Pemurnian Gas Alam Dengan Penyerapan Menggunakan Karbonat Dan Diethanolamine Pada Unit Benfield

PEMURNIAN GAS ALAM DENGAN PENYERAPAN

MENGGUNAKAN KARBONAT DAN DIETHANOLAMINE PADA

UNIT BENFIELD

KARYA ILMIAH

SYARIFAH MARYAM ALSHA

072409055

PROGRAM STUDI D 3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2010

PEMURNIAN GAS ALAM DENGAN PENYERAPAN MENGGUNAKAN KARBONAT DAN DIETHANOLAMINE PADA UNIT BENFIELD

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya

SYARIFAH MARYAM ALSHA 072409055

PROGRAM STUDI D 3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2010

PERSETUJUAN

Judul : PEMURNIAN GAS ALAM DENGAN

PENYERAPAN MENGGUNAKAN KARBONAT DAN DIETHANOLAMINE PADA UNIT BENFIELD

Kategori : KARYA ILMIAH

Nama : SYARIFAH MARYAM ALSHA

Nomor Induk Mahasiswa : 072409055

Program Studi : D 3 KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (F-MIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Di setujui di Medan, Juli 2010

Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua Pembimbing

DR. Rumondang Bulan, MS DR. Yuniarti Yusak,MS NIP. 195408301985032001 NIP.130809726

PERNYATAAN

PEMURNIAN GAS ALAM DENGAN PENYERAPAN MENGGUNAKAN KARBONAT DAN DIETHANOLAMINE PADA UNIT BENFIELD

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2010

SYARIFAH MARYAM ALSHA 072409055

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada ALLAH SWT,karena atas berkah, rahmah, taufiq, hidayah dan inayah-Nya maka selesailah penulisan karya ilmiah ini.Serta tak lupa penulis ucapkan shalawat dan salam kepada junjungan kita Nabi Besar Muhammad SAW.

Selama penulisan karya ilmiah ini dari awal sampai selesai, Penulis banyak mendapat dorongan, bantuan, motivasi dan petunjuk dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati Penulis menyampaikan penghargaan dan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orangtua saya Bapak S.A.Alaydrous dan Ibu F.Shahab yang telah mendidik,membesarkan dan membiayai kehidupan penulis dengan tulus hati dan penuh kasih sayang.Penulis hanya mampu memohon kepada ALLAH SWT semoga ibunda dan ayahanda selalu dalam keadaan sehat walafiat.

2. Abang saya Housni Alaydrous dan kakak – kakak saya Afraa Bariyah Alaydrous,dan Alvie Nur Alaydrous yang saya sayangi.

3. Ibu Dra.Yuniarti Yusak,MS.,selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing dan member masukan serta arahan kepada penulis dalam penyusunan karya ilmiah ini.

4. Bapak Prof.Dr.Harry Agusnar,M.Sc, M.Phill selaku Ketua Program Studi Diploma 3 Kimia Industri FMIPA USU.

5. Bapak Dr.Eddy Marlianto,M.Sc., sebagai Dekan FMIPA USU.

6. Ibu Dr.Rumondang Bulan, MS., Ketua Departemen Kimia FMIPA USU. 7. Kak Rosa Ria Indah, Kak Julia Kurnia atas dukungan, motivasi, pikiran,

tenaga, dan waktu yang diberikan kepada penulis.

8. Teman-teman seperjuangan di jurusan Kimia Industri 2007 FMIPA USU. 9. Kepada semua pihak yan tidak mungkin disebutkan namanya satu per satu,

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan karya ilmiah ini,untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran pembaca yang bersifat membangun.Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.Amien.

Medan, Mei 2010

ABSTRAK

Pada umumnya gas yang diperoleh dari lapangan atau dari perut bumi, masih mengandung gas-gas atau materi lain yang tidak diinginkan yang disebut impurities atau zat pengotor. CO2 dan H2S tergolong impurities yang sangat merugikan.Gas-gas

tersebut bersifat korosif dan dapat merusak bagian dalam peralatan pabrik dan sistem pemipaan.Gas CO2 dapat bersifat korosif jika didalam gas alam terkandung air yang

dapat ditimbulkan oleh CO2 dan H2S,maka penting sekali dilakukan penyerapan dan

EXPERIENCED GAS PURIFICATION WITH THE ABSORBTION USE CARBONATE AND DIETHANOLAMINE AT UNIT BENFIELD

ABSTRACT

General gas obtained from field or earth stomach still contain the gas or other dissimiliar item or gas is which don’t want or pollutant .CO2 and H2S pertained very

harming impurities.The gas have character of corrosive and can destroy the interior of equipments of factory and pipe system.Gas CO2 have character of corrosive if in

natural gas consisted in by a water which can be generated by important CO2 and

H2S.So is very important once done by absorbtion and dissociation maximally from

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

DAFTAR TABEL viii

Bab 1 Pendahuluan 1

1.1Latar Belakang 1

1.2 Identifikasi Masalah 3

1.3 Tujuan 3

1.4 Manfaat 4

Bab 2 Tinjauan Pustaka 5

1.1Larutan Benfield 5

2.2Analisa Benfield 5

2.2.1Pembersihan dengan Kabonat 6

2.2.2Penyerapan proses 8

2.2.3Absorbsi 13

2.3Zat yang akan diserap 15

2.4Prinsip dasar perolehan kadar dalam larutan Benfield 16

Bab 3 Bahan dan Metode 17

3.1 Alat 17

3.2 Bahan 18

3.3 Prosedur 18

Bab 4 Hasil dan Pembahasan 21

4.1 Data hasil analisa 21

4.2 Pembahasan 22

Bab 5 Kesimpulan dan Saran 23

5.1 Kesimpulan 23

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman

ABSTRAK

Pada umumnya gas yang diperoleh dari lapangan atau dari perut bumi, masih mengandung gas-gas atau materi lain yang tidak diinginkan yang disebut impurities atau zat pengotor. CO2 dan H2S tergolong impurities yang sangat merugikan.Gas-gas

tersebut bersifat korosif dan dapat merusak bagian dalam peralatan pabrik dan sistem pemipaan.Gas CO2 dapat bersifat korosif jika didalam gas alam terkandung air yang

dapat ditimbulkan oleh CO2 dan H2S,maka penting sekali dilakukan penyerapan dan

EXPERIENCED GAS PURIFICATION WITH THE ABSORBTION USE CARBONATE AND DIETHANOLAMINE AT UNIT BENFIELD

ABSTRACT

General gas obtained from field or earth stomach still contain the gas or other dissimiliar item or gas is which don’t want or pollutant .CO2 and H2S pertained very

harming impurities.The gas have character of corrosive and can destroy the interior of equipments of factory and pipe system.Gas CO2 have character of corrosive if in

natural gas consisted in by a water which can be generated by important CO2 and

H2S.So is very important once done by absorbtion and dissociation maximally from

Bab 1

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

LNG merupakan singkatan dari “Liquefied Natural Gas” atau bisa diartikan sebagai gas alam yang di cairkan. Prinsip utama dari pencairan ini adalah menurunkan suhu gas dari 22 oC menjadi -160 oC. Prinsip pencairan gas alam ini adalah menurunkan suhu gas dengan proses pendinginan dan expansi pada temperatur rendah sekali yang disebut cryogenic temperatur yaitu 160 oC pada tekanan di bawah 1 atm.

Tujuan dari pencairan ini adalah untuk mempertinggi efesiensi pengangkutan dan penyimpanan ( Loading & Storage ), karena volume gas sebelum dan sesudah di cairkan adalah 620:1 artinya kita akan mendapatkan 1 cuft LNG jika kita mencairkan gas alam sebanyak 620 cuft. Pada masa-masa lalu pemakaian gas alam sebagai sumber energi masih belum mendapat perhatian karena kesulitan dalam pengangkutan dan penyimpanan.

Selain memproduksi LNG sebagai produk utama, PT.Arun LNG juga menghasilkan kondensat sebagai produk sampingan berupa fraksi-fraksi hidrokarbon yang terikut bersama-sama dengan gas alam dari sumbernya yaitu ladang gas Arun.

LNG merupakan alternatif energi yang mempunyai prospek cukup baik dewasa ini, karena hasil pembakarannya memiliki tingkat polusi yang rendah, efisiensi pembakarannya cukup tinggi sehingga mudah dikontrol.(Arun.PT,2001)

Bagi masyarakat Indonesia, LNG merupakan sumber daya alam yang potensial.Semula sumber daya alam ini berbentuk endapan gas bumi sangat luas yang terpendam didalam perut bumi.Kemudian gas bumi tersebut diproses menjadi bahan bakar cair.Tanpa LNG, gas bumi yang berjumlah ratusan triliyun kaki kubik akan tetap terperangkap di dalam perut bumi. (Ab’daoe,1996)

Gas alam selain mengandung gas-gas hidrokarbon juga mengandung senyawa yang dapat mengkontaminasi seperti gas CO2 dan H2S, N2 serta uap air dengan kadar

CO2 sebesar 19,2 % volume dan uap air yang relatif besar dibandingkan H2S sebesar

10 ppm dan N2 yang bernilai trace.

Pada umumnya gas yang diperoleh dari lapangan atau dari perut bumi, masih mengandung gas-gas atau materi lain yang tidak diinginkan tersebut disebut impurities atau zat pengotor.Gas CO2 dan H2S tergolong impurities yang sangat merugikan.Gas

CO2 akan membeku pada temperatur yang sangat rendah sehingga menyebabkan

pemampatan pada pipa-pipa atau tube-tube yang terdapat pada alat pencairan gas alam.Sedangkan gas H2S sendiri merupakan gas berbau dan beracun yang sangat

korosif terhadap peralatan peralatan perpipaan di pabrik.Sehingga kedua komponen ini harus dihilangkan dari dalam gas umpan.

