Proses pada LNG Plant (Train)

Proses pada LNG Plant (Train)

Proses yang dilakukan pada train merupakan proses pencairan gas umpan (feed gas) yang berasal dari sumur gas alam menjadi LNG sebagai produk utama dan beberapa produk lainnya berdasarkan nilai fraksi yang dimilikinya. Proses ini dilakukan pada lima buah plant, dengan setiap plant menjalankan prosesnya masing-masing, yaitu proses gas purification, dehydration, fraksinasi, refrigerasi, dan liquefaction.

-->

Plant 1 (Gas Purification)

Proses yang dilakukan pada plant 1 adalah pemurnian gas dengan memisahkan kandungan CO₂ dari kandungan gas alam yang berasal dari sumur. Adanya kandungan gas CO₂ dapat mengakibatkan penyumbatan pada ­tube-tube di main heat exchanger pada proses liquefaction di plant 5 karena CO₂ memiliki titik beku -60⁰C sedangkan pencairan LNG membutuhkan temperatur hingga -160⁰C. Batas kandungan CO₂ yang diperbolehkan agar seluruh proses berjalan dengan baik adalah 50 ppm. Proses penyerapan CO₂ menggunakan Methyl De Ethanol Amine (MDEA). Secara kimiawi, amine akan bereaksi cepat dengan CO₂ pada suhu atmosfer dan kandungan CO₂ tersebut dapat dikeluarkan dari larutan pada temperatur yang tinggi.

Berikut ini adalah proses yang terjadi pada plant 1.

1)                 Gas alam pada awalnya dialirkan menuju plant 21 (Knock Out Drum) untuk dipisahkan gas dan condensatnya.

2)                 Feed gas yang berasal dari KOD masuk ke dalam CO₂ removal (1C-2) melalui bottom 1C-2 sedangkan MDEA masuk melalui top 1C-2.

3)                 Setelah direaksikan dengan MDEA, feed gas yang telah terbebas dari kandungan CO₂ dicuci dengan kondensat agar tidak ada sisa MDEA yang tercampur pada feed gas, sedangkan MDEA yang telah digunakan untuk menyerap CO₂ keluar menuju amine flash drum (1C-4)  untuk proses pemisahan rich amine dengan feed gas pada boiler melalui bottom 1C-2.

4)                 Feed gas tersebut dialirkan menuju pendingin yaitu absorber overhead cooler (1E-2) melalui top 1C-2 dengan menggunakan air laut sebagai media pendingin.

5)                 Feed gas diteruskan menuju absorber over separator (1C-3) untuk pemisahan cairan yang terbentuk akibat pendinginan dari feed gas.

6)                 Feed gas dialirkan menuju drier precooler (4E-10) dengan media pendingin berupa propana cair.

7)                 Feed gas dialirkan menuju plant 2 untuk proses pemisahan H₂O dan merkuri.

-->

Plant 2 _(H2O dan Hg Removal)

Kandungan H₂O yang terdapat pada feed gas dapat menyebabkan penyumbatan pada proses pencairan di main heat exchanger karena H₂O memiliki titik beku sebesar 0⁰C sedangkan proses pencairan feed gas dilakukan pada temperatur -156⁰C. Kandungan Hg yang terdapat pada feed gas dapat menyebabkan amalgam apabila terkena peralatan alumunium, khususnya main heat exchanger. Kandungan H₂O pada feed gas yang diperbolehkan untuk menjalani proses selanjutnya adalah 0,5 ppm, sedangkan kandungan Hg sebesar 0,1 ppb. Oleh karena itu, H₂O pada gas dikeringkan pada drier (2C-2A/B/C) dengan media molecular sieve dan Hg dihilangkan pada mercury removal vessel (2C-4) dengan media sulfur impregnated activated charcoal.

Berikut ini adalah proses yang terjadi pada plant 2.

1)                 Feed gas dialirkan menuju separator (2C-1) untuk proses pemisahan air dan hydrocarbon berat yang selanjutnya air dan hydrocarbon berat tersebut dialirkan menuju plant 16.

2)                 Kemudian feed gas tersebut dialirkan menuju fixed bed drier (2C-2A/B/C) untuk proses pengeringan gas hingga 0,5 ppm dengan media molecular sieve.

3)                 Gas yang telah dikeringkan dialirkan melalui filter (2Y-1A) untuk menghilangkan molecular sieve yang masih terdapat pada gas.

4)                 Kemudian gas dialirkan menuju mercury removal vessel (2C-4) untuk proses pemisahan kandungan Hg hingga 0,1 ppb menggunakan media sulfur impregnated activated charcoal yang akan membentuk mercury sulfid (HgS) apabila direaksikan dengan Hg.

5)                 Gas yang sudah dibersihkan dari kandungan Hg dialirkan menuju filter (2Y-1B) untuk menghilangkan absorber yang masih terikat pada gas.

6)                 Selanjutnya gas tersebut dialirkan menuju feed medium level propane evaporator (4E-12) dan feed low level propane evaporator (4E-13) untuk kemudian dialirkan menuju plant 3.

-->

Plant 3 (Fraksinasi)

Sebelum gas diolah menjadi LNG, feed gas dipisah menjadi metana, etana, propana, butana, dan hydrocarbon berat berdasarkan fraksinya. Metana akan dialirkan menuju cryogenic exchanger (5E-1), sebagian etana akan diinjeksikan menuju feed gas untuk menaikkan HHV dari LNG dan bagian etana lainnya akan disimpan untuk cadangan make-up multi component refrigerant (MCR), sedangkan propana dan butana akan diolah menjadi LPG dan sebagian untuk cadangan make-up MCR.

Berikut ini adalah proses yang terjadi pada plant 3.

1)                 Feed gas yang berasal dari plant 2 dialirkan menuju scrub column (3C-1) yang bertemperatur sekitar -28⁰C sehingga gas berfraksi berat akan mengembun dan berada di bagian bawah 3C-1 dan kemudian dipisahkan dari gas berfraksi ringan dengan menggunakan reboiler dengan steam bertekanan 50 psig dan temperatur 150⁰C.

2)                 Gas yang berfraksi ringan akan didinginkan kembali di propane evaporator (4E-14) dan dipisahkan dengan kondensatnya di condensate drum (3C-2) dan kemudian dalirkan menuju plant 5 untuk dicairkan menjadi LNG.

3)                 Cairan yang berada di dasar 3C-1 dialirkan ke sebuah cooler dengan media pendingin air laut dan selanjutnya mengalir menuju menara deethanizer untuk memisahkan etana dengan komponen berat lainnya dengan cara pemanasan menggunakan reboiler  dengan media pemanasan steam 150 psig dan temp 200ºC.

4)                 Uap di menara deethanizer diembunkan ke dalam kondensor. Kemudian gas yang tidak mengembun digunakan sebagai bahan bakar boiler, sedangkan kompenen yang berada di dasar column deethanizer dialirkan menuju column propanizer.

5)                 Gas yang berada di column depropanizer  dipanaskan oleh reboiler dengan tekanan 50 psi. Uap yang berada di puncak depropanizer diembunkan oleh kondensor kemudian ditampung di overhead drum propane.

6)                 Propana yang akan digunakan sebagai produk LPG didinginkan terlebih dahulu di propane return subcooler (3E-12) dengan propane refrigerant.

7)                 Cairan yang berada di dasar propanizer dialirkan ke menara debuthanizer (3C-8) untuk proses pemisahan komponen berat dari butana dengan menggunakan reboiler dengan tekanan 50 psig.

8)                 Kemudian butana didinginkan oleh return subcooler lalu dialirkan menuju LPG buthane. Gas yang tidak ikut mengembun dialirkan menuju sistem fuel gas untuk bahan bakar boiler.

