PROSES KONVERSI HYDRO CRACKING

HYDRO CRACKING Proses Hydrocarcking adalah suatu proses perengkahan hidrocarbon secara catalytic dengan injeksi H2 pada temperatur dan tekanan tinggi, jadi dasarnya adalah hydrogenasi menunjang peranannya. Proses hydrocracking ini sangat flexible, pada umumnya dipakai untuk mengkonversi distillate sedang dan berat

Proses hydrocracking menghasilkan produk-produk seperti : Bensin Kerosine Minyak diesel.

UMPAN PRODUK HYDROCRACKING Umpan Hydrocracking dan produk-produknya : Feed : Naphtha Produk : LPG Feed : Gasoil Produk : Gasoline Feed : Heavy Gasoil Produk : Gasoline dan midle distillate Feed : Vacum Gasoil Produk : Midle dsitilate.

Kondisi Operasi Hydro Cracking - Tekanan kg/cm2 = 120 – 150 - Temperatur oC = 350 – 450 - Kecepatan feed M3/M3 catalyst = 0,3 – 1,2 - Gas H2/hydrocarbon ratio Mol/Mol = 20 lt/lt = 1000 - Space velocity V/V/hr = 0,3 – 1,3 - Konversi umpan % wt * Hydro cracking satu tahap = 30 – 60 * Hydro cracking dua tahap = 50 - 70

FUNGSI KATALISATOR Fungsi Catalysator : Memecah hydrocarbon BM tinggi Hydrogenasi hasil pemecahan tersebut. Juga molekul-molekul lainnya didalam feed. Katalis yang digunakan pada proses hydro cracking adalah catalyst heterogen be fungsional yang mengandung dua jenis inti aktif, untuk reaksi dari ikatan H-H, C-H dan C-C.

FUNGSI KATALISATOR Inti metal catalyst merupakan campuran metal dari group VIII (Co, Ni) dengan group VI A (Mo, W) untuk membantu mempercepat reaksi hydrogenasi/dehydrogenasi. Inti asam (UOP DHC 6) adalah merupakan Silika Alumina (Al2O3, SiO2) baik untuk amorth maupun zeolite dengan dasar metal dengan kombinasi dari Nikel, Molibdenum yang membantu mempercepat reaksi perengkahan.

REAKSI KIMIA Reaksi kimia dalam hydrocracking adalah pembentukan carbonium ion dan hydrogenasi. Reaksi parafine mulai dengan pembentukan olefin pada metalic senter dan pembentukan carbonium ion dari olefine dan acid center, langkah berikutnya adalah pemecahan yang diikuti hydrogenasi membentuk iso parafine.

Selama hydrocarcking terhadap alkyl aromatic terjadi reaksi-reaksi : REAKSI KIMIA Selama hydrocarcking terhadap alkyl aromatic terjadi reaksi-reaksi : Isomerisasi De alkylasi Cyclisasi.

Reaksi samping yang menyertai reaksi hydrocracking antara lain : Nitrogen removel. Nitrogen menjadi amoniak dan hydrocarbon. Sulphur Removel Senyawa sulphur menjadi hydrogen sulfida dan hydrocarbon. Oksigen Removel Senyawa Oksigen menjadi air dan hydrocarbon.

REAKSI SAMPING Halida Removel Senyawa-senyawa halida dirubah menjadi asam-asam halid dan hydrocarbon. Penjenuhan Olefine Senyawa-senyawa olefine di hydrogenasi menjadi parafine. Metal Removel. Senyawa metal organik terserap oleh katalis dan bereaksi dimana metal tertinggal dalam katalis dan hydrocarbon.

REAKSI HYDROCRACKING Teknologi dan Rekayasa

Teknologi dan Rekayasa

Teknologi dan Rekayasa

Teknologi dan Rekayasa

REAKSI SAMPING 4. Reaksi Samping. Untuk reaksi samping antara lain : Nitrogen Removel, Oksigen Removel, Sulphur Removel, Halida Removel dan Penjenuhan Olefine.

Proses Hydrocracking Sistim Satu Tahap. PROSES KOMERSIAL 5. Proses hydrocracking komersial dibagi dalam 2 jenis : - Proses hydrocracking satu tahap. - Proses hydrcracking dua tahap. Proses Hydrocracking Sistim Satu Tahap. Sistim ini dipakai terutama untuk maximize distillate dari vacum gasoil, dan atau fraksi minyak solvent extraksi (deasphalted oil).

PROSES KOMERSIAL Dalam sistim ini, fresh feed, recycle feed serta fresh dan recycle gas H2 dihentakkan dengan katalis dalam seksi reaktor. Reaksinya exothermis untuk mengontrol suhu yang diinginkan konversi dapat dibatasi atau pendinginan inter mediate seperti dipakai quench recycle gas.

PROSES KOMERSIAL Proses Hydrocracking sistim dua tahap. Proses hydrocracking sistim dua tahap prinsipnya sama dengan satu tahap, kecuali terdapat dua reaktor tersusun secara seri, tiap reaktor mengandung type catalyst yang berbeda. Reaktor pertama meremove kontaminan, penjenuhan aromatic dan sedikit beban konversi. Reaktor ke dua kontinyu reaksi hydrocracking dalam kehadiran H2S dan NH3. Disitu syarat untuk menghilangkan panas antara reaktor.

