Penentuan Kadar Metana Pada Aliran Gas Ke Dietanol Amin, Karbonat, Plant, Dan Train Menggunakan Kromatografi Gas

PENENTUAN KADAR METANA PADA ALIRAN GAS KE

DIETANOL AMIN, KARBONAT, PLANT, DAN TRAIN

MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI GAS

KARYA ILMIAH

MUHAMMAD QOHAR NASUTION

052409059

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2008

PENENTUAN KADAR METANA PADA ALIRAN GAS KE

DIETANOL AMIN, KARBONAT, PLANT, DAN TRAIN

MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI GAS

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya

MUHAMMAD QOHAR NASUTION

052409059

PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2008

PERSETUJUAN

JUDUL : PENENTUAN KADAR METANA PADA ALIRAN GAS

KE DIETANOL AMIN, KARBONAT, PLANT, DAN TRAIN MENGGUNAKAN KROMATOGFRAFI GAS

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : MUHAMMAD QOHAR NASUTION

Nomor Induk Mahasiswa : 052409059

Program Study : DIPLOMA TIGA (D3) KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di,

Medan, Juni 2008

Diketahui

Program Studi D3 Kimia Industri FMIPA USU Pembimbing

(Dr. Harry Agusnar, M.Sc.M.Phil) (Dr. Marpongahtun, M.Sc)

NIP : 131 273 466 NIP 131 796 151

Diketahui

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua

(Dr. Rumondang Bulan, M.S) NIP 131 459 466

Pernyataan

PENENTUAN KADAR METANA PADA ALIRAN GAS KE DIETANOL

AMIN, KARBONAT, PLANT, DAN TRAIN MENGGUNAKAN

KROMATOGRAFI GAS

Karya Ilmiah

Saya mengakui bahwa Karya Ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan namanya.

Medan, Juli 2008

MUHAMMAD QOHAR NASUTION 052409059

PENGHARGAAN

Bismillahirrohmanirrohim

Segala puja dan puji syukur kita panjatkan pada Allah SWT Maha Pengasih dan Maha Penyayang yang telah melimpahkan Rahmat dan HidayatNya pada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan karya ilmiah ini. Penulis tidak lupa merangkaikan salawat dan salam sejahtera senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW.

Dalam menyelesaikan karya ilmiah ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Dr. Marpongahtun, M.Sc sebagai dosen Pembimbing yang telah membimbing dan memberi masukan serta arahan kepada penulis selama menyelesaikan karya ilmiah ini.

2. Bapak Ibnu Abbas sebagai dosen pembimbing lapangan.

3. Bapak Drs. Harry Agusnar, M.Sc. M.Phill selaku ketua Program Studi D3 Kimia Industri FMIPA Universitas Sumatera Utara.

4. Ibu DR. Rumondang Bulan, MS selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Drs. Firman Sebayang, MS selaku Sekretaris Departemen Kimia.

6. Kedua Orang Tua penulis, Ayahanda Thamrin Aspian Nasution dan Ibunda tercinta Siswati. Doa dan dukungan moril maupun materil yang tidak pernah luput untuk ananda. Restumu menerangai jalan ananda. Kakanda tercinta Ismail Yusuf Nasution, Ilyas Khairil Nasution, Harits A. H Nasution, dan adinda M. Luthfi Rizki Nasution. Terima kasih atas do’a dan perhatiannya.

7. Rekan satu tim (Said Sulaiman, Risda Diana Pratiwi dan Novriliza) yang telah banyak membantu mengingatkan penulis dalam setiap kekeliruan dan setia menemani penulis dalam susah dan senang.

8. Marhot ritonga, Yudi, bayu, reza, dwiva, heni, riyang, umi, pandi, iman, dan semua teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.

Penulis menyadari dalam penusunan karya ilmiah ini masih banyak kekurangnan. Dari itu penulis dengan ikhlas membuka diri menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun. Semoga dengan ijin Yang Maha Kuasa karya ilmiah ini memberi manfaat yang besar bagi semuanya. Amin.

Medan, Mei 2008 Penulis

ABSTRAK

Metana merupakan salah satu komponen dari Hidrokarbon yang terdapat di dalam gas alam. Gas alam mengandung sekitar 60 – 90 % metana tergantung pada sumbernya. Dimana semakin besar kadar metana di dalam suatu gas alam maka kualitas dari gas alam itu akan semakin baik. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil kadar metana di dalam suatu gas alam maka kualitas gasnya akan semakin buruk. Kandungan metana dapat diketahui dengan menggunakan kromatografi gas. Kadar metana yang terdapat dalam gas alam dari aliran gas ke DIETANOL AMIN (DEA) 92,870 %, aliran gas ke TRAIN 82,541 %, aliran gas ke Karbonat 82,541 %, aliran gas ke PLANT 70,277 %. Berdasarkan hasil yang diperoleh maka di dapat kadar metana yang tertinggi yaitu pada aliran gas ke dietanol amin 92,870 %.

THE DETERMINATION OF METHANE CONTENT AT FEED GAS TO DIETANOL AMIN, CARBONATE, PLANT AND TRAIN USING GAS

CHROMATOGRAPHY

ABSTRACT

Metana is one of the hydrokarbon component which present in natural gas. Natural gas consists of 60-90 % methane that depends on natural resource. The higher methane content, the better quality of the natural gas. And the lower methane content, the worse the quality of that natural gas. The content of methane can be observed with Gas Chromatography. The content of methane in natural gas is Feed gas to DIETANOL AMIN (DEA) 92,870 %, Feed gas to TRAIN 82,541 %, Feed gas to Carbonate 82,541 %, Feed gas to PLANT 70,277 %. Based on the result, the highest content of methane is in the feed gas to DEA 92,870 %.

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBARAN JUDUL

LEMBARAN PENGESAHAN i

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR TABEL ix

BAB I. PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang 1

1.2.Identifikasi masalah 3

1.3.Tujuan 3

1.4.Manfaat 4

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Gas Alam 5

2.1.1 Komposisi gas alam 6

2.2. Pencairan

gas alam 9

2.3. Metana

11 2.4.

Kromatografi gas 13

2.4.1 Prinsip kerja kromatografi gas 14 2.4.2 Alat-alat kromatografi gas 15

2.4.3 Packed-Coloumn Inlet 19

BAB III. BAHAN DAN METODE

3.1. Alat dan Bahan 23

3.1.1. Alat-alat 23

3.1.2. Bahan-bahan 23

3.2. Prosedur kerja 23

3.2.1. Aliran gas ke Dietanol Amin (DEA) 23

3.2.2. Aliran gas ke PLANT 24

3.2.3. Aliran gas ke TRAIN 24

3.2.4. Aliran gas ke Karbonat 25

BAB IV. DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Data 26

4.1.1. Aliran gas ke Dietanol Amin 26

4.1.2. Aliran gas ke TRAIN 26

4.1.3. Aliran gas ke Karbonat 27

4.1.4. Aliran gas ke PLANT 27

4.2. Perhitungan 27

4.3. Pembahasan 30

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 32

5.2. Saran 32

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.4.2. Alat-alat kromatografi gas 15

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. kadar hidrokarbon di dalam gas alam 7 Tabel 4.1.1. kandungan gas pada aliran gas ke Dietanol Amin (DEA) 27 Tabel 4.1.2. kandungan gas pada aliran gas ke Train 27 Tabel 4.1.3. kandungan gas pada aliran gas ke Karbonat 28 Tabel 4.1.4. kandungan gas pada aliran gas ke Plant 28

ABSTRAK

Metana merupakan salah satu komponen dari Hidrokarbon yang terdapat di dalam gas alam. Gas alam mengandung sekitar 60 – 90 % metana tergantung pada sumbernya. Dimana semakin besar kadar metana di dalam suatu gas alam maka kualitas dari gas alam itu akan semakin baik. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil kadar metana di dalam suatu gas alam maka kualitas gasnya akan semakin buruk. Kandungan metana dapat diketahui dengan menggunakan kromatografi gas. Kadar metana yang terdapat dalam gas alam dari aliran gas ke DIETANOL AMIN (DEA) 92,870 %, aliran gas ke TRAIN 82,541 %, aliran gas ke Karbonat 82,541 %, aliran gas ke PLANT 70,277 %. Berdasarkan hasil yang diperoleh maka di dapat kadar metana yang tertinggi yaitu pada aliran gas ke dietanol amin 92,870 %.

THE DETERMINATION OF METHANE CONTENT AT FEED GAS TO DIETANOL AMIN, CARBONATE, PLANT AND TRAIN USING GAS

CHROMATOGRAPHY

ABSTRACT

Metana is one of the hydrokarbon component which present in natural gas. Natural gas consists of 60-90 % methane that depends on natural resource. The higher methane content, the better quality of the natural gas. And the lower methane content, the worse the quality of that natural gas. The content of methane can be observed with Gas Chromatography. The content of methane in natural gas is Feed gas to DIETANOL AMIN (DEA) 92,870 %, Feed gas to TRAIN 82,541 %, Feed gas to Carbonate 82,541 %, Feed gas to PLANT 70,277 %. Based on the result, the highest content of methane is in the feed gas to DEA 92,870 %.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Minyak bumi dan gas alam adalah sumber daya alam yang bernilai ekonomis dan memberikan konstitusi yang penting dalam kehidupan manusia. Gas alam sering disebut sebagai Gas Bumi atau Gas Rawa, yaitu bahan bakar berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana (CH4). Gas tersebut ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Komponen dari gas alam adalah gas metana (CH4), yang merupakan hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam mengandung Hidrokarbon berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), serta gas-gas yang mengandung sulfur (belarang). Yang kadarnya adalah Metana (CH4) 80-95 %, Etana (C2H6) 5-15 %, Propana (C3H8) and Butana (C4H10) < 5 % Gas alam juga merupakan sumber utama untuk gas Helium, karbon dioksida (CO2), Hidrogen Sulfida (H2S) dan air serta merkuri yang terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya

Gas kering berarti mengandung metana (CH4). Komposisi gas kering yaitu metana (CH4) 96 %, etana (C2H6) 0,8%, Nitrogen (N2) 3,2 %, sampel lain gas kering mengandung metana (CH4) 67,6 %, etana (C2H6) 31,3 %, dan Nitrogen (N2) 1,1 %.

Sedangkan gas basah mengandung metana dengan persentase yang tinggi, hidrokarbon yang tinggi seperti n-propana, n-butana, iso-butana, iso-pentana, dan sedikit gasolin. Komposisinya adalah metana (CH4) sekitar 80-95 %, etana dan hidrokarbon lainnya sekitar 5-20 % (Chakrabarty, 1981).

Dua sumber alkana yang paling penting adalah minyak bumi (petroleum) dan gas alam (natural gas). Minyak bumi merupakan cairan campuran senyawa organik yang rumit, sebagian besar berupa alkana dan sikloalkana. Gas alam sering dijumpai bersama dengan deposit minyak bumi, terutama terdiri atas metana (sekitar 80 %) dan etana (5 sampai 10 %), dengan sedikit alkana yang lebih tinggi (Hart, H., 2003).

LNG adalah singkatan dari Liquified Natural Gas yang berarti gas alam yang di cairkan. Dimana untuk mencairkan gas alam ini dilakukan dengan proses ekspansi pada temperatur sangat rendah. Disamping LNG, PT. ARUN juga menghasilkan kondensat sebagai produk samping yang merupakan fraksi-fraksi Hidrokarbon berat yang terikut bersama-sama gas alam dari sumber ladang Gas ARUN.

Di PT. ARUN dikenal istilah sistem pemurnian gas (Gas Treating System) yang terdapat pada unit 30. Dimana unit ini berfungsi untuk memisahkan pengotor (CO2, H2S, Hg, dan Hidrokarbon Berat) yang ada di dalam gas alam tersebut. Pemisahan ini dilakukan sebelum Gas Alam dicairkan. Hal ini dilakukan karena pengotor-pengotor tersebut dapat menggangu dan merusak peralatan pada proses pencairan Karbon Dioksida (CO2) dan Hidogen Sulfida (H2S) dalam sebuah unit yang mengandung Pottasium Karbonat dan Dietanol Amin (DEA). Apabila Karbon Dioksida (CO2) dan Hidogen Sulfida (H2S) tersebut tidak dihilangkan maka akan menyebabkan penyumbatan pipa-pipa karena senyawa ini sangat mudah membeku pada suhu rendah dan bersifat korosif. Dimana untuk

menghilangkan Karbon Dioksida (CO2) yang terdapat didalam aliran gas tersebut dilakukan penyerapan atau absorbsi yang dilakukan didalam DEA absorber. Sedangkan merkuri dapat menyebabkan rusaknya peralatan-peralatan yang terbuat dari aluminium yang digunakan di pabrik yang beroperasi pada suhu yang rendah. Pemisahan merkuri ini dilakukan dengan penyerapan didalam merkuri absorber. Berdasarkan hal diatas maka penulis mengambil judul pada Karya Ilmiah ini adalah ”PENENTUAN KADAR METANA PADA ALIRAN GAS DIETANOL AMIN, KARBONAT, PLANT, DAN TRAIN MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI GAS”.

1.2. Identifikasi Masalah

Pada Aliran gas ke Dietanol amin (DEA), Karbonat, Plant, dan Train masih terdapat pengotor berupa karbondoiksida (CO2) yang dapat mempengaruhi mutu dari metana itu sendiri. Semakin tinggi kadar metana di dalam aliran gas ke Dietanol amin, Karbonat, Plant, dan Train maka zat pengotornya akan semakin kecil dan mutu dari gas tersebut akan semakin baik. Begitu pula sebaliknya, semakin rendah kadar metana di dalam aliran gas ke Dietanol amin, Karbonat, Plant, dan Train maka zat pengotornya akan semakin besar dan mutu dari gas tersebut akan semakin buruk. Sehingga dapat diketahui pula kadar metana dari masing-masing aliran gas tersebut.

1.3. Tujuan

Menentukan kadar metana dalam aliran gas ke Dietanol amin (DEA), aliran gas ke karbonat, aliran gas ke Plant, aliran gas ke Train menggunakan Kromatografi Gas.

1. 4. Manfaat

Mengetahui kadar metana di dalam aliran ke DEA, aliran gas ke Karbonat, aliran gas ke PLANT, dan aliran gas ke TRAIN.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Gas Alam

Dua sumber alkana yang paling penting adalah minyak bumi (petroleum) dan gas alam (natural gas). Minyak bumi merupakan cairan campuran senyawa organik yang rumit, sebagian besar berupa alkana dan sikloalkana. Gas alam sering dijumpai bersama dengan deposit minyak bumi, terutama terdiri atas metana (sekitar 80 %) dan etana (5 sampai 10 %), dengan sedikit alkana yang lebih tinggi. Propana merupakan penyusun utama gas alam yang dicairkan (LPJ, Liquified petroleum gas atau elpiji), yaitu bahan bakar rumah tangga dan mobil tenda. Butana merupakan jenis gas lain di beberapa daerah. Gas alam menjadi sumber energi yang dapat bersaing dan mungkin dapat melampaui minyak gas alam juga sering didistribusikan di seluruh dunia dengan kapal-kapal tangker besar. Untuk menghemat ruang, maka gas dicairkan (-160 oC), sebab 1 m3 gas cair setara dengan sekitar 600 m3 gas pada tekanan atmosfer. Tangker besar dapat mengangkut lebih dari 100.000 m3 gas cair (Hart,H., 2003).

