catalytic cracking

Download Catalytic Cracking

Post on 30-Dec-2015

135 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

good

TRANSCRIPT

CATALYTIC CRACKING

Disusun Oleh :

Abdul Wahid Erlangga061140411492Ahmad Banuaji061140411494Lintang Putri Mahardhika061140411501Ramadhan Kodri061140411511

Dosen Pembimbing : Zurohaina S.T, M.T

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANGTAHUN AJARAN 2012/2013CATALYTIC CRACKINGI. PENDAHULUANPada tahun 1855, metode perengkahan petroleum ditemukan oleh prof. Benjamin silliman dari Univesitas Yale. Metode thermal cracking pertama kali ditemukan oleh vladimir Shukov pada tanggal 27 November 1891. Perengkahan secara katalitik didasarkan pada proses yang diperkenalkan oleh Alex Golden Oblad sekitar tahun 1936. Pada geologi minyak bumi dan kimiawi, perengkahan adalah proses dimana molekul organik komplekx terkonversi menjadi molekul sederhana (contoh : hidrokarbon ringan) dengan cara pemutusan ikatan rangkap C=C pada awalnya. Laju perengkahan dan produk akhir sangat dipengaruhi oleh temperatur dan keberadaan katalis. Dalam proses perengkahan penyulingan minyak digunakan produksi produk ringan ( seperti LPG dan bensin ) dari fraksi distilasi minyak murni yang lebih berat dan residu seperti gas oil. Perengkahan katalitik fluida (fluid catalytic cracking, FCC) memproduksi hasil yang tinggi dari bensin dan LPG. Sekarang ini thermal cracking banyak digunakan untuk mengupgrade fraksi yang sangat berat atau untuk memproduksi fraksi berat atau distilasi, bahan bakar dan kokas petroleum. dua hal yang penting dari thermal cracking dalam hal range produk diwakili oleh proses temperatur tinggi yang disebut steam cracking atau pirolisis ( 750-900 C, bahkan lebih) yang mena memproduksi etilen berharga dan umpan lainnya untuk industri petrokimia dan temperatur lunak meperlambat pembuatan kokas. Metode Catalytoc Cracking ini menggunakan katalis asam padat dan menggunakan temperatur yang tinggi untuk menghasilkan proses untuk menguraikan molekul hidrokarbon yang besar menjadi yang kecil. katalis yang biasa digunakan adalah alumina, silica, zeolit, dan beberapa jenis lainnya seperti clay. selama proses ini, kereaktifan berkurang, oleh karena itu lebih stabil dan kation sementara dapat bertahan lebih lama, lalu terakumulasi pada sisi aktif katalis yang menyebabkan penumpukan produk karbon yang lebih dikenal dengan kokas.

II. PERUMUSAN MASALAH1. Sebutkan macam-macam proses cracking ?2. Bagaimana proses perengkahan katalis tersebut ?3. Apakah tujuan dari proses pengolahan cracking ?III. TUJUAN dan MANFAAT :1. Dapat mengetahui reaksi yang terjadi pada proses Cracking dalam Minyak Bumi.2. Dapat mengatahui proses dari pengolahan cracking dalam minyak bumi.

IV. PEMBAHASAN MASALAHPerengkahan adalah reaksi pemecahan senyawa hidrokarbon molekul besar pada temperatur tinggi menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Hidrokarbon akan merengkah jika dipanaskan jika temperaturnya melebihi 350-400 oC dengan atau tanpa bantuan katalis. Parafin adalah hidrokarbon yang paling mudah merengkah, disusul dengan senyawa-senyawa naftena. Sedangkan senyawa aromatik sangat sukar merengkah.Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.Terdapat 2 cara proses cracking, yaitu :1. Proses perengkahan thermal (thermal Cracking) adalah suatu proses pemecahan rantai hydrocarbon dari senyawa rantai panjang menjadi hydrocarbon dengan rantai yang lebih kecil melalui bantuan panas. Suatu proses perengkahan thermal bertujuan untuk mendapatkan fraksi minyak bumi dengan boiling range yang lebih rendah dari feed (umpannya). Proses perengkahan yang terjadi hanya karena pemanasan dinamakan perengkahan termal (thermal cracking). Kualitas gasoline yang dihasilkan lebih tinggi (dari angka oktannya).Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

2. Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkan proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