9)                 Pada Train A-D, terdapat unit tambahan propane buthane splitter yang berfungsi untuk memisahkan propana dengan butana yang keluar dari debuthanizer.

-->

Plant 4 (Refrigerasi)

Terdapat dua macam sistem refrigerasi pada plant 4, yaitu sistem pendinginan propana dan sistem pendinginan multi component refrigerant (MCR). Pada sistem pendinginan propana, dilakukan pendinginan feed gas melalui proses pemurnian dan fraksinasi hingga mencapai titik embunnya. Sedangkan sistem pendinginan MCR merupakan sistem refrigerasi yang digunakan untuk mendinginkan feed gas sampai menjadi LNG di main heat exchanger (MHE).

Pada sistem pendinginan propana terdapat tiga tingkat pendinginan,yaitu propana cair dengan tekanan 7 kg/cm2 yang dapat mendinginkan hingga 18ºC, propana cair dengan tekanan 3 kg/cm2 yang dapat mendinginkan hingga -4ºC, dan propana cair dengan tekanan 0.1 kg/cm2 yang dapat mendinginkan hingga -34ºC.

Berikut ini proses yang terjadi pada sistem pendingin propana.

1)                 Propana cair yang telah digunakan sebagai pendingin akan berubah fase menjadi gas karena terjadi kenaikan suhu akibat proses penyerapan panas saat proses pendinginan.

2)                 Gas propana kemudian dikompresi oleh propane recycle compressor (4K-1) agar terjadi kenaikan tekanan hingga bertekanan 14 kg/cm2 dengan temperatur 65ºC.

3)                 Selanjutnya gas propana bertekanan tinggi dialirkan menuju propane desuperheater (4E-1A/B) untuk proses pendinginan propana hingga  40ºC.

4)                 Kemudian propana didinginkan kembali dan diembunkan di propane condenser (4E-2A/B) hingga tekanan 12.5 kg/cm² dan temperatur 37ºC.

Berikut ini proses yang terjadi pada sistem pendingin MCR.

1)                 Cairan MCR berubah fase menjadi gas karena adanya kenaikan temperatur akibat digunakan untuk pendinginan gas alam pada main heat exchanger (5E-1).

2)                 Gas tersebut kemudian dikompresi dengan compressor (4K-2 dan 4K-3).

3)                 Kemudian MCR dipisahkan dalam separator (4C-7) antara fase cair dan fase uapnya.

4)                 Uap MCR yang keluar dari 4C-7 memiliki temperatur -40ºC lalu dikompresi pada 4K-2 dengan tekanan 3 kg/cm² hingga bertemperatur 70ºC dan bertekanan 14 kg/cm².

5)                 Cairan MCR ini kemudian didinginkan di condenser (4E-5) sehingga temperaturnya turun menjadi 32ºC kemudian dialirkan menuju 4K-3 hingga bertemperatur 130ºC dan bertekanan 47 kg/cm².

6)                 Kemudian cairan tersebut didinginkan kembali pada exchanger (4E-6) dengan media pendingin berupa air laut hingga temperatur menjadi 30ºC.

7)                 MCR kemudian mengalir ke propane evaporator dilanjutkan ke medium level evaporator (4E-8), hingga keluar pada suhu -5ºC dan masuk ke 4E-9 pada suhu -32ºC.

8)                 Kemudian MCR dialirkan menuju separator (SC-1) untuk proses pemisahan komponen cair dan uap, dengan fase cair lebih banyak mengandung etana dan propana, sedangkan fase gas banyak mengandung nitrogen dan metana.

-->

Plant 5 (Liquefaction)

Pada Plant 5 dilakukan pendinginan dan pencairan gas alam setelah gas alam mengalami pemurnian dari CO2, pengeringan dari kandungan H2O, pemisahan Hg serta pemisahan dari fraksi beratnya dan pendinginan bertahap oleh propane.Gas alam menjadi cair setelah keluar dari main heat exchanger (5E-1) dan peralatan lainnya selanjutnya ditransfer ke storage tank.