2.7. Larutan Benfield
Larutan benfield merupakan suatu bentuk sistem yang berupa larutan yang digunakan untuk menyerap dan memisahkan gas-gas impurities seperti H
2
S dan CO
2
. Larutan ini terdiri dari larutan karbonat dan larutan dietanolamin yang mana dapat menyerap kandungan gas-gas impurities tersebut hingga 98. Larutan
karbonat bewarna gelap sedangkan larutan dietanolamin bewarna bening kekuningan. Dalam larutan benfield inilah terjadi proses penyerapan gas.
Kandungan dalam larutan benfield ini dapat dihitung kadarnya melalui suatu titrasi yang dilakukan. Nilai-nilai dari parameter yang dihitung dalam larutan
benfield ini sangat dipengaruhi oleh temperatur dan Specific gravity SG Anonynous, 1996.
2.7.1. Analisa Benfield
Unit 30 menerima feed gas dari condensate recovery unit 20. Gas ini mengandung hidrokarbon berat, karbondioksida, sejumlah kecil hydrogen sulfide
dan mercury. Unit 30 didesain untuk memisahkan elemen-elemen diatas sampai batas-batas yang telah ditentukan. Hal ini berguna untuk mencegah korosi dan
pembekuan pada unit-unit kilang. Gas yang telah dibersihkan dari merkuri dengan menggunakan karbon aktif yang mengandung banyak sulfur langsung menuju ke
karbonat absorber, sejumlah CO
2
dan H
2
S dipisahkan pada bagian ini. Hal ini dilakukan dengan mencuci gas dengan larutan potassium karbonat panas dengan
penambahan dietanolamin sebagai zat yang membantu proses penyerapan didalam karbonat absorber.
Universitas Sumatera Utara
Konsentrasi dari karbonat dan yang dikonversi menjadi bikarbonat ditetapkan secara titrasi asidimetri, karena dalam kandungan ini masih
mengandung senyawa-senyawa lain, maka diperlukan penetapan terpisah dari dietanolamin DEA dan vanadium sebagai faktor koreksi pada perhitungan nanti.
K
2
CO
3
yang ada dalam larutan akan bereaksi dengan HCl dan membentuk KHCO
3
pada Ph 8.1 titik akhir phenolphthalein.
Berikut adalah reaksi yang terjadi : K
2
CO
3
+ HCl KHCO
3
+ KCl Jika peniteran dilanjutkan sampai Ph 3.8 titk akhir bromocresol green akan
membentuk H
2
CO
3
KHCO
3
+ HCl H
2
CO
3
+ KCl Pembersihan dengan karbonat
Gas yang telah dibersihkan dari merkuri langsung menuju karbonat absorber, sejumlah CO
2
dan H
2
S dipisahkan pada sistem. Hal ini dilakukan dengan mencuci gas yang masuk dengan larutan potassium karbonat panas dengan
penambahan DEA dan ammonium metavanadate. DEA dalam larutan membantu untuk mempercepat reaksi penyerapan atau
bertindak sebagai katalisator, sedangkan ammonium metavadate berfungsi membentuk lapisan pelindung pada pipa baja untuk mencegah korosi.
Pada saat gas melewati karbonat absorber, kandungan CO
2
dikurangi dari 22 menjadi 1 , sebab syarat kemurnian akhir yang diharapkan adalah kurang
dari 100 ppm CO
2
dan H
2
S ini disebut Benfield Hi-pure sistem.
Universitas Sumatera Utara
Penyerapan dan pemisahan CO
2
ditentukan oleh beberapa faktor yang harus diperhatikan setiap saat, yaitu kadar larutan karbonat, temperatur, tekanan
uap dan tekanan parsial, luas permukaan kontak dan vessel dan penggunaan promotor-promotor. Dalam sistem Benfield, kadar potassium karbonat dalam
range konsentrasi antara 30 - 33 dari persen berat yang akan memberikan hasil terbaik dalam proses penyerapan.
Dengan meningkatkannya kadar larutan, laju reaksi akan sedikit berkurang, tetapi ini meningkatkan kapasitas penyerapan, dengan demikian
diperlukan suatu keseimbangan. Untuk memberikan hasil yang terbaik diperlukan juga larutan DEA dengan range 3 – 4 didalam larutan karbonat sebagai
promotor pembantu dalam proses penyerapan. Analisa laboratorium secara rutin yang menjadi acuan pabrik adalah sangat
penting untuk pengendalian operasi penyerapan yang baik. Hal-hal yang perlu diperhatikan sebagia berikut :
1. Berat jenis merupakan penuntun yang penting untuk kandungan potassium karbonat. Pada konsentrasi antara 30 - 33 berat jenis yang dikoreksi
harus 1.255 – 1.288 pada 100
o
C. 2. K
2
CO
3
dan KHCO
3
, nilai ini diperoleh dari analisa volumetric titrasi. Nilai tersebut penting untuk memperoleh nilai lain yaitu EQ
K
2
CO
3
dan faktor koreksi fc. 3. EQ K
2
CO
3
, ini penting untuk mengontrol keseimbangan jumlah air didalam sistem. EQ ini harus dikontrol pada konsentrasi 30 - 33
K
2
CO
3
. Hal ini penting agar memberikan cukup karbonat dan sirkulasi untuk memaksimalkan penyerapan CO
2
.
Universitas Sumatera Utara
4. Fraksi konversi fc, ini berarti fraksi dari pengisian pertama K
2
CO
3
yang telah dikonversikan menjadi KHCO
3
melalui reaksi dengan CO
2
. Umumnya lean solution akan membarikan sekitar 40 yang terkonversi,
jadi mempunyai fc sebesar 0.4. Semakin rendah fc maka semakin baik dan semakin tinggi kemampuan larutan itu untuk menyerap CO
2
, sebaliknya semakin tinggi larutan maka semakin tinggi fc larutan maka semakin rendah daya serap
CO
2
nya, ini disebut dengan larutan “ Rich Carbonate” atau larutan yang telah banyak mengandung CO
2
dan ini harus diregenerasi Muslim, A. 1996.
2.7.2. Prinsip Dasar Perolehan Kadar Dalam Larutan Benfield
Kategori