Pengertian dan Pengantar Tentang LNG dan Kondensat

Pengantar Tentang LNG dan Kondensat

Gas alam dan kondensat yang dikirim dari ladang Arun di point A, masuk ke plant site PT Arun di point B untuk diproses menjadi LNG dan Kondensat. Pada bab in juga akan diterangkan secara umum proses-proses tersebut diatas. 

Produk kondensat umumnya diekspor ke negara-negara seperti: Jepang, Singapura, Amerika, Australia, Prancis dan Selandia Baru. Di negara-negara tersebut, kondensat digunakan sebagai bahan baku industri petrokimia yang berguna sebagai penghasil polimer, plastik, pelarut dan sebagainya atau dapat juga diolah kembali pada kilang minyak untuk dijadikan bahan bakar minyak.

1. L NG Proses

Secara umum tugas dari proses LNG ini adalah sebagai berikut:

1. Menerima gas dan kondensat dari point A Lhoksukon dan gas alam dari ladang NSO.
2. Menjaga kestabilan penyediaan gas ke proses selanjutnya untuk bahan pembuatan LNG.
3. Menyiapkan bahan-bahan untuk Multi Component Refrigerant (MCR).

2. Sistem Fasilitas Masukan (Inlet Facilities)

Fasilitas masukan menerima gas dan kondensat mentah dari ladang gas, mengalirkan gas mentah untuk industri pupuk (unit 19) dan melakukan pemisahan awal gas dan kondensat untuk proses lebih lanjut. Gas dan kondensat dialirkan dari point A ke point B melalui dua pipa paralel, yaitu unit 17 dan unit 18. 

3. Sistem Pemurnian Gas (Gas Treating System – Unit 30)

Unit ini berfungsi untuk memisahkan impurities (CO2, H2S, Hg dan hidrokarbon berat). Dari dalam gas umpan, merkuri diadsorpsi oleh karbon aktif yang diperkaya dengan sulfur dan membentuk HgS dalam bed adsorber(mercury adsorber), CO2 dan H2S dihilangkan dengan proses absorpsi pada carbonat absorber dan dilanjutkan dengan DEA absorber.

4. Pencairan Gas (Liquefaction Section – Unit 40)

Gas umpan yang keluar dari sistem pemurnian yang telah bebas dari impuritis, masuk ke proses pencairan dengan melalui beberapa seksi yaitu :

• seksi pengeringan (dehydration section)
• seksi pemisahan (scrubbing section)
• seksi pendinginan dan pencairan (refrigeration and liquefaction section)

5. Seksi Pengeringan (Dehydration section)

Seksi ini berfungsi untuk memisahkan uap air yang terbawa masuk ke dalam seksi pemisahan dan pencairan. Gas alam yang telah diolah dari unit 30 dilewatkan melalui tube side dryer pre-cooler untuk didinginkan hingga mencapai temperatur 200C. Temperatur 200C adalah temperatur terbaik untuk mengkondensasikan air di dalam gas. Temperatur ringan (sekitar 150C) akan menimbulkan hidrat-hidrat (zat-zat padat beku) yang dapat mengakibatkan penyumbatan pada Main Heat Exchanger (MHE).

Proses adsorbsi berlangsung didalam feed vapor dryers yang terdiri dari dua drum dryer (A dan B) yang dipasang secara paralel dan beroperasi masing-masing selama 8 jam secara bergantian. Dalam keadaan operasi normal, jika pada 8 jam pertama dryer A dalam keadaan beroperasi maka dryer B pada saat yang sama diregenerasi untuk mengaktifkan kembali molecular sieve yang telah menyerap air selama 8 jam. Sebelumnya uap air dalam gas keluar dari feed vapor dryer (V-4X01 A/B) dan dianalisa oleh AR-4X01. Jika gas umpan masih mengandung air lebih besar dari 0,5 ppm, maka gas belum dapat dialirkan ke scrubbing section. Namun bila kandungan air keluaran dryer telah mengizinkan, gas dialirkan ke E-4X09 untuk didinginkan oleh propana cair sehingga mencapai temperatur -70C, selanjutnya gas masuk ke scrub tower.

6. Seksi Pemisahan (Scrubbing Section)

Fungsi seksi ini adalah untuk memisahkan hidrokarbon berat yang terdapat dalam gas umpan yang dapat menyebabkan penyumbatan tube-tube dalam MHE yang beroperasi pada temperatur rendah. 

Gas umpan dari seksi pengeringan terdiri dari campuran hidrokarbon yang mempunyai titik didih yang berbeda, maka dalam scrubb tower ini dipakai prinsip distilasi. Gas umpan didinginkan dalam feed medium propana exchanger sebelum masuk ke scrubb tower dari temperatur 210C menjadi sekitar –50C. Ketika gas memasuki scrub tower, gas bertemu dengan uap panas yang dihasilkan oleh steam reboiler yang naik ke atas melalui kolom sehingga fraksi ringan akan menguap melalui puncak scrub tower dan fraksi berat akan tertinggal dalam bottom tower dan dialirkan ke unit refrigerant preparation.

7. Seksi Pendinginan dan Pencairan (Refrigerantion and Liquefaction Section)

Fungsi dari unit ini adalah untuk mencairkan dan menurunkan tekanan gas umpan. Sistem pendinginan pada unit dilakukan dalam dua tahap yaitu :

1. pendinginan pertama menggunakan propana refrigerant, dimana propana juga digunakan untuk mendinginkan MCR (Multi Component Refrigerant) sebagai bahan pendingin selanjutnya.
2. pendinginan kedua dengan menggunakan MCR, di mana gas alam didinginkan hingga mencapai temperatur –1580C dan sehingga terjadi perubahan fasa dari gas menjadi cair. 

1. Propan Refrigerant

Unit main propan refrigerant mensuplai refrigerant (coolant) ke aliran gas umpan. Unit ini mensuplai coolant ke rangkaian MCR.

Uap propana didinginkan di dalam rangkaian dari propan desuperheaters. Uap kemudian dikondensasikan di dalam propane condenser, setelah itu dialirkan kembali ke suction drum untuk masing-masing tingkat sebagai pengontrol anti surge. Propana yang terkondensasi dari kondenser selanjutnya memasuki dasar dari propane accumulator. Sebuah scrubber dan sebuah condenser dipasang pada puncak akumulator. Condenser didinginkan oleh propana cair dari cairan di dasar accumulator. Fungsi dari bagian puncak adalah untuk membuang gas-gas yang tidak dapat dikondensasikan ke udara dan etana dari refrigerant sistem.

Tiga aliran propana cair diambil dari aliran utama, satu ke shell side dryer reactivation chiller, yang kedua ke shell side molecular sieve precooler, sedangkan yang ketiga ke shell side high pressure propane exchanger untuk mendinginkan MCR. Uap-uap dari ketiga exchanger semua dikembalikan ke high pressure suction drum. Aliran propana cair yang berasal dari high pressure suction drum disuplai ke shell pada medium pressure propane exchanger, proses ini dapat berfungsi untuk mendinginkan MCR yang menuju ke MCR separator. Uap dari exchanger ini kembali ke medium pressure suction drum dengan level terkontrol.

Main exchanger dibagi atas dua bagian yaitu bundle yang hangat pada dasar dan bundle yang dingin pada puncak. Gas yang memasuki exchanger berada pada temperatur -300C dan tekanan 45 kg/cm2, sedangkan gas yang meninggalkan exchanger memiliki temperatur sekitar -1460C dan tekanan 36,6 kg/cm2. Pada kondisi seperti ini sudah disebut sebagai LNG.

Tekanan LNG ketika meninggalkan exchanger diturunkan dari 36,6 kg/cm2 sampai 0,25 kg/cm2, sehingga temperatur gas pada kondisi ini turun hingga mencapai -1580C pada saat memasuki product drum. LNG dipompakan ke sistem penyimpanan LNG dengan level terkontrol, gas yang menyembur dari puncak drum diuapkan lebih lanjut didalam feed/reject gas exchanger. Penguapan ini dilakukan oleh 5% gas umpan dari cabang scrub tower separator, sehingga gas ini mengalir ke suction fuel gas compressor.

2. Multi Component Refrigerant (MCR)

Pendinginan dan pencairan gas alam dilakukan dengan menggunakan MCR. MCR merupakan suatu campuran dari nitrogen, metana, etana, dan propana (mengandung sedikit butana). MCR dibuat dengan persentase terpilih dari keempat komponen. Refrigerant yang terkombinasi memasuki first stage suction drum setelah itu baru menuju ke first stage MCR compressor. Aliran discharge didinginkan didalam sebuah sea water cooler. MCR kemudian memasuki second stage MCR compressor, dimana aliran discharge tadi didinginkan didalam sea weter cooler. Aliran MCR kemudian diarahkan melalui tube side dari tiga propan exchanger. Temperatur MCR diturunkan secara bertahap melalui ketiga exchanger yang mempunyai kisaran temperatur dan tekanan yang berbeda. MCR yang telah didinginkan selanjutnya memasuki hight pressure MCR separator. Didalam separator, MCR dipisahkan menjadi dua arus aliran. MCR liquid mengalir keluar dari dasar dan MCR uap mengalir dari puncak separator. Komponen etana dan propana yang relatif lebih berat dikenal sebagai heavy MCR sedangkan uap yang mengandung komponen nitrogen dan metana yang relatif lebih ringan dikenal sebagai light MCR.

Kedua aliran MCR diarahkan ke dasar main exchanger. Ketiga aliran memasuki exchanger dalam tube section terpisah. Aliran yang masuk dipecah melalui tube kecil yang banyak. Tubes dikemas dengan rapat menjadi satu dalam koil-koil helikal, kesemuanya digulung sekeliling satu sama lain. Cairan dan uap yang lebih dingin memasuki exchanger kembali ke dalam sebuah vapor separator pada shell side. MCR berat lewat ke atas hanya melalui bundle yang bawah, aliran kemudian meninggalkan exchanger dan dilewatkan melalui kerangan pengontrol. Kerangan pengontrol ini dikenal dengan kerangan joule thomson. Dasar prinsip kerangan yaitu sebagian dari cairan menguap, cairan yang tersisa menjadi jauh lebih dingin. Cairan dingin kembali meninggalkan exchanger dari internal separator melalui sebuah kerangan pengontrol lalu didistribusikan secara merata melalui sebuah distributor tipe spray, dimana cairan tersebut akan mendinginkan cairan atau uap yang mengalir dalam tubes dan cairan itu sendiri akan menjadi uap.

MCR ringan, setelah didinginkan dan dikondensasikan ketika melalui bundle bawah dan selanjutnya menuju budle puncak. MCR menjadi campuran uap lagi pada shell side dalam exchanger, uap-uap yang terkombinasi ini meninggalkan exchanger untuk kembali ke suction drum dari pada first stage compressor.

8. Seksi Penunjang (Utilities)

Seksi ini merupakan bagian di dalam departemen operasi yang sangat penting untuk menunjang kelancaran produksi. Fungsi bagian ini adalah menunjang jalannya pengoperasian pabrik dengan cara menyediakan segala sarana yang diperlukan dalam proses pengolahan gas alam. Seksi ini mempunyai tugas antara lain :

• menyediakan tenaga listrik baik untuk pabrik maupun untuk perumahan karyawan
• menyediakan air pendingin dan air minum untuk pabrik dan perumahan
• menyediakan uap air/steam untuk proses
• menyediakan udara intrument
• menyediakan nitrogen

Unit-unit yang menjadi tanggung jawab seksi penunjang mencakup :

