Refinery 04 - Hydro Treating Process

Embed Size (px)

Citation preview

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

BAB IV HYDROTREATING PROCESSI. Pendahuluan Hydrotreating atau disebut juga hydroprocessing adalah proses hidrogenasi katalitik untuk menjenuhkan hidrokarbon dan menghilangkan sulfur, nitrogen, oksigen, dan logam dari aliran proses. Hydrotreating biasa dilakukan untuk umpan naptha sebelum dialirkan ke unit platforming, karena katalis platforming (platina) sangat sensitif terhadap impurities seperti sulfur, nitrogen, oksigen, dan logam. Hydrotreating biasa juga dilakukan untuk umpan diesel untuk perbaikan kualitas diesel terutama untuk mengurangi kandungan sulfur dalam diesel (spesifikasi produk diesel dari tahun ke tahun semakin ketat terutama dalam hal kandungan sulfur maksimum) dan juga untuk mengurangi kandungan nitrogen dalam diesel yang dapat menyebabkan terjadinya color unstability produk diesel. II. Teori Hydrotreating Reaksi hydrotreating dikelompokkan menjadi : 1. Saturasi olefin (penjenuhan hidrokarbon). 2. Desulfurisasi (penghilangan sulfur) atau sering disebut HDS (hydrodesulfurization). 3. Denitrifikasi (penghilangan nitrogen) atau sering disebut HDN (hydrodenitrification). 4. Deoksigenasi (penghilangan oksigen). 5. Demetalisasi (penghilangan logam) atau sering disebut HDM (hydrodemetalization). Tujuan proses hydrotreating/hydroprocessing adalah : 1. Memperbaiki kualitas produk akhir (seperti diesel) 2. Pretreating stream (persiapan umpan proses lanjutan) untuk mencegah keracunan katalis di downstream process : Catalytic Reforming (Platforming) Fluid Catalystic Cracking (FCC) Hydrocracking 3. Memenuhi standar lingkungan (untuk diesel sebelum dikirim ke tangki penyimpanan produk) Perbandingan laju reaksi relatif masing-masing reaksi hydrotreating : Desulfurisasi : 100 Saturasi Olefin : 80 Denitrifikasi : 20 Panas reaksi dalam kilojoule per kg umpan per meter kubik hidrogen yang dikonsumsi untuk masing-masing reaksi : Desulfurisasi : 8.1 Saturasi Olefin : 40.6Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 1 dari 21 Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Denitrifikasi

:

0.8

Pemilihan tipe katalis bergantung pada aplikasi dan aktivitas / selektivitas yang diinginkan. Tipe CoMo : cocok untuk HDS Tipe NiMo : cocok untuk HDN, penjenuhan olefin Tipe NiW : cocok untuk Hydrocracking, penjenuhan olefin II.1. Reaksi yang Terjadi di Unit Hydrotreating

II.1.1. Reaksi Hydrodesulfurization Reaksi hydrodesulfurization (HDS) yang umum terjadi di hydrocracker adalah sebagai berikut : Merkaptan C C C C SH + H2 C C C C + H2S Sulfida C C S C C + 2 H2 2 C C + H2S Disulfida C C S S C C + 3 H2 2 C C + 2 H2S Sulfida siklik C C S Thiophene C C S C + 4 H2 C C C C + H2S C C + H2 C C C C + H2S C C C C + H2 S C C C C C + H2S

