GAS ALAM
1. KOMPOSISI GAS ALAM
Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium.
Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat. Sumber metana yang berasal dari makhluk hidup kebanyakan berasal dari rayap, ternak (mamalia) dan pertanian (diperkirakan kadar emisinya sekitar 15, 75 dan 100 juta ton per tahun secara berturut-turut).
Komponen
|
%
|
Metana (CH4)
|
80-95
|
Etana (C2H6)
|
5-15
|
Propana (C3H8) and Butana (C4H10)
|
< 5
|
Nitrogen, helium, karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), dan air dapat juga terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya.
Campuran organosulfur dan hidrogen sulfida adalah kontaminan (pengotor) utama dari gas yang harus dipisahkan . Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai "acid gas (gas asam)". Gas alam yang telah diproses dan akan dijual bersifat tidak berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi kebocoran gas. Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernapasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan.
Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%.
Ledakan untuk gas alam terkompresi di kendaraan, umumnya tidak mengkhawatirkan karena sifatnya yang lebih ringan, dan konsentrasi yang di luar rentang 5 - 15% yang dapat menimbulkan ledakan. Kandungan energi, Pembakaran satu meter kubik gas alam komersial menghasilkan 38 MJ (10.6 kWh).
2. PENGILANGAN GAS ALAM
1. Preparasi (pengolahan awal) umpan gas yang meliputi :
- penghilangan gas gas yang bersifat asam CO2
- penghilangan kadar air (dehidrasi)
- penghilangan kandungan raksa
2. Pencairan gas alam, yang meliputi pendinginan secara refrigerasi atau secara ekspansi bebas.
A. Gas CO2 perlu di hilangkan karena sifatnya selain korosif juga karena memadat pada suhu -78 *C, sehingga dapat menyumbat sistim aliran.Pengurangan CO2 berlangsung hingga kadarnya lebih kecil dari 50ppm (kelarutan CO2 pada -162 *C , 7 - 27 ATM adalah 356ppm volume). Gas CO2 di hilangkan secara absorpsi dengan menggunakan absorben MEA, DEA atau larutan benfield. Air di hilangkan dengan pengeringan hingga titik embunnya pada -73*C sampai dengan -101 *C (p= 14-47 atm) dengan menggunakan absorben ( molekul air sieze, zeolite sintesis, activated alumina atau silica gel). Air raksa dihilangkan dengan mengalirkan gas ke dalam unggun karbon aktiv yang di imprognasi dengan sulfur. Kemurnian yang diinginkan 0,4 mg/m3 gas yang di peroleh. Sekalipun kadar air raksa (Hg) kecil sekali tetapi perlu di hilangkan untuk mencegah perusakan pipa-pipa alumunium dalam sistem pendingin.
A. Gas CO2 perlu di hilangkan karena sifatnya selain korosif juga karena memadat pada suhu -78 *C, sehingga dapat menyumbat sistim aliran.Pengurangan CO2 berlangsung hingga kadarnya lebih kecil dari 50ppm (kelarutan CO2 pada -162 *C , 7 - 27 ATM adalah 356ppm volume). Gas CO2 di hilangkan secara absorpsi dengan menggunakan absorben MEA, DEA atau larutan benfield. Air di hilangkan dengan pengeringan hingga titik embunnya pada -73*C sampai dengan -101 *C (p= 14-47 atm) dengan menggunakan absorben ( molekul air sieze, zeolite sintesis, activated alumina atau silica gel). Air raksa dihilangkan dengan mengalirkan gas ke dalam unggun karbon aktiv yang di imprognasi dengan sulfur. Kemurnian yang diinginkan 0,4 mg/m3 gas yang di peroleh. Sekalipun kadar air raksa (Hg) kecil sekali tetapi perlu di hilangkan untuk mencegah perusakan pipa-pipa alumunium dalam sistem pendingin.
B. Proses pendingiman yang di gunakan adalan "propane precoolea MCR (R) -mixed refrigerant proces" yang dikembangkan oleh perusahaan Air Product dan Chemical Inc. Dengan sistem ini kurva pendinginannya mendekati ideal, sehingga lebih efisien. Propana untuk pendinginan pada temperatur lebih tinggi dan MCR untuk temperatur lebih rendah. Gas terlebih dahulu didinginkan dengan menggunakan refrigerant propana hingga -60, kemudian hidro karbon beratnya di pisahkan untuk difraksionasi lebih lanjut, sedangkan gasnya dicairkan dalam "cryogenic exchanger" dengan menggunakan refrgerant MCR hingga -162*C. Maka dapatlah gas cair.
Untuk make up refrigerant MCR diperoleh dari hasil fraksionasi di atas yang terdiri dari metana, etana dan propana yang merupakan bahan campuran refrigerant MCR.
3.PEYIMPANAN DAN TRANSPORTASI GAS ALAM
untuk mempertahankan dalam Bentuk cair, suhu harus dipertahankan pada – 160oC. Dengan rancangan tangki dingin yang dapat diandalkan tapi semurah mungkin.