Gas alam murni adalah gas yang berhubungan dengan petroleum (minyak bumi). Gas tersebut biasanya ditemukan di dalam atau dekat dengan ladang minyak bumi. Kenyataannya, gas tersebut tidak banyak di negara-negara, walaupun dialiri oleh pipa-pipa

secara terus-menerus menuju ke gas rumah tangga, dimana gas tersebut digunakan secara tunggal atau dicampur dengan gas buatan. Dahulu, banyak gas alam dibuang ketika ditemukan selama operasi pengeboran minyak bumi. Sekarang cenderung digunakan sebagai gas bertekanan untuk ladang minyak dalam sumur yang semakin berkurang. Sekitar 14 % dari produk gas digunakan untuk membuat carbon balck (karbon hitam). Kandungan terbesar dari gas alam adalah metana dan etana, tapi gas mentah dari sumur minyak mengandung lebih banyak hidrokarbon yang diolah kembali dan dijual sebagai casing-head (gas alam) gasolin. Gas alam hanya mengandung sedikit gas yang tidak mudah terbakar dan nyala suhu yang tinggi serta nilai kalor yang tinggi dari semua gas-gas bahan bakar (Leighou,R.B., 1942).

Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adal

). Ia dapat ditemukan di

metana diproduksi melalui pembusukan ole selain dari fosil, maka ia disebut tempat pembuangan akhir

2.1.1. Komposisi kimia

Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupaka hidrokarbon yang lebih berat seperti2H63H8) da4H10), selain itu gas-gas yang mengandung sulfur utama untuk sumber gas

Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptaka terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi relatif hanya berlangsung sesaat. Sumber metana yang berasal dari makhluk hidup kebanyakan berasal dari rayap, ternak (mamalia) dan pertanian (diperkirakan kadar emisinya sekitar 15, 75 dan 100 juta ton per tahun secara berturut-turut). Tabel 2.1 menunjukkan kadar metana hidrokarbon yang terdapat di dalam gas alam.

Tabel 2.1 kadar hidrokarbon di dalam gas alam

Komponen %

Metana (CH4) 80-95

Etana (C2H6) 5-15

Propana (C3H8) and Butane (C4H10) < 5

22S), dan air dapat juga

terkandung di dalam gas alam Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya. Campuran Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai "acid gas tidak berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi kebocoran gas. Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya

tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernafasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan.

Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%

Gas alam merupakan campuran dari gas-gas sesuai yang digunakan sebagai bahan bakar berbentuk gas. Gas alam yang penting adalah gas alam yang berbuhungan dengan minyak mentah yang didapat dari sumur minyak. Pengumpulannya pada salah satu bak penampung bawah tanah yaitu ada atau tidaknya minyak gas. Gas alam yang terdapat di dalam sumur minyak dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Dry gas (gas kering)

Jenis gas kering didapat dari sumur atau ladang yang tidak ada minyak mentahnya. Jenis ini tidak mengandung uap seperti gasolin. Gas kering berarti mengandung metana (CH4). Komposisi gas kering yaitu metana (CH4) 96 %, etana (C2H6) 0,8%, Nitrogen (N2) 3,2 %, sampel lain gas kering mengandung metana (CH4) 67,6 %, etana (C2H6) 31,3 %, dan Nitrogen (N2) 1,1 %.

2. Wet gas (gas basah)

Gas yang di dapat dari perolehan ladang minyak disebut gas alam basah. Gas ini mengnandung metana dengan persentase yang tinggi, pemanasan hidrokarbon yang tinggi seperti n-propana, n-butana, iso-butana, iso-pentana, dan sedikit gasolin. Biasanya kadar yang rendah seperti propana (C3H8), hidrogen (H2), hidrogen sulfida (H2S) dan Nitrogen (N2) ada bersama-sama dengan metana (CH4) dan etana (C2H6) serta hidokarbon lainnya sekitar 5 – 20 %. Helium (He) juga kadang-kadang terdapat di dalam gas alam.

Selain itu gas alam juga didapat dari kotoran bahan organik. Komposisinya adalah metana (CH4) sekitar 70 % dan CO2 sekitar 30 %. Gas alam dibakar dengan suatu nyala-pengasapan di dalam pembakaran biasa. Gas tersebut dicairkan dibawah tekanan dan pendinginan sampai 121 oC dan diserap pada suhu normal bumi. Gas alam umumnya digunakan untuk pembuatan carbon black (karbon hitam). Metana dari gas alam digunakan untuk pembuatan formaldehida dan metil alkohol dengan proses oksidasi. Gasolin murni dan hidrokarbon cair dilapisi kembali dengan gas alam basah (wet natural gas). Helium juga melapisi gas alam (Chakrabarty, 1981).

2.2. Pencairan gas alam

Suatu gas dapat diembunkan atau dicairkan oleh gabungan yang sesuai dari penurunan temperatur atau menaikkan tekanan. Dalam pembahasan skala mutlak temperatur, ditekankan bahwa berkurangnya volume suatu gas karena menurunnya temperatur

mengikuti Hukum Charles sampai pada temperatur turun di dekat titik dimana gas itu mulai mengembun menjadi suatu cairan.

Menurut teori kinetik, bahwa jika Energi kinetik molekul-molekul gas diturunkan dengan menurunkan temperatur secukupnya, maka gaya antar molekul akan menjadi efektif dalam mengikat partikel-partikel tekanan akan mengefektifkan gaya antar molekul. Jika molekul-molekul itu berjauhan maka gaya tarik-menarik akan menjadi lemah, tetapi dengan mendekatnya molekul-molekul itu sama dengan yang lainnya maka tarikan itu akan mengikat. Gas itu akan mencair jika tarikannya cukup besar.

Namun untuk tiap gas terdapat suatu temperatur yang disebut dengan temperatur kritis, dimana gas itu tidak dapat dicairkan,walaupun dengan tekanan yang besar. Tekanan yang harus diberikan untuk mencairkan gas pada titik kritis itu disebut dengan tekanan kritis. Molekul non polar dari gas seperti hidrogen (H2), Oksigen (O2), dan Nitrogen (N2) saling tarik-menarik secara lemah saja. Energi kinetik molekul-molekul gas ini haruslah banyak diturunkan sebelum gaya tarik-menarik yang sangat lemah itu (yang diefektifkan oleh penambahan tekanan) dapat mengikat molekul-molekul itu dalam keadaan cair pada temperatur diatas temperatur kamar, jika diberikan tekanan yang cukup besar (Keenan, C.W.,1984).

Prinsip pencairan gas alam

Adapun prinsip pencairan gas alam yaitu :

2. Tekanan harus cukup tinggi untuk pencairan, pendinginan dapat menurunkan tekanan yang diperlukan untuk pencairan ; suhu rendah tidak memerlukan tekanan (Chakrabarty, 1981).

Gas alam cair (Liquefied natural gas, LNG) adal untuk menghilangkan ketidakmurnian da menjadi LNG ditransportasi menggunakan kendaraan yang dirancang khusus dan ditaruh dalam tangki yang juga dirancang khusus. LNG memiliki isi sekitar 1/640 dari gas alam pada jalur pipa tidak ada. Ketika memindahkan gas alam dengan jalur pipa tidak memungkinkan atau tidak ekonomis, dia dapat ditransportasi oleh kendaraan LNG, di mana kebanyakan jenis tangki adalah membran atau "moss" (wikipedia /Gas alam cair).