H2S hasil reaksi akan bereaksi dengan sejumlah kecil olefin untuk membentuk mercaptan. C C C C = C C + H2S C C C C C C STeknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 2 dari 21 Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Umumnya reactor inlet temperature 315-340 oC akan memberikan kecepatan reaksi hydorgenasi yang cukup dan tidak akan menyebabkan rekombinasi olefin dan hydrogen sulfide (namun tergantung komposisi feed, tekanan operasi, dan LHSV). Untuk unit naphtha hydrotreater, karena heavy naphtha produk naphtha hydrotreater akan digunakan sebagai umpan unit platforming maka batasan maksimum kandungan sulfur dalam produk heavy naphtha adalah 0,5 ppm, agar tidak meracuni katalis platforming yang sangat sensitive terhadap impurities. Sedangkan untuk unit distillate/diesel hydrotreater, kandungan sulfur outlet reactor dapat dijaga sesuai keinginan kita (spesifikasi produk diesel Indonesia saat ini masih 500 ppm sulfur, sedangkan spesifikasi diesel di negara maju sudah ada yang mencapai maksimum 30 ppm atau bahkan maksimum 10 ppm sulfur). Untuk mengatur kandungan sulfur dalam produk dapat dilakukan dengan mengatur temperature reactor (naiknya temperatur reactor akan mengurangi kandungan sulfur dalam produk). II.1.2. Reaksi Hydrodenitrification Biasanya kandungan nitrogen dalam umpan lebih sedikit daripada kandungan sulfur dalam umpan. Namun, reaksi penghilangan nitrogen jauh lebih sulit daripada reaksi penghilangan sulfur, yaitu kurang lebih 5 kali lebih sulit. Untuk unit naphtha hydrotreater, karena heavy naphtha produk naphtha hydrotreater akan digunakan sebagai umpan unit platforming maka batasan maksimum kandungan sulfur dalam produk heavy naphtha adalah 0,5 ppm, agar tidak meracuni katalis platforming yang sangat sensitive terhadap impurities. Nitrogen yang masuk ke unit platforming akan menyebabkan endapan ammonium chloride di sirkuit recycle gas atau di system overhead stabilizer. Penghilangan nitrogen di unit naphtha hydrotreater terutama sangat penting jika naphtha hydrotreater mengolah cracked feed. Sedangkan untuk unit distillate/diesel hydrotreater, walaupun tidak ada batasan maksimum nitrogen dalam produk diesel, namun kandungan nitrogen dalam produk diesel akan mempengaruhi color stability. Semakin rendah kandungan nitrogen, maka semakin tinggi color stability-nya. Reaksi penghilangan nitrogen yang umum terjadi adalah sebagai berikut : Pyridine C C C N C C + 5 H2 C C C C C + NH3 C C C C C + NH3

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 3 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Quinoline C C C C Pyrrole CCCC C C N H Methyl Amine H C N H H II.1.3. Reaksi Penghilangan Oksigen Reaksi penghilangan oksigen yang umum terjadi adalah sebagai berikut : C C C C OH + H2 C C Phenol II.1.4. Reaksi Penjenuhan Olefin Reaksi penjenuhan olefin yang umum terjadi adalah sebagai berikut : Olefin linier C C = C C C C + H2 C C C C C C (dan isomer) C C C C C + C H2O + 4 H2 CH4 + NH3 C C + 4 H2 C C C C + NH3 + NH3 C C N C C C + 4 H2 C C C C CCCC C + NH3

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 4 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Olefin siklik C C C C C C + 2 H2 C C C C C C

II.1.5. Reaksi Penghilangan Senyawa Halida Halida organic dapat didekomposisi di unit Naphtha Hydrotreater menjadi hydrogen halide yang kemudian diserap oleh wash water yang diijeksikan di outlet reaktor atau diambil sebagai stripper gas. Dekomposisi organic halide jauh lebih sulit daripada desulfurization. Biasanya maximum organic halide removal sekitar 90%, tetapi dapat lebih kecil jika kondisi operasi hanya di-set untuk penghilangan sulfur dan nitrogen saja. Untuk alasan ini, maka analisa periodic terhadap kandungan chloride dalam hydrotreated naphtha harus dilakukan, karena tingkat kandungan chloride ini akan digunakan untuk mengatur jumlah injeksi chloride di Platformer (chloride di Platformer dibutuhkan untuk menjaga suasana asam katalis Platformer). Reaksi penghilangan senyawa halida yang umum terjadi adalah sebagai berikut : C-C-C-C-C-C-Cl + H2 C C C C C C C - Cl C + H2 C C HCl + NH3 NH4Cl II.1.6. Reaksi Penghilangan Senyawa Logam Sebagian besar impurities metal terjadi pada level part per billion (ppb) di dalam naphtha. Biasanya katalis naphtha hydrotreater atau distillate hydrotreater mampu menghilangkan senyawa metal ini pada konsentrasi yang cukup tinggi, yaitu hingga 5 ppmwt atau lebih, dengan basis intermittent pada kondisi normal operasi. Impurities metal ini tetap berada di dalam katalis hydrotreater dan dianggap sebagai racun katalis permanent karena meracuni katalis secara permanen, tidak dapat dihilangkan dengan cara regenerasi katalis. Beberapa logam yang sering terdeteksi dalam spent catalyst hydrotreater adalah arsenic, iron, calcium, magnesium, phosphorous, lead (timbal), silicon, copper, dan sodium. Iron biasanya ditemukan terkonsentrasi pada bagian atas catalyst bed sebagai iron sulfide. Sedangkan arsenic walaupun jarang ditemukan lebih dari 1 ppbwtTeknologi Proses Kilang Minyak Bumi Halaman 5 dari 21 Kontributor : Adhi Budhiarto

