Aplikasi Kriogenik : Liquifikasi LNG

Saat saya kuliah, saya mengambil mata kuliah pilihan kriogenik. Makupil ini saya ambil di semester 5 tekkim UI. Saya merasa perlu untuk mengambil makupil kriogenik karena ilmu dan aplikasinya yang sangat berguna di industri kimia, utamanya industri gas, baik itu gas alam maupun gas udara. Jadi bagi anda yang berminat untuk berkarir di PT Badak, PT Air Liquide, dan perusahaan sejenis lainnya, anda harus mempelajari kriogenik.

Kriogenik adalah mata kuliah yang berfokus pada aplikasi teknik kimia suhu dingin. Suhu dingin disini bukanlah sekedar suhu 0 atau -20 C untuk menghasilkan es batu, namun suhu yang jauh lebih rendah dari itu untuk beberapa aplikasi teknik kimia, salah satunya untuk mendinginkan gas alam. Gas alam yang telah didinginkan dan berfase cair dinamakan LNG. Bayangkan bahwa suhu LNG pada tekanan 1 atm bisa mencapai -160 C. Suhu tersebut sangat rendah dan perlu beberapa proses yang dilewati agar gas alam bisa mencapai suhu serendah itu.

tanki lng

LNG (Liquefied Natural Gas) adalah bentuk cair dari gas alam dengan komponen terbanyak CH4 (metana), dengan sedikit C2H6 (etana) dan C3H8 (propana). Pada dasarnya keluaran gas alam memiliki komponen-komponen lain selain ketiga senyawa tersebut, dapat diketahui bahwa komposisi gas alam terdiri dari metana, etana, nitrogen, propana, karbon dioksida, butana, pentana, bahkan terkadang juga terdapat hidrokarbon berat seperti heptana dan heksana. Senyawa-senyawa hidrokarbon selain metana, etana, dan propana sering disebut sebagai “zat ikutan” karena hanya sedikit terdapat pada gas alam, dan sifat fisika maupun termodinamikanya sudah tidak serupa dengan dari dengan C1,C2,C3.

Prinsip dasar LNG ialah pemanfaatan temperatur kriogenik, dengan kata lain gas alam (C1,C2,C3) dapat menjadi cair dengan memanfaatkan temperatur yang sangat rendah meskipun berada dalam tekanan atmosfer, proses yang dilakukan disebut dengan proses likuifaksi kriogenik. Proses likuifaksi kriogenik adalah proses pendinginan gas dimana gas tersebut akan diberi tekanan besar dan temperatur yang sangat rendah (di bawah suhu didihnya) dengan menggunakan rangkaian alat dengan fungsi tertentu. Komponen (alat) yang biasa digunakan dalam proses ini adalah berupa alat penukar kalor (heat exchanger), J-T valve, kompresor, expander, dan alat pendukung lainnya. Berbeda halnya dengan LPG (Liquefied Petroleum Gas) yang terdiri dari sebagian besar senyawa propana (C3H8) dan butana (C4H10), meskipun keduanya sama sama berbentuk cairan namun proses yang dialami untuk pencairan kedua gas ini menggunakan prinsip yang berbeda. LPG dapat berbentuk cair (liquid) dengan memanfaatkan tekanan yang tinggi, dengan kata lain LPG mampu berbentuk cair meskipun dalam suhu lingkungan. Adapun hidrokarbon berat lainnya seperti heksana dan pentana yang sudah berada dalam wujud cair pada tekanan dan temperatur lingkungan, dan biasanya digunakan sebagai campuran produksi gasoline.

LNG memiliki sifat yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak korosif (membuat korosi), dan tidak beracun, namun LNG yang menguap dapat mengikat oksigen sehingga menyebabkan manusia susah bernapas. LNG memiliki flmmability range sekitar 5-13 vol % konsentrasi dalam udara dan memiliki titik didih sebesar -162, selain itu LNG memliki densitas yang lebih ringan dari air yaitu 450 kg/. Perbandingan volum antara LNG dengan natural gas bisa mencapai 1:600, dapat diketahui bahwa volume gas yang begitu besar yang diproses dengan likuifaksi kriogenik hanya mengahasilkan sedikit LNG.

Dapat diketahui pula bahwa LNG mengandung sekitar 85-95% metana, dengan banyaknya komponen lain yang ada dalam gas alam keluaran pertama, maka untuk menghasilkan LNG diperlukan tahap pemurnian gas atau purification terlebih dahulu agar komponen yang tidak diinginkan seperti H2S, CO2, H2O yang biasa ada dalam gas alam keluaran pertama dapat dihilangkan dari LNG. Selain purification, masih banyak lagi tahap yang harus dilakukan agar mendapatkan produk LNG.

Secara umum tahap pembentukan LNG dapat dibagi menjadi 3 bagian utama yaitu :

  1. Pretreatment (Purification) Gas Alam

Pretreatment (Purification) adalah proses pemurnian gas alam dari senyawa-senyawa non-hidrokarbon seperti H2O, CO2, H2S, dan lainnya.

  1. Hydrocarbon Recovery

Hydrocarbon Recovery adalah penghilangan senyawa hidrokarbon berat seperti propana, butana, pentana, heksana, dan heptana dari gas alam. Namun gas-gas tersebut dapat diolah sebagai produk lain seperti LPG dan gasoline.

  1. Liquefaction

Liquefaction adalah proses pencairan gas alam yang sudah mengalami proses-proses sebelumnya (hanya terdapat komponen C1,C2,dan C3) untuk menjadi produk akhir LNG.

Sekian penjelasan singkat mengenai LNG dan cara proses pengolahan gas alam sampai menjadi LNG. Untuk penjelasan yang lebih detail dan atraktif, saya menyediakan PDF presentasi saya sewaktu kuliah bersama teman-teman. Berikut linknya : https://drive.google.com/open?id=0B88AxthgS2SuNVR1SERoRnRfQ0E Semoga bermanfaat bagi para pembaca.

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Blog at WordPress.com.

Up ↑

%d bloggers like this: