untuk k umpa umpan n
polimerisasi. Proses perengkahan termis dapat diklasi%ikasikan dalam keadaa keadaan n %isik %isik yait yaitu u %asa %asa camp campura uran n %asa %asa caira cairan n dan %asa %asa uap uap dima dimana na mekanisme perengkahan berlansung dalam %asa tersebut. 2eaksi perengkahan termis dapat berlangsung dalam %asa uap atau campur campuran an terg tergant antung ung pada pada si%at si%at dasar dasar camp campura uran n miny minyak ak dan dan kondi kondisi si operasinya yaitu suhu dan tekanan.
3euntungan proses perengkahan dengan %asa uap adalah 4 !. 0iny 0inyak ak motor motor mempun mempunya yaii kuali kualita tass anti anti ketuka ketukan n tingg tinggii karen karenaa bany banyak ak mengandung ole%in '. 1ngkos 1ngkos insta instalasi lasi relati% relati% lebih lebih murah murah . apat apat mengura mengurangi ngi tekanan tekanan sehingga sehingga menja menjamin min keselam keselamatan atan #. Cocok Cocok untuk untuk distilat distilat yang yang mempunya mempunyaii jarak didih didih rendah rendah yang yang tak dapat dapat direngkah secara ekonomis melalui %asa cairan
3euntungan proses perengkahan dalam %asa cairan adalah 4 !. Produksi gas lebih sedikit '. Peng Pengol olah ahan an lanj lanjut utan an prod produk uk gaso gasoli lin n lebi lebih h mudah udah kare karena na bany banyak ak mengandung para%%in . Pemakaian bahan bakar relati% lebih rendah
Perengk Perengkahan ahan temis temis pada masa sekarang sekarang tidak la5im la5im lagi dipakai karena karena memerlu memerlukan kan energi energi yang tinggi tinggi dimana dimana pada awalnya awalnya proses proses ini dilakukan hanya untuk memenuhi kebutuhan mogas (mot (motor or gasoli gasoline) ne) dan fuel oil.
Mekanisme Reaksi Perengkahan Termis
Perengkahan adalah suatu %enomena dimana minyak dengan molekul besar dipecah menjadi molekul-molekul kecil yang mempunyai titik didih rendah. Pada waktu yang bersamaan beberapa dari molekul-molekul tersebut yang bersi%at reakti% bergabung satu sama lain membentuk molekul yang jauh lebih besar dari molekul asalnya. 0olekul-molekul yang lebih stabil keluar dari sistem sebagai bensin rengkahan dan reakti% berpolimerisasi membentuk minyak bakar rengkahan (cracked fuel oil) dan juga kokas. 0eskipun gasoline adalah produk akhir yang utama dari unit rengkahan namun diproduksi juga minyak-minyak yang mempunyai jarak didih antara minyak bakar dan gasoline yang disebut Recycle Stock. 2ecycle stock ini dapat ditahan dalam sistem perengkahan sampai mereka dipecah dengan cara mendaur-ulangnya secara terus menerus atau dengan sistem operasi batch pada tekanan tinggi. 6pabila tekanan operasi relati% rendah dimana uap murni dihasilkan pada suhu perengkahannya maka proses digolongkan sebagai proses %asa uap. Proses %asa uap tidak akan berhasil kecuali kalau sudah terbentuk uap yang bebas dari cairannya sebab kokas banyak menempel7menumpuk dalam pipa (tube heater). +asa campuran dapat berlangsung pada tekanan tinggi dan suhu perengkahan yang rendah.
Secara umum ada ' tipe reaksi yang terjadi yaitu 4 !. 2eaksi primer dimana terjadi peruraian molekul besar menjadi molekul kecil '. 2eaksi
sekunder
dimana
produk-produk
reakti%
berpolimerisasi
membentuk senyawa-senyawa dengan molekul yang perlahan-lahan membesar. Selanjutnya pada waktu yang bersamaan hasil polimerisasi tersebut terurai lagi menjadi molekul-molekul kecil.
8angkah-langkah reaksi dan produk yang dihasilkan adalah 4
mpan 99999999999999..........C :;! *C!;$ as 1il (;ea=y gas oil)
,eberapa hal yang dapat terjadi4 !. Pada perengkahan termal na%ten dengan cincin aromatik tunggal lebih stabil dibandingkan para%in dan ole%in meskipun pada temperatur tinggi akan dihasilkan pembukaan cincin. '. ehidrogenasi dapat terjadi membentuk cincin aromatik tak jenuh atau senyawa aromatik.
. Polimerisasi menghasilkan ole%in atau senyawa dengan berat molekul sangat tinggi #. perengkahan lanjutan menghasilkan etena dan propena
0acam-macam proses Perengkahan Termis 4 1.
Pemecahan =iskositas (viscosity breaking)
2.
Perengkahan %asa campuran
3.
Perengkahan %asa uap
4.
Perengkahan Selekti%
5.
Perengkahan Aa%ta
6.
Pembentukan 3okas (Coking )
!. Proses Pemecahan Biskositas (Visbreaking) Visbreaking
merupakan
proses
perengkahan
termis
yang
sekaligus untuk menurunkan =iskositas jarak didih dan titik tuang dari pada umpan residu berat (heavy straight run residu). Proses ini dapat juga memakai distilat ringan sebagai umpan. ield gasoline yang diproduksi dipengaruhi sekali oleh gra=ity umpan jumlah dan karakteristik %uel oil yang dapat dipisahkan serta gra=ity dan +,P produk gasoline. 3ondisi operasi untuk pengolahan reduced crude sebagai umpan adalah pada suhu "' * ": o+ dan tekanan $ * !$$ psig pada furnace. Suhu keluar kolom reaktor (reaction chamber) adalah @$ * @$ o+ dengan menginjeksikan 8>1 (light gas oil). Secara garis besar Proses Visbreaking tersebut dapat dilihat >ambar !. 2eaction Chamber
+ractionator >asoline
+lash Chamber
mpan
8>1 ;>1
pada
;eater
8>1
Ter
Bacuum +ractionator >ambar !. iagram 6lir Proses Bibreaking
+ungsi utama %lash chamber adalah memisahkan residue dari recycle untuk menghindari coking dalam heater7%urnace. 6gar residue tidak o=ercracking maka dapat dilakukan Duenching dari inlet %lash chamber agar tempeaturnya menjadi kurang lebih #$ degC saja. 3adang-kadang hal ini dihilangkan jika sudah dilengkapi dengan sistem washing di top column dari %lash chamber karena dianggap cukup membantu mendinginkan bottom temperature. Sistem washing ini mempunyai keuntungan antara lain 4 •
0encuci atau menahan residue yang akan ikut keatas bersama uap.
•
2esidue tidak terlalu melekat dengan coke terutama sepanjang dinding chamber.
,ahan pencuci biasanya adalah sidecut yang dingin dari %ractionator. ntuk mengurangi residence time dari residue didalam %lash chamber dibuat suatu bentuk leher yang memanjang pada bagian bottom dengan menjaga le=el kurang lebih $E. Typical bottom temperature didalam %irst stage %lash chamber adalah #' oC dengan o=erhead temperature "$ oC. Sedangkansecond stage %lash chamber bottom suhunya #$$ oC dan o=erheadnya '"& oC. 2eaction Chamber membantu %ungsi %urnace agar tidak terlalu besar. alam reaction chamber proses perengkahan terjadi tanpa harus menambah panasan. Temperatur keluar %urnace kira-kira #@$ oC dan keluar reaction chamber akan turun menjadi kurang lebih #& oC.
Tekanan reaction chamber dijaga kurang lebih !&.' kg7cm'g untuk menjaga agar semua material masih dalam %ase liDuid hingga pembentukan coke minimum. 2eaction chamber juga membantu ber%ungsi sebagai surge chamber yang dapat menahan %luktuasi operasi. Proses =ariabel seperti dijelaskan didepan bahwa =isbreaker ini menghasilkan light dan haea=y %raction. ang diutamakan sebenarnya bukan light %ractionnya tetapi hea=y hea=y %ractionnya diinginkan seminimum mungkin tetapi masih memenuhi spec %uel oil. Bariabel=ariabel utamanya adalah 4 •
Charge stock properties
•
Cracking temperature
•
2esidence time
Secara umum dapat dikatakan bahwa kenaikan baik temperatur maupun residence time maka =isbreaking se=erity akan naik. 3enaikan dari se=erity o% cracking akan menaikkan produksi gas dan gasoline dan mengurangi =iscosity dari cracked residu. +eed stock dengan harga 3 rendah hasil gas dan gasoline makin rendah tetapi makin tinggi =iscosity
residuenya
dan
makin tinggi ,SF/ pada cracking
temperature dan residence time tertentu. '. Perengkahan +asa Campuran Perengkahahn ini merupakan proses dekomposisi termis secara terus-menerus
untuk
merubah
produk-produk
berat
menjadi
komponen-komponen yang mempunyai titik didih seperti gasolin. Secara umum proses perengkahan %asa campuran disebut juga %asa cairan menggunakan pemanasan cepat terhadap umpannya (kerosin gas oil reduced crude atau semua jenis minyak mentah) dimana setelah itu dimasukkan ke dalam digester atau ruang reaksi dan selanjutnya dimasukkan ke dalam menara pemisah uap dimana uapnya didinginkan. Proses perengkahan ini dapat dilihat pada >ambar '.
>as dan 2eaction Chamber
+lash Chamber
>asoline ke
Stabili5er ;eater mpan
+ractionator
2ecycle
2esidu
>ambar '. iagram 6lir Proses Perengkahan +asa Campuran
Tekanan operasi pada perengkahan %asa campuran biasanya diset pada $ psig atau lebih besar untuk menjaga kehomogenan %asa dan dengan demikian dapat mengurangi pembentukan kokas didalam Tube Heater. Suhu operasi adalah :$ * "$$ o+ tergantung pda keadaan umpan masuk.
. Proses Perengkahan +asa ap Pada awalnya proses perengkahan %asa uap diinstalasi untuk memproduksi gasolin tetapi akhir-akhir ini sudah ditinggalkan dengan pertimbangan %aktor ekonomis. 3arbon padat seperti kokas sering
menumpuk dalam tube heater sehingga menyebabkan kegagalan pada proses %asa uap. Pada proses ini diperlukan reaktor yang relati% lebih besar dibandingkan dengan reaktor pada perengkahan %asa campuran. Perengkahan %asa uap seperti yang terlihat pada >ambar proses kon=ersi termis berlangsung pada suhu tinggi sekitar !$$$ !!$$ o+ dan pada tekanan rendah (G $ psig) dengan waktu reaksi perengkahan yang singkat sekitar ! detik. Pada kondisi tersebut reaksi dehidrogenasi meningkat dengan menghasilkan ole%in dan aromatik yang lebih banyak sebagai bahan baku industri-industri petrokimia. mpan
yang
dapat
direngkah
ber=ariasi mulai dari gas-gas
hidrokarbon sampai ke gas oil. >as ;eater
>as +lash rum >as dan
>asoline ;eater
Super ;eater
ke Stabilisator
mpan +ractionator 0inyak ,erat 2ecycle
2eaction Chamber
>ambar . iagram 6lir Proses Perengkahan +asa ap
#. Perengkahan Selekti% Proses perengkahan selekti% mempunyai keuntungan bahwa kondisi optimum untuk perengkahan yang e%isien ber=ariasi pada jarak didih umpan hidrokarbon yang masuk. ntuk operasi dua koil
sistem mengolah minyak-minyak ringan dan berat yang berasal dari topped crude dimana pemanas untuk minyak berat beroperasi pada suhu "'$-"&$H+ pada tekanan $$-$$ psig. Sedangkan pemanas untuk minyak ringan beroperasi pada suhu "$-""$H+ pada tekanan antara $$-:$$ psig. Pemanas dapat berupa unit yang terpisah atau coil yang terpisah dalam satu dapur ( furnace)
. Perengkahan Termis Aa%ta Pada proses kon=ersi termis ini dipilih %raksi na%ta dengan bilangan oktan rendah untuk ditingkatkan melalui dekomposisi termis menjadi bahan bakar yang memiliki kualitas tinggi. Proses ini dirancang untuk memperbaiki kualitas umpan yang berasal dari minyak berat dari Catalytic Nafta dan juga minyak-minyak yang tidak terengkah dari menara %raksionasi minyak mentah. Proses perengkahan termis dari Catalytic Nahta ini dapat memisahkan na%talen dan para%in sehingga menghasilkan aromatik berat melalui reaksi kondensasi dan menghasilkan juga sejumlah besar ole%in.
&. Perengkahan Termis Aa%ta Proses pembetukan kokas dipakai untuk mengolah minyakminyak berat menjadi produk-produk ringan. Pembentukan kokas adalah suatu proses kon=ersi yang terus-menerus untuk merubah umpan minyak berat seperti reduced crude! straight"run itch! cracked tar atau minyak lempung ( shale oil ) . ,erdasarkan pertimbangan permintaan pasaran maka tujuan utama proses ini adalah untuk memproduksi gas"oil rendah karbon sebagai bahan baku
untuk
proses-proses
katalis.
Sedangkan
produk-produk
sekunder adalah gasolin gas dan kokas. Selanjutnya kokas diolah lagi dengan proses kalsinasi untuk meghasilkan karbon murni atau gra%it yang dipakai untuk membuat elektroda sikat motor dan selkering. Pada dasarnya proses pembentukan kokas dibedakan dengan proses perengkahan termis dimana waktu reaksi untuk
perengkahan lebih lama pada proses coking (pembentukan kokas) yaitu sekitar @-! jam sehingga dimungkinkan terbentuknya produk produk
karena
proses
polimerisasi
dan
kondensasi.
Proses
berlangsung dalam reaktor pada suhu sekitar $$HC atau "$$ s7d !$$H+.
0acam-macam Proses Coking •
#luid Coking
•
$elayed Cokig
•
$ecarboni%ing
•
&o' ressure Coking
•
•
Continuous Contact Coking High Temerature ven Coking Fluid Coking
Proses ini menggunakan teknik unggun ter%luidisasi untuk kon=ersi secara kontinyu minyak berat kualitas rendah menjadi produk-produk ringan. 3ondisi operasi sekitar "$$-!$$H+ di dalam reaktor pada tekanan atmos%ir. 3okas cair sebelum masuk reaktor dipanaskan dulu dalam furnace sampai !!!$-!'$$H+ sedangkan umpan masuk reaktor pada suhu $$-:$$H+.
Delayed Coking
Proses ini dipakai untuk mengkon=ersi residu (reduced crude) menjadi bahan-bahan untukumpan proses perengkahan. 3okas diproduksi dngan cara memperlama waktu perengkahan %asa
cair
di
dalam
%raksionator
kombinasi.
+raksionasi
berlangsung pada suhu sekitar $$HC sedangkan suhu keluar dapur sekitar "$$-"#$H+ dan spada drum kokas sekitar :@$-@#$H+ pada tekanan !$-:$ psig. Proses ini banyak yang merancangnya
antara lain seperti 0./.3ellogg Co 8ummus Co dan nion 1il Co o% Cali%ornia.
