Uraian proses 1 Catalytic Reforming UOP Platforming
344
Continuous-catalyst-regeneration section pada UOP Platforming Unit ini selalu menjaga aktifitas dan selektivitas catalyst mendekati kemampuan awalnya, maka
jumlah dan kualitas aromat yang dihasilkan tetap dapat dipertahankan konstan. Salah satu kelebihan UOP Platforming adalah dapat mengantisipasi berbagai variasi
komposisi feed naphtha dan beban panas. Di dalam Catalytic Reforming kemungkinan terjadinya olefin sangat kecil sekali, hal
ini disebabkan oleh adanya reaksi hidrogenasi olefin, yang mana secara cepat begitu olefin terbentuk langsung dijenuhkan menjadi paraffin. Hidrogen yang bereaksi dengan
olefin juga merupakan hasil samping dari reaksi dehidrogenasi. Sebagian hidrogen yang dihasilkan disirkulasikan kembali untuk menjaga tekanan di dalam reaktor dan
mencegah terjadinya pembentukan coke. Di samping itu hidrogen tersebut banyak dimanfaatkan untuk proses yang lain seperti hydrotreating, hydrocracking dan
isomerization plant. Dengan memperhatikan gambar 16.21, depentanized platformate diumpankan ke
dalam splitter, di mana toluene dan yang lebih ringan dipisahkan dari sisa platformate lainnya. Dari bagian dasar splitter column keluar reformate berat yang mengandung C
8
dan C
9
aromatics yang langsung dilewatkan melalui Clay Treater dengan maksud untuk memperbaiki warna. Dari bagian puncak splitter column keluar reformate ringan yang
mengandung benzene, toluene dan beberapa non aromatics langsung menuju ke Sulfolane Unit.
2 Aromatic Extraction
Sebagaimana dijelaskan sebelumnya bahwa reformate keluar dari bagian puncak splitter disamping mengandung aromate juga mengandung senyawa non aromatics
dimana senyawa non aromatics tersebut tidak dikehendaki dan harus dipisahkan. Dengan menggunakan Sulfolane process, yaitu berupa liquid-liquid extraction process
345
yang mampu memurnikan benzene dan toluene hingga mencapai tingkat kemurnian 99,9 untuk benzene dan 99,5 untuk toluene.
Benzene dan toluene dapat dipisahkan masing-masing melalui bezene column dan toluene column. Toluene yang dihasilkan dapat dikonversi menjadi benzene melalui
Hydrodealkylation Unit jika dikehendaki produksi benzene lebih banyak. Disamping itu juga toluene dapat dikonversi menjadi xylene melalui reaksi trasalkilasi dengan C
9
armatics di dalam Tatory Unit. Sebelum memasuki bezene column reformate dilewatkan sebuah clay treater dengan maksud untuk memperbaiki warna benzene yang
dihasilkan.
3 Dealkylation THDA
Thermal hydrodealkylation THDA bertujuan untuk memperbanyak produksi benzene. Alkylbenzene dikonversi menjadi benzene, sementara non aromatics
dikonversi menjadi gas ringan seperti methane. Benzene dengan tingkat kemurnian tinggi dapat dihasilkan dengan cara fraksinasi dan clay treating. Selektivitas dan tingkat
kemurnian yang tinggi ini dicapai dengan konversi per-pass sekitar 90 . Disamping untuk toluene, C
9
aromatics dapat didealkilasikan untuk memproduksi benzene, tetapi penggunaan C
9
aromatics ini harus dibarengi dengan alternatif lain seperti untuk motor fuel atau xylene. Meskipun secara stoichiometris hasil benzene
dapat diperoleh, namun masih tampak menurun produksi benzene dengan dealkilasi C
9
aromatics, disamping itu konsumsi hidrogen juga meningkat. Biasanya penggunaan C
9
aromatics lebih disukai untuk memproduksi xylene dengan cara transalkilasi. Sebagaimana ditunjukkan dalam tabel 16.17, perancangan THDA dengan sistem
pertukaran panas pada suhu tinggi cukup efisien untuk mengurangi konsumsi energi. Di sini dipertimbangkan juga adanya fleksibilitas dalam perancangan unit pemurnian
hidrogen untuk THDA. Kemurnian hidrogen diperoleh dengan menggunakan cryogenic
346
separation, yang mana kandungan hidrogen di dalam methane concentrate sekecil mungkin 10 .
