Flash Drum

Pertama2 harus dipahami basic proses yang terjadi di alat tersebut dan apa fungsinya ? Dalam proses pemisahan terminologi umum yang dipakai adalah separator, baik itu 3 phase (water+oil+gas =contoh) atau 2 phase (liquid + gas) atau lainnya. Umumnya cairan akan terpisah ke bawah sedangkan gas akan naik  keatas. Namun jika separator tersebut berfungsi sebagai flash drum (umpan bertekanan tinggi masuk ke dalam separator bertekanan rendah) perlu diperhatikan bahwa tidak semua cairan yang ada pada umpan akan mengalir kebawah karena : Liquid pada umpan ketika masuk ke dalam separator dan mengalami penurunan tekanan akan menguap sejumlah tertentu (flash), sesuai kesetimbangan kesetimbangan uap-cairnya. Liquid ini lalu terbawa aliran uap. Gas yang terlarut pada umpan liquid (terhitung sebagai laju massa fraksi liquid l iquid pada umpan) akan terlepas pada saat umpan mengalami penurunan tekanan di dalam flash drum. Berapa gas yang menguap anda harus melihat data kelarutan dari gas terhadap liquid tersebut. Perhitungan tersebut harus disertakan karena dalam kasus liquid adalah produk, itu akan menentukan berapa produk losses. l osses. Sedangkan jika gas adalah produk, perhitungan akan memperlihatkan berapa impurities komponen liquid yang terbawa oleh aliran gas . Flash drum pada dasarnya adalah distilasi satu tahap t ahap yang bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan uap-cair. Yang terjadi adalah penurunan tekanan tekanan dari aliran masuk ke flash ke dalam flash drum itu sendiri. Proses ekspansi juga terjadi disitu. Dimana pada tekanan yang lebih rendah, ada beberapa komponen yang lebih volatil terhadap t erhadap komponen lainnya. Komponen2 ini akan berubah fasa menjadi gas, sedangkan lainnya tetap berupa fasa cair. Anda memerlukan nilai K (K-value) untuk melakukan perhitungan ini. Dapat diperoleh dari grafik K-value (utk komponen2 tertentu) atau secara ideal dapat diasumsikan K=Psat / P. Psat dr persamaan Antoine. Dari perhitungan tsb anda akan dapat fraksi2 komponen fasa gas/uap maupun cairnya serta laju alirnya. Teori perhitungan dan basic teori mengenai hal dapat dil ihat pada berbagai reference 395-398 Chemical Engineering, Coulson Richardson Richardson & GPSA section 7. Sementara perhitungan mengenai mengenai flash distillation, dapat dilihat di buku2 termodinamika seperti Smith dan Van Ness "Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics" Thermodynamics" serta Christie Geankoplis "Transport Processes and Unit Operations". Hati-hati jika pada Flash drum digunakan di gunakan sebagai sebagai kolom distilasi multi komponen maka harus memakai fugacity atau hukum Henry (bila diasumsikan sebagai gas ideal,untuk properties komponen dapat dilihat di Critical Tables).

Sementara KO Drum biasanya digunakan utk meremove water dari wellfluids atau incoming liquid ke KO Drum tersebut. Biasanya KOD Drum adalah tipe separator three-phase, dan gas outlet and oil outlet bergabung pada satu outlet piping atau dapat juga 2-phase separator dimana incoming gas feed masuk dan diharapkan

liquid+water yang terbawa terpisah ke closed drain/receiver sistem lain sementara gas keluar dari KO Drum langsung dimanfaatkan utk utility gas dan fuel gas sistem, atau dapat juga bagan sistem lainnya, mohon enginer lain menambahkan. Metoda pemisahan terbagi 3 secara umum yaitu : a. Momentum b. Gravity separation c. Centrifugal force Sebenarnya ada implikasi kepada total system cost dari pemakaian jenis horizontal atau vertical separator karena akan menghemat plot area beban structural khusus pada aplikasi platform. Daftar berikut adalah perbandingan keunggulan aplikasi dari kedua jenis separator :

a. Vertical separators (1) Have large liquid capacities. (2) Are less susceptible to malfunction due to dirt, mud, wax. (3) Are much easier to clean out than horizontal vessels (4) Liquid level is easier to control in a vertical vessel. (5) are more efficient in liquid removal (6) Are very versatile in operation. A properly sized vertical separator can be easily modified to almost any possible operational problem.

b. Horizontal separators

(1) Have a much higher allowable gas velocity for the same cross sectional area. (2) Are less costly per unit volume of gas capacity. (3) Are easier to ship mounted on skid assemblies than vertical vessels (4) Have more area available for settling when oil and water are being

separated (5) Aare easier to pipe up than vertical separators (6) Allow more surface area for the coalescence of very unstable foam (7) Have good flexibility (8) Series stages can often be stacked to minimize plot area (9) Have greater liquid/vapor interface area (10) Economic ratio of length to diameter (L/D) is usually 3.5 to 4.0 but may be 5 or more if liquid viscosity is controlling.

SELECTION GUIDELINES FOR TYPE OF VESSEL (HORIZONTAL OR VERTICAL) SYSTEM CHARACTERISTICS TYPE OF VESSEL Large vapor load, less liquid load (by volume) Vertical Large liquid load, less vapor load (by volume) Horizontal Large vapor load, large liquid load (by volume) Horizontal with split flow Liquid-Liquid separation Horizontal Liquid-Solid separation Vertical Split flow vessel has got one entry in the centre and t wo vapor outlet on each end, head exits can be used where plot space is limited.

Untuk perancangan alatnya dapat dilihat di lihat di Wallas "Chemical Process

Equipments". Di sana ada perhitungan bermacam-macam alat2 untuk gas-liquid /  gas-liquid-liquid separator termasuk flash drum.

Factors yang mempengaruhi separation efficiency adalah sbb. : a. Particle diameter b. Base diameter c. Gas velocities d. Gas and liquid densities e. Pressure f. Temperature g. Surface and interfacial tension h. Viscosity i. Foam  j. Emulsion k. Flow rate surges

Jangan lupa juga ada berbagai safety point yang tidak boleh dilupakan di aplikasi separator ini, mungkin ada yang berminat bercerita disini dari sisi safety-nya dari basic terlebih dahulu ? CMIIW sekali lagi. Semoga membantu.

Wassalam,

Alvin Alfiyansyah