Flow Diagram Unit ARHDM
ARHDM Atmospheric Residue Hydrodemetallization (Unit 12 dan 13)
Unit ARHDM merupakan unit yang mengolah Atmospheric Residue dari Crude Distillation Unit (CDU) menjadi produk yang disiapkan sebagai umpan (feed) untuk Residue Catalityc Cracker (RCC). Unit ARHDM beroperasi dengan kapasitas 58.000 BPSD (384 m3/jam) atau 360 ton/jam. Selain mengolah residu, unit ini juga berfungsi mengurangi kandungan metal Nikel (Ni), Vanadium (V) dan Carbon (C) yang dibawa oleh residu dari unit CDU.
Unit ARHDM terdiri dari 2 train yang diberi nomor 12 dan 13. Masing-masing train memiliki tiga buah reaktor, sedangkan fraksionator yang hanya satu digunakan bersama-sama.
Bahan Baku:
- Atmospheric Residue (AR).
Uraian Proses:
v Seksi Feed
Yaitu pemanasan awal dan penyaringan kotoran feed sebelum dialirkan ke feed surge drum. Feed Atmospheric Residue (AR) dapat langsung dari CDU (Hot AR) atau dari tangki 42-T-104 A/B (Cold AR).
Setelah kedua feed bergabung dan dipanaskan, feed kemudian masuk ke feed filter, dimana padatan atau solid yang dapat menyebabkan deposit pada top katalis pada reaktor pertama akan disaring dan terakumulasi di elemen filter. Feed yang sudah difiltrasi dialirkan ke Filtered Feed Surge Drum 12-V-501 yang di “Blangket” dengan nitrogen. Kemudian feed dipanaskan kembali ke furnace sebelum dialirkan secara paralel ke modul 12 dan 13.
v Seksi Reaksi
Masing-masing modul terdiri atas tiga reaktor yang disusun secara seri dengan spesifikasi yang sama. Karena reaksi Hydrotreating adalah eksotermis, maka temperatur campuran oil/gas akan naik pada saat bereaksi. Unruk mengatur kenaikkan temperatur dan untuk mengontrol kecepatan reaksi maka diinjeksikan Cold Quench Recycle Gas. Effluent reaktor kemudian dialirkan ke seksi pendinginan dan pemisahan.
v Seksi Pendinginan dan Pemisahan Produk Reaktor.
Pendinginan pertama dilakukan di Exchanger dimana sebagian panasnya diambil oleh combine feed reaktor, selanjutnya effluent feed reaktor mengalir ke Hot High Pressure Separator (HPSS).
Fungsi dari HPSS adalah untuk mengambil residu oil dari effluent reaktor sebelum didinginkan, karena residu yang mengandung endapan alumunium dapat menyumbat exchanger di effluents vapor cooling train. Dengan temperatur 37o C residu sudah mempunyai cukup sumber untuk memisahkan naphta, kerosene dan produk gas oil pada atmospheric fraksionator.
Aliran liquid panas dari HPSS mengalir ke Hot Flow Pressure Separator, dimana uap yang terpisah dari liquid panas dalam HPSS ini banyak mengandung H2, NH3, CH4 gas ringan hidrokarbon dan liquid hidrokarbon lainnya. Uap tersebut selanjutnya didinginkan di Heat Reaktor, dimana panas dari HE ini akan ditransfer di Combine Feed reaktor. Setelah itu aliran campuran uap dialirkan ke Effluent Air Cooler masuk ke Cold High Pressure Separator (CHPS). Recycle gas yang kaya hidrogen serta terpisah dari minyak dan air, masuk ke Recycle Gas Compressor dan sebagian ke Hydrogen Membrane Separator unit untuk dimurnikan.
Karena kemungkinan sejumlah minyak dan air tidak seluruhnya terpisahkan dalam CHPS maka minyak dan air tidak seluruhnya dari CHPS dialirkan ke CLPS. Air yang terkumpul di bottom drum CLPS dialirkan ke Sour Water Stripper (SWS), sedangkan minyaknya dipanaskan terlebih dahulu dengan Heat Exchanger sebelum dialirkan ke Atmospheric Fraksionator.
Liquid dari bottom HPSS diflashkan di dalam Hot Low Pressure Separator (HLPS). Uap yang kaya H2 dipisahkan untuk recovery dan produk minyak berat digabung dengan produk HLPS modul 13 dialirkan ke Fraksionator. Flash gas dari HLPS modul 12 dan 13 didinginkan melalui exchanger dan air cooler sebelum diflashkan Cold low Pressure Drum (CLPFD), Flash gas dari CLPFD yang kaya akan H2 dialirkan ke make up gas compressor untuk dikompresi dan dikembalikan ke unit ARHDM. Liquid ringan diflashkan kembali bersama dengan liquid dari CHPS ke CLPS.
v Seksi Recycle Gas
Aliran gas yang kaya hidrogen dari CHPS terbagi dua, sebagian dikembalikan ke reaktor dengan Recycle Gas Compressor dan sebagian aliran (Bleed Stream) ke Membrane Separation Unit.
v Seksi Fraksinasi
Seksi fraksinasi memisahkan produk ARHDM menjadi Naphta, Kerosene, Diesel dan Hydrodemetallized Atmospheric Residue (DMAR). Diperoleh dengan Atmospheric Fraksionator dibantu dua buah stripper. Sebelum dikirim ke luar, naphta dimurnikan di Naphta Stabilizer dan Kerosene dalam Clay Treater.