Tabel 16.17 Komposisi Xylene dari berbagai sumbernya
PRODUK Catalytic
Reformate Trans-
alkylation Pyrolysis
Gasoline
Ethylbenzene 17
3 39
p-Xylene 18
23 11
m-Xylene 40
52 28
o-Xylene 25
22 22
Dalam gambar 16.21 menunjukkan bahwa sekitar 60 reformate toluene diproses melalui THDA untuk memproduksi benzene, sedangkan sisanya dikirim ke
Tatory Unit. Setelah pemisahan benzene dan toluene di dalam fraksionator, sedikit aromat berat yang terbentuk di dalam THDA dilewatkan melalui Xylene Splitter dan o-
Xylene Rerun Column yang kemudian dipisahkan melalui bagian bawah A
9
column.
4 Transalkylation Tatory
Aromatics plant dimaksudkan untuk memproduksi xylene, yang paling efisien adalah jika dilengkapi dengan suatu unit yang dapat memproduksi C
9
aromatics di dalam platforming unit untuk mentransalkilasikan dengan toluene. Tatory Unit adalah
sarana yang dapat memenuhi kebutuhan ini untuk mentransalkilasikan C9 aromatics dengan toluene.
347
Jika bahan baku untuk Tatory Unit berupa 100 toluene, maka hasilnya mempunyai C
8
aromaticsbenzene ratio sekitar 1,34 seperti yang terlihat dalam tabel 16.18
Dalam tabel tersebut juga menunjukkan bahwa penambahan C
9
aromatics ke fresh feed akan dapat meningkatkan C
8
aromaticsbenzene ratio sekitar 3,35 untuk tolueneC
9
aromatics ratio 1 : 1. Dari data tersebut juga menunjukkan C
8
aromatics terbanyak diperoleh pada 100 C9 aromatics dengan C
8
aromaticsbenzene ratio sekitar 12,7.
Tabel 16.18 Perbandingan Hasil dari Tatory Unit
Kasus A
Kasus B
Kasus C
Kasus D
Feed Toluene
100 67
50 C
9
aromatics 33
50 100
Products Benzene
41,6 27,5
20,4 5,0
C
8
aromatics 55,7
64,1 68,3
63,4 C
10 +
aromatics 2,7
8,4 11,3
31,6 C
8
aromaticsbenzene 1,34
2,33 3,35
12,7
348
Pada integrated complex seperti yang ditunjukkan dalam gambar 16.21 dan data dalam tabel 16.18, Tatory Unit dapat menghasilkan 20 benzene dan 25 xylene
p-xylene dan o-xylene. Untuk toluene dan C
9
aromatics lebih tinggi, Tatory Unit dapat menhasilkan lebih dari 50 xylene.
Kemampuan dengan selektivitas terhadap aromat yang tinggi ini dicapai hanya dengan menggunakan Platforming Unit dengan continuous catalyst regeneration.
Toluene dan C
9
aromatics yang telah diambil dari reformate diumpankan ke Tatory Unit bersama-sama dengan sejumlah hidrogen yang diperlukan untuk memperkecil
terjadinya catalyst carbonization dan untuk hydrocracking sejumlah senyawa jenuh yang ada. Menurut kesetimbangan dan selektivitas menunjukkan konversi per-pass
sekitar 45 , tetapi dalam kenyataannya secara komersial konversi per-pass yang dapat dicapai mendekati 50 . Komponen-komponen yang tidak terkonversi diambil
dan dikembalikan lagi ke Tatory Unit. Jika feed toluene yang telah diekstrak dan C
9
aromatics kandungan senyawa jenuhnya rendah, maka benzene yang dihasilkan dari Tatory Unit tidak memerlukan
ekstraksi lagi dan dapat dikirim langsung ke clay treatment dan C
8
fractionator untuk memisahkan o-xylene dengan kemurnian yang dikehendaki.
Manfaat lain Tatory Unit dalam produksi C
8
aromatics adalah bahwa kandungan ethylbenzene sangat rendah dibanding dengan proses catalytic reforming atau
pyrolysis, hal ini dapat dilihat dalam tabel 16.18. Dari segi lain bahwa produksi p- xylene ternyata paling tinggi dibanding dari kedua proses yang lain. Dengan rendahnya
kandungan ethylbenzene akan meningkatkan selektivitas adsorbent dalam memisahkan p-xylene di UOP Process Unit.