Proses penyerapan dilakukan dengan menggunakan larutan Benfield, untuk mengetahui seberapa besar efisiensi yang diberikan larutan benfield dalam penyerapan gas CO2 dan H2S.Hal ini dikarenakan penyajian data yang akurat dari hasil analisa

laboratorium akan merupakan dasar operasional kilang sehingga unit operasi dapat bekerja secara optimum.

1.2 Identifikasi Masalah

Seiring dengan menipisnya cadangan gas alam dari sumber ladang gas PT.Arun Lhoksukun dan dari NSO,maka kadar CO2 dan H2S akan semakin tinggi.Oleh karena

itu harus dilakukan upaya untuk meminimalisasikan kandungan gas-gas tersebut dengan meningkatkan efisiensi proses penyerapan gas tersebut dengan menggunakan larutan benfield.

1.3 Tujuan

• Menghilangkan zat – zat impurities yang dapat menggangu atau merusak peralatan-peralatan pabrik pada proses pemurnian gas alam.

1.4 Manfaat

• Mencegah terjadinya pemampatan pada pipa-pipa atau tube-tube yang terdapat pada alat pencairan gas alam.

Bab 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Larutan Benfield

Larutan benfield merupakan suatu bentuk sistem yang berupa larutan yang digunakan untuk menyerap dan memisahkan gas-gas impurities seperti H2S dan CO2.Larutan ini

terdiri dari larutan karbonat dan larutan DEA yang mana dapat menyerap kandungan gas-gas impurities tersebut hingga 98%.Larutan carbonat berwarna gelap sedangkan larutan DEA berwarna 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 SG (Anonim,1996).

2.2 Analisa Benfield

Unit 30 menerima feet gas dari condensate recovery unit 20.Gas ini mengandung hidrokarbon berat,karbon dioksida,sejumlah kecil hydrogen sulfide dan merkuri.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 kekarbonat absorber,sejumlah CO2

dan H2S dipisahkan pada bagian ini.Hal ini dilakukan dengan mencuci gas dengan

larutan potassium karbonat panas dengan penambahan DEA sebagai zat yang membantu proses penyerapan di dalam carbonate absorber.

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 Dietanol Amin (DEA) dan vanadium sebagai faktor koreksi pada perhitungan nanti.K2CO3 yang ada dalam

larutan akan beraksi dengan HCl dan membentuk KHCO3 pada pH 8.1 (titik akhir

2.2.1. Pembersihan dengan karbonat

Gas yang telah di bersihkan dari merkuri langsung menuju karbonat absorber,sejumlah CO2 dan H2S dipisahkan pada system ini.Hal ini dilakukan dengan

mencuci gas yang masuk dengan larutan potassium karbonat panas dengan tambahan DEA dan amonium metavanadate.

DEA dalam larutan membantu untuk mempercepat reaksi penyerapan atau bertindak sebagai katalisator,sedangkan amanium metavadate berfungsi membentuk lapisan pelindung pada pipa baja untuk mencegah korosi.

Pada saat gas melewati karbonat absorber,kandungan CO2 dikurang dari 22%

menjadi 1% sebab,syarat kemurnian akhir yang diharapkan adalah kurang dari 100 ppm CO2 dan H2S ini disebut benfield Hi-pure system.

Penyerapan dan pemisahan CO2 ditentukan oleh beberapa factor yang harus

diperhatikan setiap saat,yaitu kadar larutan karbonat,temperature,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 meningkatnya kadar larutan,laju reaksi akan sedikit berkurang,tapi 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 sebagai berikut :

1. Berat jenis merupakan penuntun yang pentimg untuk kandungan potassium karbonat.Pada konsentrasi antara 30% - 33% berat jenis yang dikoreksi harus 1.255 sampai 1.288 pada 100 ºC.

2. % K2CO3 dan % KHCO3 ,nilai ini diperoleh dari analisa volumetric (titrasi).Nilai

tersebut penting untuk memperoleh nilai lain yaitu % EQ K2CO3 dan factor

konversi (fc).

3. % EQ K2CO3,ini penting untuk mengontrol keseimbangan jumlah air didalam

system.% EQ ini harus dikontrol pada konsentrasi 30% - 33% K2CO3.Hal ini

penting agar memberikan cukup karbonat dan sirkulais untuk memaksimalkan penyerapan CO2.

4. Fraksi konversi ,fc ini berarti fraksi dari pengisian pertama K2CO3 yang telah

dikonversikan menjadi KHCO3 melalui reaksi dengan CO2.