2.3. Metana

Metana adal . Metana murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial, biasanya ditambahkan sedikit ba Sebagai komponen utama Pembakaran satu molekul metana denga

2) dan dua molekul2O).

Persamaan reaksi pembakaran metana :

Metana adalah gas tidak berwarna. Pada tekanan atmosfer titik didihnya (–162 oC). Tangki kapal dapat membawa sampai 100.000 ton metana, dimana temperatur atau suhunya harus dijaga yaitu dengan cara mengisolasi ruangan untuk menghindari terjadinya kerusakan dengan memberi tekanan yang tinggi. Metana tidak bereaksi dengan asam dan basa, ataupun dengan dengan proses oksidasi dan reduksi, serta air. Untuk memulai pembakaran suatu metana maka harus dipanaskan terlebih dahulu dengan suatuu flame (nyala) atau spark (nyala api). Pada temperature yang tinggi (dengan penambahan oksigen), maka metana (CH4)dapat diubah menjadi C2H2 (acetylene) dan H2 (Hidrogen) yang ditunjukkan dengan persamaan berikut :

2 CH4 → C2H2 + H2 (Richey, H.G., 1983).

Metana (CH4) biasanya terdapat di alam di mana penghancuran bahan organik oleh bakteri terjadi tanpa oksigen (anaerob), seperti rawa atau bagian berlumpur di danau. Karena itu sering pula disebut gas rawa. Di Cina, metana dikumpulkan dari lumpur di dasar rawa untuk digunakan salah satunya sebagai bahan pemasak dan penerangan. Metana juga terbentuk di dalam saluran pencernaan binatang tertentu seperti hewan memamah biak, contohnya sapi. Pembentukan metana oleh bakteri cukup berarti. Atmosfer mengandung 1 ppm (part per million; bagian per satu juta) metana. Karena planet kita kecil dan gas metana sangat ringan di banding dengan unsur gas-gas lainnya, diperkirakan bahwa kebanyakan metana terlepas dan telah diperhitungkan bahwa konsentrasi kesetimbangan jauh lebih kecil daripada yang diamati. Alasan mengapa angka pengamatannya tinggi ialah karena terbentuk terus menerus dari penghancuran tanaman oleh bakteri. Di kota-kota, jumlah metana di atmosfer jauh lebih tinggi, sampai beberapa ppm. Konsentrasi puncak tercapai pada pagi hari dan senja hari, sebagai korelasi langsung dengan lalu lintas kendaraan. Untunglah metana yang menyusun 50% dari jumlah

hidrokarbon yang mencemari udara di kota-kota kelihatannya tidak berbahaya bagi kesehatan

2.4. KROMATOGRAFI GAS

Kromatografi gas adalah suatu metode kromatografi pertama yang dikembangkan pada zaman instrumen dan elektronika yang telah merevolusikan keilmuan selama lebih dari 30 tahun. Kromatografi gas dapat dipakai untuk setiap campuran yang sebagian atau semua komponennya mempunyai tekanan uap yang berarti pada suhu yang dipakai untuk pemisahan. Tekanan uap atau keatsirian memungkinkan komponen menguap dan bergerak bersama-sama dengan fase gerak yang berupa gas.

Kromatografi gas merupakan metode yang tepat dan cepat untuk memisahkan campuran yang sangat rumit. Waktu yang dibutuhkan beragam, mulai dari beberapa detik untuk campuran sederhana sampai berjam-jam untuk campuran yang mengandung 500-1000 komponen didalamnya. Komponen campuran dapat diidentifikasi dengan menggunakan waktu tambat (waktu retensi) yang khas pada kondisi yang tepat. Waktu retensi (waktu tambat) adalah waktu yang menunjukkan berapa lama suatu senyawa tertahan di dalam kolom. Waktu retensi diukur dari jejak pencatat pada kromatogram dan serupa dengan volume tambat dalam KCKT dan Rf dalam KLT. Dengan kalibrasi yang patut, banyaknya (kuantitas) komponen dapat pula diukur secara teliti. Kekurangan utama Kromatografi Gas tidak dapat digunakan untuk memisahkan campuran dalam jumlah yang besar. Pemisahan pada tingkat mg mudah dilakukan, pemisahan campuran pada tingkat gr

mungkin dilakukan, akan tetapi pemisahan pada tingkat pon atau ton sukar untuk dilakukan (Gritter,R.J., 1991).

Fase diam pada kromatografi gas dapat berupa zat padat yang dikenal sebagai kromatografi gas-padat (GSC) dan zat cair sebagai kromatografi gas-cair (GLC). Keduanya hampir sama kecuali dibedakan dalam hal cara kerjanya. Pada GSC pemisahan dilakukan berdasarkan adsorpsi sedangkan pada GLC berdasarkan partisi. Kromatografi gas digunakan untuk analisa kualitatif terhadap cuplikan yang komponen-komponennya dapat menguap pada percobaan.

2.4.1. Prinsip kerja Kromatografi Gas

Gas pembawa (biasanya digunakan Helium, Argon atau Nitrogen) dengan tekanan tertentu dialirkan secara konstan melalui kolom yang berisi fase diam. Selanjutnya sampel diinjeksikan ke dalam injektor (injection port) yang suhunya dapat diatur. Komponen-komponen dalam sampel akan segera menjadi uap dan akan dibawa oleh aliran gas pembawa menuju kolom. Komponen-komponen akan teradsorpsi oleh fase diam pada kolom kemudian akan merambat dengan kecepatan berbeda sesuai dengan nilai Kd masing-masing komponen sehingga terjadi pemisahan.

Komponen yang terpisah kemudian akan menuju ke detektor dan akan menghasilkan sinyal listrik yang besarnya proporsional dengan komponen tersebut. Sinyal tersebut lalu diperkuat oleh amplifer dan selanjutnya oleh pencatat (recorder) dituliskan sebagai kromatogram berupa puncak (peak) (Yazid.E., 2005).

2.4.2. Alat-alat kromatografi gas

Gambar 2.1. Skema Kromatografi Gas

Keterangan :

1. Silinder gas pengangkut 2. Pengatur aliran tekanan 3. Tempat injeksi cuplikan 4. kolom

5. Detektor 6. Pencatat

Adapun penjelasan dari bagian-bagian alat kromatografi gas adalah sebagai berikut :

1. Gas Pembawa

Faktor yang menyebabkan suatu senyawa bergerak melalui kolom kromatografi gas adalah keatsirian yang merupakan sifat senyawa itu dan aliran gas melalui kolom. Aliran gas dipaparkan dengan dua peubah, aliran yang diukur dalam ml/menit dan penurunan tekanan antara pangkal dan ujung kolom. Sifat yang pasti biasanya merupakan hal

sekunder yang ditinjau dari segi pemisahannya, tetapi mungkin ada pengaruh kecil pada daya pisah, seperti dibahas pada bagian berikut. Pemilihan gas pembawa sampai taraf tertentu bergantung pada detektor yang dipakai, misalnya hantar bahang (TCD), ionisasi nyala, tangkap elektron, atau khas terhadap unsur.