Decarbonizing
Proses ini dirancang untuk memaksimalkan produksi gasoil yang mengandung kokas dan meminimalkan produk kokas dan gasolin. ibandingkan dengan proses elayed Coking maka proses decarboni5ing berlangsung pada suhu dan tekanan yang lebih rendah. 3ondisi operasi yaitu tekanan sekitar !$-' psig suhu keluar dapur "$$-"!$H+ dan suhu pada puncak drum kokas sekitar ::-:@H+. nit ini dirancang oleh ,law 3no Co Pittsburgh-Pennsyl=ania dan unit komersil pertama dibangun pada kilang The 0c0urrey Co di Teas pada tahun !"#.
Low Pressure Coking
Proses kon=ersi ini dirancang sekali jalan (once"through) pada tekanan operasi yangrendah. Proses ini sama dengan operasi delayed coking kecuali tidak adanya recycle dan secara normal coke"chamber beroperasipada tekanan ' psig dan @!H+. nit ini dirancang dan diinstalasi oleh The 0cPherson dan dibangun pada kilang Aational Cooperation 2e%inery 6ssociation di 3ansas pada tahun !".
Continuous Contact Coking
Proses ini dikembangkan pada tahun !"#$-an tetai tidak lama dipakai dan sekarang sudah tidak diakai lagi. Proses ini menggunakan prinsip pengangkatan aliran masa untuk sirkulasi dan produksi kokas berbentuk pelet. Suhu reaktor sekitar ""H+ dengan tekanan psig dengan umpan yang diolah berupa reduced crude dengan densiti sekitar !"H6PI. Produk yang dihasilkan terdiri dari ''E 't gasolin !E 't gas-oil !'E 't kokas.
High Pressure Oven Coking
Proses ini adalah semi kontinyu dirancang untuk mengolah ter aspal yang mempunyai titik leleh tinggi menjadi kokas dan gas-oil sebagi produk utama. 3andungan sul%ur dalam koas dapat direduksi dari #-E 't menjadi sekitar !E. 1=en dioperasikan pada suhu !@$$-'$$$H+
dengan
pemanasan dari luar. ap yang terkumpul dalam o=en lalu dikirm ke %raksionator untuk memisahkan gas gasolin dan gas-oil. Setelah siklus proses sempurna maka kokas dikeluarkan dari dasar o=en untuk selanjutnya dilakukan pemisahan kandungan sul%ur. Produk terdiri dari -:E 't kokas !'E 't gasolin #E 't gasoil.
2.
Perengkahan Katalis
Perengkahan katalis adalah suatu proses pengilangan minyak yang merubah hidrokarbon bukan gasolin yang mempunyai titik didih tinggi menjadi komponen-komponen gasolin yang mempunyai titik didih rendah. 3atalis yang digunakan dapat berupa katalis buatan atau yang akti% secara alami utamanya mengandung silika atau magnesia silika dalam bentuk butir pelet atau mikro sperikal yang halus seperti bubuk. 3atalis dapat ditempatkan pada unggun tetap ( fi*ed bed)! unggun bergerak (moving bed) atau unggun ter%luidisasi ( fluidi%ed bed). ntuk komposisi katalis yang sejenis
dan
kondisi
perengkahan
yang
sama
maka
katalis
alam
menghasilkan gasoline yang mempunyai kualitas anti ketukan rendah yang lebih banyak dibandingkan dengan katalis buatan. mpan minyak dapat ber=ariasi dari nahta cut dan gas oil termasuk umpan berat dalam keadaan normal yang akan diperbaiki kualitasnya sampai ke reduced crude dari berbagai jenis minyak seperti para%in na%talen dan aromatik. Aamun pada tahun !":$-an terdapat kecenderungan untuk dapat meman%aatkan residu minyak berat yang mengandung sul%ur dan logam tinggi yang selama ini tidak dilakukan dengan menggunakan katalis 5eolit
akti% melalui perbaikan teknik %luidisasi. ,iasanya umpan tersebut disiapkan terlebih dahulu untuk memisahkan garam-garam dan aspal berat dengan beberapa cara seperti proses kokas roane deashalting! ekstraksi %ur%ural distilasi hampa =isbreaking perengkahan termis hidrodesul%urisasi. Bariabel-=ariabel utama dalam proses perengkahan katalis adalah suhu tekanan nisbah katalis-minyak (rasio antara berat katalis masuk reaktor per jam dengan berat minyak yang diumpankan per jam) dan sace velocity (yaitu berat atau =olume minyak yang diumpankan per jam per berat atau =olume katalis dalam 5one reaksi). 3enaikan kon=ersi reaksi dapat dicapai dengan cara 4 !. Suhu tinggi '. Tekanan tinggi . Sace velocity rendah #. Aisbah katalis-minyak tinggi
Mekanisme Reaksi Perengkahan Katalis
2eaksi pada proses perengkahan katalis diperkirakan berlangsung dipermukaan katalis dengan pertimbangan sebagai berikut 4 !. Para%in direngkah secara istimewa pada ikatannya dimana pecahan pecahan yang diproduksi mengandung atau # atom karbon. Aormal para%in cenderung direngkah pada ikatan gamma C-C atau tetap dekat pusat molekul yang menghasilkan metana dan gas-gas dengan ' atom karbon atau lebih kecil. 2antai panjang cenderung direngkah serentak pada beberapa tempat. '. Aa%tena juga cenderung menghasilkan pecahan-pecahan yang terdiri dari atau # atom karbon dan pecah baik pada cincin maupun pada rantai khusus apabila rantai mengandung lebih dari atom karbon. .
