Proses Penyisihan Gas Asam (Acid Gas Removal Process)

Proses penyisihan gas asam atau acid gas removal, biasa disingkat AGR dalam istilah Bahasa Inggris, dalam satu plant berfungsi untuk memisahkan gas asam seperti H2S, CO2, dan sulphur organik. Proses AGR secara luas telah digunakan di berbagai plant seperti plant pemrosesan gas alam dan plant gasifikasi. Diagram proses dari AGR dapat dilihat di Gambar 1. Gas asam harus dipisahkan karena gas produk (gas alam atau syngas ke konsumen atau proses selanjutnya) harus memenuhi standard tertentu dari kandungan gas asam. Gas asam bersifat korosif jika bersamaan dengan molekul air dan merupakan sumber utama problem perbaikan di system perpipaan.

diagram AGRGambar 1. Diagram proses dari AGR.

Unit AGR biasanya terletak di bagian akhir dari proses pemisahan komponen yang tidak diinginkan dari gas alam ataupun syngas. Kerusakan di proses ini berakibat pada penurunan kinerja di downstream dan/atau menjadi sumber polusi ketika gas asam terpapar langsung ke lingkungan dan orang-orang di sekitar. BFD (block flow diagram) umum dari unit AGR dapat dilihat di Gambar 2.

2a

(a)

2b

(b)

Gambar 2. Unit AGR dan unit-unit di sekitarnya di (a) plant pemrosesan gas alam dan (b) plant gasifikasi.

Proses AGR menggunakan solvent untuk menyerap gas asam. Ada beberapa tipe solvent yang umum digunakan seperti yang ditunjukkan di Gambar 3 [1, 2].

solvent

Gambar 3. Klasifikasi solvent di proses AGR.

Physical solvent menyerap gas asam tanpa terjadinya reaksi kimia. Gas asam lebih terlarut dalam physical solvent dibandingkan dengan komponen lainnya di aliran gas sehingga gas asam dapat terserap dengan mudah. Physical solvent komersial yang tersedia di pasaran saat ini tercantum di bawah ini:

  • Selexol (dimethyl ethers of polyethylene glycol) –dilisensi oleh UOP LLC
  • Rectisol (methanol) – dilisensi oleh Linde AG dan Lurgi AG
  • Purisol (n-methyl-2-pyrrolidone) – dilisensi oleh Lurgi AG
  • Sepasolv MPE (polyethylene glycol dandialkyl ethers)
  • Fluor solvent (propylene carbonate)
  • Sulfolane (tetrahydrothiphenedioxide)
  • Estasolvan (tributyl phosphate)

Sementara itu, chemical solvent menyerap gas asam melalui reaksi kimia. Ada dua subtipe chemical solvent berdasarkan reversibilitas reaksi, pertama adalah solvent yang dapat menyerap dan melepaskan gas asam karena reaksi reversibel, kedua adalah solvent yang hanya dapat menyerap gas asam tanpa dapat melepaskannya. Di plant komersial, solvent subtype kedua hamper tidak pernah digunakan karena mengakibatkan biaya operasional yang besar. Jika dibandingkan dengan physical solvent, chemical solvent lebih efektif untuk gas asam dengan tekanan parsial rendah (lihat Gambar 4). Contoh dari chemical solvents subtype pertama tercantum di bawah ini:

1. Primary Amines spt:

  • MEA (methanolamine)
  • DGA (diglycolamine)

2. Secondary Amines spt:

  • DEA (diethanolamine)
  • DIPA (diisopropanolamine)
  • Sterically hindered

3. Tertiary Amines spt:

  • MDEA (methyldiethanolamine)
  • TEA (triethanolamine)

4. Dan lainnya seperti potassium carbonate

Partial pressure

Gambar 4. Grafik kemampuan penyerapan solvent dan hubungannya dengan tekanan parsial.

Perkembangan terakhir dari teknologi solvent adalah pencampuran physical solvent dan chemical solvent atau lebih dikenal dengan mixed solvent. Ide awal dari pencampuran ini adalah untuk menggabungkan kelebihan masing-masing solvent sehingga dapat menangani gas dengan tekanan parsial rendah maupun tinggi. Contoh dari mixed solvent komersial tercantum di bawah ini:

1. Sulfinol–dilisensi oleh Shell:

  • Sulfinol-X (sulfolane, MDEA, piperazine, dan water)
  • Sulfinol-M (sulfolane, MDEA, dan water)
  • Sulfinol-D (sulfolane, DIPA, dan water)

2. Flexsorb (hindered/unhindered amine dan physical solvent) – dilisensi oleh ExxonMobil spt:

  • Flexsorb SE
  • Flexsorb SE Plus
  • Flexsorb SE Hybrid
  • Flexsorb PS

3. Amisol (methanol dengan MDEA ataudiethylamine)

Dalam mendesain proses AGR, pemilihan solvent sangatlah vital karena hal itu akan menentukan kecepatan penyerapan gas asam dan juga gas yang terserap. Selain itu, hal tersebut juga penting ketika mendesain skema proses, termasuk skema kontrol proses. Contohnya, kinerja solvent dan sifat-sifatnya dapat berdampak pada lokasi inlet dari make-up solvent ke proses. Lokasi inlet dapat ditempatkan di bagian bawah regenerator atau pada aliran lean solvent ke absorber. Dua pilihan ini dapat memberikan skema kontrol proses yang berbeda.

Referensi:

[1] Korens, N., Simbeck D.R. and Wilhelm D.J., 2002, Process Screening Analysis of Alternative Gas Treating and Sulfur Removal for Gasification. SFA Pacific, Inc., Mountain View.

[2] Kohl, A. and Nielsen R., 1997, Gas Purification, Fifth Edition. Gulf Publishing Company, Houston.

 

 

Riezqa Andika

South Korea, 2015

Leave a Comment