Dalam proses ini dihasilkan: gas, gasoline (naphtha), gas oil (diesel), residue atau coke. Feednya dapat berupa gas oil atau residue. Setelah mengalami pemanasan awal dan ditampung dalam akumulator, proses pemanasan selanjutnya dilakukan dalam suatu furnace (dapur) sampai mencapai temperatur rengkahnya. Keluar dari furnace, minyak yang sudah pada suhu rengkah tadi dimasukkan dalam suatu soaker, yaitu suatu alat berbentuk drum tegak yang berguna untuk memperpanjang reaksi perengkahan yang terjadi. Selanjutnya hasil perengkahan dimasukkan kedalam suatu menara / kolom pemisah (fractionator) dimana berikutnya akan dipisahkan masing-masing fraksi yang dikehendaki. Ada juga bagian yang dikembalikan lagi untuk direngkah lebih lanjut yang disebut recycle stock. Selain menghasilkan produk BBM (bahan bakar minyak) dan gas, dalam proses perengkahan thermal juga dihasilkan cokes. Cokes yang diharapkan hanya terbentuk di dalam chamber (coke drum) dapat pula terbentuk di dinding tubes heater/furnace dan transfer line (pipa transfer). Cokes tersebut terbentuk sedikit demi sedikit dan pada akhirnya akan terakumulasi. Jika akumulasi sudah dianggap mengganggu jalannya operasi, maka unit perengkahan thermal tersebut harus dihentikan untuk proses penghilangan akumulasi cokes atau SAD (Steam Air Decoking). Untuk memperkirakan apakah akumulasi cokes sudah berlebihan dan mengganggu operasi atau belum biasanya dilihat dari tanda-tanda sbb : Penurunan tekanan antara inlet dan outlet furnace sampai tingkat maksimum tertentu. Tekanan soaker/reaction chamber yang makin tinggi sampai tingkat maksimum tertentu. Temperatur tube metal (tube skin) makin naik.Pembersihan akumulasi cokes tersebut disamping secara proses (SAD), dapat juga dilakukan secara mekanis menggunakan pompa bertekanan tinggi (aquadyne/hammelmann). I. UNIT VISBREAKING Adapun alat utama dari unit ini adalah sebagai berikut : 1. FLASH CHAMBER Fungsi utama flash chamber adalah memisahkan residue dari recycle untuk menghindari coking dalam heater/furnace. Agar residue tidak overcracking, maka dapat dilakukan quenching dari inlet flash chamber agar tempeaturnya menjadi kurang lebih 450 degC saja. Kadang-kadang hal ini dihilangkan jika sudah dilengkapi dengan sistem washing di top column dari flash chamber, karena dianggap cukup membantu mendinginkan bottom temperature. Sistem washing ini mempunyai keuntungan antara lain : Mencuci atau menahan residue yang akan ikut keatas bersama uap. Residue tidak terlalu melekat dengan coke terutama sepanjang dinding chamber.Bahan pencuci biasanya adalah sidecut yang dingin dari fractionator. Untuk mengurangi residence time dari residue didalam flash chamber, dibuat suatu bentuk leher yang memanjang pada bagian bottom dengan menjaga level kurang lebih 50%. Typical bottom temperature didalam first stage flash chamber adalah 425 degC dengan overhead temperature 390 degC. Sedangkansecond stage flash chamber bottom suhunya 400 degC dan overheadnya 296 degC. 2. REACTION CHAMBER Reaction Chamber membantu fungsi furnace agar tidak terlalu besar. Dalam reaction chamber proses perengkahan terjadi tanpa harus menambah panasan. Temperatur keluar furnace kira-kira 480 degC dan keluar reaction chamber akan turun menjadi kurang lebih 465 degC. Tekanan reaction chamber dijaga kurang lebih 16.2 kg/cm2g untuk menjaga agar semua material masih dalam fase liquid hingga pembentukan coke minimum. Reaction chamber juga membantu berfungsi sebagai surge chamber yang dapat menahan fluktuasi operasi. 3. PROCESS VARIABLE Seperti dijelaskan didepan bahwa visbreaker ini menghasilkan light dan haeavy fraction. Yang diutamakan sebenarnya bukan light fractionnya tetapi heavy heavy fractionnya diinginkan seminimum mungkin tetapi masih memenuhi spec fuel oil. Variabel-variabel utamanya adalah: Charge stock properties Cracking temperature Residence timeSecara umum dapat dikatakan bahwa kenaikan baik temperatur maupun residence time maka visbreaking severity akan naik. Kenaikan dari severity of cracking akan menaikkan produksi gas dan gasoline dan mengurangi viscosity dari cracked residu. Feed stock dengan harga K rendah, hasil gas dan gasoline makin rendah, tetapi makin tinggi viscosity residuenya dan makin tinggi BS&W pada cracking temperature dan residence time tertentu. II. DELAYED COKING Proses delayed coking dikembangkan dalam rangka me-minimize residue yang dihasilkan dari pengolahan minyak mentah melalui thermal cracking yang lebih severe. Jadi pada dasarnya proses delayed coking adalah juga proses thermal cracking yang dilakukan pada temperatur yang relatif sangat tinggi. Sebagai feed untuk unit ini kebanyakan adalah vacuum residue (short residue) . Pada operasi sebelum adanya delayed coking unit, operasi thermal cracking dijaga sedemikian rupa sehingga tidak akan terbentuk coke dalam heater/furnace. Namun dengan berkembangnya teknologi dan semakin meningkatnya kebutuhan oil product, telah dapat dikembangkan suatu proses dimana pada pemanasan residue sampai temeperatur yang tinggi didalam heater/furnace tetapi coke tetap tidak terbentuk didalam heater/furnace tubes. Hal ini dilakukan dengan memberikan velocity yang tinggi (residence time yang min

Recommended

View more >