• pembangkit tenaga listrik (unit 90)
• distribusi tenaga listrik (unit 88)
• sistim gas bahan bakar (unit 75)
• sistim pembakaran (unit 79)
• sistim pengolahan air (unit 94)
• sistim pembangkit uap/steam (unit 92)
• unit penyediaan nitrogen (unit 77)
• unit penyediaan udara pabrik dan udara instrumen (unit 74) 

8.1. Unit Pembangkit Tenaga Listrik (Unit 90 dan 84)

Unit ini bertugas menyediakan tenaga listrik untuk keperluan pabrik dan perumahan PT Arun NGL. Unit ini mempunyai 11 buah turbin gas yang menggerakan 11 buah generator listrik, di mana daya masing-masing turbin adalah 33.000 Hp, sedangkan kapasitas masing-masing generator listrik adalah 21 MW.

8.2. Unit Distribusi Tenaga Listrik (Unit 88 dan 83)

Unit ini bertugas mendistribusikan tenaga listrik ke semua pemakai dengan menggunakan transformer dan switch gear dengan sistem bawah tanah ke cabang yang ada di pabrik. Dari cabang ini, energi listrik di kirim ke pemakai (pabrik dan perumahan).

8.3. Unit Sistim Gas Bahan Bakar (Unit 75)

Tugas unit ini adalah menyediakan dan mendistribusikan gas bahan bakar untuk fan bertekanan rendah dan bahan bakar bertekanan tinggi. Gas bahan bakar bertekanan tinggi ini digunakan sebagai bahan bakar pada turbin gas, baik yang berada di train maupun pembangkit tenaga. Sementara itu gas bahan bakar bertekanan rendah digunakan sebagai bahan bakar pada stabilizer reboiler dan generator uap pada boiler. Unit ini dilengkapi dengan peralatan utama, yaitu :

• fuel gas booster compressor (K-7501), berfungsi untuk merubah tekanan gas bahan bakar bertekanan rendah menjadi gas bahan bakar bertekanan tinggi.
• fuel gas mixed drum (D-7501), berfungsi sebagai tempat penampungan gas discharge compressor sebelum didistribusikan ke pengguna bahan bakar tekanan tinggi.

8.4. Unit Sistim Pembakaran (Unit 79)

Unit ini berfungsi untuk membakar gas buang dari proses yang tidak mungkin diolah kembali, begitu juga yang akan dibuang karena keadaan darurat (pada tekanan yang tinggi). Peralatan yang terdapat di unit ini adalah:

• stack tower (5 buah) yang berfungsi sebagai tempat pembakaran gas-gas buang.
• knock out drum (4 buah) yang berfungsi memisahkan cairan yang mungkin terbawa bersama gas.

8.5. Unit Sistim Pengolahan Air

Unit ini berfungsi menyediakan air untuk memenuhi kebutuhan pabrik dan perumahan. Unit ini terdiri dari 7 buah sistim, yaitu.

• Raw water system (Unit 70), yang berfungsi sebagai tempat penampungan air yang dikirim dari unit 94A sebelum dikirim ke unit pengolahan air.
• Raw water treatment (Unit 94B), yang berfungsi menjernihkan air sungai yang dikirim dari unit 70 menjadi air bersih. Setelah melalui proses penjernihan, air dikirim ke tangki penyimpanan yang kemudian didistribusikan ke boiler feed water, make-up, untuk keperluan perumahan dan pabrik. 
• Boiler feed water treatment (Unit 91), bertugas mengolah air yang akan digunakan di boiler untuk menghasilkan uap. Pengolahan yang dilakukan adalah proses pelunakan. Hal ini dimaksudkan untuk menghilangkan kotoran-kotoran dari dalam air yang dapat menimbulkan kerak pada pipa boiler.
• Cooling water system (Unit 71), yang berfungsi untuk menyediakan air pendingin yang digunakan untuk mendinginkan pompa, kompresor dan sebagainya. Air pendingin yang sudah digunakan dikembalikan ke unit pendingin ini untuk didinginkan kembali dengan air laut.
• Raw water intake facility and pipe line (unit 94 A), berfungsi menyediakan air mentah yang dialirkan dengan menggunakan pompa sentrifugal dari sungai Peusangan ke plant site yang berjarak sekitar 40 km.
• Domestic water system, (Unit 73), berfungsi untuk menampung dan mendistribusikan air bersih ke kantor-kantor, dan di dalam pabrik sebagai air minum dan air cuci.
• Fire water system (Unit 81), bertugas untuk menyediakan air untuk pemadam kebakaran. Air ditampung pada kolam/waduk, kemudian didistribusikan ke unit-unit pemakai dengan menggunakan pompa yang digerakkan oleh motor diesel dan listrik. Kapasitas masing-masing pompa adalah 454 m3/jam

