Reforming 1

REFORMING 1. Pengertian Reforming 

 Reforming   adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama  bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming  isomerisasi. Reforming  dilakukan  dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.  Reforming   adalah suatu proses untuk merubah struktur senyawa hidrokarbon dalam fraksi minyak menjadi komponen blending   gasoline yang mempunyai oktan tinggi. Perubahan susunan struktur molekul yang terjadi paling dominan dalam reaksi tersebut adalah dehidrogenasi naftena membentuk aromatik menurut reaksi berikut : CH

HC

CH

H3C –  (CH  (CH2)4 –  CH  CH3 →

+ HC

4 H2

CH

CH  Reforming   bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang/alisiklik/aromatik. Sebagai contoh, komponen rantai lurus (C 5C6) dari fraksi bensin diubah menjadi aromatik.

Macam –  Macam –  macam  macam proses reforming: 1. Reforming Termis, terdiri dari : Proses Polyforming Proses Polyforming

2. Reforming Katalis, terdiri dari: a. Katalis Unggun Diam, terdiri dari: - Reactor Tanpa Swing , terdiri dari: Proses Catforming  Proses Houdriforming  Proses Houdriforming  Proses Platforming  Proses Platforming  Proses Sinclair  –  Baker   Baker  Proses Platinum - Reaktor dengan Swing , terdiri dari: Proses Hydroforming  Proses Hydroforming  Proses Powerforming  Proses Powerforming  Proses Ultraforming   b. Katalis Unggun Bergerak Proses Hyperforming  Proses Hyperforming  Proses Thermofor  (TCR)  (TCR) c. Kalatis Unggun Terfluidisasi, terdiri dari: Proses Fluid Proses Fluid Hydroforming  d. Reforming dengan Daur Ulang, terdiri dari: Proses Iso Proses Iso  –  Plus  Plus Houdriforming  Proses Reforming  Proses Reforming 

2. Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku dan Produk

2.1 Sifat Fisik dan Kimia Bahan Baku 1. Naftena

Gambar 1. Siklo-Heksana atau naftena - C 6H12  Naftena adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang membentuk struktur cincin dengan rumus molekul CnH2n. Senyawa-senyawa kelompok naftena yang banyak ditemukan adalah senyawa yang struktur cincinnya tersusun dari 5

atau

6

atom

karbon.

Contohnya

adalah

siklopentana

(C 5H10),

metilsiklopentana (C6H12) dan sikloheksana (C6H12). Umumnya, di dalam minyak bumi mentah, naftena merupakan kelompok senyawa hidrokarbon yang memiliki kadar terbanyak kedua setelah n-parafin.  Naftena memiliki sifat antara lain memiliki warna merah kecoklatan, kestabilan yang cukup tinggi, tidak cocok dengan agen dengan oksidasi tinggi , sangat berbahaya apabila dihirup atau dihisap karena mengandung karsinogen. Titik didihnya 70 - 180 ⁰C. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan kekeringan dermatitis.  Naftena adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerosin. Beberapa naphta digunakan sebagai : - Pelarut dry cleaning (pencuci) - Pelarut karet - Bahan awal etilen - Dalam kemileteran digunakan sebagai bahan bakar jet dikenanl sebagai jP-4

2. Katalis Katalis yang dapat digunakan pada proses reforming ini yaitu: a. Platina Keterangan Umum Unsur  Nama, Lambang, Nomor

 platina, Pt, 78

atom Deret kimia

transition metals

Golongan, Periode, Blok

10, 6, d

Penampilan

grayish white

Massa atom

195.084(9) g/mol

Konfigurasi elektron

[Xe] 4f 14 5d9 6s1

Jumlah elektron tiap kulit

2, 8, 18, 32, 17, 1

Ciri-ciri fisik Fase

solid

Massa jenis (sekitar  suhu

21.45 g/cm³

kamar) Massa jenis cair pada titik lebur

19.77 g/cm³

Titik lebur 

2041.4 K (1768.3 °C, 3214.9 °F)

Titik didih

4098 K (3825 °C, 6917 °F)

Kalor peleburan

22.17 kJ/mol

Kalor penguapan

469 kJ/mol

Kapasitas kalor 

(25 °C) 25.86 J/(mol·K)

Gambar 2. Katalis Platina

Platinum adalah logam dengan putih keperak-perakan yang indah. Mudah ditempa delam keadaan murni. Platinum memiliki koefisien muai yang hampir sama dengan kaca silika-natroium karbonat, dan karenanya

digunakan untuk

membuat elektroda bersegel dalam sistem kaca. Logam ini tidak teroksidasi di udara pada suhu berapapun, tapi termakan oleh halogen, sianida, sulfur dan basa kaustik.

Platinum tidak dapat larut dalam asam klorida dan asam nitrat, tapi melarut dengan aqua regia membentuk asam kloroplatinumt

.

Dalam kondisi yang sangat halus, platinum merupakan katalis yang sempurna, yang banyak digunakan untuk menghasilkan asam sulfat. Juga digunakan sebagai katalis dalam pemecahan produk minyak bumi. Platinum juga  banyak diminati untuk dimanfaatkan sebagai katalis dalam sel bahan bakar dan  peralatan anti polusi untuk mobil. Anoda platinum digunakan secara ekstensif dalam sistem perlindungan katoda untuk kapal besar dan bejana yang melewati lautan, pipa, baja dermaga dan lain-lain. Kawat platinum yang sangat halus akan berkilau merah terang bila ditempatkan dalam uap metil alkohol, di mana platinum berperan sebagai katalis, untuk mengubah alkohol menjadi formaldehida. Fenomena ini digunakan secara komersial untuk memproduksi pemantik api rokok dan pennghangat tangan. Hidrogen dan oksigen dapat meledak dengan adanya platinum

 b.  Molybdenum

Gambar 3. Katalis Molybdenum Sifat Fisik Molybdenum  Molybdenum  merupakan unsur yang  solid , memiliki penampilan metalik  putih keperakan. Lebih sering terlihat seperti abu-abu gelap atau hitam bubuk. Titik lelehnya sekitar 2.610 ° C (sekitar 4.700 ° F) dan titik didih adalah 4.800 untuk 5.560 ° C (8.600 hingga 10.000 ° F). Densitasnya adalah 10,28 gram per kubik sentimeter.

Sifat Kimia Molybdenum  Molybdenum  tidak larut dalam reagen  kimia yang paling umum.  Reagen kimia adalah suatu zat yang digunakan untuk mempelajari bahan-bahan lain, seperti asam atau alkali. Sebagai contoh, molybdenum  tidak larut dalam asam klorida, asam fluorida, amonia, sodium hidroksida, atau asam s ulfat encer. Reagen Zat kimia ini sering digunakan untuk menguji bagaimana suatu zat reaktif.  Molybdenum  tidak larut dalam panas sulfat atau asam nitrat, Logam ini tidak  bereaksi dengan oksigen pada suhu kamar,dan juga t idak bereaksi dengan oksigen  pada temperatur tinggi.

2.2 Sifat Fisik dan Kimia Produk 1. Gasolin Gasolin (Bensin) Rentang rantai karbon : C 5 - C10 Trayek didih : 40 - 180°C Mulanya bensin adalah produk utama dalam industri minyak bumi yang merupakan campuran kompleks dari ratusan hidrokarbon dan memiliki rentang o

 pendidihan antara 30-200 C. Bensin adalah bahan bakar mesin siklus Otto yang  banyak digunakan sebagai bahan bakar alat transportasi darat (mobil). Kinerja yang dikehendaki dari bensin adalah anti knocking .  Knocking   adalah peledakan campuran (uap bensin dengan udara) di dalam silinder mesin dengan siklus Otto sebelum busi menyala. Peristiwa knocking   ini sangat mengurangi daya mesin. Hidrokarbon rantai lurus cenderung membangkitkan knocking . Sementara, hidrokarbon bercabang, siklik maupun aromatik cenderung bersifat anti knocking . Tolok ukur kualitas anti knocking   sering disebut sebagai bilangan oktan (octane number ). Untuk meningkatkan nilai tambah fraksi nafta yang kadar oktannya masih rendah, sekitar 40-59 akan diproses lagi di Unit Reforming yang hasilnya berupa  bensin dan residu. Untuk bensin nilai oktannya menjadi 85-90. Bensin ini bisa diblending lagi dengan TEL (tetra ethyl lead) sehinggga nilai oktannya mencapai 95, contoh bensin beroktan 95 adalah pertamax.

