Presentasi Tugas : Abdul Halim 2311201702 Arief Andriarto 2311201701 Dhoni Hartanto 2311201008 Kusyanto 2311201003 Zarra Miantina Putrie2311201902 Teknik Reaksi Kimia Kelompok I Dosen: Prof. Dr.Ir. Mahfud, DEA. (Oil Refining andProcessing) Reforming Unit Page 3 Over View Pengenalan Reaksi Kimia Katalitik Reforming Apa yang akan di Reform? Penutup Page 4 Pengenalan Reformer??? Over View Page 5 ReformerApa Itu Reforming pada Oil Refining andProcessing Reforming adalah proses upgrade bensin dari nilai oktan rendah dikonversikan menjadi bensin dengan nilai oktan tinggi Pada proses ini, rantai molekul dikonversikan menjadi olefin dan gas dengan nilai oktan tinggi (contoh : n-parafin menjadi isoparafin, olefin, dan naptene menjadi aromatik

Over View Page 6 Mengapa Harus di Reform??? Pada Produk olahan bahan Bakar Jenis Bensin, Reforming bertujuan untuk meningkatkan Bilangan Oktan. Pada Industri Oil & Gas, Reforming Biasanya Di Lakukan Untuk Meningkatkan Jumlah Produk Yang Di Inginkan, Baik Dari Segi Kualitas Maupun Kuantitasnya. Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Page 7 REFORMER??? Reformer dibagi menjadi dua jenis yaitu : 1. Thermal2. Catalytic. Page 8 Thermal Reforming Refroming dari hidrokarbon atau petroleum pada temperatur tinggi Thermal Reforming terjadi pada temperatur tinggi pada (500-600 oC) dengan tekanan 400 sampai 1000 psi. Thermal reforming kurang dipilih karena konversi dan selektivitas yang rendah. Referance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 9 Catalytic Reforming Refroming dari hidrokarbon atau pertroleum dengan menggunakan bantuan katalis. Katalitik reforming dikembangkan khususnya untuk memproduksi bensin dengan nilai oktan tinggi dan hidrokarbon non-aromatik C6-C8 Proses katalitik reforming terdiri dari sejumlah reaksi yang mengkonversi hidrokarbon yang mengandung fraksi nafta menjadi aromatik monosiklik Over View Page 10 Chemical reactions Terdapat 4 reaksi inti katalitik reforming (Krane, 1959) : Over View Page 11 Chemical reactions 4 reaksi inti katalitik reforming (Krane, 1959) : 1. Dehydrogenasi dari naphta menjadi aromatics

Produk dengan nilai oktan yang paling tinggi Contoh : pada konversi methylcyclohexane (naphthene) menjadi tolueneReaction : Page 12 2. Dehydrogenasi dan aromatisasi paraffins menjadi aromatics (biasanya disebut dehydrocyclization). Contohnya pada konversi normal heptane menjadi toluene Chemical reactions Page 13 Endotermis Menyebabkan penurunan Suhu Laju reaksi paling tinggi Kondisi yang mendukung : Suhu tinggi Tekanan rendah Kecepatan tinggal rendah perbandingan H2/HC rendah + H2 n-C7H16 + H2 Dehydrogenation & Dehydrocyclization Page 14 3. Isomerisasi n parafin menjadi isoparafin. Contoh : konversi normal octane menjadi 2,5-Dimethylhexane

Chemical reactions Page 15 Isomer bercabang meningkatkan bilangan oktan Pengaruh panas rendah Reaksi cukup cepat Kondisi Suhu tinggi Tekanan rendah Waktu tinggal rendah Ratio H2/HC tidak terlalu signifikan

+ H2 Isomerisasi Page 16 TAK DIINGINKAN 4. Hydrocraking paraffins menjadi molekul lebih kecil. Contohnya cracking dari normal heptane menjadi isopentane dan ethane. Page 17 Reaksi eksotermal Reaksi lambat Mengkonsumsi Hidrogen Menghasilkan gas ringan Menghasilkan karbon +

Hydrocraking Kondisi Yang Mendukung: Suhu dan tekanan tinggi Waktu tinggal rendah Page 18 Kinetika Reaksi i iciN kwAddNr =|.|

\|=Berdasarkan Krane (1959), kinetika reaksi catalytic reforming : Velocity Spacewreactionparsial untukAktivitas AC==feed permol si terkonver yang komponenmol Fraksi Ni =Referance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 19 Konstanta laju reaksi untuk menghitung kinetika catalytic reforming menggunakan metode Krane A = Aromatik N = Cycloalkanes P = Alkana Konstanta laju reaksi yang diusulkan Krane valid pada tekanan 21 bar (300 psig) Untuk hydrocarbons C5 C7 pada suhu konstan 500 oC dan C8 C10 pada kondisi adiabatis 515 470 oC Referance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 20 Kinetika Reaksi oleh Krane (1959) Pengaruh Tekanan Pada tekanan yang berbeda, Jenkins dan Stephens menyebutkan : ki = korelasi konstanta laju ki0 = konstanta laju oleh krane pada tekanan 300 psig p = tekanan sistem (psig) = koefisien korelasi Isomerisasi = 0,37 Dehydricyclization = - 0,70 Hydrocracking = 0,433 Hydroalkylation = 0,50 Dehydrogenation = 0,00 iiko|.|

\|=300pk0iReferance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 21 Kinetika Reaksi oleh Krane (1959) Pengaruh Suhu Ancheyta Juarez dan Anguilar Rodriguez (1994) menambahkan pengaruh suhu pada persamaan JenkinsEi = aktivasi energi yang diambil dari Hennigen T0 = Suhu reference T = Suhu operasi Model yang diusulkan Krane, diimprove oleh Jenkins, Henningen dan Ancheyta digunakan oleh Aguilar Rodriguez dan Ancheyta Jaurez dalam simulasi menggunakan komputer dan menghasilkan hasil yang sesuai dengan eksperimen. ((

|.|

\||.|

\|=T1T1 REexp21pk k0i0i ioPage 22 Tabel Energi aktifasi Page 23 RidVdNr =Berdasarkan Smith (1957), Kinetika reaksi catalytic reforming : f eed mol per i terkonvers yang i komponen mol f raksi Ni =jam per feed mol per katalis kg Ratio VR) ( =Kinetika Reaksi oleh Smith (1957) Referance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 24 Kinetika Reaksi oleh Smith (1957) Nilai k untuk dehydrogenasi cycloalkana Nilai k untuk dehydrocyclization cycloalkana Nilai k untuk hydrocracking alkana dan cycloalkana T19.300- 23.2112.205. k =T33.100- 35.9822.205. k =T34.600- 42.9722.205. k = Referance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 25 Henningen dan Bundgard Nielson (1970) mengembangkan model yang lebih kompleks, untuk menghitung perbedaan kelakuan dari cycloalkanes dengan 5 dan 6 atam karbon dalam rantai. Kinetika Reaksi oleh Henningen dan Bundgard Nielson (1970)Referance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 26 Kinetika Reaksi oleh Henningen dan Bundgard Nielson (1970)ImproventbesaryangdikembangkanolehHenningeniniadalah perbedaan yang dibuat antara cycloalkanes dengan 5 dan 6 atom karbon dalamcycledanpenambahanpersamaanneracapanas.Sehingga, simulasi reaksi nonisotermal lebih dekat dengan realitas. Page 27 Kinetika Reaksi oleh Henningen dan Bundgard Nielson (1970)Dimana : = waktu reaksi pi = tekanan parsial dari komponen i Cp = kapasitas panas n= ratio hidrogen terhadap hydrocarbon ki = konstanta reaksi dari persamaan Arrhenius Hi j = Panas konversi dari konversi i menuju j Persamaan neraca panas ditambahkan pada model. Pada sistem isotermalReferance: Thermal and Catalytic Processes in Petroleum Refining, Serge Raseev Page 28 Resume Proses Pada Reformer: Reaksi secara keseluruhan bersifat sangat endotermik, menghasilkan penurunan temperatur yang sangat cepat yang mempengaruhi efisiensi operasi. Pada penggunaan fixed bed reactor, prosesnya adalah semi-continuous karena katalis yang harus diregenerasi (biasanya sekitar 6 bulan atau lebih tergantung feed dan katalis) Pada umumnya, tiga reaktor yang digunakan dan pemanasan disediakan antar reaktor (4 reaktor dapat digunakan sebagai spare reactor untuk menggantikan reaktor pada regeneration cycle) Page 29 Reaksi terjadi pada fasa uap Feed dikombinasikan dengan hidrogen yang diperkaya dengan recycled gases dan dikirim menuju furnace untuk diuapkan Feed yang terkonversi sebagian dipanaskan pada furnace kedua untuk mencapai temperatur yang diinginkan sebelum masuk ke dalam reaktor kedua Akhirnya produk tersebut dialirkan menuju flash drum dimana hidrogen dan gas tidak terkonversi dan sebagian produk dipisahkan dan direcycle Resume Proses Pada Reformer: Page 30 Produk meninggalkan reaktor kemudian didinginkan. flash drum digunakan untuk memisahkan hidrogen dari produk dari liquid Produksi hidrogen yang berlebih diambil sebagai recycle stream. Kompresor digunakan untuk meningkatkan tekanan pada recycle stream sebelum memasuki reaktor pertama Produk yang dingin dipisahkan pada tower distilasi dimana gas dan produk yang berat terpisahkan dipisahkan dari gasoline yang bernilai oktan tinggi Resume Proses Pada Reformer: Page 31 Resume Reforming catalyst Platina dan rhenim digunakan untuk reaksi dehydrogenation saat klorinasi aluminium sebagai tempat asam untuk isomerisasi, siklisasi dan reaksi hydro-cracking. Katalis ini umumnya berbentuk spherical atau cylindrical berukuran (1/16, 1/8, and inch in diameter). Katalis baru lebih efisien dan telah diregenerasi lebih dari dua tahun. Page 32 Resume Reforming catalyst Reforming Catalysts di deaktifasi karena deposisi dari coke diatas sisi aktif Kehilangan klorin mungkin juga disebabkan deaktifasi. Regenerasi katalis dihasilkan oleh pembakaran coke pada temperatur tinggi melalui klorinasi. Page 33 Resume Reforming catalyst Zat yang menjadi racun untuk katalis Reforming : Sulfur, Nitrogen, chloride, fluoride dan air beracun untuk sementara waktu and efeknya secara langsung Arsenic, Lead, Copper, Silica and Phosphorous beracun secara permanen dan bisa memaksa shut down unit reforming. Carbon or coke yang terdeposisi di dalam katalis tidak jatuh, tetapi mempengaruhi aktifitas dan selektifitas katalis Page 34 Up to Date : Continuous reforming Pada proses regenerasi secara kontinyu reaktor berada diatas dari yang lainnya dan satu furnace digunakan untuk semua reaktor. Pada 2006, UOP mengembangkan proses secara kontinyu dimana nonaktif katalis secara kontinyu dikeluarkan dari reaktor dan digantikan oleh katalis baru. Lebih dari 200 units telah terinstalasi dan dipopulerkan oleh UOP worldwide. Page 35 Terima Kasih