HCl + C-C-C-C-C-C C C C C C + C HCl

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

pada straight run naphtha, namun sangat penting diperhatikan karena merupakan potensi racun katalis platformer (yang berupa logam platina). Lead yang terkandung dalam spent catalyst hydrotreater berasal dari kontaminasi fasilitas tangki oleh leaded gasoline atau dari reprocessing leaded gasoline di crude distillation unit. Sodium, calcium, dan magnesium biasanya berasal dari adanya kontak umpan dengan salt water (misalnya terkontaminasi oleh ballast water) atau additives. Penghilangan metal dapat dilakukan di atas temperatur 315 oC hingga metal loading sekitar 2-3% berat total katalis. Dengan metal loading diatas 3%, katalis akan mendekati tingkat penjenuhan yang setimbang, sehingga memungkinkan terjadinya metal breakthrough (metal dalam umpan tidak dapat lagi dihilangkan dan terikut ke downstream process). Reaksi penghilangan metal terjadi dengan mekanisme sebagai berikut :

Gambar 1. Mekanisme Penghilangan Metal pada Permukaan Katalis II.2. Catalyst Sulfiding Penjelasan detil mengenai sulfiding dapat merujuk bab Hydrocracking. II.3. Catalyst Loading Loading katalis hydrotreater biasanya cukup dilakukan dengan menggunakan metode sock loading, yaitu dengan cara mencurahkan katalis melalui sock yang dipasang menjulur dari permanent hopper ke dasar reaktor atau permukaan katalis (jarak ujung sock ke permukaan katalis tidak boleh melebihi 60 cm untuk menghindari pecahnya katalis). Sedangkan metode dense loading (yaitu dengan menggunakan dense loading machine) jarang dilakukan karena jumlah katalis yang di-loading sedikit dan fenomena channeling tidak merupakan sesuatu yang sangat critical yang dapat sangat mengganggu operasi reaktor. Reaktor hydrotreating dapat terdiri dari satu reaktor (dengan 2 bed catalyst) atau dapat juga terdiri dari dua unit reaktor.

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 6 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Reactor Inlet

Space Gas-Liquid Distributor Inert catalyst Graded Catalyst/Hydrotreating Catalyst

Silica Guard/Hydrotreating Catalyst

Quenching Distributor

Hydrotreating Catalyst Catalyst Support Material/Alumina Ball 1/8 Catalyst Support Material/Alumina Ball 3/4 Manway

Catalyst Support Material/ Alumina Ball

Unloading spout

Hydrotreating Catalyst

Catalyst Support Material/Alumina Ball 1/8

Catalyst Support Material/ Alumina Ball Unloading spout

Catalyst Support Material/Alumina Ball 3/4

Reactor Effluent/Outlet Outlet Collector (Basket system)

Gambar 2. Kilang Minyak Bumi Teknologi Proses Reaktor HydrotreaterU

yang Terdiri dari 1 ReaktorKontributor : Adhi Budhiarto (2 catalyst bed) Halaman 7 dari 21

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Gas-liquid distributor pada bed 1 dapat berupa distributor yang permanent ataupun yang removable seperti pada gambar di atas. Inert catalyst berfungsi sebagai high voidage support material untuk menahan kotoran-kotoran yang mungkin terikut bersama feed. Graded catalyst biasanya merupakan katalis yang selain fungsi utamanya sebagai particulate trap juga berfungsi sebagai demetalization catalyst dan hydrotreating catalyst (NiMo, CoMo, atau Mo). Bentuk terbaik untuk graded catalyst adalah ring karena mempunya void fraction yang tinggi. Untuk naphtha hydrotreater yang memiliki 2 reaktor, maka reaktor 1 biasanya berisi silica trap, untuk menangkap silica yang mungkin terikut dengan feed. Silica trap mandatory untuk naphtha hydrotreater yang mengolah cracked naphtha, karena cracked naphtha biasanya berasal dari unit thermal cracking yang menggunakan silicon based antifoam untuk mencegah terjadinya foaming pada coke chamber. Reaktor yang ada pada Distillate/Diesel hydrotreater juga seperti pada naphtha hydrotreater.

Gambar 3. Quenching Distributor (Tampak Atas)

Gambar 4. Gas-Liquid Distributor

II.4.

