TEKNOLOGI LNG
TIPE BASE LOAD PLANTS
Oleh :
MELLY CHANDRA FRAYEKTI ( 65120010015 )
Teknik Pengolahan Gas - LNG Academy
Pendahuluan
Kebutuhan energi di seluruh dunia terus mengalamin peningkatan seiring dengan bertambahnya angka pertumbuhan industri. Hal tersebut tidak sebanding dengan ketersediaan sumber daya energi untuk memenuhi kebutuhan tersebut, dimana minyak bumi sebagai salah satu favorit sumber energi kini telah berkurang ketersediannya dan akan tergantikan oleh sumber daya alam lain yang lebih ekonomis dan ramah lingkungan.
Gas alam merupakan salah satu alternative sumber energi yang memiliki harga lebih murah dan emisi jauh lebih rendah dibandingkan dengan minyak bumi. Kebutuhan energi di dunia pada saat ini sebagian besar bergantung pada minyak bumi yang ketersediaan jumlahnya semakin lama semakin berkurang, sedangkan gas alam dalam penggunaannya belum semaksimal mungkin. Terbatasnya kapasitas produksi gas bumi dan meningkatnya angka pertumbuhan industri menyebabkan harga minyak bumi yang semakin melonjak tinggi. Dari sisi industri LNG, keberadaan dan peranan minyak bumi jelas tidak akan tergantikan oleh gas, tetapi dinamisasi keseimbangan neraca energi dunia yag terus berfluktuasi memberikan pilihan dan peluang menarik bagi pengembangan industri LNG dengan demikian pilihan pengembangan lapangan gas untuk diproyeksikan menjadi industri LNG bisa dipandang mampu memberikan keuntungan finansial, selain itu pilihan atas LNG menjadi semakin menarik karena dihubungkan dengan issue industri yang ramah lingkungan.
Permintaan pasar akan LNG sebagai salah satu clean energi semakin meningkat 6% setiap tahunnya. Perkembangan yang pesat tersebut memungkinkan terjadi dengan mencapai pengurangan biaya yang besar sepanjang LNG chain. Secara perhitungan Plant Liquefaction mendekati hingga 50% dari biaya kilang LNG. Sehingga terdapat incentive yang tinggi dalam rangka upaya meningkatkan kapasitas train dan meminimalisir biaya dari segmen ini.
Selain terdapat konsentrasi untuk meningkatan kapasitas train dan meminimalisir biaya, dibutuhkan pula teknologi sederhana dan handal yang dapat memenuhi kebutuhan untuk dapat dioperasikan pada daerah yang beriklim buruk. Oleh karena itu proses yang digunakan haruslah proses yang mengandalkan kesederhanaan dan konsep yang kuat di mana mudah untuk dioperasikan dan memiliki faktor ketersediaan yang tinggi. Begitu juga dengan peralatan yang digunakan haruslah aman, dan terbukti dengan baik serta ketersediannya banyak.
- II. Rumusan Masalah
- Bagaimanakah proses pendinginan dan pencairan gas alam?
- Apa saja kah macam-macam teknologi pendinginan dan pencairan gas alam?
- Bagaimanakah deskripsi proses dari teknologi LNG tipe base load plants tersebut?
- Bagaimanakah skema dari proses-proses tersebut?
- Apa saja kah keuntungan dari penggunaan masing-masing teknologi proses tersebut?
- Pada kilang LNG manakah teknologi tersebut diaplikasikan?
- III. Tujuan
- Untuk mengetahui dasar teori mengenai pendinginan dan pencairan gas alam.
- Untuk meetahui macam-macam teknologi pendinginan dan pencairan gas alam.
- Untuk mengetahui tentang deskripsi proses dari teknologi LNG tipe base load plants.
- Untuk mengetahui skema proses dari teknologi LNG tersebut.
- Untuk mengetahui keuntungan dari masing-masing penggunaan teknologi.
- Untuk mengetahui aplikasi teknologi LNG tipe base load plants di kilang LNG di seluruh dunia.
Pembahasan
- I. Dasar Teori
Gas alam yang memiliki fasa gas, untuk dapat ditransportasikan lebih mudah dalam penggunaan dan pendistribusiannya diperlukan suatu proses teknologi untuk dapat merubah fasa gas menjadi liquid. Dimana ketika berada pada fasa liquid gas alam akan lebih stabil dan aman untuk ditransportasikan ke daerah lain guna pemanfaatannya sebagai sumber energi .
Sistem refrigerasi merupakan salah satu upaya dalam tahapan proses pendinginan dan pencairan gas alam menjadi LNG (Liquefied Natural Gas). Sebelum didinginkan gas terlebih dahulu menjalani proses treatment untuk dapat menghilangkan impurities-impurities yang terkandung dalam gas alam yang nantinya dapat mengganggu proses pendinginan dan pencairan gas alam. Selain itu, impurities-impurities yang terkandung dalam gas alam juga tidak memiliki nilai bakar sehingga perlu dihilangkan dari gas alam. Proses treatment pada kilang LNG antara lain terdiri dari pemisahan fraksi berat dari hidrokarbon, penghilangan gas asam dan penghilangan kandungan air dan mercury.
Sistem refrigerasi adalah suatu system memindahkan energi thermal dari daerah suhu rendah ke daerah suhu tinggi. Siklus pendinginan yang paling umum digunakan adalah siklus kompresi uap yang terdiri dari 4 komponen utama yaitu : compressor, condenser, katup ekspansi (JT-valve) , dan evaporator yang secara sederhana dapat dilihat pada diagram berikut :
Secara sederhana digambarkan pada PH diagram berikut :
Proses 1-2 : Proses Kompresi dalam Compressor.
Pada proses kompresi ideal dianggap tidak ada perpindahan panas yang terjadi antara refrigerant dan sekelilingnya ( Proses Adiabatik ), dianggap juga tidak ada pengaruh gesekan antara refrigerant dengan komponen-komponen compressor. Proses ini juga disebut dengan proses isentropic, yaitu suatu proses dimana nilai dari entropinya adalah konstan. Proses ini merubah dari kondisi uap jenuh P1 ( Low Side Pressure ) menjadi uap kering pada P2 ( High Side Pressure).
Proses 2-3 : Proses Pembuangan Energi Kalor pada Komdenser.
Pada proses ini dianggap tidak terjadi penurunan tekanan ( pressure drop ) sehingga proses disebut isobaric, yaitu proses di mana tekanannya konstan. Proses ini merubah refrigerant dari kondisi uap lanjut ke fasa cair jenuh kemudian ke fasa cair. Dilakukan dengan jalan mengalirkan udara/cooling water melalui condenser,sehingga terjadi perpindahan panas antara refrigerant dengan udara/cooling water.
Proses 3-4 : Proses Ekspansi.
Pada proses ekspansi terjadi penurunan tekanan tanpa terjadi perubahan enthalpy dari kondisi cair jenuh (titik 3) menjadi kondisi campuran (titik 4). Dengan turunnya tekanan menyebabkan temperatur refrigerant turun. Refrigerant dengan suhu yang sangat dingin dialirkan ke evaporator.
Proses 4-1 : Proses Pendinginan Fluida Proses oleh Refrigerant.
Pada proses ini dianggap tidak terjadi penurunan tekanan seperti pada condenser, proses ini merubah kondisi refrigerant dari kondisi campuran (titik 4) menjadi uap jenuh (titik 1) dengan jalan melewatkan fluida proses (fluida yang ingin didinginkan) ke evaporator. Di sini terjadi perpindahan panas antara refrigerant dengan fluida proses. Temperatur refrigerant naik sampai menjadi uap jenuh, sedangkan temperature fluida proses menjadi lebih rendah karena telah melepas panas/kalor ke refrigerant.
- II. Teknologi Pendinginan dan Pencairan Gas Alam.
Teknologi pendinginan dan pencairan gas alam menjadi LNG pada dasarnya adalah proses pendinginan gas metana oleh pendingin (refrigerant/coolant) sampai mencapai suhu -160 oC sehingga fasenya berubah menjadi cair. Beberapa lisensi teknologi pencairan gas alam yang sudah banyak digunakan dalam kilang LNG di dunia anatara lain adalah :
- APCI C3/MR (Air Product)
Proses pencairan ini adalah proses pencairan gas alam yang paling umum digunakan di dunia. Hampir 80% kilang LNG yang dibagun di dunia memakai proses pencairan ini termasuk PT Badak NGL. Proses pencairan APCI memiliki efisiensi termodinamik yang tinggi. Ciri khas dari proses ini adalah menggunakan Main Heat Exchanger.
Proses ini menggunakan propan sebagai pendingin awal (pre-cooling) gas alam dan mixed refrigerant/multi component refrigerant sebagai pendingin lanjutan dan pencair gas alam. MCR tersebut terdiri dari nitrogen, metana,etana, dan propan.
- Optimized Cascade (Conoco Philips)
Proses pencairan ini adalah proses pencairan yang paling banyak membutuhkan equipment diantara proses yang lain karena memakai tiga siklus refrigerant murni. Proses ini memakai tiga refrigeran murni, yaitu: Propan, Etilen, dan Metan, sehingga efisiensi termodinamikanya sedikit lebih rendah daripada proses yang memakai refrigeran campuran.
Etilen sebagai salah satu refrigerannya, juga tidak dapat diproduksi sendiri, karena etilen hanya dapat diproduksi di industri petrokimia. Jadi proses ini tidak cocok untuk kilang LNG yang berdiri sendiri jauh dari pabrik petrokimia yang memproduksi etilen.
- Mixed Fluid Cascade Process (MFCP) (StateOil/Linde)
Proses ini memiliki tiga pendinginan campuran digunakan untuk mendinginkan dan mencairkan gas alam. Pre-cooling dilakukan di Plate-Fin Heat Exchanger dengan pendingin campuran yang pertama, sedangkan Liquefaction (pencairan) dan subcooling terjadi di spiral wound exchanger atau lebih familiar dengan sebutan Main Heat Exchanger oleh dua pendingin campuran lainnya.
- Dual Mixed Refrigerant (DMR) (Shell)
Konfigurasi proses ini mirip dengan teknologi proses APCI, dimana memiliki perbedaan pre-cooling menggunakan mixed refrigerant yang sebagian besar terdiri dari etana dan propane. Perbedaan lainnya adalah dimana proses pre-cooling terjadi di spiral wound exchanger.
- LiquefinTM (IFP/Axens)
Merupakan salah satu teknologi proses pendinginan dan pencairan gas alam terbaru dan memiliki efisiensi yang lebih tinggi sehingga dapat menghasilkan kapasitas train LNG yang lebih besar dengan cost yang lebih rendah. Pertukaran panasnya menggunakan Plate-Fin Heat Exchanger.
- III. Teknologi Pendinginan dan Pencairan LiquefinTM
LiquefinTM merupakan suatu teknologi baru yang dipercayai memiliki efisiensi tinggi sehingga memiliki kemampuan memiliki kapasitas train yang lebih besar dengan biaya yang lebih murah. Operasi dari proses ini dapat dilihat dari skema di bawah ini :
Pre-cooling Mixed Refrigerant :
Liquefaction Mixed Refrigerant :
Pre-cooling refrigeration dari gas dicapai dengan menggunakan mixed refrigerant sebagai ganti propane pada dual-siklus konvensional. Pada proses ini, pre-cooling cycle dioperasikan pada temperature yang lebih rendah bila dibandingkan dengan dual-siklus konvensional. Temperature diturunkan hingga range -50o C sampai -80oC atau 60oF sampai -110oF. Pada temperature tersebut , cryogenic mixed refrigerant dapat terkondens secara sempurna. Tidak ada pemisahan fasa yang dibutuhkan dan selain itu kuantitas dari cryogenic mixed refrigerant berkurang banyak. Molar ratio antara cryogenic mixed refrigerant dengan LNG (dalam beberapa kasus) akan lebih rendah dari satu.
Sedangkan untuk power yang dibutuhkan secara keseluruhan juga berkurang, sebagai dampak dari energi yang dibutuhkan untuk mengkondensasikan cryogenic mixed refrigerant tergeser dari siklus cryogenic ke siklus pre-cooling. Selain itu, hal ini mengarah ke distribusi yang lebih baik dari area perpindahan panas yang dibutuhkan : dengan jumlah core parallel yang sama dapat digunakan antara lingkungan (ambient) dan bagian cryogenic exchange.