5 p-Xylene Recovery dan Isomerisasi
349
UOP Parex Process dikembangkan secara komersial sejak tahun 1971, dan telah mendominasi penggunaannya dalam proses pemurnian p-xylene. Keunikan proses ini
adalah dapat dilakukan dengan cara moving-adsorbent-bed, yaitu dioperasikan dalam fase cair, dan mampu untuk memisahkan p-xylene murni dengan tingkat pemisahaanya
sampai 96 atau lebih per-pass. Dibanding dengan proses lain untuk memisahkan p- xylene seperti dengan cara kristalisasi yang hanya mampu mencapai tingkat pemisahan
sekitar 55 hingga 60 p-xylene, maka pemisahan dengan cara adsorpsi lebih banyak diterapkan di dalam industri. Kebanyakan Parex Plant yang modern
menggunakan p-diethylbenzene DEB atau campuran DEB dengan Isomer sebagai desorbent ternyata lebih ekonomis karena mempunyai daya larut terhadap p-xylene
yang tinggi dan mudah untuk dimurnikan kembali dengan cara distilasi. Di dalam Isomar Unit C
8
aromatics diisomerisasikan, yaitu mengkonversi ethylbenzene menjadi xylene dan memantapkan kembali kesetimbangan antara xylene.
Dengan cara ini akan dapat memaksimalkan proses isomerisasi ethylbenzene. Sesuai dengan gambar 4-3, isomerate dilewatkan sebuah deheptanizer yang mana C
8
naphthene dan C
8
aromatics akan dimurnikan setelah heptane diusir. Dari bagian dasar deheptanizer C
8
naphthene dan C
8
aromatics dilewatkan clay treater dan kemudian menuju xylene splitter dengan memisahkan o-xylene melalui
bagian dasarnya. Dari bagian puncak xylene splitter keluar campuran yang terdiri dari ethylbenzene, p-xylene, m-xylene, C
8
jenuh dan beberapa o-xylene yang belum terpisahkan. Jika ada sisa C
9
jenuh memasuki ParexIsomar Unit, maka Isomar Unit akan segera merengkah paraffin menjadi senyawa C
4
dan C
5
dan mendehidrogenasi naphthene menjadi C
9
aromatics. Parex Unit menghasilkan p-xylene extract yang mengandung 0,3 - 0,5 berat ethylbenzene dan m-xylene yang secara mudah dapat
dipisahkan di dalam p-xylene finishing column. o-Xylene juga merupakan produk sampingan, tetapi pasaran dan harganya lebih rendah dari pada p-xylene.
350
Tabel 16.19 Pengaruh Produksi o-Xylene
o-Xylenep-Xylene Ratio 0,5
1,0
Weight per 100 C
8
aromatics fressh feed
p-Xylene 83,0
59,0 45,5
o-Xylene 29,5
45,5 83,0
88,5 91,0
Relative Parex Feed 1,0
0,63 0,44
Relative Isomar Feed 1,0
0,55 0,32
351
UOP telah membuat sekitar 70 Parex Complex yang untuk memproduksi o- xylene dengan perbandingan o-xylene terhadap p-xylene yang bervariasi dari 0 hingga
1 : 1. Pengaruh dari penambahan o-xylenep-xylene product ratio pada process unit dapat dilihat dalam tabel 4-5. Penurunan ukuran Parex dan Isomar Unit akan
memerlukan peningkatan reflux yang diperlukan pada xylene splitter untuk menambah produk o-xylene. Jumlah o-xylene dan p-xylene yang dihasilkan sebagai fungsi dari C
8
aromatics feed untuk Parex dan Isomar Unit. Dengan menjaga kondisi catalyst tetap aktif akan menyempurnakan proses
isomerisasi xylene. Catalyst tersebut mempunyai fungsi isomerisasi permanen, mentolerir kelembaban, dan tetap menghasilkan hasil samping yang berharga. Integrasi
Parex dan Isomar sangat efisien untuk mengkonversi ethylbenzene dan m-xylene menjadi p-xylene dan o-xylene.