Catalyst Unloading Sebelum dilaksanakan unloading katalis, agar pelaksanaan unloading dapat dilaksanakan dengan lancar, maka saat shutdown dilakukan proses sweeping terlebih dahulu. Sweeping adalah mengalirkan recycle gas semaksimal mungkin ke dalam reactor untuk mengusir minyak yang masih tertinggal di dalam reactor setelah cut out feed. Waktu pelaksanaan sweeping disesuaikan dengan perkiraan kondisi katalis. Biasanya sweeping selama 2 s/d 4 jam sudah cukup membuat katalis di dalam reactor kering sehingga pelaksanaan unloading dapat dilakukan dengan lancar.

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 8 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Catalyst unloading dilakukan dengan memasang canvas sock pada unloading spout yang menjulur masuk ke dalam drum penampung spent catalyst. Setelah siap, maka sliding gate pada unloading spout dapat dibuka untuk mengeluarkan katalis dari dalam reactor. II.5. Catalyst Skimming Catalyst skimming adalah mengambil sejumlah katalis bagian atas yang banyak mengandung impurities/coke. Proses catalyst skimming biasanya dilakukan untuk katalis yang performance-nya masih bagus tetapi menghadapi masalah pressure drop yang tinggi. Pelaksanaan catalyst skimming harus dilakukan secara inert dengan menggunakan nitrogen untuk mencegah terjadinya flash akibat adanya senyawa pirit akibat katalis berkontak dengan udara. Pengambilan katalis dilakukan oleh pekerja yang masuk ke dalam reactor menggunakan breathing apparatus. Pelaksanaan catalyst skimming harus dilakukan dengan sangat hati-hati untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan, seperti kenaikan temperature bed reactor akibat kurangnya supply nitrogen, atau terputusnya supply oksigen ke breathing apparatus yang akan mengakibatkan pekerja tidak sadarkan diri. Berdasarkan pengalaman, katalis yang di-skimming biasanya seluruh inert catalyst, seluruh graded catalyst, dan 50 cm layer hydrocracking catalyst (tergantung banyaknya kotoran yang ada pada permukaan katalis). II.6. Kinerja Katalis Kinerja katalis dapat diketahui atau diukur dengan beberapa parameter sebagai berikut : Analisa laboratorium kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin (bromine number) pada produk. Jika kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin naik pada temperature inlet reactor dan kapasitas serta komposisi feed yang sama, maka berarti kinerja katalis sudah mulai menurun dan untuk menjaga kandungan sulfur, nitrogen, dan olefin yang sama maka temperature inlet reactor harus dinaikkan. T reaktor, yaitu selisih antara temperature bed reaktor tertinggi dengan temperature inlet reaktor. Jika T reaktor menurun pada kapasitas dan komposisi feed yang sama, maka berarti kinerja katalis sudah mulai menurun. P (pressure drop) reaktor, yaitu penurunan tekanan reaktor akibat adanya impurities yang mengendap pada katalis. Biasanya terjadi kalo feed mengandung cracked feed dalam jumlah yang besar atau feed berasal dari tangki penyimpanan yang tidak dilengkapi dengan gas/nitrogen blanketting sehingga feed akan bereaksi dengan oksigen yang akan membentuk gums pada permukaan katalis. II.7. Deaktivasi Katalis Deaktivasi katalis atau penurunan aktivitas katalis dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu :

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 9 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Akumulasi senyawa ammonia pada katalis Reaksi hydrotreating akan mengubah senyawa nitrogen organic yang ada dalam umpan menjadi ammonia. Jika kandungan ammonia dalam recycle gas tinggi, maka ammonia akan berebut tempat dengan umpan untuk mengisi active site katalis. Jika active site katalis tertutup oleh ammonia maka aktivitas katalis akan langsung menurun. Untuk menghindari terjadinya akumulasi ammonia pada permukaan katalis, diinjeksikan wash water pada effluent reactor, sehingga ammonia akan larut dalam air dan tidak menjadi impurities bagi recycle gas. Ammonia bersifat racun sementara bagi katalis. Jika injeksi wash water dihentikan atau kurang maka akan terjadi akumulasi ammonia pada permukaan katalis, namun setelah injeksi wash water dijalankan kembali maka akumulasi ammonia pada permukaan katalis akan langsung hilang.