Pada proses liquefin, kedua mixed refriegerant digunakan pada cara yang sama sebagai komponen murni. Mixed refrigerant dikondensasikan dan divaporasikan pada level tekanan yang berbeda di setiap section, tanpa ada nya pemisahan fasa atau fraksinasi. Cara ini membuat exchange line menjadi sangat sederhana dan kompak. Untuk mixed refrigerant yang digunakan terdiri dari metana, etana, propane, butane dan nitrogen.
Keuntungan yang sangat significant dari skema teknologi baru ini adalah kemungkinan untuk mengatur power balance dari 2 siklus. Dengan demikian memungkinkan untuk menggunakan secara langsung keseluruhan energi yang disediakan dari 2 gas turbin yang identic, tanpa adanya transfer power dari satu siklus ke siklus yang lain.
LiquefinTM memiliki semua sisi positif dari proses cascade dengan efisiensi yang jauh lebih baik dan jumlah peralatan yang lebih sedikit. Berikut ringkasan dari keuntungan proses liquefin :
a) No integrated cascade
Karena mixed refrigerant dari siklus yang kedua terkondensasi sempurna, dua mixed refrigerant dapat digunakan dengan cara yang sama dengan refrigerant murni yang digunakan di proses cascade.
b) A balanced power
Proses yang sangat mudah untuk dikondisikan untuk mendapatkan power yang sama untuk masing-masing siklus. Dengan dua gas turbine yang identic, akan menghindari kesulitan yang ditemui silkus C3/MR yang harus mengirimkan power dari gas turbine pre-cooling ke siklus cryogenic.
c) A compact heat-exchange line
Proses LiquefinTM juga telah menetapkan untuk penggunaan terbaik dari plate-fin heat exchanger (PFHE). Single heat exchange line digunakan untuk mendinginkan gas dari temperature ambient hingga temperature cryogenic. Proses ini telah disusun untuk membuat jalur perpindahan panas yang sederhana dan compact. Pengaturan dari PFHE adalah pada jantung teknologi pencairan ini dan upaya yang significant telah dilakukan untuk menjamin operasi yang optimal dan sangat miudah dijalankan.
d) High conductivity and efficiency
Alumunium memiliki resistensi yang diabaikan untuk mentransfer panas antara fluida. Selain luas permukaan perpindahan panas yang diperluas oleh fin pada PFHE menyebabkan efisiensi transfer panas yang sangat tinggi sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran panas yang sangat baik dan perbedaan suhu yang rendah. Densitas permukaan yang tinggi hingga mencapai 2000 m2/m3 dapat dicapai. Hal ini sangat penting dalam rangka pengurangan footprint, berat dan juga pada akhirnya pengurangan biaya.
e) Design Flexibility
Tidak seperti shell and tube heat exchanger, di mana satu single stream dapat digunakan pada sisi shell, PFHE dapat menangani sejumlah aliran panas dan dingin di berbagai tekanan secara bersamaan.
Pada saat ini, teknik fabrikasi PFHE telah didirikan dan operasi dari PFHE sendiri juga telah dibuktikan dalam berbagai aplikasi cryogenic dengan kapasitas yang besar. Proses LiquefinTM secara khusus diadaptasi untuk penggunaan PFHE, semua fluida yang masuk pada jalur utama pertukaran panas kecuali keluaran dari JT valve yang merupakan dalam keadaan single phase – vapor atau subcooled liquid.
Selain itu, pengaturan khusus pada outlet JT valve memastikan jumlah dari refrigerant dengan tepat pada masing-masing core parallel dan distribusi antara saluran yang berbeda dengan core. Distribusi yang baik adalah salah satu parameter kunci untuk menjamin efisiensi penuh dari sebuah proses.