Umumnya lean solution akan memberikan sekitar 40% yang terkonversi,jadi mempunyai fc sebesar 0.4. Semakin rendah fc maka semakin baik dan semakin tinggi kemampuan larutan itu untuk menyerap CO2,sebaliknya semakin tinggi larutan maka

semakin tinggi fc larutan maka semakin rendah daya serap CO2 nya,ini disebut dengan

larutan ”Rich Carbonate” atau larutan yang telah banyak mengandung CO2 dan ini

harus diregenerasi.(Ali.M,2006)

2.2.2. Penyerapan Proses

Setelah melewati karbonat absorber,sisa kandungan gas asam hanya 0.4-0.5% saja.Hasil dari kapasitas penyerapan ini dapat dianalisa dari larutan kekuatan yang dapat di operasikan (tentunya disesuaikan dengan feed gas rate).Jika spesifikasi yang diminta tidak tercapai,selidiki hal-hal dibawah ini :

a. Kualitas selama operasi b. Kualitas larutan

c. Potensi untuk peralatan d. Kondisi untuk operasi

Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi hasil absorbsi adalah kualitas larutan.Dalam operasi,larutan ini terdiri dari : Lean Carbonat,Rich Carbonate,larutan promoter ,impurities / kontaminan dan bahan yang tidak diinginkan.

Kualitas larutan sangat dipengaruhi oleh susunan komposisi zat-zat di atas,ini dapat di analisa dari komposisi larutan karbonat,fraction convert,% DEA dalam larutan karbonat,pengaruh kontaminasi dan water balance.

Analisa larutan karbonat mencakup :

I.% Berat K2CO3 dan KHCO3,

- Penentuan % berat K2CO3 dan KHCO3 dianalisa dilaboratorium melalui titrasi

dengan menggunakan asam dan indicator.

- Kedua analisa ini dipakai sebagai landasan pertama untuk selanjutnya mencari % eqivalen K2CO3 dan fraction convert (fc).Jadi analisa ini secara tidak

langsung menunjukkan komposisi yang ada dalam lean carbonate yang dioperasikan.

Spesifikasi :

% WT.K2CO3 adalah 18.0-21.4 Rendah – perlu regenerasi

- Lean carbonate % WT.KHCO3 adalah 15.2-19.1 Tinggi – regenerasi kurang baik

- Efek terhadap absorbsi jelek .

II.Spesifik gravity (SG)

SG merupakan petunjuk penting tentang kandungan K2CO3,jadi dengan adanya

analisa SG ini,secara langsung dapat dimanfaatkan untuk :

- Mengkoreksi konsentrasi larutan (perhatikan larutan )

- Pengaturan suhu operasi

- Mempertahankan efisiensi kerja pompa karbonat.

Spesifikasi (100°C – 0°C) 1.235 – 1.300

Perubahan SG berbanding lurus dengan perubahan Eq K2CO3.

III.% Ekuivalen K2CO3

Analisa ini menunjukkan beberapa % K2CO3 yang baik yang dikonversikan

dari %KHCO3 maupun yang merupakan % K2CO3.

- Penyerapan gas asam yang maksimal

- Tindakan yang dilakukan untuk mencegah larutan yang kemungkinan : Salting out,penyumbatan,erosi terhadap lapisan vadasi

- Mengatur keseimbangan H2O dalam sistem.

IV.Fraction convert (Fc)

Fc adalah berapa % K2CO3 yang berubah menjadi KHCO3 didalam jumlah

keseluruhan larutan lean carbonate yang dipakai untuk absorbsi.

Perhitungan : Fc = 3 2 % 69 . 0 3 % CO EQK x KHCO Penggunaan Fc

Lean carbonate yang dipompakan untuk absorbsi diasumsikan sebagai K2CO3.Tetapi

dalam proses,larutan tersebut telah diregenerasi tidak semurni K2CO3.Jika masih

banyak kandungan KHCO3 ,maka praktis komponen tersebut tidak berfungsi untuk

menyerap lagi.Karena itu diharapkan lean carbonate mempunyai nilai fc yang kecil,artinya kandungan KHCO3 yang sedikit dalam lean carbonate.Jadi fc dapat

dijadikan standar untuk menentukan mutu dari regenerasi larutan dalam operasi. Spesifikasi : 2.5 – 4.0 < 2.5 hati-hati salting out larutan

> 4.0 absorbsi jelek,tingkatan regenerasi.

V.% DEA dalam karbonat

Walaupun DEA dapat meningkatkan laju penyerapan CO2,penambahan %

DEA lebih tinggi dari di desain,belum tentu berbanding lurus dengan kenaikan laju penyerapan.Jadi % DEA dalam larutan karbonat,diharapkan seoptimun mungkin sesuai dengan indikasi performan dari proses unit yang sedang berlangsung.

Spesifikasi : 2.5 – 4.0% < 2.5 % absorbsi jelek

> 4.0% tidak ada pengaruh,malah pemborosan.