Atmospheric Fraksionator terdiri dari dua seksi, yaitu seksi atap (top) mempunyai 32 tray dengan diameter 3,2 meter, seksi bawah (bottom) mempunyai 15 tray dengan diameter 3,66 meter. Jarak antar tray pada kedua seksi dalam kolom 610 mm. Produk Heavy Oil dari HLPS masuk ke fraksionator pada tray 33. Cold Feed dari CLPS masuk ke fraksionator pada tray 28 (tray diatas flash zone). Di seksi Bottom Fraksionator diinjeksikan stripping steam yang telah dipanaskan lebih lanjut (Superheated Steam) di seksi konveksi pada furnace.
Produk Atmospheric Fraksionator :
- Sour Gas.
- Unstabilized Naphta.
- Kerosene.
- Gas Oil.
- DMAR sebagai RCC Feed.
Overhead vapor dari fraksionator sebagian terkondensasi dalam fraksionator Overhead Air Cooler. Vapor dan Liquid ini dialirkan ke overhead Accumulator. Vapor dari air Cooler dinaikkan tekanannya dengan off gas compressor. Kompresor ini mempunyai dua stage dimana outlet kompressor stage kesatu didinginkan pada interstage cooler dan kondensat liquid dipisahkan dalam interstage KO Drum, kemudian vapor dikompresikan pada stage kedua kompresor teersebut. Unstabilized Naphta dari overhead accumulator dicampur dengan aliran vapor yang sudah dikompresikan. Aliran dua fase ini selanjutnya didinginkan dalam cooler. Unstabilized Naphta, sour water dan Net Off gas dipisahkan dalam Sour Gas Separator. Off gas dialirkan ke fuel gas treating, sedangkan Unstabilized Naphta dipanaskan sebelum treating di Naphta Stabilizer kemudian didinginkan lalu dikirim ke tangki.
Feed untuk Gas Oil Stripper diambil dari tray 24 dan direfluks ke tray 22. Produk Gas Oil dapat dikirim langsung ke Gas Oil Hydrotreating Unit lalu ke tangki produk.
Kerosene dialirkan dari down corner pada tray ke-10 fraksionator. Kemudian dipanaskan kembali dengan bottom fraksionator stripper vapor pada kerosene side cut stripper untuk dikembalikkan ke fraksionator melalui tray ke-9, selanjutnya diproses dalam clay treater untuk memperbaiki kestabilan warna sebelum dikirim ke tangki penimbunan.
Bottom fraksionator yang menghasilkan DMAR dipompa dan dibagi menjadi dua aliran:
- Aliran terbanyak digunakan untuk memanasi feed dingin fraksionator dan selanjutnya memanasi AR yang akan masuk ke Feed Filter.
- 2. Aliran yang sedikit digunakan untuk memanaskan kerosene stripper reboiler. Aliran ini terbagi 2, yaitu:
- Hydrogen dan Desulfurisasi
Tujuan dari proses ini adalah menghilangkan kadar sulfur yang ada dalam feed gas mempunyai kandungan sulfur seperti yang diizinkan untuk masuk Reformer, karena sulfur merupakan racun bagi katalis di Reformer.
- Steam Reforming
Bertujuan memproses atau merubah gas hidrokarbon yang direaksikan dengan steam menjadi gas hidrogen, CO dan CO2. Produksi bergantung pada kecepatan feed ke reformer dan derajat konversi yang dicapai.
- Pemurnian Hidrogen
Pemurnian hidrogen dilaksanakan dalam dua tahap, yaitu:
- High temperatur Shift Converter (HTSC), bertujuan untuk merubah CO menjadi CO2 dengan reaksi :
CO + H2O CO2 + H2
- Pressure Swing Adsorption (PSA)
Setelah melalui reaksi di HTSC, feed didinginkan dan kondensat dalam feed gas dipisahkan di Raw Gas KO Drum sebelum masuk ke PSA unit.
PSA plant didesain untuk memurnikan gas hidrogen secara kontinyu. Aliran yang keluar PSA unit adalah:
- Hidrogen murni pada tekanan tinggi.
- Tail gas yang mengandung impurities pada tekanan rendah.
Kedua aliran diatas bergabung dan dapat langsung dikirim ke RCC unit atau didinginkan lebih lanjut sebelum dialirkan ke tangki. Sebagian aliran bottom fraksionator pada Down Stream digunakan sebagai back wash pada feed filter kemudian bergabung kembali dengan aliran produk DMAR ke RCC dan tangki.