Untuk kapasitas yang besarnya sekitar 4,5 MTPA, total pre-cooling dan liquefaction pertukaran panas disebarkan pada 4 cold boxes yang masing-masing memiliki 6 jalur parallel yang tersusun dari 2 PFHE cores setiap serinya. Total pertukaran panas dari trrain yang besar kemudian dikumpulkan pada luas 250 m2 dengan tinggi tidak melebihi 15 m.
Jalur pertukaran ( exchange line ) merupakan sesuatu utama yang baru dari proses ini. Selain pengalaman yang luas dari manufacturer PFHE dengan peralatan yang similar, studi penelitian dan pengembangan lanjutan dilakukan pada PFHE oleh IFP-Axens, terkait dengan efisiensi thermal, fluids dynamic dan perilaku mekanik. Stress analysis yang canggih pada semua bagian dari perakitan cryogenic telah dilakukan dalam kerjasama yang erat dengan manufacturer dari PFHE.
Jalur Pertukaran Panas ( Heat Exhange Line )
Semua pertukaran panas antara gas dengan dua mixed refrigerant dan juga antara kedua mixed refrigerant terjadi pada single exchange line PFHE di dalam cold boxes dengan jumlah yang terbatas.
- Semua vendor PFHE utama dapat membuat cold boxes tersebut tetapi IFP/Axens telah membatasinya untuk Chart, Nordon Cryogenic, dan Kobe Steel. IFP/Axens telah bekerja sama dengan manufacturer tersebut untuk mendapatkan jalur pertukaran panas utama yang mirip dengan arsitektur dari PFHE yang didalamnya terdapat cold boxes. Namun sayangnya, sekarang Chart sudah tidak lagi memenuhi syarat untuk Iran. Sehingga cold boxes dapat diperoleh dari dua manufacturer yang lainnya tanpa berdampak pada desain kilang ataun P&ID.
- Desain dari main heat exchanger berdasarkan dari jumlah minimum cold boxes yang masing-masing ditata secara compact sehingga meminimalkan cryogenic piping. Sedangkan dalam cold boxes sendiri, piping antara cores juga diminimalkan.
- Semua fluida didistribusikan pada single phase di antara cold boxes dan di antara cores yang terdapat di dalam cold boxes. Pada JT valve di mana dua fase dihasilkan, terdapat satu JT valve setiap cold box dengan peralatan khusus di dalam cold box yang memisahkan liquid dan vapor sebelum didistribusikan secara terpisah di antara cores.
- Jalur pertukaran (the exchange line) nya modular : di mana masing-masing cold box berisi beberapa parallel lines dari dua cores setiap serinya. Jumlah dari cores dan cold box tergantung pada kapasitas unit dan kondisi tempat.
- Dengan konsep modular, keterbatasan dalam hal ukuran yang ada pada spiral-wound exchanger dapat dihilangkan.
Keuntungan pertama dari proses ini adalah efisiensinya yang tinggi. Jika dilakukan perbandingan, proses ini akan dapat menghasilkan sekitar 15% LNG lebih banyak dengan penggunaan gas turbine yang sama. Perkembangan efisiensi ini terkait dengan penggunaan dari mixed refrigerant pada proses pre-cooling serta pemilihan PFHE sebagai media pertukaran panasnya.
Perbedaan temperature yang rendah pada cores di antara sisi panas dan dingin memberikan improvement dari efisiensi energi dan oleh sebab itu power yang dibutuhkan untuk menghasilkan LNG per ton berkurang. Dengan kata lain, untuk penggunaan driver turbine yang sama pada teknologi proses yang berberda, proses liquefin akan menghasilkan jumlah LNG lebih banyak.
Cryogenic mixed refrigerant yang memasuki section cryogenic keseluruhan sudah menjadi liquid sehingga tidak ada energi pada siklus ini yang terbuang untuk mengkondensasikan mixed refrigerant. Kuantitas dari cryogenic mixed refrigerant lebih sedikit dibandingkan proses C3/MR sehingga efisiensi secara keseluruhan mengalami improvement. Kurang lebih 1 mol cryogenic mixed refrigerant untuk 1 mole gas alam.
Pressure drop yang rendah pada kedua sisi panas dan dingin dari PFHE sehingga membuat terjadinya penambahan efisiensi yang menguntungkan dari proses liquefin ini.