Adanya kontaminan-kontaminan didalam larutan seperti karat,hidrogen cair,kotoran,pelumas dan lain-lain akan mengganggu proses absorbsi acid gas oleh larutan.Salah satu akibat yang dapat timbul adalah foaming.

Pengaruh kontaminasi

Kontaminan menurun surface tension dari larutan (yang dimaksud dengan turunnya surface tension adalah berkurangnya daya molekul larutan untuk menarik molekul gas disekelilingnya disebabkan konsentrasi molekul larutan lebih tinggi dibanding konsentrasi molekul gas).

VI.Foam Height

Dengan metoda memberi gelembung gas melalui contoh larutan selama 2 menit, akan timbul “ pembusaan / foam “.Tinggi busa / foam heigh diukur dalam satuan cm,pada temperatur 90 – 100 °C.

Jika dalam percobaan tinggi busa cukup rendah,kemungkinan terjadinya foaming relatif kecil.Foam height ini diharapkan tidak lebih dari 6cm / 90 °C.

Spesifikasi max 6 : lebih kecil = tidak menjadi masalah Lebih besar = regenerasi jelek

VII.Collapse Time

Pembusaan yang terjadi dalam analisa foam heigh diatas, kemudian dihitung berapa lama waktu penyusutan busa tersebut sampai hilang,dipakai satuan waktu dalam detik pada temperatur 90 °C. Spesifikasi analisa waktu maksimum 10 detik. Lebih kecil = tidak berpengaruh,kalau lebih besar = hati-hati foaming.

VIII.Partikulate Matter

Analisa ini menyatakan berapa banyak kandungan partikel-partikel padat yang terkandung dalam larutan.Hal ini dapat timbul karena :

a. Kotoran yang terkontaminasi dalam larutan

b. Kemungkinan terjadi kristal,sebab makin tinggi konsentrasi larutan,cendrung terjadi pembentukan kristal pada suhu proses yang normal.

c. Filtrasi sudah tidak bekerja secara sempurna,maka perlu penggantian filter yang baru.Seandainya filter masih baik ( P rendah, flow mencukupi / normal).Tetapi partikulate matter naik,menandakan akan terjadinya foaming / erosi dalam unit pabrik.(Fikri.F,1983)

2.2.3.Absorbsi

Absorbsi adalah peristiwa terserapnya suatu zat (absorbat ) oleh zat lain (absorben).Absorbsi merupakan salah satu cara untuk memisahkan atau mengurangi sesuatu konstituen dalam fasa gas dengan menggunakan solven penyerap tentu secara selektif yang dapat melarutkan atau menyerap konstituen yang diinginkan.Solven penyerap harus dipilih secara tepat ditinjau dari sifat-sifat fisika,kimia ,harga, dan batas-batas pemakaian.Pada absorbsi gas,uap dapat larut diserap dari campurannya dengan gas yang aktip atau gas yang lembab dengan bantuan zat cair sehingga zat terlarut (solute gas) dapat larut dalam jumlah banyak ataupun sedikit.Operasi penyerapan gas dijalankan dengan cairan tertentu,dengan harapan salah satu gas tersebut terserap oleh cairan tertentu.

Pada umumnya proses penyerapan dilakukan dalam suatu menara,baik yang tersusun dari jumlah try (try tower) ataupun yang berisi sejumlah bahan isian pada ketinggian tertentu (packet tower).

Absorbsi termasuk proses pemisahan menurut dasar operasi difusional, dengan transfer massa berlangsung secara difusi antara dua fase yang saling berkontak.Dalam opersi,alat yang umum digunakan adalah menara isian berbentuk kolom silinder yang dilengkapi dengan saluran pemasukan zat cair terdapat pada bagian atas dan bagian bawah menara.

2.3. Zat yang akan diserap

1.Karbon dioksida (CO2)

Karbon dioksida merupakan gas yang tahan api.Gas ini memiliki sifat tidak berbau,tidak berwarna.Disamping tidak mudah terbakar,CO2 juga dapat larut dalam

air membentuk asam karbonat H2CO3, Hidrokarbon dan sebagian besar cairan

organik.Karbon dioksia sering digunakan pada bahan bakar aerosol, pengujian pada suhu rendah,pemadam kebakaran udara inert,pengolahan air diperkotaan,obat-obatan,gas pelindung pengelasan dan lain-lain.