3 Macam –  macam Proses Reforming

3.1 Reforming  Termis Proses secara termis yang sinambung digunakan untuk mengubah molekul melalui penyusunan kembali nafta dan gasoline berkualitas anti ketuk yang rendah menjadi komponen gasoline yang menpunyai angka oktan tinggi. Produk sekunder dari proses ini meliputi gas  –   gas olefin untuk umpan  polimerisasi dan tar yang digunakan untuk minyak bakar berat. Peralatan reforming termis mirip dengan peralatan perengkahan termis, dengan sedikit modifikasi para ahli kilang menggunakan peralatan yang sama untuk kedua proses tersebut. Sama dengan umpan reforming katalis, tipe umpan reforming adalah nafta ringan (virgin nafta) yang mempunyai IBP 200 250°F dan FBP 300 - 400°F. Gasolin alam dan fraksi perengkahan dapat digunakan sebagai umpan. Suhu keluar pemanas adalah 950 - 1100°F pada tekanan 400  –   1000 psig. Nafta dari aliran samping fraksionator ditambahkan ke effluent heater  untuk menahan reaksi dekomposisi yang sangat ekstensif

Gambar 4. Diagram Alir Proses Reforming  Termis

 3.1.1 Proses Polyforming Proses ini merupakan proses termis yang sinambung merubah nafta ringan ( straight run) dan ataupun gas oil bersama  –   sama dengan gas  –   gas hidrokarbon sangat ringan (dominan C 3  dan C4) menjadi mogas yang mempunyai oktan tinggi dan fuel oil .

Gambar 5. Diagram Alir Proses Polyforming

Operasi dari proses ini meliputi pemasukan umpan nafta (virgin) ke dalam absorber untuk mengambil propana (recovery C3 80  –   90%) dan gas  –   gas  berat. Tekanan pada aliran campuran umpan adalah 1000 –   1500 psig. Aliran quench di bagian bawah evaporator adalah 1020 –  1120 °F turun menjadi 650  –  700 °F. Tekanan evaporator sekitar 400 psig. Bagian lain dari bawah evaporator di-flash untuk mendapatkan  fuel oil   dan  gas, sedangkan overhead evaporator   dikirim ke stabilizer dimana gas –   gas yang dapat dikondensasikan dipisahkan dari produk gasoline untuk dipakai kembali di absorber bersama dengan umpan gas cair.

3.2 Reforming  Katalis Reforming katalis merupakan suatu proses untuk meningkatkan kualitas  berbagai macam nafta (virgin, thermal , dan catalytic cracking ) yang mempunyai oktan rendah menjadi komponen  –   komponen yang mempunyai oktan tinggi untuk blending   mogas atau avgas, atau digunakan untuk bahan  baku petrokimia yaitu pengolahan aromatik untuk memproduksi BTX (benzene-toluene-xylene). Pada proses reforming ini

volatility  minyak

dinaikkan dan kandungan sulfurnya dikurangi. Perbaikan bilangan oktan virgin naphta adalah dari 20 menjadi 50 RON tanpa menggunakan pengungkit timball. Proses reforming katalis yang komersil dapat diklasifikasikan sebagai  proses sinambung, semi regenerative  dan siklus tergantung pada metoda dan frekuensi regenerasi katalis, yang secara luas dikelompokkan menjadi: 1.

Proses katalis unggun bergerak

2.

Proses katalis unggun diam

3.

Proses katalis unggun terfluidisasikan Proses unggun bergerak dan terfluidisasi menggunakan katalis tipe

logam oksida yang tidak murni (katalis platina dan molybdenum), dilengkapi dengan unit regenerasi terpisah, sedangkan proses unggun diam menggunakan katalis tipe platina dalam unit yang dilengkapi untuk sirkulasi, tanpa regenerasi atau kadang  –   kadang dengan regenerasi. Pada kenyataannya hampir 95% kilang minyak menggunakan unggun diam.

3.2.1 Proses Reforming  Unggun Bergerak Proses unggun bergerak ini menggunakan reactor tunggal yang berisi katalis yang dapat diregenerasi secara sinambung. Katalis yang dipakai adalah campuran oksida logam berbentuk butir atau pellet yang dapat diolah tergantung pada jenis katalis yang digunakan, yaitu mempunyai jarak didih (IBP) sekitar 150  –   175 °F dan FBP 400  –   500 °F. Proses pendahuluan terhadap umpan biasanya tidak menjadi factor yang dipertimbangkan kecuali kalau mengandung air yang akan menurunkan aktifitas katalis.