Seperti yang kita tahu bahwa pada proses liquefin tidak terdapat pembatasan pada jumlah media penukar panasnya. Sehingga semakin besar kapasitas train menghasilkan LNG maka akan lebih efisien.
- Kemampuan untuk meningkatkan kapasitas train.
- Penggunaan single PFHE yang menggantikan spiral-wound heat exchanger dan kettle type heat exchanger.
- Plot area yang kompak, sehingga dapat mengurangi panjang pipa yang bekerja pada suhu rendah.
- Mengurangi ukuran dari air cooler condenser.
- Multi sumber dari semua peralatan, termasuk jalur pertukaran panas utama.
Studi yang dilakukan oleh Kontraktor yang familiar dengan industri LNG menunjukkan bahwa biaya unit pencairan itu sendiri dapat menurun hingga sekitar 15%. Secara keseluruhan, termasuk unit utilitas, pre-treatment, penyimpanan, dll, terdapat perbedaan yaitu berkurangnya biaya hingga 7%. Dengan mempertimbangkan peningkatan kapasitas untuk turbin gas yang diberikan, biaya per ton LNG lebih rendah hingga sekitar 20% bila dibandingkan dengan proses lainnya.
Kapasitas yang Lebih Besar
Dengan skala ekonomi, biaya per ton LNG akan menurun ketika kapasitas produksi meningkat. Hal ini telah mendorong terjadinya peningkatan jumlah kapasitas train yang sedikitnya 1 MTPA pada 30 tahun yang lalu menjadi 4 MTPA hingga pada saat ini. Dapat dilihat pada grafik di bawah ini yang menunjukkan kenaikan kapasitas train Iran LNG.
Bagaimanapun kapasitas train di atas juga dapat dicapai oleh proses C3/MR hanya dengan memungkin sejumlah besar flash gas untuk dapat meningkatkan efisiensi.
Keterbatasan yang pertama dalam peningkatan kapasitas disebabkan oleh spiral-wound exchanger yang digunakan pada siklus konvensional C3/MR. Jika konstruksi dari exchanger tersebut di atur menjadi parallel akan membuat kita kehilangan keuntungan dalam skala ekonomi. Tetapi dengan menggunakan proses LiquefinTM pertukaran dilakukan secara modular, tidak pembatasan tersebut yang harus diperhitungkan. Peningkatan kapasitas memerlukan peningkatan jumlah cold box secara parallel. Sebagai contoh untuk memproduksi dengan kapasitas 6 MTPA pada South Pars gas dibbutuhkan 4 cold box. Sedangkan untuk dapat memiliki kapasitas hingga 8 MTPA dibutuhkan 6 cold box.
Keterbatasan lainnya adalah mach number pada kompresor propane. Senakin besar laju flow rate pada inlet kompresor, maka semakin lama rotor berputar dan semakin tinggi kecapatan peripheralnya. Pada gambar di bawah ini mendeskripsikan karakteristik dari banyaknya kompresor propane.
Unit yang besarnya sekitar 4,5 MTPA sekarang dalam tahap pembangunan yang digambarkan pada lingkaran biru. Sedangkan untuk kasus LiquefinTM yang kapasitasnya sedikit lebih besar 4,8 MTPA ditunjukkan pada lingkaran merah. Untuk kapasitas yang sama kompresor ini akan lebih mudah untuk mendirikan proses LiquefinTM, sebaliknya kompresor dengan kapasitas terbesar dapat dicapai dengan karakteristik dari kompresor terbaru. Secara mudah digambarkan : campuran dari etana dan propane digunakan pada siklus pertama ( bukan menggunakan propane ) , sehingga berat molekulnya lebih lebih rendah dengan demikian mach number dari kompresor juga lebih rendah. Di sisi lain , besarnya tekanan lebih tinggi sehinga volume inlet lebih kecil.
Keterbatasan yang paling parah adalah pada ukuran kompresor axial untuk mixed refrigerant kedua. Seperti yang kita tahu bahwa pada proses LiquefinTM terdapat power balance pada kedua siklusnya. Kuantitas dari mixed refrigerant kedua akan berkurang hingga 30% jika dibandingkan dengan proses C3/MR dengan kapasitas yang sama. Dengan kompresor axial yang sama, akan memungkinkan untuk membangun sebuah kilang dengan kapasitas meningkat sekitar 30% jika dibandingkan dengan proses actual C3/MR, dengan semua kondisi yang sama.
Proses C3/MR dengan versi dasar menggunakan 2 siklus memiliki kapasitas di bawah 5 MTPA, sedangkan untuk kapasitas train dengan gas turbine yang sama proses LiqurefinTM dapat menghasilkan hingga 6 MTPA.
Sebuah skema pencairan baru : siklus C3/MR/Nitrogen telah digunakan di pasar baru-baru ini. Ini dimaksudkan gas turbine ketiga yang digunakan untuk siklus nitrogen untuk dapat mencapai kapasitas kurang lebih hingga 7 MTPA. Tiga siklus seri tersebut berarti menambah kompleksitas dan mengurangi ketersediaan jika dibandingkan dengan skema yang sebelumnya. Sekalipun terdapat perubahan komposisi mixed refrigerant mungkin untuk dilakukan pada pengurangan kapasitas tanpa menggunakan siklus nitrogen. Tentu saja diperlukan full shutdown pada proses C3/MR jika terdapat kerusakan pada driver ataupun kompresor.
Dengan tiga penggerak yang sama, skema proses LiquefinTM akan lebih sederhana seperti yang ditunjukkan oleh gambar dibawah. Gas turbine pertama menggerakkan kompresor untuk pre-cooling. Sedangkan dua gas turbin lainnya disusun secara parallel untuk pada siklus liquefaction. Hal ini memungkinkan untuk dapat mencapai kapasitas hingga 8 MTPA. Ketersediaan ini mengalami improvement jika dibandingkan skema dasar, karena sebelumnya jika terjadi kegagalan pada kompresor single liquefaction haruslah dilakukan plant shutdown keseluruhan. Dimana dengan skema di bawah ini, jika terjadi kerusakan pada salah satu kompresor, akan tetap memungkinkan kilang untuk beroperasi tetapi dengan kapasitas yang berkurang ( minimum 50% dengan cara merubah temperature pre-cooling dan komposisi dari mixed refrigerant ). Masalah yang ada hanya terdapat pada kompresor MR1 atau penggeraknya yang akan mematikan secara total unit tersebut.
Teknologi LiquefinTM merupakan proses yang fleksibel, menawarkan lebih dari satu kemungkinan untuk dapat mencapai kapasitas yang luas dan memiliki kompetitif yang tinggi :
- Dengan menggunakan gas turbine yang lebih besar. Turbine dengan frame 9 baru-baru ini telah memenuhi syarat sebagai mechanical driver. Dengan teknologi LiquefinTM , memungkinkan untuk mencapai kapasitas 7-8 MTPA dengan hanya menggunakan dua penggerak utama. Meskipun volume laju alir yang tentu saja meningkat, sebuah kemungkinan yang ada agar kompresor sesuai pada kasus ini karena kecepatan dari frame 9 (3000 rpm) lebih rendah daripada kecepatan frame 7 (3500 rpm). Sebuah study yang mendalam harus dilakukan untuk meyakinkan segala kemungkinan yang bisa terjadi dan memastikan segala sesuatunya. Study tersebut sedang dikembangkan oleh IFP/Axens.
- Atau menggunakan gas turbine yang sangat besar (siklus kombinasi) untuk menghasilkan listrik dan menggunakan motor elektrik yang besar ( hingga 70MW ) secara parallel pada masing-masing siklus. Dapat dilihat pada gambar di bawah. Hampir tidak ada batasan teknik untuk besarnya kapasitas karena digunakan skema yang sepenuhnya modular. Keuntungan dari skema tersebut antara lain : kompresor yang terbukti cocok, ukuran peralatan yang sedang, efisiensi yang sangat baik ( konsumsi fuel gas yang sangat rendah sebagai siklus kombinasi yang dapat mencapai 50%-60% efisiensi), dan availability yang baik dimana tidak perlu melakukan full shutdown jika terjadi kegagalan pada driver.
Daftar Pustaka
No comments:
Post a Comment