PENGGUNAAN NITROGEN Maksud dan Tujuan

402 Dewasa ini penggunaan nitrogen secara besar-besaran banyak dijumpai dalam industri pupuk dan industri gas. Penggunaan lainnya yang cukup populer adalah sebagai refrigerant untuk pencairan gas alam. Seperti yang terlihat dalam gambar 4 dan 5 menunjukkan skema proses pencairan gas dan proses pemurnian gas dengan menggunakan nitrogen. Dalam gambar 4 menunjukkan salah satu proses pencairan gas alam dengan menggunakan nitrogen sebagai bahan refrigerant. Nitrogen yang ditekan oleh kompresor sebagian besar akan mencair dan setelah dilewatkan melalui intercooler diharapkan nitrogen akan mencair sempurna. Dari intercooler, nitrogen disirkulasikan kembali dan selanjutnya dengan bantuan expander nitrogen diekspansikan dan berubah fasenya menjadi uap. Selama penguapannya ia membutuhkan panas, dan panas diambil dari gas alam metane setelah dilewatkan melalui exchanger B. Gas alam yang kehilangan sebagian besar panasnya akan turun suhunya dan mencair, yang selanjutnya ditampung di dalam K.O. drum. Dengan demikian gas alam cair siap untuk disimpan di dalam tangki penimbunan atau dikapalkan langsung. Sebagian gas alam cair yang tertampung di dalam knock out drum dikembalikan melalui expander valve untuk membantu pendinginan awal. 403 Gambar 4: Nitrogen Refrigerated Liquefaction Penggunaan lain seperti dalam gambar 5 menunjukkan proses pemurnian gas alam yang pengeringannya dilakukan dengan menggunakan nitrogen sebagai media pendinginannya. Gas alam dialirkan melalui sebuah bejana yang dindingnya dilengkapi dengan lilitan pipa tube yang didalamnya dialirkan nitrogen yang suhunya cukup rendah. Dengan adanya proses pendinginan yang terjadi di sini maka beberapa fraksi minyak maupun uap air yang terikut ke dalam gas alam akan terkondensasi, dan kondensat yang terkumpul pada bagian dasar bejana dapat dipisahkan dengan mudah yaitu dengan membuangnya melalui bagian dasar bejana. Gas alam yang keluar dari bejana pendingin relatif sudah kering, namun pada umumnya masih mengandung beberapa impurities yang berupa gas seperti CO 2 dan gas-gas lainnya. Selanjunya gas tersebut dialirkan melalui sebuah bejana pendingin berikutnya yang di dalamnya dilengkapi sebuah cartrige yang di dalam cartrige tersebut berisi adsorbent. Adsorbent yang berada di dalam cartrige tersebut akan menyerap gas-gas impurities yang masih terikut didalam gas alam sampai mrncapai batas konsentrasi yang 404 dikehendaki. Disamping di dalam bejana dilengkapi adsorbent, cartrige tersebut juga dilengkapi sebuah alat penukar panas serta dipasok nitrogen yang berupa cairan. Gambar 5: Natural Gas Purifier Dengan adanya pendinginan di sini diharapkan semua gas-gas impurities yang terkandung di dalam gas alam dapat terserap habis sehingga gas alam yang telah dimurnikan mempunyai tingkat kemurnian yang tinggi sesuai dengan spesifikasi yang diharapkan.

5. METODA PROSES PEMISAHANNYA

Nitrogen diproduksi secara komersial dengan proses pemisahan, yaitu dengan mencairkan udara atmosfir dan kemudian memisahkannya dengan cara distilasi bertekanan, dan proses lainnya yang dewasa ini cukup banyak diterapkan dalam industri adalah dengan menggunakan permeable membrane. 405 Disamping dari udara, nitrogen juga dapat diperoleh dari gas alam yang pada umumnya cukup tinggi kandungan nitrogennya. Beberapa proses pemisahan udara yang populer dan banyak diterapkan di dalam industri-industri besar diantaranya adalah:  Linde Sinle-Column Air Separation  Linde Double-Column Air Separation  Membrane Air Separation

5.1. Linde-Single Column Air Separation

Dalam gambar 6 menunjukkan proses pemisahan nitrogen dengan menggunakan metoda Linde-Single Column Air Separation. Proses ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1902. Prosesnya sangat sederhana, yaitu dengan memampatkan udara kemudian didinginkan. Udara yang telah didinginkan selanjutnya dipisahkan dari komponen-komponennya yaitu terutama nitrogen dan oksigen dengan menggunakan kolom distilasi. Atas dasar perbedaan titik didih dari kedua komponen tersebut maka komponen yang mempunyai titik didih lebih rendah dalam hal ini nitrogen akan lebih mudah menguap. Dengan demikian di dalam pemisahannya, nitrogen ditarik dari bagian puncak kolom dan oksigen ditarik dari bagian dasar kolom. Di dalam kolom distilasi dilengkapi dengan beberapa susunan alat kontak tray jenis tertentu yang berfungsi untuk menajamkan pemisahan. Tekanan yang diperlukan berkisar antara 3 - 30 MPa. Jika dikehendaki oksigen yang dihasilkan berupa gas maka tekanan yang dibutuhkan sekitar 3 - 6 MPa, sedangkan jika dikehendaki oksigen yang dihasilkan dalam bentuk cairan maka tekanan yang dibutuhkan sekitar 6 - 30 MPa.