Gambar 6. Diagram Alir Proses Reforming  Unggun Bergerak

3.2.2 Proses Reforming  Unggun Terfluidisasi Proses reforming   katalis menggunakan unggun terfluidisasi dari katalis  padat, merupakan suatu proses regenerasi yang sinambung dengan reactor terpisah ataupun terintegrasi untuk menjaga aktifitas katalis dengan cara memisahkan kokas dan sulfur. Sebagai umpan adalah nafta ringan hasil  perengkahan atau nafta ringan dicampur dengan gas daur ulang yang kaya hydrogen. Katalis yang digunakan adalah molibdat 10% dalam alumina yang secara material tidak dipengaruhi oleh arsen, besi, nitrogen atau sulfur dalam  jumlah normal. Kondisi operasi dalam reaktor sekitar 200 –  300 psig dan suhu 900 - 950°F pada  space velocity  0,3  –   0,8/jam. Kecepatan gas daur ulang adalah 4000  –   6000 scf/barel umpan dengan nisbah berat antara katalis dan minyak adalah 0,5 –  1,5. Kondisi regenerasi yang digunakan adalah 210  –   310  psig dan suhu 1000 - 1100°F. Pengolahan pendahuluan terhadap umpan  biasanya tidak dilakukan kecuali untuk menyesuaikan jarak didih dalam memproduksi aromatic. Keunggulan proses reforming   ini, dapat menghasilkan  yield reformat  sekitar 70 –  80% (v) dengan RON 93 - 98

Gambar 7. Diagram Alir Proses Unggun Terfluidisasi

Catalytic reforming (atau UOP menyebut Platforming) telah menjadi  bagian penting bagi suatu kilang di seluruh dunia selama bertahun-tahun. Fungsi utama proses catalytic reforming adalah meng-upgrade naphtha yang memiliki octane number rendah menjadi komponen blending mogas (motor gasoline) dengan bantuan katalis melalui serangkaian reaksi kimia. Naphtha yang dijadikan umpan catalytic reforming harus di-treating terlebih dahulu di unit naphtha hydrotreater untuk menghilangkan impurities seperti sulfur, nitrogen, oksigen, halide, dan metal yang merupakan racun berbahaya bagi katalis catalytic reformer yang tersusun dari platina. Selain itu, catalytic reforming juga memproduksi by product berupa hydrogen yang sangat bermanfaat bagi unit hydrotreater maupun

hydrogen plant atau jika masih berlebih dapat juga digunakan sebagai fuel gas  bahan bakar fired heater. Butane, by-product lainnya, sering digunakan untuk mengatur vapor pressure gasoline pool. I .Teori Catalytic Refor min g

Feed naphtha ke unit catalytic reforming biasanya mengandung C6 s/d C11, paraffin, naphthene, dan aromatic. Tujuan proses catalytic reforming adalah memproduksi aromatic dari naphthene dan paraffin. Kemudihan reaksi catalytic reforming sangat ditentukan oleh kandungan  paraffin, naphthene, dan aromatic yang terkadung dalam naphtha umpan. Aromatic hydrocarbon yang terkandung dalam naphtha tidak berubah oleh proses catalytic reforming. Sebagian besar napthene bereaksi sangat cepat dan efisien berubah menjadi senyawa aromatic (reaksi ini merupakan reaksi dasar catalytic reforming). Paraffin merupakan senyawa paling susah untuk diubah menjadi aromatic. Untuk aplikasi low severity, hanya sebagian kecil paraffin berubah menjadi aromatic. Sedangkan pada aplikasi high severity, konversi paraffin lebih tinggi, tetapi tetap saja berlangsung lambat dan inefisien. Gambar berikut menggambarkan konversi hydrocarbon yang terjadi pada operasi typical catalytic reforming, yaitu untuk lean naphtha (high paraffin, low naphtha content) dan untuk rich naphtha (lower paraffin, higher naphthene content) :

I .1. Reaksi -r eaksi yang Terj adi di Catalyti c Refor mi ng

Reaksi-reaksi yang terjadi di catalytic reforming adalah sebagai berikut : I.1.1.Dehidrogenasi Naphthene

 Naphthene merupakan komponen umpan yang sangat diinginkan karena reaksi dehidrogenasi-nya sangat mudah untuk memproduksi aromatic dan by product hydrogen. Reaksi ini sangat endotermis (memerlukan panas). Reaksi dehidrogenasi naphthene sangat terbantu oleh metal catalyst function dan temperatur reaksi tinggi serta tekanan rendah.

I.1.2.Isomerisasi Napthene dan Paraffin

Isomerisasi cyclopentane menjadi cyclohexane harus terjadi terlebih dahulu sebelum kemudian diubah menjadi aromatic. Reaksi ini sangat tergantung dari kondisi operasi.