Bahan penyimpan harus tahan terhadap tekanan tinggi dan temperatur yang rendah
(misalnya Al, 8% Nikel & beton tertentu)
Tangki diberi isolasi berupa bahan insulasi panas yang hanya memberikan kebocoran panas yang kecil (perlite, busa poliuretan)
Jenis-jenis tangki penyimpan :
1.Tangki berupa gua dalam tanah
2.Tangki berupa lubang dalam tanah yang dibekukan serta dilengkapi dengan penutup khusus
3.Tangki beton pratekan dengan dilengkapi isolasi sistem insulasi
4.Tangki dinding baja dua lapis dengan sistem insulasi antara dua dinding
Variabel untuk perancangan tangki:
a.Kapasitas tampung, untuk menentukan ukuran tangki
b.Tekanan operasi maksimal, untuk perhitungan beban tegangan pada bahan konstruksi.
c.Temperatur operasi, untuk pemilihan bahan dan sistem insulasi.
d.Densitas cairan, untuk perhitungan struktur dan fondasi
e.Kebocoran panas yang diperbolehkan untuk design sistim insulasi
Bahan penyimpan harus tahan terhadap tekanan tinggi dan temperatur yang rendah
(misalnya Al, 8% Nikel & beton tertentu)
Tangki diberi isolasi berupa bahan insulasi panas yang hanya memberikan kebocoran panas yang kecil (perlite, busa poliuretan)
Jenis-jenis tangki penyimpan :
1.Tangki berupa gua dalam tanah
2.Tangki berupa lubang dalam tanah yang dibekukan serta dilengkapi dengan penutup khusus
3.Tangki beton pratekan dengan dilengkapi isolasi sistem insulasi
4.Tangki dinding baja dua lapis dengan sistem insulasi antara dua dinding
Variabel untuk perancangan tangki:
a.Kapasitas tampung, untuk menentukan ukuran tangki
b.Tekanan operasi maksimal, untuk perhitungan beban tegangan pada bahan konstruksi.
c.Temperatur operasi, untuk pemilihan bahan dan sistem insulasi.
d.Densitas cairan, untuk perhitungan struktur dan fondasi
e.Kebocoran panas yang diperbolehkan untuk design sistim insulasi
Metode lain penyimpanan gas alam dilakukan dengan "Natural Gas Underground Storage", yakni suatu ruangan raksasa di bawah tanah yang lazim disebut sebagai "salt dome" yakni kubah-kubah di bawah tanah yang terjadi dari reservoir sumber-sumber gas alam yang telah depleted. Hal ini sangat tepat untuk negeri 4 musim. Pada musim panas saat pemakaian gas untuk pemanas jauh berkurang (low demand), gas alam diinjeksikan melalui kompresor-kompresor gas kedalam kubah di dalam tanah tersebut. Pada musim dingin, dimana terjadi kebutuhan yang sangat signifikan, gas alam yang disimpan di dalam kubah bawah tanah dikeluarkan untuk disalurkan kepada konsumen yang membutuhkan. Bagi perusahaan (operator) penyedia gas alam, cara ini sangat membantu untuk menjaga stabilitas operasional pasokan gas alam melalui jaringan pipa gas alam.
Pada dasarnya sistem transportasi gas alam meliputi :
- Transportasi melalui pipa salur.
- Transportasi dalam bentuk Liquefied Natural Gas (LNG) dengan kapal tanker LNG untuk pengangkutan jarak jauh.
- Transportasi dalam bentuk Compressed Natural Gas (CNG), baik di daratan dengan road tanker maupun dengan kapal tanker CNG di laut, untuk jarak dekat dan menengah (antar pulau).
Di Indonesia, Badan Pengatur Hilir Migas (BPH Hilir Migas) telah menyusun Master Plan "Sistem Jaringan Induk Transmisi Gas Nasional Terpadu". Dalam waktu yang tidak lama lagi sistem jaringan pipa gas alam akan membentang sambung menyambung dari Nang roe Aceh Darussalam-Sumatera Utara-Sumatera Tengah-Sumatera Selatan-Jawa-Sulawesi dan Kalimantan. Saat ini jaringan pipa gas di Indonesia dimiliki oleh PERTAMINA dan PGN dan masih terlokalisir terpisah-pisah pada daerah-daerah tertentu, misalnya di Sumatera Utara, Sumatera Tengah, Sumatera Selatan, Jawa Barat, Jawa Timur dan Kalimantan Timur.
Carrier LNG dapat digunakan untuk mentransportasi gas alam cair (liquefied natural gas, LNG) menyebrangi samudra, sedangkan truk tangki dapat membawa gasa alam cair atau gas alam terkompresi (compressed natural gas, CNG) dalam jarak dekat. Mereka dapat mentransportasi gas alam secara langsung ke pengguna-akhir atau ke titik distribusi, seperti jalur pipa untuk transportasi lebih lanjut. Hal ini masih membutuhkan biaya yang besar untuk fasilitas tambahan untuk pencairan gas atau kompresi di titik produksi, dan penggasan atau dekompresi di titik pengguna-akhir atau ke jalur pipa.
4. PEMANFAATAN GAS ALAM
Secara garis besar pemanfaatan gas alam dibagi atas 3 kelompok yaitu :
- Gas alam sebagai bahan bakar, antara lain sebagai bahan bakar Pembangkit Listrik Tenaga Gas/Uap, bahan bakar industri ringan, menengah dan berat, bahan bakar kendaraan bermotor (BBG/NGV), sebagai gas kota untuk kebutuhan rumah tangga hotel, restoran dan sebagainya.
- Gas alam sebagai bahan baku, antara lain bahan baku pabrik pupuk, petrokimia, metanol, bahan baku plastik (LDPE = low density polyethylene, LLDPE = linear low density polyethylene, HDPE = high density polyethylen, PE= poly ethylene, PVC=poly vinyl chloride, C3 dan C4-nya untuk LPG, CO2-nya untuk soft drink, dry ice pengawet makanan, hujan buatan, industri besi tuang, pengelasan dan bahan pemadam api ringan.
- Gas alam sebagai komoditas energi untuk ekspor, yakni Liquefied Natural Gas (LNG).
Teknologi mutakhir juga telah dapat memanfaatkan gas alam untuk air conditioner (AC=penyejuk udara), seperti yang digunakan di bandara Bangkok, Thailand dan beberapa bangunan gedung perguruan tinggi di Australia.
No comments:
Post a Comment