Evaluasi kinerja glycol: yaitu dew point keluaran dehidrator, dew point inlet dehidrator, gas rate, glycol rate, glycol purity, glycol loss, serta contaminant seperti condensate, solid, garam, oksigen,foam stability, iron content dll. Harga2 kontaminant ini tentu saja ada standardnya dan itu harusnya bisa diketemukan di buku manual glycol dehydration di plant bapak. Sejauh pengalaman saya, sayangnya hal ini jarang ada, dan mungkin ini juga masukan bagi para process design engineer untuk “memaksa” vendor memasukkannya sebagai bagian yang tak-terpisahkan dari manual. Kenapa, agar supaya bias dimasukkan ke dalam regular plant maintenance. Terus terang, dulu saya pernah punya, tapi entah sekarang di mana. Mungkin ada rekab2 lain yang punya?

Tanya – Muhammad Irfan Sabri

Rekan2 sekalian,

Seperti kita ketahui bersama bahwa proses dehidrasi natural gas dilakukan untuk berbagai macam alasan : menghindari terbentuknya hidrat pada pipeline, korosi akibat CO2 dan H2S, slugging, penurunan heating value, dan lain sebagainya.

Selain itu tentu saja untuk memenuhi standar ‘sales gas’ yang akan dijual yaitu sebesar 7 lbm/MMSCF. Dengan latar belakang tersebut terlihat betapa pentingnya sistem dehidrasi gas ini bagi perusahaan2 yang memproduksi gas. Mohon komentarnya untuk pertanyaan2 berikut:

1. Untuk evaluasi, biasanya parameter2 apa saja yang perlu diungkapkan untuk menjamin bahwa sistem dehidrasi gas yang kita miliki sudah berjalan dengan baik?

2. Di tempat saya, gas yang akan dikirim ke terminal onshore dipisahkan menjadi 2 junction (Low Pressure/LP dan Intermediate Pressure/IP) sebelum masuk ke dehydration system. Yg LP lewat unit dehidrasi, sedangkan yg IP cuma numpang lewat langsung ke OGGL. Nah, setelah melewati junction, ternyata mixing diantara keduanya membuat dew point nya naik cukup besar. Kira2 penyebabnya apa ya?
apakah ini berarti sistem dehidrasi yang kita miliki kapasitasnya terlalu kecil atau malah sudah tidak efektif sama sekali.

3. Apakah ada semacam temperatur maksimum glycol untuk untuk menyerap air? maksud saya apakah si glycol nya bisa jenuh?

4. Jika saya menambahkan stripping gas dengan cara di ‘spray’ kan pada line setelah regenerator untuk menaikkan konsentrasi lean glycol sebelum masuk ke contactor, apakah ini cukup aman? mengingat akan timbul hot spot.

5. Untuk memperbesar kapasitas, salah satu caranya mungkin dengan menaikkan circulation rate dari TEG(glycol), namun ini akan menambah beban dari Waste Heat Recovery Unit (WHRU). Adakah solusi yg lainnya selain menambah WHRU?

Tanggapan 1 – Cahyo Hardo

Teman2, maaf yach kalau isinya agak panjang.

Pak Irvan Sabri,

Glycol dehydration, suatu topik yang nampaknya menjadi bagian sehari-hari proses di pabrik minyak dan gas bumi.

Saya mencoba menjawab pertanyaan bapak. Saya sangat berterima kasih kalau ada feedback dari bapak, karena saya kerap melihat jawaban2 terhadap suatu pertanyaan terkadang tidak ada feedback-nya sehingga tidak diketahui pasti apakah jawaban tersebut benar atau salah atau perlu dimodifikasi. Point-nya bukanlah mencari benar atau salah, karena kondisi di lapangan, karakteristik proses serta dll sangat mungkin tidaklah sama meskipun alatnya sama, dan juga itu tidaklah sejalan dengan semangat didirikannya milis ini. Jadi dengan adanya feedback, kita bisa menggali atau bahkan menemukan suatu cara yang lebih efisien dan manjur.
Biasa, the truth is out there, dan bukan di dunia milis yang maya ini…

Anyway, berikut tanggapan saya terhadap 5 pertanyaan bapak:

Evaluasi kinerja glycol: yaitu dew point keluaran dehidrator, dew point inlet dehidrator, gas rate, glycol rate, glycol purity, glycol loss, serta contaminant seperti condensate, solid, garam, oksigen,foam stability, iron content dll. Harga2 kontaminant ini tentu saja ada standardnya dan itu harusnya bisa diketemukan di buku manual glycol dehydration di plant bapak. Sejauh pengalaman saya, sayangnya hal ini jarang ada, dan mungkin ini juga masukan bagi para process design engineer untuk “memaksa” vendor memasukkannya sebagai bagian yang tak-terpisahkan dari manual. Kenapa, agar supaya bias dimasukkan ke dalam regular plant maintenance. Terus terang, dulu saya pernah punya, tapi entah sekarang di mana. Mungkin ada rekab2 lain yang punya?

Jawaban no. 2 bisa ditelaah dengan melakukan perhitungan neraca massa di daerah inlet-outlet perpipaan tempat mixing kedua jenis gas tersebut (LP dan IP). Anggaplah kandungan air di gas LP di keluaran dehidrator-nya adalah x lbm/MMSCF dengan laju alir gas pada keadaan standard Qlp (MMSCFD). Kandungan air di gas IP yang notabene dalam berada kesetimbangan bias dicari via kurva terkenal McKetta-Wehee, anggaplah y Lbm/MMSCF. Laju alir gas IP pada keadaan standard anggaplah Qip MMSCFD. Maka, neraca massa air keluaran mixing adalah: laju alir massa air di gas LP + laju alir massa air di gas IP = laju massa air di keluaran mixing.

Atau dalam bahasa matematika: (x lbm/MMSCF) (Qlp MMSCFD) + (y lbm/MMSCF) (Qip MMSCFD) = (xQip)+(yQip). Kandungan air keluaran mixing tentunya adalah laju alir massa air keluaran mixing dibagi dengan total gas LP dan IP, atau = ((xQlp)+(yQip))/(Qlp+Qip).

Dari hasil tersebut, maka kandungan air di keluaran mixing bisa dikonversikan ke harga dew point air, kembali via kurva McKetta-Wehee.

Selanjutnya, berbekal hal itu , maka hal berikut di bawah bisa dilakukan, secara sendiri2 atau kombinasi di antaranya tergantung faktor2 tertentu supaya tetap menjadikan gas masih di dalam batas on-specs:

1. turunkan laju alir gas IP (dengan resiko produksi berkurang=asset manager marah-marah he..he..)

2. naikkan laju alir LP (kalau sistemnya masih memungkinkan)

3. turunkan kadar air di gas LP keluaran dehydrator (mis: naikkan sirkulasi glycol rate, naikkan purity glycol, dst)

4. Turunkan kadar air di gas IP (via pendinginan)

Jawaban no. 3.

Glycol tentu saja bisa jenuh karenanya butuh di regenerasi di reboiler. Maksimum glycol temperatur?

Setahu saya, batasan temperatur glycol di inlet glycol kontaktor adalah 10 F di atas outlet gas keluaran dehidrator. Jika tidak, TEG-nya bisa terbawa gas.

No. 4. Stripping gas? Setahu saya, stripper gas dimasukkan di bagian bawah reboiler guna ikut menyerap air yang ada di badan glycol. Prinsipnya adalah, gas stripper yang bertemperatur relatif normal akan menyerap berlipat2 air jika dipanaskan. Balik lagi, ini sebenarnya bisa diterjemahkan via kurva Mc-Ketta Wehee tadi.

Tetapi kalau diinjek di keluaran regenerator? Saya belum lihat faedahnya, karena gas tersebut harus dilepas ke atm sebelum masuk ke kontaktor. Jika tidak, maka dia bisa membuat masalah.

Nomor 5. Kapasitas.

Menurut teori kuno absorpsi yang tentunya bias diaplikasikan di glycol kontaktor, maka kapasitas adalah fungsi kuat dari laju alir gas dan bukan laju alir glycol. Sehingga dalam penentuan diameter contactor, besaran laju alir gas sangat menentukan.

Di lain pihak, kualitas gas keluaran contactor ditentukan oleh 3 factor, yaitu jumlah tahap kesetimbangan di dalam contactor (biasanya diwujudkan dalam baki-baki khusus, seperti bubble cap, sieve tray, valve tray, dst) serta laju alir glycol plus purity dari glycol itu sendiri.

Jadi jika ingin menambah kapasitas kolom contactor, maka Pak Irvan harus menambah kontaktor baru, atau menggantinya dengan diameter yang lebih besar, atau menggunakan contactor jenis packing.

Karena design suatu kapasitas kontaktor menyertakan allowable gas velocity, di situ rumus untuk kontaktor yang memakai packing, terutama konstantanya, menyebabkan untuk suatu laju alir gas yang sama, maka contactor jenis packing mempunyai diamater yang lebih kecil daripada kontaktor glycol yang menggunakan tray. Artinya, untuk diameter yang sama, maka dia bias menghandle alju alir gas yang lebih besar.

Kontactor packing punya dua jenis, yaitu random dan structure. Kelemahan sejati dari random packing adalah kecenderungannya membentuk channel, sehingga bias mengakibatkan kontak antara gas dan glycol menjadi tidak efisien. Itulah sebabnya random packing hanya disarankan untuk diameter contactor yang kecil.

Untuk skala besar dan diameter yang besar, maka structure packing lebih joss karena efek chanellingnya bisa diminimasi. Tetapi untuk kedua jenis packing hati, hati2 saja ketika overhaul, apalagi jika gas bapak banyak mengandung H2S, maka ada kemungkinan ketika di overhaul (kontak dengan oksigen), dia menghasilkan reaksi pyrophoric yang sangat berbahaya itu.

Oh yach pak, mungkin saran saya sebelum memustuskan perubahan yang akan dilakukan, ada baiknya dilakukan performance test unit dehidrasi pada pelbagai laju alir glycol . Hanya saja hati2, jika desain kontaktor bapak dekat dengan daerah flood, maka kenaikan jalu alir glycol bisa mengakibatkan glycol loss (hilang) yang lumayan.

Segitu dulu yach Pak.

Mungkin ada rekan2 lain yang mau menambahkan atau mengoreksi.

Tanggapan 2 – Primiari Nastiti

Sekedar menambahkan informasi dari Cahyo…

Temperatur di regenerator merupakan salah satu faktor yang menentukan kemurnian ‘Lean Glycol’ karena disinilah air yang telah diabsorb di contactor tower dilepaskan kembali. Bila temperatur terlalu rendah maka mungkin sebagian air masih terbawa dalam glycol, untuk TEG kalau saya tidak salah ingat sekitar 280 F. Injeksi stripping gas bila perlu juga dilakukan di kolom regenerator untuk membantu ‘melepaskan’ air yang terbawa dalam glycol. Pada operasinya kita juga perlu melihat kondisi filter2 nya (cartridge dan charcoal–nya). Karena glycol yang ‘kotor’ juga akan berkurang kinerjanya..dapat mengakibatkan fouling dalam contactornya sehingga basorpsi tidak berjalan dengan baik. Salah satu hal yang paling ‘ditakuti’ oleh system contactor tower adalah liquid hidrokarbon. Liquid hidrokarbon ini akan memperbesar kemungkinan terjadinya fouling dan kemungkinan ‘merusak’ cartridge filter sehingga glycol yang masuk ke tower berkurang kemampuannya.
Jadi salah satu yang perlu diperhatikan adalah adanya separator yang bekerja dengan baik di upstream contactor untuk meminimalkan kemungkinan adanya liquid hidrokarbon ke contactor.

Kemudian perlu juga diperhatikan kondisi operasi sistem tersebut, berapa pressure dan temperatur operasinya, saya lupa berapa pressure yang optimum tapi kalau tidak salah minimal 300 psig sedang temperatur antara 100-130 F.

Tanggapan 3 – Cahyo Hardo

Mba’ Prim,

Apa kabar? Salam sejahtera.

Nampaknya, Mba’ Prim masih kangen juga dengan dunia process engineering meskipun sekarang sudah ngurusin duit (=commercial).

Cuma sedikit meluruskan, bahwa larutan air-TEG itu praktisnya dididihkan pada rentang 370 – 390 F. Pada kondisi ini, kemurnian TEG berkisar 98.5 – 98.9 % weight tanpa menggunakan gas pelucut (stripper). Jika temperatur dinaikkan lagi, maka dikhawatirkan terjadi dekomposisi glycol. Tanda degradasi kalau tidak salah bau glycolnya akan seperti bau pisang…..Untuk meninggikan kemurnian TEG tanpa menaikkan temperature pendidihan, adalah dengan memasukkan gas pelucut.

Kondisi operasi beserta problem2nya? Rasanya saya pernah mem-posting ttg hal ini ke milist migas dari buku John Campbell plus2 komentar2 saya berdasar pengalaman di lapangan. Sayangnya, file-nya tertinggal di komputer saya di laut.

Anyway, Pak Irvan Sabri, melongok daftar anggota baru migas hari ini, saya melihat bahwa bapak se-kantor dengan Mas Indra Noursahfandi. It is a boon for you!
You can ask him anything about process engineering.
He knows better than me.