Coke Coke dapat terjadi karena beberapa hal sebagai berikut : Temperature reaksi yang tidak sesuai (temperatur terlalu tinggi atau umpan minyak terlalu ringan). Hydrogen partial pressure yang rendah (tekanan reaktor atau hydrogen purity recycle gas yang rendah). Jumlah recycle gas yang kurang (jumlah H2/HC yang kurang/lebih rendah daripada disain). Pembentukan coke dapat dihambat dengan cara menaikkan hydrogen partial pressure (tekanan reaktor atau hydrogen purity pada recycle gas), atau penggunaan carbon bed absorber untuk menyerap HPNA.

Keracunan logam Pada proses penghilangan logam dari umpan, senyawa logam organic terdekomposisi dan menempel pada permukaan katalis. Jenis logam yang biasanya menjadi racun katalis hydrocracker adalah nikel, vanadium, ferro, natrium, kalsium, magnesium, silica, arsenic, timbal, dan phospor. Keracunan katalis oleh logam bersifat permanent dan tidak dapat hilang dengan cara regenerasi. Keracunan logam dapat dicegah dengan membatasi kandungan logam dalam umpan. Best practice batasan maksimum kandungan logam yang terkandung dalam umpan hydrotreater adalah 1,5 ppmwt untuk nikel dan vanadium, 2 ppmwt untuk ferro dan logam lain, serta 0,5 ppmwt untuk natrium.

Severity operasi Severity operasi yang melebihi disain akan menyebabkan pembentukan coke meningkat, sehingga akan meningkatkan deaktivasi katalis. laju laju

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 10 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

II.8.

Regenerasi Katalis Seiring dengan berjalannya waktu, maka katalis akan mengalami deaktivasi karena alasan-alasan seperti yang telah disebutkan di atas. Untuk mengembalikan keaktifan katalis, maka dapat dilakukan regenerasi katalis. Regenerasi katalis yaitu proses penghilangan karbon, nitrogen, dan sulfur dari permukaan katalis dengan cara pembakaran. Regenerasi katalis dapat dilakukan secara in-situ (dilakukan di dalam hydrotreating plant) atau secara ex-situ (dilakukan diluar hydrotreating plant oleh vendor regenerasi katalis). Namun, sudah sejak lama regenerasi katalis untuk katalis-katalis hydrotreater tidak dilakukan karena tidak menguntungkan.

III.

Feed dan Produk Hydrotreating Unit hydrotreating dapat berupa naphtha hydrotreater atau distillate/diesel hydrotreater. Umpan naphtha hydrotreater adalah naphtha yang dapat berupa straight run naphtha, naphtha dari tangki penyimpan, ataupun cracked naphtha. Jika umpan naphtha berasal dari tangki maka harus diyakinkan bahwa tangki dilengkapi dengan gas atau nitrogen blanketing. Jika tangki tidak dilengkapi dengan gas atau nitrogen blanketing, maka naphtha kemungkinan akan bereaksi dengan oksigen (yang berasal dari udara; biasanya tangki naphtha adalah floating roof yang sangat mungkin terdapat kebocoran seal sehingga dapat menyebabkan udara luar masuk ke dalam tangki) yang kemudian akan menyebabkan terbentuknya gums. Gums ini biasanya terbentuk pada preheater atau bahkan pada permukaan katalis. Sedangkan umpan distillate/diesel hydrotreater adalah straight run diesel atau cracked diesel. Jika mengolah cracked diesel, maka perlu diketahui batasan maksimumnya karena cracked diesel membawa cracked material/olefin yang akan mempengaruhi operasi hydrotreater. Selain itu cracked diesel sangat mungkin mengandung nitrogen yang tinggi. Kandungan nitrogen yang tinggi akan mempengaruhi tingkat color stability produk diesel. Produk unit hydrotreating dapat berupa hydrotreated heavy naphtha atau hydrotreated diesel. Hydrotreated heavy naphtha merupakan intermediate product yang kemudian merupakan umpan unit platforming. Hydrotreated heavy naphtha harus mempunyai kandungan sulfur dan nitrogen maksimum 0,5 ppmwt dan kandungan logam maksimum 2 ppmwt. Sedangkan hydrotreated diesel merupakan produk jadi siap dipasarkan dengan kandungan sulfur antara 10 ppmwt, 30 ppmwt, atau 500 ppmwt.

IV.