I.1.3.Dehydrocyclization Paraffin

Dehydrocyclization paraffin merupakan reaksi catalytic reforming yang  paling susah. Reaksi dehydrocyclization terjadi pada tekanan rendah dan temperature tinggi.Fungsi metal dan acid dalam katalis diperlukan untuk mendapatkan reaksi ini.

I.1.4.Hydrocracking

Kemungkinan terjadinya reaksi hydrocracking karena reaksi isomerisasi ring dan pembentukan ring yang terjadi pada alkylcyclopentane dan paraffin dank area kandungan acid dalam katalis yang diperlukan untuk reaksi catalytic reforming. Hydrocracking paraffin relative cepat dan terjadi pada tekanan dan temperature tinggi. Penghilangan paraffin melalui reaksi hydrocracking akan meningkatkan konsentrasi aromatic dalam produk sehingga akan meningkatkan octane number. Reaksi hydrocracking ini tentu mengkonsumsi hydrogen dan menghasilkan yield reformate yang lebih rendah.

I.1.5.Demetalization

Reaksi demetalisasi biasanya hanya dapat terjadi pada severity operasi catalytic reforming yang tinggi. Reaksi ini dapat terjadi selama startup unit catalytic reformate semi-regenerasi pasca regenerasi atau penggantian katalis.

I.1.6.Dealkylation Aromatic

Dealkylation aromatic serupa dengan aromatic demethylation dengan  perbedaan pada ukuran fragment yang dihilangkan dari ring. Jika alkyl side chain cukup besar, reaksi ini dapat dianggap sebagai reaksi cracking ion carbonium terhadap rantai samping. Reaksi ini memerlukan temperature dan tekanan tinggi. Reaksi-reaksi yang terjadi pada unit catalytic reforming dapat diringkas sebagai  berikut : Tabel I. Reaksi yang Terjadi pada Unit Catalytic Reforming Jenis Reaksi

Catalyst Function Temperature Pressure

 Naphthene dehydrogenation

Metal

Tinggi

Rendah

 Naphthene Isomearization

Acid

Rendah

-

Parraffin Isomearization

Acid

Rendah

-

Metal/Acid

Tinggi

Rendah

Hydrocracking

Acid

Tinggi

Tinggi

Demethylation

Metal

Tinggi

Tinggi

Metal/Acid

Tinggi

Tinggi

Paraffin dehydrocyclization

Aromatic dealkylation

I .2. Catalytic Refor mi ng Catalyst Dual F un ction Balan ce

Seperti terlihat pada tabel 1 (Reaksi yang terjadi pada Unit Catalytic Reforming), sebagian reaksi menggunakan fungsi metal dari katalis dan sebagian reaksi lainnya menggunakan fungsi acid dari katalis. Pada unit catalytic cracking sangat penting untuk memiliki balance yang sesuai antara fungsi metal dan fungsi acid dari katalis, seperti terlihat pada gambar berikut :

Gambar 7. Desired Metal-Acid Balance Pada proses catalytic reforming, sangat penting untuk meminimumkan reaksi

hydrocracking

dan

memaksimumkan

reaksi

dehydrogenation

dan

dehydrocyclization. Balance ini dijaga dengan pengendalian H2O/Cl yang tepat selama siklus katalis semi-regeneration dan dengan menggunakan teknik regenerasi yang tepat. Fase uap H2O dan HCl berada dalam kesetimbangan dengan permukaan chloride dan kelompok hydroxyl. Terlalu banyak H2O dalam fase uap akan memaksa chloride dari  permukaan katalis keluar dan menyebabkan katalis menjadi underchloride (fungsi acid dalam katalis tidak dapat dijalankan dengan baik), sedangkan terlalu banyak chloride dalam fase uap akan menjadikan katalis overchloride yang juga tidak  baik untuk katalis (fungsi metal dalam katalis tidak dapat dijalankan dengan baik).

I .3. Catalyst Un l oading

I.3.1.Catalyst Unloading untuk Fixed Bed Catalytic Reformer

Prosedur catalyst unloading untuk fixed bed catalyst reformer serupa dengan prosedur catalyst unloading untuk hydrotreater. I.3.1.Catalyst Unloading untuk Catalytic Reformer-Continuous Catalytic Regeneration

Prosedur

unloading

untuk

catalytic

reformer-CCR

lebih

susah

dibandingkan prosedur unloading untuk fixed bed catalytic reformer. Beberapa hal yang perlu diperhatikan saat melakukan catalyst unloading untuk catalytic reformer-CCR adalah sebagai berikut :



Jangan pernah membiarkan udara masuk ke dalam reactor karena akan menyebabkan spontaneous combution.