8.6. Unit Sistim Pembangkit Uap (Unit 92)

Unit ini berfungsi untuk memproduksi uap air (steam) yang akan digunakan sebagai pemanas di unit proses, storage & loading dan utilities. Proses yang terjadi adalah sistem tertutup, di mana uap yang telah digunakan berubah menjadi air (kondensat) dan dikembalikan ke boiler yang selanjutnya dibakar dengan tekanan yang rendah untuk diubah bentuknya menjadi uap kembali. Unit ini dilengkapi dengan beberapa peralatan utama seperti.

1. Deaerator sebanyak 4 unit, berfungsi sebagai tempat pemanasan pendahuluan boiler feed water di samping sebagai tempat pembuangan gas O2 yang terlarut dalam boiler feed water.
2. Boiler sebanyak 8 unit, berfungsi membangkitkan uap dengan kapasitas masing-masing 181 ton uap/jam, tekanan 10,5 kg/cm2g dan temperatur 187 oC.
3. Boiler feed water pump sebanyak 4 buah setiap pembangkit uap yang berfungsi memompakan boiler feed water dari deaerator ke steam drum.

Pada tahun 2003, unit ini mendapat penambahan sistem HRSG atau Heat Recovery Steam Generation yang memanfaatkan panas dari gas buang turbin gas untuk menghasilkan uap bertekanan rendah. Dengan adanya sistem HRSG yang terdiri dari sepuluh (10) boiler ini, maka bahan bakar yang sebelumnya dipergunakan untuk memanaskan boiler dapat dihemat.

Terdapat 10 unit HRSG di plant PT. Arun NGL, yaitu. 

1. 6 Unit Fired HRSG di Power Generator Area dengan menggunakan burner, dengan kapasitas produksi 120 Ton / jam steam bertekanan rendah. 
2. 2 Unit Unfired HRSG di train – 4 yang tidak dilengkapi burner, unit ini dihubungkan kepada exhaust stack KGT (kompresor gas turbine) - 4401/2 dengan suhu lebih kurang 5380C. Kapasitas produksinya mencapai 65 Ton / jam steam bertekanan rendah. 
3. 2 Unit Unfired HRSG di train – 5 yang tidak dilengkapi burner, unit ini dihubungkan kepada exhaust stack KGT (kompresor gas turbine) - 4501/2 dengan suhu lebih kurang 5380C. Kapasitas produksinya mencapai 65 Ton / jam steam bertekanan rendah. 

8.7. Unit Penyedia Nitrogen (Unit 77)

Unit ini berfungsi untuk menyediakan nitrogen cair dan gas guna memenuhi kebutuhan pabrik, antara lain sebagai make-up MCR, purging pipe lines dan sebagainya. Unit ini terdiri dari 3 unit penyedia nitrogen dengan kapasitas 600 m3/jam untuk nitrogen gas dan 4 m3/jam untuk nitrogen cair.

Inlet air filter, Alat ini berfungsi untuk menyerap dan menyaring udara luar (atmosfer) yang akan diproses untuk menghasilkan gas nitrogen.