Pada aromatik yang disubstitusi ikatan pada cincin secara selekti%
diserang tinggal cincin aromatik yang kosong. 2eaksi seperti ini diperluas jika gugus yang disubstitusi tersebut mengandung lebih dari atom karbon.
#. 1le%in bereaksi seperti para%in terbentuk reaksi sekunder dan reaksi samping. 2eaksi perengkahan ini sangat cepat sekitar !$$$ kali lebih cepat dari perengkahan termis jika na%tene direngkah pada suhu $$ oC.
ari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa mekanisme reaksi secara keseluruhan sedikitnya mempunjyai # tipe reaksi yaitu 4 !. ekomposisi termis '. 2eaksi katalis primer yang berlangsung pada permukaan katalis . 2eaksi katalis sekunder berlangsung di antara produk-produknya #. Pemisahan produk hasil polimerisasi dari reaksi terdahulu seperti kokas dengan cara penyerapan pada permukaan katalis (adsorsi).
Macam-Macam Proses Perengkahan Katalis
,erdasarkan cara penanganan katalis maka proses perengkahan katalis terdiri dari 4 !. nggun tetap ( fi*ed bed) terdiri dari 4 Proses Houdry dan Cycloversion Catalytic Cracking '. nggun bergerak (moving bed) terdiri dari 4 a. Proses +irlift Thermofor Catalytic Cracking (TCC) b. Proses Houdryflo' Catalytic Cracking c. Proses Houdresid catalytic Cracking . nggun ter%luidisasi (fludi%ed bed) terdiri dari 4 Proses +luidi5ed catalytic Cracking #. Proses Sekali Jalan (nce Through) terdiri dari satu proses yaitu Susensoid Catalytic Cracking.
Katalis Perengkahan
Perbedaan prinsip di antara proses-proses perengkahan katalis adalah metoda penanganan katalis daripada pemilihan katalis. 0etoda penanganan dan pemilihan katalis akan menentukan karakteristik katalis apakah dipakai untuk proses unggun ter%luidisasi proses unggun bergerak atau proses unggun mantap.
ntuk proses unggun ter%luidisasi maka katalisnya berbentuk bubuk halus dengan ukuran - !$$ mesh yang stabil pada suhu @: - ":o+ dan tekanan @ - !$ psig. Aisbah =olume katalis 7 minyak ber=ariasi untuk berbagai macam proses adalah 7! sampai $7!. Aamun untuk proses yang umum beroperasi pada rasio !$7!. ntuk proses unggun bergerak digunakan katalis berbentuk butir dengan ukuran !7@ inci dengan rasio =olume katalis 7 minyak #7! sedangkan untuk proses unggun mantap dipakai katalis berbentuk pelet. Semua katalis perengkahan yang komersil memakai pembungkus katalis (insulator catalyst) yang memiliki si%at-si%at asam protonik yang kuat. 0ereka ber%ungsi sebagai katalis dengan cara merubah mekanisme proses perengkahan melalui suatu mekanisme alternati% yang meliputi 4 !. Chemisorpsi dengan donor proton pada harga 3p yang tinggi '. esorpsi yang dihasilkan dalam perengkahan minyak dan secara teoritis akan memulihkan kembali akti%itas katalis.
Semua katalis perengkahan diracuni oleh proton yang berasal dari logam =anadium. asar ini diaplikasikan pada katalis perengkahan apakah menggunakan katalis alam atau katalis buatan. 3atalis alam dipakai kadangkadang dicampur dengan katalis buatan karena katalis buatan proses regenerasinya terlalu cepat sehingga akan menutupi pori-porinya dan menangkap deposit karbon di dalamnya. Setelah proses perengkahan berlangsung maka katalis lama-kelamaan akan kehilangan akti%itasnya karena diselimuti oleh sul%ur. 1leh karena itu diperlukan proses pengolahan lebih lanjut di dalam generator bagi katalis tersebut untuk dapat digunakan kembali. Tabel ! memperlihatkan katalis perengkahan yang umum dipakai dan %aktor-%aktor kinerjanya. Tabel !. +aktor 3inerja 3atalis Perengkahan
3atalis
3inerja
;asil yang diperoleh pada
2asio
Perengkahan "$$ o+ E Bol 3okas 1A
C1'7C1
>asolin ,uatan 4
>asolin
dalam +lue >as
Silika
0enghasilkan
6lumina
gasolin 1A KKK
Silika
0enghasilkan
0agnesia
#
#'
"@
!$ * !'
#"
#!
"'@
!& * '$
#&
##
"#:
!: * ''
---
---
---
---
gasolin lebih banyak
6lam 4
Tanah Stabilitas tinggi ,entonit
Tanah Sama dengan silika
3aolin
alumina
kecuali
stabilitas tinggi !. Perengkahan 3atalis nggun Ter%luidisasi Pada proses sistem unggun ter%luidisasi (fluidi%ed bed)! katalis berbentuk bubuk halus diangkat ke dalam 5one reaksi oleh minyak yang masuk dan menguap pelan-pelan karena kontak dengan katalis yang panas. Setelah reaksi berlangsung sempurna katalis diangkat ke dalam 5ona regenerasi oleh udara dan atau steam. Pada 5ona-5ona reaksi generasi katalis dijaga dalam keadaan tersuspensi dengan mengalirkan gas-gas melalui debu katalis dan sejumlah kecil katalis dialirkan dari reaktor ke regenerator dan sebaliknya. Produk yang dihasilkan dari perengkahan ini adalah gasolin distilat menengah ole%in ringan isopara%in kokas %uel oil dan gas. istribusi dan kualitas produk merupakan %ungsi dari komposisi minyak yang masuk dan jarak titik didihnya jumlah daur-ulang tipe katalis akti%itas katalis tingkatan kon=ersi dan sebagainya. 3ondisi normal dalam reaktor adalah pda @@$ * "@$ o+ tekanan !$ * !& psig space =elocity !$ * $ dan rasio katalis-minyak adalah @$ * !'$ berbanding !$. Suhu dan tekanan regenerasi adalah !$$ * !!$$ o+ dan @ *
!$ psig. mpan untuk +CC ini adalah campuran gas oil dan
reduced crude atau long residu.
a. +CC 0odel IB
Proses ini dilisensi oleh LSS1 2esearch 6nd Lngineering Co sebagai modi%ikasi dari proses sebelumnya. 3atalis ditrans%er di antara reaktor dan generator dalam saluran berbentuk dengan bantuan udara dan steam. nit komersil model IB ini pertama dipasang pada kilang Pan-60 Southern Co pada tahun !"'. 0odel IB dirancang dengan ele=asi rendah sedangkan model III yang dirancang pda tahun !"#: dengan tekanan berimbang. 0odel II pada tahun !"## dirancang dengan aliran ke bawah (do'nflo')! dan model I dirancang dengan aliran ke atas (uflo') pada tahun !"#!.
b. Proses 1rtho%low Proses ini dilisensi oleh 0./. 3ellogg Co dirancang menggunakan satu =essel (reactor-regenerator) yang memberi kemungkinan aliran katalis lurus sehingga mengurangi erosi karena aliran dalam pipa bengkok. Proses orthoflo' yang komersil dirancang dalam tiga tipe M 0odel 6 dan C dengan regenerator di bawah reactor dan model , dengan regenerator di atas reaktor. Pada semua tipe seksi stripping katalis terletak antara reaktor dan generator. 3ondisi operasi pada umumnya adalah sebagai berikut 4 pada reaktor @@ * "$ o+ @ * '$ psig dan pada regenerator !$$ * !'$$ o+
! * $ psig. 2atio katalis*minyak adalah & * '$
berbanding !. 3ecepatan aliran ( sace velocity) (! * !&) 4 !$. c. Proses 1P Proses ini dilisensi oleh ni=ersal 1il Product Co dirancang dengan satu =essel dimana reaktor berada di atas regenerator. 3eistimewaan proses ini adalah4 •
0enghapuskan tempat udara naik (air"riser) dengan adanya e*ansion ,oint
•
0enghapuskan penopang baja struktur terhadap =essel
•
0engurangi ukuran saluran udara dalam regenerator karena memakai tekanan operasi ! * !@ psig.
nit pertama dipasang pada kilang 6urora >asoline Co di $etroit pada tahun !"#:.
d. Proses Shell ' Tingkat Proses dua tingkat ini ditemukan oleh Shell e=elopment Co untuk memperbesar distribusi produk. 0ula-mula umpan dikontakkan dengan katalis pada reaktor tingkat pertama dimana %luidisasi katalis dan uap mengalir berlawanan arah. iagram alir proses ini dapat dilihat pada >ambar #.
!st Stage +ractionator
Produk 2ingan Tk. !
!st Stage
Tk. '
2eactor
istilat
+lue Stripper
>as
2egenerator
Steam dara
mpan
'nd Stage 2eactor
'nd Stage +ractionator
>ambar #. iagram 6ir Proses Shell ' Tingkat
'. Proses Perengkahan 3atalis nggun ,ergerak Pada proses-proses unggun bergerak katalis mengalir pada 5ona minyak sehingga terjadi reaksi dan kemudian terus ke 5ona regenerasi dimana udara secara terus-menerus membakar kokas yang menempel pada katalis. 3atalis dalam bentuk butir ataupun pelet diangkat oleh
udara ke posisi yang lebih tinggi lalu mengalir ke bawah secara gra=itasi melalui 5ona-5ona reaksi dan regenerasi.
a. Proses +irlift Thermofor Proses ini dilisensi oleh 0obil 1il Co merupakan proses kontinyu unggun bergerak dari reaktor ke regenerator untuk kon=ersi gas oil berat menjadi gas oil ringan berkualitas tinggi dan distilat sedang untuk fuel oil. 3ondisi operasi pada reaktor yaitu suhu sekitar @#$ * "'$ o+ tekanan !$ * ! psig sace velocity !$ * ' =7hr7= rasio katalis minyak $ * &$ berbanding !. nit +irlift Thermofor yang sekarang ini merupakan penyederhanaan dari unit TCC yang pertama diperkenalkan pada tahun !"#. Instalasi komersil pertama proses +irlift Thermofor dibangun pada kilang 0obil 1il pada tahun !"$.
b. Proses Houdresid Proses ini menggunakan =ariasi unggun katalis bergerak yang kontinyu dirancang untuk mendapatkan produk yang banyak dari gasoline beroktan tinggi dan distilat ringan berasal dari umpan reduced crude. Proses ini asalnya dilisensi oleh ;oudry Process and Chemical Co tetapi tidak lama dilisensikan. iagram alir proses dapat dilihat pada >ambar . Instalasi komersil pertama dipasang pada kilang Sun 1il Co di 1ntario pada tahun !"#.
Crude Tower
2ecyle
Produk
3atalis
2ingan istilat
0enengah
mpan
+urnace
;oudresid
+urnace
+uel 1il
2eactor
Crude Synthesis Tower
>ambar . iagram 6lir Proses ;oudresid
'. Perengkahan 3atalis nggun Tetap Pada proses unggun tetap digunakan sejumlah Chamber yang berisi katalis yang dipasang secara seri yang digunakan bergantian untuk reaksi dan untuk regenerasi.
a. Proses Houdry Proses ini adalah proses siklus katalis pada unggun tetap yang dapat diregenerasi untuk mengubah umpan distilat menjadi gasolin distilat-distilat ringan dan berat kokas butan-butilen dan %uel gas. 3ondisi operasi pada reaktor adalah suhu @#$ * @: o+ tekanan : * $ psig dan sace velocity !$ * '$ =7hr7=. Siklus pada proses ini terdiri dari 4 •
1n stream !$ menit
•
urging menit
•
Regenerasi !$ menit
•
Steam urging menit
Pada awalnya proses ini adalah yang pertama dari perengkahan katalis yang ada sekarang. Instalasi komersil pertama dipasang pada kilang Socony Bacuum 1il Co (sekarang 0obil 1il Co) di Aew Jersey pada tahun !"&. iagram alir dapat dilihat pada >ambar &. Produk ke +raksionator
+lue >as
mpan dari ;eater
dara
>ambar &. iagram 6lir Proses Perengkahan 3atalis nggun Tetap b. Proses Suspensoid Proses ini adalah proses katalis sekali jalan (once through) non regenerati% dimana katalis mengalir melalui dapur perengkahan bersama-sama dengan minyak lalu dipisahkan dari produk %uel oil dengan filler. 3ondisi operasi pada keluaran dapur adalah #$ psia dan !$$ o+ pada kondisi regular sedangkan pada kondisi super adalah '$ psi dan !$"$ o+. Instalasi komersil pertama dipasang pada kilang Imperial 1il Co di 1ntario pada tahun !"&$ yang diagram alirnya dapat dilihat pada >ambar :.
;opper 3atalis Produk
+urnace
+ractionator
mpan
+uel 1il ,erat dan 3atalis ke +ilter
>ambar :. iagram 6lir Proses Suspensoid
3.
Perengkahan Hidro
Perengkahan ;idro ( Hydrocracking ) adalah kombinasi proses perengkahan katalis dengan hidrogenasi dan isomerisasi. 3on=ersi terjadi karena adanya
tekanan hidrogen pada !$$-'$$$ psig pada suhu #$$-@$$H+. 3euntungan dari proses ini ialah a) pengolahannya e%isien b) suhu rendah c) dapat mengolah bahan-bahan dengan titik didih sedang ataupun residu menjadi produk-produk gasolin beroktan tinggi umpan re%orming minyak-minyak jet ataupun gasoil kualitas tinggi.
0acam-macam proses hydrocracking ialah 4 •
Proses Isoma
•
Proses 8oma
•
Proses -socracking
•
Proses ;y-C Cracking
•
Proses ;-1il
•
Proses nicracking -J;C
•
Proses nicracking
•
Proses 3atalis LSS1
•
Proses >ul%-;S
•
Proses ;->
•
Proses 3ellogg
•
Proses ,6S+-I+,
Proses Isomax
Proses ini merupakan hasil lisensi silang antara Che=ron 2esearch Co dan 1P Co dimana masing-masing perusahaan menawarkan katalisnya. 0inyak yang diolah berupa hidrokarbon berat yang dapat dikon=ersi menjasi gasolin beroktan tinggi dan7atau minyak bakar distilat dengan reaksi katalis karena adanya hidrogen. 2eaksi perengkahan terjadi dalam dua tingkatan dalam ' reaktor seri berisi katalis unggun tetap beroperasi pada suhu #$$-:$$H+ dan tekanan $$!$$ psig.
Proses Lomax
Proses ini dikembangkan oleh 1P Co dan sekarang dilisensi secara bersama dengan Che=ron 2esearch Co dibawah nama Isoma. nit 8oma pertama dibangun pada kilang Powerine 1il Co di Cali%ornia pada tahun !"&!. nit ini menggunakan gas buang (off"gas) dari re%orming katalis untuk sulplai hidrogen.
Proses Isocracking
Prosesini dikembangkan oleh Che=ron 2esearch Co dan sekarang dilisensi bersama dengan 1P Co dibawah nama Isoma. Pilot operasi proses ini dilakukan pada kilag Standard 1il Co di 2ichmond Cali%orniapada tahun !"". nit komersil pertama dibangun oleh Standard 1il di Toledo-1hio pada tahun !"&'.
Proses H-Oil
Proses ini dikembangkan dan dilisensi bersama antara Cities Ser=ice 2esearch and e=elopment Co dan ;ydrocarbon 2esearch inc. Proses ini pada dasarnya merupakan teknik hidrogenasi katalis. Proses ini digunakan untuk meng-grade minyak mentah berat masam ( sour ) dan residu menjadi distilat-distilat berkualitas tinggi (s'eet ) sehingga mengurangi produksi gas-oil. 3ondisi operasiialah !$$$-#$$$psig suhu :$-@$ 1+ dengan kebutuhan hidrogen sekitar $$-'$$$ sc% per barel umpan minyak. 3ondisi operasi yang tepat tergantung pada umpan dan produk yang dinginkan. Instalasi komersil pertama beroperasi pada kilang Cities Ser=ce 2e%inery Corp. di 8ake Charles pada tahun !"&.
Proses H-!
Proses ini merupakan modi%ikasi dari proses ;-1il yang mengubah distilat berat menjadi distilat-distilat menengah dan kerosin. mpan dapat berupa gas-oil rengkahan ataupun virgin gas"oil yang
mempunyai +,P!!$H+. Perengkahan ;y-C banyak memiliki kesamaan unsur-unsur proses seperti yang ada pada proses ;-1il.
Proses H""#-$%%O
Proses
;B
( Hydrogen
donor
$iluent
Visbreaking )
merupakan proses perengkahan tanpa katalis belum dikembangkan menjadi proses komersil. Sebagai donor hidrogen adalah %raksi hidrokarbon yang mengandung senyawa aromatik yang kaya dengan hidrogen dan senyawa tetra hidro na%talen. Pada operasi pilot-plant residu dicampur dengan donor hidrogen pada rasio '- berbanding ! direngkah pada suhu :@$-"$$H+ dan #$$ psig. Proses ini disarankan untukdipakai apabila operasi visbreaking dibatasi oleh kualitas fuel"oil selain juga oleh =iskositasnya. Proses ini diperkenalkn pada tahun !"&' oleh Lsso 2esearch and Lngineering Co.
Proses Unicracking -&H!
Proses ini didasarkan pada program penelitian bersama yang merupakan proses gabungan antara nion 1il Co o% Cali%ornia (unicracking ) dan Lsso 2esearch and Lngineering Co (proses katalis barrel dapat dihasilkan dari cycle-oil katalis coker! thermal! virgin gas" oil! dan na%ta-na%ta berat
Proses '(l)-H"%
Proses ini dikembangkan oleh >ul% 2esearch and e=elopment Co pada tahun !" merupakan suatu proses katalis unggun tetap yang dapat diregenerasi untuk meningkatkan residu minyak bumi menjadi fuel"oil berat atau untuk umpan proses katalis berkualitas tinggi. 3atalis ialah senyawa logam yang berada dalam alumina berbentuk pelet dapat diregenerasi secara in"situ dengan udara atau steam atau flue"gas pada suhu :$-!'$$H+. Siklus regenerasi terjadi setelah #- bulan dimana
katalis telah mengandung sul%ur pada level &-:E. mur katalis diperkirakan ' tahun.
Proses H-'
Proses ini dikembangkan oleh >ul% 2esearch and e=elopment Co sekarang dilisensi oleh ;oudry Process and Chemical Co merupakan proses kon=ersi gas-oil ringan dan berat menjadi %raksi%raksi yang mempunyaititk didih rendah dengan satu atau dua tingkat reaktor.
6+T62 PST636
6nggraini Septiana.'$!!. erengkahan (nline) (www.scribd.com7perengkahan diunduh !# September '$!&). Ismail 6li +asya. '$$. Teknologi /inyak dan 0as 1umi. Palembang4 ni=ersitas Sriwijaya 2idwan 0uhammad. '$!$. Reforming dan erengkahan! (nline) (www.scribd.com7re%orming-dan-perengkahan diunduh pada !& September '$!&). Suyoto 6gustinus. '$!'. roses Cracking (nline) (http477cheamistry.blogspot.co.id7'$!'7!$7proses-proses-kimia-dalamindustri.html diunduh !September '$!&).