Jangan pernah membuka top dan bottom reaktor secara bersamaan karena akan menciptakan natural chimney draft effect yang akan menarik udara masuk ke dalam reactor.



Jangan menggunakan kayu, kanvas, atau material mudah terbakar lainnya.



Yakinkan beberapa CO2 extinguisher tersedia di sekitar lokasi unloading dan siapkan selang water hydrant menjulur ke lokasi unloading.



Selama unloading, reaktor harus dijaga dalam kondisi inert dengan menggunakan nitrogen blanketting sehingga katalis tidak berkontak dengan udara.



Semua orang yang masuk ke dalam reaktor harus dilengkapi peralatan keselamatan yang sesuai untuk confined space dan kondisi inert (breathing apparatus).



Gunakan drum metal sebagai penampung spent catalyst dan setiap drum harus di-purge dengan nitrogen selama proses unloading untuk mencegah kontak katalis dengan udara.



Semua orang yang berada di sekitar area unloading harus menggunakan  pelindung muka dan mata dan menggunakan baju lengan panjang (jika mungkin yang flame-resistant) karena sewaktu-waktu spark/api dapat saja terjadi dengan kehadiran pyrites.



Jika timbul pyrite dalam reaktor selama proses unloading, maka naikkan supply nitrogen semaksimal mungkin, jangan pernah menggunakan air untuk memadamkannya, karena dapat merusak struktur katalis dan internal reaktor.



Setelah drum berisi spent catalyst hasil unloading mengalami pendinginan alami dan pendinginan dengan supply nitrogen ke dalam drum, maka drum dapat ditutup dengan penutup yang sesuai untuk menghindari masuknya moisture ke dalam drum.

I .4. Catalyst L oadin g

I.4.1.Catalyst Loading untuk Fixed Bed Catalytic Reformer

Prosedur catalyst loading untuk fixed bed catalyst reformer serupa dengan  prosedur catalyst loading untuk hydrotreater (silahkan merujuk ke bab hydrotreating process). I.4.1.Catalyst Loading untuk Catalytic Reformer-Continuous Catalytic Regeneration

Terdapat 3 metode catalyst loading untuk catalytic reformer-CCR, yaitu: • Reactor by reactor loading procedure • Entire Reactor Stack  Loading Procedure • Pneumatic Catalyst Loading Procedure Karena prosedur ketiga metode catalyst loading di atas sangat rumit dan sangat technical, maka ketiga metode catalyst loading tersebut tidak akan diuraikan disini.

I .5. Catalyst Poison

Beberapa racun katalis catalytic reforming adalah sebagai berikut : • Sulfur

Konsentrasi sulfur maksimum yang diijinkan dalam umpan naphtha adalah 0,5 wt-ppm. Biasanya diusahakan kandungan sulfur dalam umpan naphtha sebes ar 0,1-0,2 wt-ppm untuk menjamin stabilitas dan selektivitas katalis yang maksimum. Beberapa sumber yang membuat kandungan sulfur dalam umpan naphta tinggi adalah : proses hydrotreating yang tidak baik (temperature reactor kurang tinggi atau katalis sudah harus diganti), recombination sulfur dari naphtha hydrotreater (dan terbentuknya sedikit olefin) akibat temperature hydrotreater yang tinggi dan tekanan hydrotreater yang rendah, hydrotreater stripper upset, memproses feed yang memiliki end point tinggi. •Nitrogen

Konsentrasi nitrogen maksimum yang diijinkan dalam umpan naphtha adalah 0,5 wt-ppm. Kandungan nitrogen dalam umpan naphtha akan menyebabkan terbentuknya deposit ammonium chloride pada permukaan katalis. Beberapa sumber yang membuat kandungan nitrogen dalam umpan naphtha tinggi adalah : proses hydrotreating yang tidak baik (temperature reactor kurang tinggi atau katalis sudah harus diganti), penggunaan filming atau neutralizing amine sebagai corrosion inhibitor di seluruh area yang tidak tepat guna. • Water

Kandungan air dalam recycle gas sebesar 30 mol-ppm sudah menunjukkan excessive water, dissolved oxygen, atau combined oxygen di unit catalytic reforming. Tingkat moisture di atas level ini dapat menyebabkan reaksi hydrocracking yang excessive dan juga dapat menyebabkan coke l aydown. Lebih lanjut lagi, kondisi ini akan menyebabkan chloride ter-strip dari katalis, sehingga mengganggu kesetimbangan H2O/Cl dan menyebabkan reaksi menjadi terganggu.