2.Hidrogen sulfida (H2S)

Gas H2S merupakan gas yang sangat berbau dan beracun, karena pada kadar

tertentu gas ini dapat menyebabkan kematian pada makhluk hidup.Gas ini terkandung dalam bumi,harus dipisahkan terlebih dahulu untuk memudahkan proses pengerjaan selanjutnya.Pemisahan gas ini bertujuan untuk menghasilkan sulfur yang berupa serbuk padat yang berwarna kuning dan memiliki bau khas.Sulfur ini dapat digunakan untuk obat-obatan,bahan kosmetik dan lain-lain.(Kohl.A,1970)

2.4.Prinsip Dasar Perolehan Kadar Dalam Larutan Benfield

Prinsip yang digunakan adalah titrasi asam-basa serta penyerapan air sebagai pelarutnya.Didalam larutan benfield terkandung karbonat,dimana karbonat merupakan suatu basa,maka zat peniter yang digunakan dalah larutan yang bersifat asam.

Dalam memilih suatu asam untuk digunakan dalam larutan standart,hendaknya diperhatikan faktor-faktor berikut :

• Asam itu harus asam kuat,artinya sangat terdisosiasi

• Asam itu tidak boleh atsiri (mudah menguap)

• Larutan asam itu harus stabil

• Asam itu tidak boleh merupakan pengoksid kuat sehingga dapat merusak senyawa organik yang digunakan sebagai indikator.(Anonim,1979)

Bab 3

BAHAN DAN METODE

3.1.Alat

Alat-alat yang digunakan yaitu :

- Seperangkat alat titrasi (835 Titrino) Methrom

- Beaker Glass Pyrex

- Neraca analitis Chyo

- Hydrometer Ertco

- Thermometer Ertco

- Erlenmeyer Pyrex

- Stopwatch Cronus

- Filteer paper Millipore 0.8μm - Magnetik stirer

- Pipet

3.2 Bahan

Bahan–bahan yang digunakan yaitu : - Indikator PP

- H2SO4 15 %

- Asam periodik 2.4 %

- Natrium Hidrogen Karbonat (NaHCO3)

- Natrium Arsenit 0.2024 N

- Strach Indikator

- Iodium 0.1 N

- K2CO3 30 %

3.3 Prosedur

1. Penentuan Kadar Karbonat / DEA

• Masukkan 100 ml aquadest kedalam beaker glass

• Tambahkan 1 tetes indicator Phenolphthalein (pp)

• Pipet sampel lalu lap dengan kertas tissue bagian luarnya

• Timbang dengan neraca analitis,terlebih dahulu buat neraca pada posisi 0 gram.Pipet sample tersebut kedalam beaker glass tadi sebanyak 5-7 tetes

• Masukkan stirer ke dalam beaker glass tersebut lalu titrasi dengan menggunakan HCl 0.2N

2.Penentuan DEA dalam Carbonate

• Masukkan blanko (K2CO3) 30% sebanyak 1ml

• Timbang sample karbonat sebanyak 0.5 – 1gram

• Tambahkan 10 ml H2SO4 15%

• Panaskan diatas hot plate sampai mendidih

• Didinginkan pada suhu kamar

• Tambahkan 7ml periodic acid 2.4% diamkan 10ml

• Tambahkan 125ml Natrium Hidrogen Carbonate jenuh lalu dikocok

• Tambahkan 10ml Natrium Arsenit lalu dikocok,diamkan 5 menit

• Tambahkan 5 ml starch indicator

• Titrasi dengan iodium 0.1N sampai warnanya berubah menjadi biru Berat sample

3.Penentuan Spesific Gravity (SG)

• Dimasukkan larutan karbonate kedalam gelas ukur 250 ml

• Dimasukkan hidrometer

• Diukur suhu dengan thermometer

• Dicatat temperature dan SG nya

4.Penentuan Particulate Matter

• Masukkan sample carbonate masing-masing 100 ml ke dalam beaker glass

• Timbang Filter Paper Millipore 0.8 µm dan catat beratnya masing-masing

• Terlebih dahulu panaskan air aquadest secukupnya

• Analisa dengan alat air cadet dan alat vacum lainnya

• Letakkan kertas Millipore pada corong vacuum dan basahi dahulu dengan air

• Kemudian tuangkan sample karbonat/DEA dan bilas dengan air hangat sampai diperkirakan bersih dari karbonat (demikian pula untuk sample berikutnya)

• Keringkan kertas Millipore tadi dan timbang beratnya

5.Foaming height

• Panaskan sampel pada suhu 90-100 ºC

• Di ukur tingkat pembusaan sampel

6.Collapse Time

Bab 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Analisis

Berdasarkan analisa yang telah dilakukan selama melakukan kerja praktek lapangan,diperoleh data sebagai berikut :

Lean Carbonate Train 4 Train 5 Train 6 Spesifikasi

SG at 100°C 1.258 1.269 1.229 1.235-1.300

% K2CO3 19.9 20.0 19.5 18.0 - 20.4

% KHCO3 15.3 16.8 16.1 15.2 -19.1

% EQ.K2CO3 32.4 31.6 31.3 32.0 - 33.0

Iron content,ppm Fe - - - 100 max

% DEA in L.Carb - - - 3.0 – 4.0

Foaming Height,cm 5.0 5.5 5.0 6.0 max

Collapse Time,sec 4.6 3.4 7.6 10.0 max

Part.matter, ppm - - -

Level Carb. Abs./Reg

56/51 55/62 56/58

4.2. Pembahasan

Ternyata masing-masing data yang diperoleh memenuhi spesifikasi yang ada. Ini menunjukkan bahwa peralatan – peralatan pabrik yang digunakan masih berfungsi dengan baik.Hal ini dikarenakan tidak ada lagi zat pengotor seperti gas CO2

yang akan membeku pada temperatur yang sangat rendah sehingga menyebabkan pemampatan pada pipa-pipa atau tube-tube yang terdapat pada alat pencairan gas alam.Disamping itu, Karbondioksida tidak mempunyai nilai bakar, jadi keberadaannya dalam gas alam akan menurunkan nilai bakar atau heating value gas alam.

Sedangkan gas H2S merupakan gas yang berbau menyengat, beracun dan

impur ities yang menganggu proses pabrik. Untuk mencegah terbentuknya amalgam Al dan Mg, karena larut dalam Hg. Amalgam dengan H2O membentuk oksida yang dapat

menyumbat tube. Sehingga harus dihilangkan agar tidak mengganggu proses dan lingkungan.

Disebabkan Gas - gas tersebut berasal dari lapangan atau dari dalam perut bumi, yang disebut impurities atau zat pengotor.

Bab 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

o Spesifik gravity yang diperoleh pada train 4 yaitu 1.258, hal ini sesuai dengan spesifikasi yang ada yaitu 1.235 – 1.300,

o % K2CO3 yang diperoleh pada train 5 yaitu 20.0, hal ini sesuai dengan spesifikasi

yang ada yaitu antara range 18.0 – 20.4, % KHCO3 pada Train 6 yaitu 16.1, hal ini memenuhi spesifikasi yang telah ditetapkan yaitu 15.2 – 19.1, % Eq.KHCO3

yang diperoleh pada train 6 yaitu 31.3,hal ini sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan yaitu antara range 30.0 – 33.0

o Foam height yang diperoleh pada Train 5 yaitu 5.5 cm, hal ini memenuhi standar, dimana tinggi maksimal pembusaan adalah 6 cm, dan Collapse Tme yang diperoleh dari Train 4 adalah 4.6 dimana maksimal waktu penyusutan busa adalah 10 detik.

o Kemampuan karbonat menyerap CO2 dipengaruhi oleh komposisi CO2 dalam

feed gas,kondisi larutan penyerap,kondisi packing (pall ring), dan kondisi operasi (temperatur,tekanan dan promotor).

5.2.Saran

Mengingat semakin menipisnya persediaan gas alam yang berdampak pada meningkatnya kadar impurities, diharapkan faktor – faktor yang menentukan penyerapan dan pemisahan impurities harus diperhatikan setiap saat.Hal ini bertujuan agar diperoleh hasil terbaik dari proses penyerapan.

DAFTAR PUSTAKA

Abda’oe,F. 1996. LNG Indonesia. Jakarta : Pertamina

Anonim. 1979. Sour – Gas Processing and Sulfur Recovery. Oklahoma : The Petrolium Publishing Company

Anonim . 1996. Process Engineering Manual. Lhoksemawe : PT.Arun NGL Arun,PT. 2001. Production Division Laboratory.Lhoksemauwe: PT.Arun NGL Athur,K. 1970. Gas Purification. Third Edition. Texas: Houston

Fauzi,F. 1983. Destilasi. Lhoksemawe: PT.Arun NGL

Muslim,A. 2006. Proses Pengolahan Gas Alam pada Unit-3X. Lhoksemawe: PT.Arun NGL

Skema kerja

1.penentuan kadar karbonat

Lean karbonate

- Di masukkan 100 mL aquades ke dalam beaker glass

- Di tambahkan 1 tetes indikator phenolphthalein(pp)

- Sampel di pipet dan dan di bersih kan dengan tissue bagian luarnya

- Di timbang sampel dengan neraca analistis,terlebih dahulu buat neraca pada posisi 0 gram.