Aliran Proses Hydrotreating

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 11 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan kualitas produk terutama akibat semakin ketatnya peraturan lingkungan, maka penggunaan hydrotreater untuk meningkatkan kualitas produk semakin banyak. Dalam konfigurasi kilang, penggunaan hydrotreater sangat umum untuk streamstream seperti pada gambar dibawah ini :LPG GAS GAS DARI UNIT-UNIT LAIN C4 HYDROTREATER LIGHT NAPHTHA ATMOSPHERIC CRUDE DISTILLATION H2 HYDROTREATER REFORMER HEAVY NAPHTHA HYDROTREATER CRUDE DESALTER KEROSENE HYDROTREATER ATM GAS OIL AROMATICS KEROSENE FUEL OILS AROMATICS EXTRACTION GASOLINE GAS PLANT POLIMERISASI OLEFINS ALKILASI

CRUDE OIL

VACUUM GAS OIL VACUUM CRUDE DISTILLATION

HYDROTREATER/HYDROCRACKER

HYDROTREATER DAO HYDROTREATER

FCC

ASPHALT

DEASPHALTING COKER

COKE

Gambar 5. Hydrotreater pada Operasi KilangU U U

Gambar 6. Simplified Process Flow Diagram Naphtha HydrotreatingU U U

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 12 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

Gambar 7. Simplified Process Flow Diagram Distillate/Kerosene HydrotreatingU U U

Tabel I. Typical Kondisi Operasi Proses Hydrotreating Berdasarkan FeedU U U

P ro s e s H y d ro tre a tin g

T e m p e ra tu r (oC )

T e k a n a n P a rs ia l H id ro g e n (a tm ) 1 0 -2 0 2 0 -3 0 2 5 -4 0 5 0 -9 0 8 0 -1 3 0 9 0 -1 4 0 1 0 0 -1 5 0

LHSV

K onsum si H id ro g e n (N m 3 m -3 ) 2 -1 0 5 -1 5 2 0 -4 0 5 0 -8 0 1 0 0 -1 7 5 1 5 0 -3 0 0 1 5 0 -3 0 0

N a p h th a K e ro s e n e A tm . G O VGO ARDS VGO HCR R e s id u e H C R

320 330 340 360 3 7 0 -4 1 0 3 8 0 -4 1 0 4 0 0 -4 4 0

3 -8 2 -5 1 .5 -4 1 -2 0 .2 -0 .5 1 -2 0 .2 -0 .5

V. V.1.

Variabel Proses Hydrotreating Reactor Pressure/Hydrogen Partial Pressure Secara umum desulfurization dan denitrification meningkat dengan meningkatnya reactor pressure (atau tepatnya hydrogen partial pressure). Namun biasanya reactor pressure bukan suatu varuabel operasi yang dapat dimainkan. Pada operasi normal, tekanan reactor di-set semaksimal mungkin seperti disain. Namun ada sering terjadi kendala seperti

Teknologi Proses Kilang Minyak Bumi

Halaman 13 dari 21

Kontributor : Adhi Budhiarto

BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA

ketidakmampuan compressor untuk mempertahankan tekanan reactor/system seperti disain, hal ini dapat dikompensasi dengan menaikkan purity recycle gas. Untuk straight run naphtha desulfurization, biasanya digunakan tekanan 20 s/d 35 kg/cm2g. Namun jika kandungan nitrogen dan/atau sulfur dalam feed tinggi, maka tekanan yang dibutuhkan lebih tinggi. Cracked naphtha biasanya mengandung nitrogen dan sulfur yang jauh lebih besar daripada straight run naphtha, sehingga membutuhkan tekanan yang lebih tinggi, yaitu hingga 55 kg/cm2g. Tekanan setinggi ini juga dibutuhkan untuk menghilangkan semua organic halides. Pemilihan tekanan operasi dipengaruhi oleh tingkat hydrogen to feed ratio disain, karena kedua parameter ini menentukan tekanan partial hydrogen dalam reactor. Hydrogen partial pressure dapat ditingkatkan dengan meningkatkan ratio gas to feed pada inlet reactor. V.2. Reactor Temperature Berbeda dengan tekanan reactor yang tidak bisa dimainkan, temperature reactor dapat dimainkan tergantung kebutuhan kandungan sulfur dan nitrogen yang diinginkan pada produk keluar reactor (untuk naphtha hydrotreater biasanya maksimum sulfur dan nitrogen adalah 0,5 ppmwt). Reaksi desulfurisasi mulai terjadi pada temperature 230 oC dengan kecepatan reaksi yang meningkat dengan makin tingginya temperature. Namun di atas temperature 340 oC, pengaruh temperature terhadap reaksi penghilangan sulfur sangat kecil. Penghilangan senyawa chloride dengan konsentrasi rendah (