Nitrogen, helium, argon, hidrogen, dan karbon dioksida adalah gas yang paling sering dipakai sebagai gas pembawa karena mereka tidak reaktif serta dapat dibeli dalam keadaan murni dan kering dalam kemasan tangki bervolume besar dan bertekanan tinggi. Walaupun helium ataupun hidrogen memberikan kepekaan terbesar kepada DHB (penghantaran bergantung pada massa gas), kedua gas ini lebih jelas dari pada nitrogen karena terjadi lebih banyak aliran (ke samping) dan pencampuran dengan gas yang kerapatannya lebih kecil. Sebuah kromatografi gas biasanya dipasang dengan satu gas pembawa. Detektor pengionan tertentu memerlukan argon, gas yang kerapatannya sangat besar dan alirannya lebih lambat (penurunan tekanan lebih besar). Biasanya nitrogen dipakai dalam detektor ionisasi nyala, walaupun gas lain memang dapat dipakai. Dalam bagian berikut akan ditunjukkan bahwa tanggapan Detektor Ionisasi Nyala dan dengan demikian kepekaannya, akhirnya dipengaruhi oleh fase gerak. Detektor tangkap elektron (ECD) untuk halogen memerlukan nitrogen ditambah metana (5-10%). Detektor khas untuk S, P, dan N memerlukan helium atau nitrogen.

Kolom kapiler dengan laju aliran yang sangat rendah, 0,1–2 ml/menit, menggunakan nitrogen , helium, dan hidrogen. Laju aliran harus disesuaikan agar diperoleh kinerja detektor maksimum. DHB dapat dipakai dengan kolom kapiler jika ia cukup peka. Udara bertekanan, walaupun mudah diperoleh, tapi tidak dapat dipakai karena

oksigen akan mengoksidasi fase diam, detektor, dan senyawa yang memakai DHB, kita dapat memakai gas alam (propana atau butana dari keran gas) (Gritter,R.J., 1991).

Gas pengangkut atau Carrier Gas ditempatkan dalam silinder bertekanan tinggi. Biasanya tekanan dari silinder sebesar 150 atm. Tetapi tekanan ini sangat besar untuk digunakan secara langsung.

Gas pengangkut harus memenuhi persyaratan :

a. Harus innert ; tidak mudah bereaksi dengan cuplikan, cuplikan pelarut dan material dalam kolom.

b. Murni, mudah diperoleh dan murah. c. Sesuai/cocok untuk detektor.

d. Harus mengurangi difusi gas.

Gas-gas yang sering dipakai adalah : helium atau argon. Gas tersebut sangat baik, tidak mudah terbakar, tetapi sangat mahal. Konduktivitas panas gas-gas tersebut tinggi dan molekulnya kecil. Berdasarkan alasan faktor ekonomi atau harga maka H2 dan N2 -digunakan sebagai gas pengangkut. H2 mudah terbakar, sehingga harus berhati-hati dalam pemakaiannya. Disebabkan kualitas dari gas-gas tersebut berbeda-beda dari negara satu dengan negara lain, maka cara yang baik sebelum gas tersebut digunakan harus dikeringkan terlebih dahulu. Pengeringan dilakukan dengan menggunakan molecular sieve. Pengeringan gas pengangkut akan menjamin hasil yang dapat diulang (Sastrohamidjojo,H.S., 1985).

2. Pengatur tekanan

Kecepatan mengalir diatur oleh pengatur tekanan. Biasanya berkisar antara 10 – 50 psi (diatas tekanan ruang), yang membuat kecepatan mengalir sampai 150 ml/menit.

3. Tempat injeksi sampel

Pada umumnya, sampel berupa cairan disuntikkan ke dalam tempat masukan cuplikan permukaan kolom yang suhunya 50 oC. Suhu tempat injeksi tidak boleh terlalu tinggi sebab kemungkinan akan terjadi perubahan dari senyawa yang akan dianalisis.

4. Kolom

Kolom merupakan tempat berlangsungnya pemisahan komoponen campuran. Kolom berupa tabung gelas atau logam (stainless steel, tembaga, atau aluminium) dengan panjang 2 – 3 m dengan garis tengah 2 – 4 mm. tabung ini biasanya dibentuk melingkar agar mudah dimasukkan termostat (pengatur suhu). Proses pemisahan komponen terjadi di kolom.

5. Detektor

Detektor akan mendeteksi komoponen-komponen yang meninggalkan kolom. Detektor ini didasarkan pada perubahan daya hantar panas aliran gas yang disebabkan oleh adanya molekul analit.

6. Rekorder

Alat ini akan mencatat hasil percobaan pada lembaran kertas berupa kumpulan puncak yang disebut kromatogram (Hendayana, S., 1994).

2.4.3. Packed-Coloumn Inlet

Packed-Coloum Inlet termasuk ke dalam sistem inlet langsung pada kromatografi gas. Sistem ini sangat populer dan banyak dipakai secara umum pada analisis dengan metode kromatografi gas. Pacaked-coloumn inlet ini sistem kerjanya sederhana yaitu membawa semua effluent ke dalam kolom. Dengan demikian kolom akan terhindar dari kebuntuan, akibat komponen-komponen sampel yang tidak teratsirikan karena sampel yang masuk ke dalam inlet jenis ini akan mengalami proses penguapan (vaporizing). Oleh karena itulah sistem inlet ini kurang tepat untuk :

- sampel mudah mengalami dekomposisi atau thermolabil. - Sampel yang bersifat teradsorbsi polar.

- Separasi yang menghendaki efrisiensi yang tinggi.

- Sampel gas yang dianlisis dengan Kromatografi Gas Padat.

Gambar dibawah ini menunjukkan konfigurasi sebuah inlet packed-coloumn beserta “liner” dan adapternya. Adapter berfungsi sebagai penghubung sistem inlet dengan kolom kromatografi gas. Ada tiga jenis ukuran adapter yang menunjukkan bahwa packed-coloumn inlet dapat dihubungkan dengan kolom terpaking sampai kolom semi kapiler. Sedangkan “liner” yang terbuat dari pipa kapiler gelas berfungsi sebagai dinding dalam sistem inlet yang akan mecegah kontak bahan sampel dan zat kimia dengan logam dinding inlet. Disamping itu “liner” gelas pada sistem inlet juga juga seolah-olah berfungsi sebagai injektor pada saat proses suntik.

Sistem inlet packed-coloumn harus dilengkapi dengan sistem kontrol aliran masa (differential-pressure controller) yang berfungsi mengatur kecepatan alir gas pembawa ke kolom selama temperatur terprogram pada sistem inlet. Tekanan gas pembawa di pangkal kolom selalu harus dipantau untuk mengetahui kalau terjadi suatu kebocoran dan degradasi kolom.

Gambar 2.2. Packed-Coloumn Inlet beserta adapter dan “liner” dari gelas (dikutip dari Hewlet Packard-Palo Alto, USA).

Beberapa hal yang perlu diperhatikan apabila bekerja dengan Packed-Coloumn Inlet antara lain :

a. Gelas Liner

Banyak variasi gelas liner yang menyangkut perbedaan volumenya, yang disesuaikan dengan jenis kolom yang akan dipakai. “Liner” ini berfungsi untuk mencegah kontak uap zat kimia sampel dengan dinding inlet yang terbuat dari logam tahan karat. Sampel-sampel yang merupakan komponen molekul polar yang tidak akan teradsorpsi oleh permukaan dinding inlet dan di samping itu akan mengurangi dekomposisi komponen-komponen sampel.

b. Temperatur

Temperatur inlet hendaklah diprogram di atas titik didih pelarut sampel atau di atas titik didih komponen utama yang dituju untuk ditentukan. Temperatur yang tinggi akan menjadi salah satu penyebab :

- degradasi komponen-komponen sampel - pembawa balik effluent

- menaikkan diskriminasi samprit suntik.

