Hydrate Analysis

Hari ini saya menulis karena bosan dikarantina. Hal yang saya bahas kali ini adalah mengenai pengalaman saya di proposal yang saat ini telah menjadi project. 

Hydrate, Apakah kalian tahu apakah hydrate tersebut? apakah bahayanya? bagaimana hydrate ini terbentuk? Saya tidak membahas seluruh pertanyaan tersebut, karena saya yakin pada saat kalian membuka situs ini pembaca sudah tahu mengenai apakah itu Hydrate. Pembahasan yang saya perdalam disini adalah bagaimana cara mengidentifikasi system apakah sudah terbentuk hydrate atau belum berdasarkan pengalaman yang saya alami.

Berawal dari pengamatan temperature sour gas di keluaran Dew Point Control Unit (DPCU)  hingga -20degF. Penurunan temperatur di DPCU digunakan sebagai sarana untuk mengkondensasi gas pengotor (Heavy Hydrocarbon, BTX, RSH). 

Analisa pembentukan hydrate menggunakan phase envelope dari simulator Aspen Hysys. Berikut grafik P-T pembentukan hydrate:

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa kenaikan pressure akan menyebakan makin mudahnya hydrate terbentuk.

Untuk menghindari pembentukan hydrate, Ethylene Glycol (EG) atau methanol dapat ditambahkan dengan jumlah tertentu pada titik-titik tertentu sebelum pendinginan. Pada kesempatan ini saya akan lebih mengarah pada penggunaan EG karena penggunaannya bersifat kontinyu. 

Dengan penggunaan EG, temperatur pembentukan hydrate dapat diturunkan dari 52 degF menjadi -4degF.

Berikut adalah sensitivitas dari laju alir masa EG terhadap temperatur pembentukan hydrate pada kondisi operasi tertentu

Dari tabel diatas dapat diambil kesimpulan bahwa semakin rendah temperatur pembentukan hydrate maka semakin banyak jumlah EG yang dibutuhkan.

Dengan melihat jumlah kebutuhan EG yang besar maka temperatur -20degF tidak memungkinkan. Alternatif lain adalah dengan meningkatkan konsentrasi dari EG. Konsentrasi dari EG dapat dinaikkan dengan mempertimbangkan grafik dibawah ini:

Semakin tinggi konsentrasi EG, titik beku dari EG semakin tinggi. Dalam kasus di atas maka maksimum konsentrasi yang digunakan adalah 90%wt EG. Temperatur beku 90% EG adalah -22 degF. Pada temperatur -22degF hanya memiliki safety margin sebesar -2degF terhadap kondisi operasi. 

Beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk memutuskan konsentrasi dari EG adalah:

1. Skin temperatur dari exchanger

2. Set poin temperatur untuk kondisi shut down dan kondisi alarm

3. Kemampuan dari EG regeneration Package

Di project ini saya memutuskan menggunakan konsentrasi 85%wt. Berikut sensitivity dengan penggunaan EG 85%wt:

Dari tabel dapat dilihat laju alir EG 85%wt menjadi 25% dari laju alir EG 80%wt.

Analisa diatas digunakan untuk kondisi dimana EG masih berada pada campuran Gas Liquid dari sour gas yang didinginkan. Pada saat Gas Liquid dipisahkan pada kondisi kesetimbangannya di gas liquid separator. Maka analisa pembentukan hydrate juga dilakukan pada fase gas dan pada fase liquid dikeluaran separator. 

Karena ini berdasarkan pengalaman saya di proyek maka pembahasan dapat melebar kemana mana hingga design tersebut digunakan. Namun, jika ada pembaca yang membutuhkan secara spesifik maka penjelasan akan saya perpanjang sesuai request dari pembaca tersebut.........

Terima Kasih