TYPICAL HASIL Teknologi dan Rekayasa

SIFAT PRODUK Sifat-sifat Produk. Jet fuel : Smoke point, mm 27 Freeze point, oC - 59 Aromatic, vol % 9 Diesel : Cetane No. 56 Naphtha : P/N/A 33/55/12 Octane No. R+O 68

Sebagai feed HC Unibon adalah campuran : UNIT HC UNIBON Unit HC Unibon (Hydrocracking Unit). Sebagai feed HC Unibon adalah campuran : HVGO (Heavy Vacuum Gas Oil) dari vacuum unit. HCGO (Heavy Coker Gas Oil) dari Delayed coking unit. Katalis yang dipakai adalah DHC6, merupakan Silica Alumina Amorpb sebagai base metal dengan kombinasi Nikel, Molybdem, Tungstem (metal group VIII).

VARIABEL PROSES 1. Kualitas Fresh Feed. Kualitas feed dari HC Unibon akan berpengaruh : Temperatur feed catalyst, untuk mencapai konversi total. Jumlah hydrogen yang dibutuhkan. Umur katalis antara waktu regenerasi. Kualitas produk

VARIABEL PROSES 2. Fresh Feed Rate (LHSV) Flow fresh feed dinaikkan dengan volume catalyst constant, berarti LHSV naik, dan untuk mendapatkan conversi yang sama diperlukan temperatur yang lebih tinggi, effect selanjutnya kecepatan pembentukan coke naik dan umur catalyst antara regenerasi lebih pendek.

VARIABEL PROSES 3. Combined Feed Ratio (CFR). Fresh feed + Liq Recycle Feed yang tak terconversi keluar dari bottom fractionator, kemudian dikembalikan lagi ke reactor sebagai recycle feed. Fresh feed + Liq Recycle CFR = ------------------------------------ Fresh feed

VARIABEL PROSES 4. Tekanan Partial Hydrogen. Operasi unit pada tekanan partial lebih kecil dari desain dan pada waktu yang lama akan berakibat deaktivasi catalyst dipercepat. Variable yang berperan dalam hal mengontrol tekanan partial adalah purity dari recycle gas yang mana harus dijaga pada harga yang telah ditentukan.

VARIABEL PROSES 5. Recycle Gas Rate (H2/HC ratio) Kontrol antara H2, hydrocarbon dan catalyst perlu dijaga tetap sempurna, untuk itu perlu disirkulasikan recycle gas melalui circuit reaktor kontinyu. Perhitungan H2/HC ratio adalah perbandingan antara H2 yang disrikulasikan terhadap fresh feed yang diumpankan ke calatyst. Recycle Gas Rate (SCF/day) x purity H2 H2 / HC = --------------------------------------------------------- Fresh feed BFD

VARIABEL PROSES 6. Temperatur. Temperatur adalah variable yang sangat penting, temperatur lebih tinggi maka reaksi akan lebih cepat dan conversi akan naik, sebaliknya deaktivasi katalis makin cepat juga, normal temperatur antara 343 – 482oC.

VARIABEL PROSES Reaksi yang terjadi adalah Exotermis, karena itu temperatur akan naik begitu recycle gas feed mengalami reaksi di bed catalyst. Ada kemungkinan terjadinya pengambilan panas oleh reaktor, lambat dan panas yang timbul lebih banyak, sehingga temperatur naik dengan cepat peristiwa inilah yang disebut temperatur runway.

VARIABEL PROSES Temperatur run way dapat dicegah dengan : T di bet catalyst tidak boleh lebih 56oC. Naikkan rate feed dulu baru naikkan temperatur reaktor, kalau mau menaikkan feed, sebaiknya turunkan dulu temperatur dan kemudian turunkan temperatur jika mau menurunkan feed. Selalu diusahakan kenaikan/penurunan temperatur secara bertahap dan halus ( 3 – 5,6oC) per jam jika temperatur diatas 343oC.

VARIABEL PROSES Temperatur run way dapat dicegah dengan : Segera turunkan temperatur inlet reaktor jika terikut pada upset flow dari feed. Semua operator harus familiar dengan procedur emergency.

VARIABEL PROSES 7. Kualitas Hydrogen Make Up Proses hydrocracking adalah memerlukan hydrogen, karena itu hydrogen harus ditambah untuk menjaga tekanan system agar tidak turun.

KUALITAS FEED & PRODUK Feed : API Gravity Sulfur (wt %) Tota Nitrogen (wt %) Total Metal (wt %) Conradson Carbon Residue (wt %) Range Distilasi (oF) 31 0,13 0,06 - 690 – 1080

KUALITAS PRODUK Produk : Light Naphtha API Gravity Distillation IBP oC EP oC 73 52 69 91

KUALITAS PRODUK Heavy Naphtha - API Gravity Distillation - IBP oC - EP oC Light Kerosine - Specific Gravity - Boiling Range oC - Smoke point mm 59,5 95 107 134 0,75 149 – 177 27

KUALITAS PRODUK Heavy Kerosine - Specific Gravity - Boiling Range oC Aromatic % vol Sulfur (wt ppm) Aniline point Flash Point oC Pour point oC 0,813 177 – 310 10 5 72 63 57

KUALITAS PRODUK Diesel - Specific Gravity - Boiling Range oC Sulfur (wt ppm) Flash Point oC Aniline point Pour point oC 0,824 310 – 371 5 121 210 -

TERIMA KASIH