Visbreaking

1.Visbreaking Visbreaking berasal dari kata viscosity reduction or breaking yang artinya menurunkan viskositas dan pour point dari umpan minyak (residu) dan bahan bakar minyak. Visbreaking merupakan bagian dari proses perengkahan thermal (thermal cracking) dimana pada thermal cracking terjadi pemecahan rantai hidrocarbon dari senyawa rantai panjang menjadi hidrokarbon dengan rantai yang lebih kecil melalui bantuan panas. Suatu proses perengkahan thermal bertujuan untuk mendapatkan fraksi

minyak

bumi

dengan

boiling

range

yang

lebih

rendah

dari

feed (umpannya). Dalam proses ini dihasilkan: gas, gasoline (naphtha), gas oil (diesel), residu atau coke. Feed dapat berupa gas oil atau residu. Pemecahan viskositas bertujuan merengkahkan secara termal molekul umpan rantai panjang menjadi rantai lebih pendek, sehingga akan mengurangi viskositas dan titik tuang produknya. Pada proses ini, umpan biasanya adalah bahanbakar minyak yang memiliki viskositas tinggi dan titik tuang tinggi yang tidak bisa dipergunakan atau ditransportasikan terutama pada cuaca dingin karena adanya bahan seperti lilin. Lilin adalah campuran rumit paraffin rantai panjang yang bercampur dengan senyawa aromatic yang memiliki rantai samping parafinik panjang. Proses visbreaking beroperasi pada 450 C dengan memakai waktu tinggal singkat. Rantai parafinik panjang terbelah menjadi rantai lebih pendek dan terjadi dealkilasi rantai samping aromatik. a. Alat utama visbreaking 1) Flash Chamber Fungsi utama flash chamber adalah memisahkan residue dari recycle untuk menghindari coking dalam heater/furnace. Agar residue tidak overcracking, maka dapat dilakukan quenching dari inlet flash chamber agar tempeaturnya menjadi kurang lebih 450oC saja. Kadang-kadang hal ini dihilangkan jika sudah dilengkapi dengan sistem washing di top column dari flash chamber, karena dianggap cukup membantu mendinginkan bottom temperatur. Sistem washing ini mempunyai keuntungan antara lain mencuci atau menahan residu yang akan ikut keatas bersama uap dan residu tidak terlalu melekat dengan coke terutama sepanjang dinding chamber. Bahan pencuci biasanya adalah sidecut yang dingin dari fractionator. Untuk

mengurangi residence time dari residu didalam flash chamber, dibuat suatu bentuk leher yang memanjang pada bagian bottom dengan menjaga level kurang lebih 50%. Typical bottom temperature didalam first stage flash chamber adalah 425 0C dengan overhead temperature 390 0C. Sedangkan second stage flash chamber bottom suhunya 400 0C dan overheadnya 296 0C. 2) Reaction Chamber Reaction Chamber membantu fungsi furnace agar tidak terlalu besar. Dalam reaction chamber proses perengkahan terjadi tanpa harus menambah panasan. Temperatur keluar furnace kira-kira 480 degC dan keluar reaction chamber akan turun menjadi kurang lebih 465oC. Tekanan reaction chamber dijaga kurang lebih 16.2 kg/cm2g untuk menjaga agar semua material masih dalam fase liquid hingga pembentukan coke minimum. Reaction chamber juga membantu berfungsi sebagai surge chamber yang dapat menahan fluktuasi operasi. 3) Process Variable Seperti dijelaskan didepan bahwa visbreaker ini menghasilkan light dan heavy fraction. Yang diutamakan sebenarnya bukan fraksi ringannya tetapi fraksi beratnya diinginkan seminimum mungkin tetapi masih memenuhi spesifikasi fuel oil. Variabel-variabel utamanya adalah charge stock properties, cracking temperature, residence time. Secara umum dapat dikatakan bahwa kenaikan baik temperatur maupun residence time maka visbreaking severity akan naik. Kenaikan dari severity of cracking akan menaikkan produksi gas dan gasoline dan mengurangi viscosity dari cracked residu. Feed stock dengan harga K rendah, hasil gas dan gasoline makin rendah, tetapi makin tinggi viscosity residunya dan makin tinggi BS&W pada cracking temperature dan residence time tertentu.

b. Deskripsi Proses Visbreaking Setelah mengalami pemanasan awal dan ditampung dalam akumulator, proses pemanasan selanjutnya dilakukan dalam suatu furnace (dapur) sampai mencapai temperatur rengkahnya. Keluar dari furnace, minyak yang sudah pada suhu rengkah tadi dimasukkan dalam suatu soaker, yaitu suatu alat berbentuk drum tegak yang berguna untuk memperpanjang reaksi perengkahan yang terjadi. Selanjutnya hasil perengkahan dimasukkan kedalam suatu menara / kolom pemisah (fractionator)

dimana berikutnya akan dipisahkan masing-masing fraksi yang dikehendaki. Ada juga bagian yang dikembalikan lagi untuk direngkah lebih lanjut yang disebut recycle stock. Selain menghasilkan produk BBM (bahan bakar minyak) dan gas, dalam proses perengkahan thermal juga dihasilkan cokes. Cokes yang diharapkan hanya terbentuk di dalam chamber (coke drum) dapat pula terbentuk di dinding tubes heater/furnace dan transfer line (pipa transfer). Cokes tersebut terbentuk sedikit demi sedikit dan pada akhirnya akan terakumulasi. Jika akumulasi sudah dianggap mengganggu jalannya operasi, maka unit perengkahan thermal tersebut harus dihentikan untuk proses penghilangan akumulasi cokes atau SAD (Steam Air Decoking). Untuk memperkirakan apakah akumulasi cokes sudah berlebihan dan mengganggu operasi atau belum biasanya dilihat dari tanda-tanda sbb : Penurunan tekanan antara inlet dan outlet furnace sampai tingkat maksimum tertentu. Tekanan soaker/reaction chamber yang makin tinggi sampai tingkat maksimum tertentu. Temperatur tube metal (tube skin) makin naik. c. Yield Visbreaking Korelasi di bawah ini merupakan dari data operasi pabrik, koefisien relasi berkisar 0,981 sampai 0,999. %𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖 = (

𝑔𝑎𝑠 𝑤𝑡% + 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎 𝑤𝑡% ) × 100% 𝐹𝑒𝑑 (𝑉𝑅) 𝑤𝑡%