- Di pipet sampel tersebut ke dalam beaker glass tadi sebanyak 5-7 tetes

- Di timbang kembali pipet tersebut dan di catat berat sampel tersebut

- Di masukkan stirer ke dalam beaker glass tersebut

- Di titrasi dengan menggunakan 751 GPD titrino dan HCl 0.2 N

Hasil

2. Penentuan DEA dalam karbonat

Sampel Lean Carbonate

- Di masukkan sebanyak 0,5-1 gram ke dalam erlenmayer

- Di masukkan blanko (K2CO3) 30 % sebanyak 1 ml - Ditambahkan 10 ml H2SO4 15%

- Dipanaskan di atas Hot Plate sampai mendidih

- Didinginkan pada suhu kamar

- Ditambahkan 7 ml asam periodic 2.4%,diamkan selama 10 menit

- Ditambahkan 125 ml Natrium Nitrogen Karbonat jenuh,lalu dikocok

- Ditambahkan 10 ml Natrium Arsenit lalu dikocok,diamkan selama 5 menit

- Ditambahkan 5ml stach indikator

- Dititrasi dengan iodium 0.1 N samapai warnanya berubah menjadi biru

Hasil

3. Penentuan Spesific Gravity (SG)

larutan karbonat

- Dimasukkan kedalam gelas ukur 250 ml - Dimasukkan hidrometer

- Diukur suhu dengan thermometer - Dicatat temperature dan SG nya

hasil

4.Penentuan Partikulate Metter

Lean Carbonate

- Dimasukkan 100 ml kedalam beaker glass

- Ditimbang filter paper millipore 0.8 µm

- Dicatat berat masig-masing

- Dipanaskan aquades terlebih dahulu

- Dianalisa dengan alat air cadet dan alat vakum lainnya

- Dituangkan sampel carbonat dan dibilas dengan air hangat sampai diperkirakan bersih dari karbonat

- Dikeringkan kertas millipore tadi dan ditimbang beratnya

5.Foaming height Sampel

- Di Panaskan pada suhu 90-100 ºC

- Di ukur tingkat pembusaan sampel

Hasil

6.Collapse Time Sampel

- Dihitung berapa lama waktu penyusutan busa tersebut sampai hilang

DAFTAR PUSTAKA

Abda’oe,F. 1996. LNG Indonesia. Jakarta : Pertamina

Anonim. 1979. Sour – Gas Processing and Sulfur Recovery. Oklahoma : The Petrolium Publishing Company

Anonim . 1996. Process Engineering Manual. Lhoksemawe : PT.Arun NGL Arun,PT. 2001. Production Division Laboratory.Lhoksemauwe: PT.Arun NGL Athur,K. 1970. Gas Purification. Third Edition. Texas: Houston

Fauzi,F. 1983. Destilasi. Lhoksemawe: PT.Arun NGL

Muslim,A. 2006. Proses Pengolahan Gas Alam pada Unit-3X. Lhoksemawe: PT.Arun NGL

Skema kerja

1.penentuan kadar karbonat

Lean karbonate

- Di masukkan 100 mL aquades ke dalam beaker glass - Di tambahkan 1 tetes indikator phenolphthalein(pp)

- Sampel di pipet dan dan di bersih kan dengan tissue bagian luarnya

- Di timbang sampel dengan neraca analistis,terlebih dahulu buat neraca pada posisi 0 gram.

- Di pipet sampel tersebut ke dalam beaker glass tadi sebanyak 5-7 tetes

- Di timbang kembali pipet tersebut dan di catat berat sampel tersebut

- Di masukkan stirer ke dalam beaker glass tersebut - Di titrasi dengan menggunakan 751 GPD titrino dan HCl

0.2 N

Hasil

2. Penentuan DEA dalam karbonat

Sampel Lean Carbonate

- Di masukkan sebanyak 0,5-1 gram ke dalam erlenmayer - Di masukkan blanko (K2CO3) 30 % sebanyak 1 ml

- Ditambahkan 10 ml H2SO4 15%

- Dipanaskan di atas Hot Plate sampai mendidih - Didinginkan pada suhu kamar

- Ditambahkan 7 ml asam periodic 2.4%,diamkan selama 10 menit - Ditambahkan 125 ml Natrium Nitrogen Karbonat jenuh,lalu

dikocok

- Ditambahkan 10 ml Natrium Arsenit lalu dikocok,diamkan selama 5 menit

- Ditambahkan 5ml stach indikator

- Dititrasi dengan iodium 0.1 N samapai warnanya berubah menjadi biru

Hasil

3. Penentuan Spesific Gravity (SG) larutan karbonat

- Dimasukkan kedalam gelas ukur 250 ml - Dimasukkan hidrometer

- Diukur suhu dengan thermometer - Dicatat temperature dan SG nya

hasil

4.Penentuan Partikulate Metter

Lean Carbonate

- Dimasukkan 100 ml kedalam beaker glass - Ditimbang filter paper millipore 0.8 µm - Dicatat berat masig-masing

- Dipanaskan aquades terlebih dahulu

- Dianalisa dengan alat air cadet dan alat vakum lainnya - Dituangkan sampel carbonat dan dibilas dengan air hangat

sampai diperkirakan bersih dari karbonat

- Dikeringkan kertas millipore tadi dan ditimbang beratnya

5.Foaming height Sampel

- Di Panaskan pada suhu 90-100 ºC - Di ukur tingkat pembusaan sampel Hasil

6.Collapse Time Sampel

- Dihitung berapa lama waktu penyusutan busa tersebut sampai hilang Hasil