Compressor, compressor berfungsi untuk menaikkan tekanan udara dari atmosfer hingga mancapai tekanan sebesar 10.4 Kg/cm3­­g untuk proses pencairan nitrogen.

Air Chiller and Separator, air chiller adalah alat pendingin yang bekerja dengan freon sistem. Alat ini berfungsi untuk mendinginkan udara yang berasal dari compressor agar tekanannya diturunkan, sehingga sebagian dari udara berubah menjadi uap. Dan separator adalah alat yang berfungsi untuk memisahkan udara yang berembun dan mengalirkan udara yang terbebas dari air.

Dryers, dryer adalah alat yang berfungsi untuk mengeringkan udara yang bebas dari air agar berubah menjadi gas yang kering. Dryers terdiri dari molecular sieve yang bekerja bergantian dalam waktu yang bersamaan, satu tabung mengeringkan dan tabung yang lain di regenersi.

Dalam proses regenerasi harus melakukan beberapa steps, yaitu:

• isolation step
• build down pressure step
• heatting step
• cooling step
• build up pressure step
• Paralell step

Setiap step pada proses regenerasi pada nitrogen plant dikontrol dengan menggunakan PLC Siemens Simatic S7-314 sistem.

Cold Box, Cold Box adalah alat yang berfungsi untuk memisahkan gas nitrogen dari udara yang masih mengandung Oxygen dengan temperature yang sangat rendah -164o C. 

8.8. Unit Penyediaan Udara Pabrik (Unit 74)

Unit ini berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan, yang dihisap dari atmosfir oleh 3 buah kompresor, udara tersebut digunakan untuk penggerak instrumen di samping membersihkan alat-alat di pabrik dan pemakaian lainnya. Unit ini mempunyai 3 buah drier di mana udara dimampatkan sehingga tekanan udara antara 8-9 kg/cm2.

8.9. Penyimpanan dan Pemuatan (Storage and Loading)

Tugas dari unit ini adalah sebagai berikut.

1. Menerima, menyimpan dan menghasilkan LNG dari proses ke kapal.
2. Menerima, menyimpan dan menghasilkan kondensat stabil dari proses ke kapal.
3. Menerima dan menyimpan propana cair dari unit 51 dan 52 dan mengirimkanya ke unit 30 dan 40 bila diperlukan.
4. Menerima dan menyalurkan minyak solar untuk mooring boats, tug boats dan generator utilitas.
5. Menyediakan air laut yang diperlukan untuk proses pendinginan di pabrik.

Storage dibagi dua jenis, yaitu Kondensate storage dan LNG storage. Pada saat ini kilang LNG Arun memiliki dua tangki penyimpanan LNG masing-masing dengan kapasitas 127.200 m3.

9. Pengolahan Gas NSO

Pada tahun 1972 ditemukan sumber gas alam lepas pantai di North Sumatra Onshore (NSO), yang terletak di Selat Malaka pada jarak sekitar 107,6 km dari kilang PT.Arun di Blang Lancang.

Selanjutnya pada tahun 1998 dilakukan pembangunan proyek NSO yang meliputi unit pengolahan gas untuk fasilitas lepas pantai (offshore) dan di PT. Arun. Fasilitas ini dibangun untuk mengolah ± 450 mmscfd gas alam dari platform offshore sebagai tambahan bahan baku gas alam dari ladang Arun di Lhoksukon yang semakin berkurang.

Gas umpan yang berasal dari NSO memiliki kandungan H2S dan CO2 yang tinggi sehingga diperlukan proses pemisahan terlebih dahulu sebelum masuk ke train LNG. Upaya ini dilakukan untuk menurunkan kadar H2S dari 1,5% menjadi 128 ppm dan CO2 dari 33% menjadi 24% mol, sehingga sesuai dengan spesifikasi rancangan train LNG.

Pengertian dan Pengantar Tentang LNG dan Kondensat 2017-03-04T01:10:00-08:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: frf