Beberapa sumber yang membuat kandungan air dalam system tinggi adalah :  proses hydrotreating yang tidak sesuai, kebocoran heat exchanger yang menggunakan pemanas/pendingin steam/water di upstream unit, system injeksi water catalytic reforming, kebocoran naphtha hydrotreater stripper feed effluent heat exchanger, proses drying yang tidak cukup di drying zone di dalam regeneration tower, dan kebocoran steam jacket di regeneration section. • Metal

Karena efek reaksi irreversible, maka kontaminasi metal ke dalam katalis catalytic reforming sama sekali tidak dibolehkan, sehingga umpan catalytic reformer tidak  boleh mengandung metal sedikit pun. Beberapa sumber kandungan metal dalam umpan naphtha adalah : arsenic (ppb) dalam virgin naphtha, lead mungkin timbul akibiat memproses ulang off-spec leaded gasoline atau kontaminasi umpan dari tangki yang sebelumnya digunakan untuk leaded gasoline, produk korosi, senyawa water treating yang mengandung zinc, copper, phosphorous, kandungan silicon dalam cracked naphtha yang berasal dari silicon based antifoam agent yang diijeksikan ke dalam coke chamber untuk mencegah foaming, dan injeksi corrosion inhibitor yang berlebihan ke stripper naphtha hydrotreater. • High feed end point

Catalytic reforming didisain untuk memproduksi aromatic hydrocarbon. Produksi aromatic ini tidak dapat terjadi tanpa kondensasi single ring aromatic menjadi mulgi-ring polycyclic aromatic, yang merupakan petunjuk adanya coke. Endpoint naphtha maksimum yang diijinkan sebagai umpan catal ytic reforming adalah 204 oC. Pada endpoint > 204 oC, konsentrasi polycyclic aromatic dalam umpan naphtha akan meningkat tajam. Jika umpan catalytic reforming merupakan hasil blending dari berbagai sumber (straight run naphtha, hydrocracker naphtha, cracked naphtha), maka tiap arus umpan harus dianalisa secara terpisah dan tiap stream tidak boleh memiliki

endpoint > 204 oC. Hasil blending antara high end point stream dengan low end  point stream akan ”mengaburkan” kandungan fraksi endpoint yang tinggi. I I .Feed dan Pr oduk Catalytic Refor min g Uni t

Feed unit catalytic reforming adalah heavy naphtha yang berasal dari unit naphtha hydrotreating yang telah mengalami treating untuk menghilangkan impurities seperti sulfur, nitrogen, oxygen, halida, dan metal yang merupakan racun bagi katalis catalytic reforming. Boiling range umpan heavy naphtha antara 70 s/d 150 oC. Produk unit catalytic reforming berupa high octane motor gasoline component (HOMC) yang digunakan sebagai komponen blending motor gasoline. Produk unit catalytic reforming ini mempunyai RONC > 95 dan bahkan dapat mencapai RONC 100. Produk lain adalah LPG dan byproduct hydrogen. Produk LPG dikirim ke tangki produk (jika sudah memenuhi spesifikasi produk LPG) atau dikirim ke unit Amine-LPG recovery terlebih dahulu. By product hydrogen dikirim ke unit hydrotreater dan hydrogen plant.

I I I .Ali r an Proses Catalytic Refor min g I I I .1. Al i r an Proses Semi -Regenerative Catalytic Refor mi ng (F i xed Bed Catalytic Refor mi ng)

Process Flow Diagram Fixed Bed Catalytic Reforming dapat dilihat pada gambar  berikut :

Gambar 8. Process Flow Diagram Fixed Bed Catalytic Reforming

I I I .2.