Apabila terjadi efek negatif akibat temperatur seperti tersebut, maka perlu dicoba kembali dengan menurunkan temperatur 50oC dan percobaan diulang kembali. Sebaliknya terlalu rendahnya temperatur inlet maka akan menyebabkan penguapan sampel yang tidak sempurna yang terlihat sebagai distorsi puncak dan kecilnya kromatogram. Untuk mengatasi hal itu, maka perlu dinaikkan temperatur sekitar 50oC lagi dan percobaan diulang kembali.

c. Kecepatan Alir

Kecepatan alir gas pada Packed-Coloumn inlet harus selalu diatur dengan kontrol alir massa yang diukur dengan “flowmeter” (meter kecepatan alir) gelembung sabun pada muara detektor. Untuk sistem inlet Packed-Coloumn biasanya dipakai kecepatan aliran effluent 30 ml/menit apabila dipakai gas pembawa He.

d. Troubleshooting

Troubleshooting adalah antisipasi kromatografiwan untuk mengatasi segala bentuk masalah kromatografi gas khususnya antisipasi terhadap masalah pada sistem inlet Packed-Coloumn.

2.4.4. Keuntungan dan kerugian kromatografi gas

Kromatografi gas sebagai instrumen fisiko kimia utnuk keperluan analisis instrumental saat ini menduduki posisi yang sangat penting dan banyak dipakai dengan alasan :

1. Aliran fase mobil (gas) dengan kecepatan atau tekanan yang terkontrol atau terkendali.

2. Sangat mudah terjadi pencampuran uap sampel ke dalam aliran fase gas.

3. Pemisahan fisik terjadi di dalam kolom yang jenisnya banyak serta panjang dan temperaturnya dapat diatur.

4. Banyak sekali macam detektor yang dapat dipakai, sampai saat ini dikenal 13 macam detektor.

5. Komatogram gas dapat digabung dengan instrumen fisiko kimia lainnya sebagai contoh GC/FT-IR/MS yang merupakan tiga teknik yang terpadu.

Walaupun Kromatografi Gas memberikan keunggulan tersendiri di jajaran instrumen fisiko kimia lainnya, di lain pihak dihadapkan dengan suatu kenyataan :

1. Tuntutan analisis yang cepat dengan tetap mempertahankan kesahihan hasil analisis.

2. Sampel yang dianalisis berada dalam matriks yang kompleks dan jumlahnya banyak.

3. Komponen yang dianalisis umumnya terikat secara fisik atau kimia dalam suatu matrtiks sampel.

4. Komponen-komponen yang dianalisis memberikan perbedaan sifat-sifat fisiko kimia yang sempit sampai melebar (Mulja, M.H., 1994).

BAB III

BAHAN DAN METODE

3.1 ALAT DAN BAHAN

3.1.1 Alat-alat :

1. Tabung injeksi (Bombe) aliran gas ke PLANT 2. Tabung injeksi (Bombe) aliran gas ke TRAIN

3. Tabung injeksi (Bombe) aliran gas ke DIETANOL AMIN 4. Tabung injeksi (Bombe) aliran gas ke KARBONAT 5. 1 unit Kromatografi gas

3.1.2 Bahan-bahan yang digunakan berupa gas yaitu : 1. sample aliran gas ke plant

2. sample aliran gas ke Train 3. sample aliran gas ke Karbonat

4. sampel aliran gas ke DIETANOL AMIN 5. Gas pembawa He (Helium)

3.2 PROSEDUR KERJA

3.2.1 Aliran gas ke DIETANOL AMIN (DEA)

Dilakukan pengambilan sampel aliran gas ke DEA menggunakan tabung injeksi, lalu sampel di analisa menggunakan kromatografi gas. Kemudian diinjeksikan tabung injeksi (bombe) ke alat kromatografi gas. Dipilih method dan Run control kemudian ubah method stanby ke method FEED GAS. Ditunggu hingga kromatografi gas berubah dari not ready

menjadi ready. Dihidupkan pompa vacuum. Dibuka Valve Nidle Bombe hingga menghasilkan gelembung udara pada air ± 15 gelembung /detik Dibiarkan beberapa detik, kemudian ditutup Valve Nidle Bombe, lalu ditekan Start pada kromatografi gas. Ditunggu hingga ± 20 menit sampai prosesnya selesai (kromatogram terbentuk). Kemudian dipilih Print

3.2.2 Aliran gas ke PLANT

Dilakukan pengambilan sampel aliran gas ke PLANT menggunakan tabung injeksi, lalu sampel di analisa menggunakan kromatografi gas. Kemudian diinjeksikan tabung injeksi (bombe) ke alat kromatografi gas. Dipilih method dan Run control kemudian ubah method stanby ke method FEED GAS. Ditunggu hingga kromatografi gas berubah dari not ready menjadi ready. Dihidupkan pompa vacuum. Dibuka Valve Nidle Bombe hingga menghasilkan gelembung udara pada air ± 15 gelembung /detik Dibiarkan beberapa detik, kemudian ditutup Valve Nidle Bombe, lalu ditekan Start pada kromatografi gas. Ditunggu hingga ± 20 menit sampai prosesnya selesai (kromatogram terbentuk). Kemudian dipilih Print

3.3.3 Aliran gas ke TRAIN

Dilakukan pengambilan sampel aliran gas ke TRAIN menggunakan tabung injeksi, lalu sampel di analisa menggunakan kromatografi gas. Kemudian diinjeksikan tabung injeksi (bombe) ke alat kromatografi gas. Dipilih method dan Run control kemudian ubah method stanby ke method FEED GAS. Ditunggu hingga kromatografi gas berubah dari not ready menjadi ready. Dihidupkan pompa vacuum. Dibuka Valve Nidle Bombe hingga menghasilkan gelembung udara pada air ± 15 gelembung /detik Dibiarkan beberapa detik, kemudian ditutup Valve Nidle Bombe, lalu ditekan Start pada kromatografi gas. Ditunggu

hingga ± 20 menit sampai prosesnya selesai (kromatogram terbentuk). Kemudian dipilih Print

3.3.4 Aliran gas ke KARBONAT

Dilakukan pengambilan sampel aliran gas ke KARBONAT menggunakan tabung injeksi, lalu sampel di analisa menggunakan kromatografi gas. Kemudian diinjeksikan tabung injeksi (bombe) ke alat kromatografi gas. Dipilih method dan Run control kemudian ubah method stanby ke method FEED GAS. Ditunggu hingga kromatografi gas berubah dari not ready menjadi ready. Dihidupkan pompa vacuum. Dibuka Valve Nidle Bombe hingga menghasilkan gelembung udara pada air ± 15 gelembung /detik Dibiarkan beberapa detik, kemudian ditutup Valve Nidle Bombe, lalu ditekan Start pada kromatografi gas. Ditunggu hingga ± 20 menit sampai prosesnya selesai (kromatogram terbentuk). Kemudian dipilih Print

Kondisi Peralatan

Analisis Gas Metana dilaboratorium PT.ARUN NGL. Co.

a. Jenis sample : Aliran gas ke Plant, Aliran gas ke Trains, Aliran gas ke Carbonate, dan Aliran gas ke DEA.

b. Nama Alat : Kromatografi gas buatan HEWLETT PACKARD 6890 Series.

c. Gas pembawa : Helium (He) d. Suhu Inlet : 90 ºC e. Kolom : multicolumn f. Suhu Kolom : 90 ºC

g. Detektor : Thermal Conductivity Detector (TCD) h. Suhu Detector : 25 ºC

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data

4.1.1 Aliran gas ke DIETANOL AMIN (DEA)

Berdasarkan hasil analisis aliran gas ke Dietanol Amin diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4.1 : kandungan gas pada aliran gas ke DEA

komposisi % mol (M) Luas puncak area (P) Respon faktor (K) Luas puncak area sample (A) % mol sampel N2 0.756 3140 2.407 x 10-4 679.552 0.163 CH4 91.893 106874 8.598 x 10-4 46560 40.003 CO2 0.417 1174 3.552 x 10-4 291.529 0.103 C2H6 4.367 6389 6.835 x 10-4 3352.218 2.291 C3H8 1.451 4944 2.938 x 10-4 1270.958 0.373 i-C4H10 0.353 2962 1.192 x 10-4 353.947 0.042 n-C4H10 0.396 3038 1.303 x 10-4 401.029 0.052 i-C5H12 0.177 1053 1.681 x 10-4 198.089 0.033 n-C5H12 0.105 1098 0.956 x 10-4 120.214 0.011

total - - - - 43.071

4.1.2 Aliran gas ke TRAIN

Berdasarkan hasil analisis aliran gas ke TRAIN diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4.2 : komposisi gas pada aliran gas ke Train

komposisi % mol (M) Luas puncak area (P) Respon faktor (K) Luas puncak area sample (A) % mol sampel N2 0.587 3140 1.869 x 10-4 531.173 0.099 CH4 70.659 106874 6.611 x 10-4 36057 23.837

CO2 23.204 1174 197 x 10-4 163 3.211

C2H6 3.508 6389 5.491 x 10-4 2712.5 1.489 C3H8 1.098 4944 2.221 x 10-4 969.2 0.155 i-C4H10 0.271 2962 0.915 x 10-4 273.1 0.025 n-C4H10 0.311 3038 1.024 x 10-4 316.1 0.032 i-C5H12 0.147 1053 1.396 x 10-4 165.3 0.023 n-C5H12 0.007 1098 0.792 x 10-4 100.3 0.008

4.1.3 Aliran gas ke KARBONAT

Berdasarkan hasil analisis aliran gas ke Karbonat diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4.3 : komposisi gas pada aliran gas ke Karbonat

komposisi % mol (M) Luas peak area (P) Respon faktor (K) Luas puncak area sample (A) % mol sampel N2 0.596 3140 1.898 x 10-4 547.790 0.109 CH4 70.601 106874 6.606 x 10-4 36604 24.181

CO2 23.296 1174 198 x 10-4 166 3.287

C2H6 3.520 6389 5.509 x 10-4 275.107 0.151 C3H8 1.116 4944 2.257 x 10-4 1000.119 0.226 i-C4H10 0.272 2962 0.918 x 10-4 278.999 0.026 n-C4H10 0.312 3038 1.027 x 10-4 322.775 0.033 i-C5H12 0.135 1053 1.282 x 10-4 154.248 0.020. n-C5H12 0.077 1098 0.701 x 10-4 90.947 6.375

total - - - - 34.528

4.1.4 Aliran gas ke PLANT

Berdasarkan hasil analisis aliran gas ke PLANT diperoleh data sebagai berikut : Tabel 4.4 : komposisi gas pada aliran gas ke Plant

komposisi % mol (M) Luas puncak area (P) Respon faktor (K) Luas puncak area sample (A) % mol sampel N2 0.239 3140 0.761 x 10-4 231.234 0.016 CH4 72.473 106874 6.781 x 10-4 39534 26.808

CO2 19.614 1174 167 x 10-4 147 0.251

C2H6 4.516 6389 7.068 x 10-4 3732.522 2.638 C3H8 1.709 4944 3.457 x 10-4 1612.343 0.557 i-C4H10 0.435 2962 1.468 x 10-4 469.642 0.068 n-C4H10 0.517 3038 1.702 x 10-4 563.642 0.097 i-C5H12 0.246 1053 2.336 x 10-4 295.901 00.069 n-C5H12 0.149 1098 1.357 x 10-4 183.338 0.024

total - - - - 30.528

4.2 Perhitungan

Rumus

P M

K=

Dimana : K = respon faktor

M = konsentrasi komponen pada sampel

P = luas puncak area komponen pada kromatogram b. Menghitung konsentrasi komponen sampel

=

M K x P

Dimana : K = respon komponen

M = konsentrasi komponen pada sampel

P = luas puncak area komponen pada kromatogram c. Menghitung % mol sampel

% mol = K x A

Dimana : K = respon faktor

A = konsentrasi komponen sampel d. Menghitung kadar metana di dalam sampel

% 100 % % x moltotal molA X =

Dimana : X = % mol sampel sebenarnya

4.2.1. Aliran gas ke DEA

a. Respon Faktor P M K= N2 3140 756 . 0 =

CH4 106874 893 . 91 =

K = 8.598 x 10-4

CO2 1174 417 . 0 =

K = 3.552 x 10-4

C2H6

6389 367 . 4 =

K = 6.835 x 10-4

C3H8

4944 367 . 4 =

K = 2.938 x 10-4

i-C4H10

2962 353 . 0 =

K = 1.192 x 10-4

n-C4H10

3038 396 . 0 =

K = 1.303 x 10-4

i-C5H12

1053 177 . 0 =

K = 1.681 x 10-4

n-C5H12

1098 105 . 0 =

K = 0.956 x 10-4

b. % mol sampel % mol = K x A

N2 % mol = 2.407 x 10-4 x 679.552 = 0.163 CH4 % mol = 8.598 x 10-4 x 36604 = 40.003 CO2 % mol = 3.552 x 10-4 x 291.529 = 0.103 C2H6 % mol = 2.938 x 10-4 x 1270.958 = 0.373 i-C4H10 % mol = 1.192 x 10-4 x 353.947 = 0.042 n-C4H10 % mol = 1.303 x 10-4 x 401.029 = 0.052 i-C5H12 % mol = 1.681 x 10-4 x 198.089 = 0.033 n-C5H12 % mol = 0.956 x 10-4 x 120.214 = 0.011

c. Kadar Metana % 100 % % x moltotal molA X = % 100 071 . 43 003 . 40 x

X = = 92.870 %

4.3. Pembahasan

Dalam proses pendistribusian Gas Alam dan Gas Alam Cair, hal yang terpenting adalah mengetahui komposisi dari masing-masing Gas Alam tersebut. Kromatografi gas merupakan salah satu alat untuk menganalisa gas yang terdapat di PT.ARUN NGL. Pada dasarnya kromatografi gas mempunyai prinsip kerja pemisahan senyawa-senyawa fisika dan kimia dengan menggunakan dua fase yaitu fase gerak dan fase diam. Gas alam 60 – 90 % adalah metana (bergantung pada sumbernya), komponen gas alam lainnya yaitu etana, propana, butana, pentana, heksana, N2, CO2, H2S, Hg, dan H2O. Senyawa-senyawa pengotor (CO2, H2S, Hg, H2O) harus dihilangkan karena syarat gas alam untuk dapat dicairkan adalah bebas dari pemgotor. CO2 dan H2S diserap pada Benfield yaitu oleh Karbonat dan DEA Absorber. CO2 harus dihilangkan karena dapat membekukan alat-alat sebelum gas tersebut masuk ke proses pendinginan. Jadi CO2 dihilangkan agar tidak membahayakan alat dan tidak mengganggu jalannya proses sehinggga produk yang diharapkan sesuai dengan permintaan.

Dimana semakin banyak kadar metana di dalam suatu gas maka gas tersebut akan semakin baik. Dari hasil percobaan di dapat kadar metana yang berbeda-beda untuk stiap feed gas yaitu :

1. Feed gas to DEA kadar metananya adalah 92.870 %. 2. Feed gas to TRAIN kadar metananya adalah 82.541 %. 3. Feed gas to Carbonate kadar metananya adalah 82.541 %. 4. Feed gas to PLANT kadar metananya adalah 70. 277 %.

Berdasarkan hal diatas maka dapat diketahui bahwa kadar metana yang tertinggi terdapat pada Feed gas to DEA yaitu 92.870 %. Dimana hal ini di sebabkan oleh sedikitnya kandungan pengotor seperti CO2 di dalam feed gas tersebut.

Berdasarkan hal diatas maka di dapat kadar metana yang berbeda-beda pada setiap aliran gas. Hal ini disebabkan oleh sedikit banyaknya kandungan pengotor karbondioksida yang terdapat di aliran gas tersebut. Dimana semakin kecil kadar karbondioksida di dalam aliran gas maka kadar gas metananya akan semakin banyak dan kualitas dari gas tersebut akan semakin baik. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil kadar karbondioksida di dalam aliran gas maka kadar metananya akan semakin kecil dan kualitas gas tersebut akan semakin buruk. Pada aliran gas ke DEA di dapa kadar metana yang paling tinggi yaitu 92.870 % sehingga kualitasnya paling baik. Sedangkan pada aliaran gas ke Plant kadar metananya lebih rendah dibandingkan dengan yang lainnya yaitu 70.277 %, disebabkan karena banyaknya kadar karbondioksida di dalam gas tersebut.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari analisa yang dilakukan maka di dapat :

1. Kadar metana pada aliran gas ke DEA adalah 92.870 %. 2. Kadar metana pada aliran gas ke TRAIN adalah 82.541 %. 3. Kadar metana pada aliran gas ke Karbonat adalah 82.541 %. 4. Kadar metana pada aliran gas ke PLANT adalah 70. 277 %.

5.2. Saran

1. Melihat kadar metana yang tinggi untuk aliran gas ke DEA, aliran gas ke Karbonat, dan aliran gas ke TRAIN. Maka di harapkan dapat mempertahankan mutu tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Chakrabarty,B.N., 1981. Industrial Chemistry. Oxford & LBH-Publishing. London Gritter,R.J., 1991. Pengantar Kromatografi. Edisi ke-1. ITB. Bandung.

Hart,H., 2003. Kimia Organik. Edisi ke-2. Erlangga. Jakarta.

Hendayana. S., 2006. Kimia Pemisahan Metode Kromatografi Dan Elektroforesis. PT. Remaja Rosda karya. Bandung.

Keenan, C.W., 1984, Ilmu Kimia Untuk Universitas. Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Leighou, R.B., 1942. Chemistry Of Engineering Materials. Mc Graw-Hill. New York. Mulja, M.H., 1994. Perkembangan Instrumentasi Kromatografi Gas. Universitas

Airlangga. Surabaya.

Richey, H.G., 1983. Fundamental Of Organic Chemistry. Prentice-Hall Inc. London. Sastrohamidjojo,H., 1985. Kromatografi. Liberty. Yogyakarta.

Yazid, E., 2005. Kimia Fisika Paramedis. Andi-Offset. Yogyakarta.

c. Kadar Metana % 100 % % x moltotal molA X = % 100 071 . 43 003 . 40 x

X = = 92.870 %

4.3. Pembahasan

Dalam proses pendistribusian Gas Alam dan Gas Alam Cair, hal yang terpenting adalah mengetahui komposisi dari masing-masing Gas Alam tersebut. Kromatografi gas merupakan salah satu alat untuk menganalisa gas yang terdapat di PT.ARUN NGL. Pada dasarnya kromatografi gas mempunyai prinsip kerja pemisahan senyawa-senyawa fisika dan kimia dengan menggunakan dua fase yaitu fase gerak dan fase diam. Gas alam 60 – 90 % adalah metana (bergantung pada sumbernya), komponen gas alam lainnya yaitu etana, propana, butana, pentana, heksana, N2, CO2, H2S, Hg, dan H2O. Senyawa-senyawa pengotor (CO2, H2S, Hg, H2O) harus dihilangkan karena syarat gas alam untuk dapat dicairkan adalah bebas dari pemgotor. CO2 dan H2S diserap pada Benfield yaitu oleh Karbonat dan DEA Absorber. CO2 harus dihilangkan karena dapat membekukan alat-alat sebelum gas tersebut masuk ke proses pendinginan. Jadi CO2 dihilangkan agar tidak membahayakan alat dan tidak mengganggu jalannya proses sehinggga produk yang diharapkan sesuai dengan permintaan.

Dimana semakin banyak kadar metana di dalam suatu gas maka gas tersebut akan semakin baik. Dari hasil percobaan di dapat kadar metana yang berbeda-beda untuk stiap feed gas yaitu :

1. Feed gas to DEA kadar metananya adalah 92.870 %. 2. Feed gas to TRAIN kadar metananya adalah 82.541 %. 3. Feed gas to Carbonate kadar metananya adalah 82.541 %. 4. Feed gas to PLANT kadar metananya adalah 70. 277 %.

Berdasarkan hal diatas maka dapat diketahui bahwa kadar metana yang tertinggi terdapat pada Feed gas to DEA yaitu 92.870 %. Dimana hal ini di sebabkan oleh sedikitnya kandungan pengotor seperti CO2 di dalam feed gas tersebut.

Berdasarkan hal diatas maka di dapat kadar metana yang berbeda-beda pada setiap aliran gas. Hal ini disebabkan oleh sedikit banyaknya kandungan pengotor karbondioksida yang terdapat di aliran gas tersebut. Dimana semakin kecil kadar karbondioksida di dalam aliran gas maka kadar gas metananya akan semakin banyak dan kualitas dari gas tersebut akan semakin baik. Begitu pula sebaliknya, semakin kecil kadar karbondioksida di dalam aliran gas maka kadar metananya akan semakin kecil dan kualitas gas tersebut akan semakin buruk. Pada aliran gas ke DEA di dapa kadar metana yang paling tinggi yaitu 92.870 % sehingga kualitasnya paling baik. Sedangkan pada aliaran gas ke Plant kadar metananya lebih rendah dibandingkan dengan yang lainnya yaitu 70.277 %, disebabkan karena banyaknya kadar karbondioksida di dalam gas tersebut.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari analisa yang dilakukan maka di dapat :

1. Kadar metana pada aliran gas ke DEA adalah 92.870 %. 2. Kadar metana pada aliran gas ke TRAIN adalah 82.541 %. 3. Kadar metana pada aliran gas ke Karbonat adalah 82.541 %. 4. Kadar metana pada aliran gas ke PLANT adalah 70. 277 %.

5.2. Saran

1. Melihat kadar metana yang tinggi untuk aliran gas ke DEA, aliran gas ke Karbonat, dan aliran gas ke TRAIN. Maka di harapkan dapat mempertahankan mutu tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Chakrabarty,B.N., 1981. Industrial Chemistry. Oxford & LBH-Publishing. London Gritter,R.J., 1991. Pengantar Kromatografi. Edisi ke-1. ITB. Bandung.

Hart,H., 2003. Kimia Organik. Edisi ke-2. Erlangga. Jakarta.

Hendayana. S., 2006. Kimia Pemisahan Metode Kromatografi Dan Elektroforesis. PT. Remaja Rosda karya. Bandung.

Keenan, C.W., 1984, Ilmu Kimia Untuk Universitas. Jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Leighou, R.B., 1942. Chemistry Of Engineering Materials. Mc Graw-Hill. New York. Mulja, M.H., 1994. Perkembangan Instrumentasi Kromatografi Gas. Universitas

Airlangga. Surabaya.

Richey, H.G., 1983. Fundamental Of Organic Chemistry. Prentice-Hall Inc. London. Sastrohamidjojo,H., 1985. Kromatografi. Liberty. Yogyakarta.

Yazid, E., 2005. Kimia Fisika Paramedis. Andi-Offset. Yogyakarta.