Al ir an

Pr oses

Catalytic

Refor min g-Contin uous

Catalytic

Regeneration/CCR

Process Flow Diagram Catalytic Reforming-Continuous Catalytic Regeneration dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 9. Process Flow Diagram Catalytic Reforming-CCR (Seksi Reaktor)

I V.Var iabel Pr oses Catalytic Refor mi ng Uni t

Beberapa variabel proses yang berpengaruh pada operasi Catalytic Reforming adalah sebagai berikut : I V.1. Catalyst Type

Tipe katalis berpengaruh terhadap operasi catalytic reforming terutama dalam hal basic catalyst formulation (metal-acid loading), chloride level, platinum level, dan activator level. I V.2. Temper atur Reaksi

Catalytic reformer reactor catalyst bed temperature merupakan parameter utama yang digunakan untuk mengendalikan operasi agar produk dapat sesuai dengan spesifikasi. Katalis catalytic reformer dapat beroperasi hingga temperatur yang cukup tinggi, namun pada temperatur di atas 560 oC dapat menyebabkan reaksi thermal yang akan mengurangi reformate dan hydrogen yield serta meningkatkan kecepatan pembentukan coke pada permukaan katalis. Temperatur reactor dapat didefinisikan menjadi 2 macam, yaitu : • Weighted Average Inlet Temperature (WAIT), yaitu total (fraksi berat katalis dalam bed dikali temperature inlet bed). • Weighted Average Bed Temperatur e (WABT), yaitu total (fraksi berat katalis dalam bed dikali rata-rata temperatur inlet dan outlet). Dari kedua macam definisi tersebut di atas, WAIT paling sering digunakan dalam perhitungan karena kemudahan perhitungan, walaupun WABT sebenarnya adalah ukuran yang lebih baik dari kondisi reaksi dan temperatur katalis rat a-rata.

I V.3. Space Velocity

Space velocity merupakan ukuran jumlah naphtha yang diproses untuk  jumlah katalis yang tertentu selama waktu tertentu. Jika volume umpan naphtha  per jam dan volume katalis yang digunakan, istilah yang digunakan adalah Liquid Hourly Space Velocity (LHSV). Sedangkan jika berat umpan naphtha per jam dan  berat katalis yang digunakan, maka istilah yang digunakan adalah Weight Hourly Space Velocity (WHSV). Satuannya sama, yaitu 1/jam Semakin tinggi space velocity atau semakin rendah residence time, maka semakin rendah octane number (RONC) produk atau semakin rendah jumlah reaksi yang terjadi pada WAIT yang tetap. Jika space velocity naik, untuk mempertahankan RONC produk, maka kompensasi yang dilakukan adalah dengan menaikkan temperatur reaktor. I V.4. Reactor Pr essur e

Sebenarnya lebih tepat mengatakan hydrogen partial pressure sebagai variabel proses dibandingkan reactor pressure, namun untuk kemudahan  penggunaan, maka reactor pressure dapat digunakan sebagai variabel proses (hydrogen partial pressure = purity hydrogen x tekanan reactor). Penyederhanaan ini dapat diterima karena hydrogen yang ada dalam sistem merupakan produk samping reaksi sehingga juga tergantung tekanan reaktor, berbeda dengan di unit hydrocracker yang menggunakan supply hydrogen dari hydrogen plant. Tekanan reaktor akan mempengaruhi struktur yield produk, kebutuhan temperatur reaktor, dan kecepatan pembentukan coke pada permukaan katalis. Menurunkan tekanan reaktor akan meningkatkan jumlah hydrogen dan yield reformate, mengurangi kebutuhan temperatur untuk membuat produk dengan octane number yang sama, dan meningkatkan kecepatan pembentukan coke pada  permukaan katalis.

I V.5. H ydr ogen/H ydrocarbon Ratio

Hydrogen/hydrocarbon ratio didefinisikan sebagai mol recycle hydrogen  per mol naphtha umpan. Kenaikan H2/HC ratio akan menyebabkan naphtha melalui reaktor dengan lebih cepat (residence time lebih singkat), sehingga akan menurunkan kecepatan pembentukan coke pada permukaan katalis dengan  pengaruh yang kecil terhadap kualitas dan yield produk. V. Tr oubleshootin g

Beberapa contoh permasalahan, penyebab, dan troubleshooting yang terjadi di Catalytic Reforming Unit dapat dilihat dalam table II berikut ini :

Tabel II. Contoh Permasalahan, Penyebab, dan Troubleshooting Catalytic

Reforming Unit

4 Kegunaan Produk

Produk yang dihasilkan dari proses reforming ini yaitu berupa komponen hidrokarbon yang mempunyai oktan tinggi untuk blending   mogas atau avgas seperti gasolin, atau digunakan untuk bahan baku petrokimia yaitu pengolahan aromatik untuk memproduksi BTX (benzene-toluene-xylene). Gasolin atau bensin digunakan sebagai bahan bakar motor, bahan bakar  penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia.