greendiesel pin1
TRANSCRIPT
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
1/30
HYDROTREATING DALAM PRODUKSI GREEN DIESEL
Sebuah skema baru memungkinkan co-processing
minyak gas ringan dantall dieseluntuk memproduksi
diesel terbarukan yang memenuhi spesifikasi EN 590
Rasmus Egeberg, Niels Michaelsen, Lars Skyum dan Per Zeuthen
Sebelum feedstock yang diperoleh dari bahan organik
terbarukan bisa digunakan dalam mesin mobil konvensional dan
didistribusikan dengan menggunakan infrastruktur bahan bakar
yang ada, ada baiknya mengkonversi bahan itu ke hidrokarbon
yang serupa dengan yang ada dalam bahan bakar transportasi
yang diperoleh dari petroleum. Satu metode mantap untuk tujuan
ini adalah konversi minyak nabati ke parafin normal dalam range
titik didih gasoline atau diesel dengan menggunakan proseshydrotreating. Dalam proses ini, bahan organik terbarukan
direaksikan dengan hidrogen pada temperatur dan tekanan yang
dinaikkan dalam reaktor katalitik. Keunggulan hydrotreating seed
oils (atau fatty acid methyl ester, FAME) dibanding dengan
penggunaan biodiesel FAME adalah fakta bahwa output-produk
akhir dari proses hydrotreating sederhana ini (parafin sederhana)
adalah komponen-komponen yang sama seperti yang ada dalam
diesel fosil normal.
Tipe-tipe katalisator yang sama digunakan dalam
hydrotreatingfeedsterbarukan sebagaimana digunakan sekarang
untuk desulphurisasi aliran-aliran diesel fosil untuk memenuhi
spesifikasi lingkungan. Jadi sebuah skema co-processing di mana
1
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
2/30
feedstock terbarukan dan diesel fosil dicampur dan di-co-processed
mungkin, yang memproduksi diesel bersih dan hijau yang
memenuhi semua spesifikasi EN 590. Hydrotreating bisa juga
terjadi dalam sebuah unit khusus tersendiri yang memproses
diesel terbarukan 100%. Dalam hal manapun, komponen-
komponen feed baru membuat reaksi-reaksi yang benar-benar
baru terjadi dan produk-produk baru dibentuk. Ini memunculkan
serangkaian tantangan yang terkait dengan desain proses dankatalisator.
Tantangan hydrotreatingfeedsterbarukan
Hydrotreating adalah satu bagian vital dari produksi bahan bakar,
dan ekonomi kilang bergantung pada faktoron-streamunit-unit
ini. Karena itu, sebelum memperkenalkan sedikit saja pun
feedstock baru ke sebuah hydrotreater diesel, penting untuk
mengetahui implikasinya dan bagaimana mengurangi risiko
potensil.
Ketika mempertimbangkan konversi sebagian besar spesies
yang mengandung oksigen dan terjadi secara alamiah, jelas bahwa
spesies-spesies ini jauh lebih reaktif dibanding senyawa-senyawa
sulfur refraktori, yang harus dihilangkan untuk memproduksi
diesel dengan kurang dari 10 ppm sulfur. Ini berarti bahwa
masalah operasi industrial biasanya tidak akan untuk mencapai
konversi penuh, melainkan untuk mampu mengontrol reaksi
eksotermik ketika menggunakan reaktor adiabatik. Karena reaksi-
reaksi itu juga mengkonsumsi banyak hidrogen (untuk suatu feed
2
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
3/30
terbarukan 100%, konsumsi hidrogen 300-400 Nm3/m3bukan
luar biasa), aliran-aliran gas quench dan hidrogen make-up yang
lebih tinggi dibutuhkan bahkan ketika meng-co-processjumlah-
jumlah yang cukup kecil. Jadi keseimbangan hidrogen kilang
harus diperiksa, dan kapasitas unit mungkin lebih rendah
dibanding ketika memproses diesel fosil saja.
Deplesi hidrogen digabung dengan temperatur tinggi bisa
menyebabkan deaktivasi katalisator yang dipercepat dan makinmenurunnya tekanan. Kontrol faktor-faktor ini akan memerlukan
penggunaan katalisator yang dibuat khusus dan pemilihan cermat
kondisi-kondisi reaksi dan layout unit. Dengan cara ini,
dimungkinkan untuk mencapai konversi perlahan-lahan tanpa
mempengaruhi lama siklus dan masih memenuhi spesifikasi
produk.
Berbeda dengan hydrotreating konvensional, jumlah-jumlah
besar propana, air, karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2)
dan metana (CH4) terbentuk. Gas-gas ini harus dipindahkan dari
loop melalui transformasi kimia dengan suatu langkah
pembersihan gas seperti pencucian amina atau, lebih sederhana,
dengan menaikkan angka gas purge. Jika tidak ditangani secara
tepat, gas-gas yang terbentuk akan memberi tekanan parsial
hidrogen yang menurun, yang akan mengurangi aktivitas
katalisator. Masalah-masalah lebih lanjut dengan CO dan CO2bisa
terjadi disebabkan oleh adsorpsi kompetitif molekul-molekul yang
mengandung nitrogen dan sulfur pada katalisator hydrotreating.
CI, yang tidak dapat dipindahkan dengan sebuah unit pencucian
amina, akan bertambah dalam gas treat, yang memerlukan angka
3
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
4/30
purge tinggi atau cara purifikasi gas treat lain. Dalam train
effluent reaktor, air likuid dan CO2bisa membentuk asam
karbonik, yang harus ditangani secara tepat untuk menghindari
angka korosi yang meningkat.
Gambar 1Contoh struktur trigliserida
Ketika memproses jenis-jenis feed lain, seperti tall oil atau
minyak nabati dengan kandungan tinggi asam lemak bebas, akan
terjadi korosi parah pipa, dan upstream peralatan lain reaktor,
yang juga terjadi ketika memproses high-TAN fossil crudes.
Terakhir, produk-produk utama dari proses ini adalah
parafin normal dengan titik-titik pour dan cloud tinggi, dan
mereka mungkin bermasalah dalam iklim keras. Tetapi, berbeda
dengan FAME, n-alkanes yang diproduksi bisa ditransformasi ke
iso-alkanes dengan sifat-sifat aliran dingin yang sangat baik dalam
proses-proses kilang dewaxing tanpa mengganggu sifat-sifat lebih
baik lain produk diesel. Dewaxing isomerisasi seperti itu bisa
terjadi atas katalisator sulphidik logam dasar dengan hasil-hasil
diesel tinggi dan dikontrol secara terpisah untuk memberi berbagai
grade kualitas produk, seperti bahan bakar diesel musim panas
dan musim dingin.
Tantangan-tantangan ini membuat pembatasan pada
praktek industri sekarang yang melibatkan hydro-treatment
(perlakuan hidro) suatu feed yang terdiri dari minyak dan bahan
organik terbarukan berkenaan dengan berapa banyak dari bahan
organik itu bisa digunakan dalam proses itu, biasanya di bawah 5
vol%. Untuk mencapai ekonomi yang lebih baik dalam skema co-
4
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
5/30
processing, ada baiknya meningkatkan proporsi bahan organik
terbarukan dalam feed hingga 25 vol% atau lebih.
Dalam artikel ini, reaksi fundamental yang terjadi ketika
memproses feed terbarukan diteliti dan dipecahkan secara rinci.
Berdasarkan informasi ini, beberapa formulasi katalisator khusus
telah dikembangkan dan sekarang sedang berlangsung dalam
operasi industri. Formulasi-formulasi ini didesain untuk
mempunyai aktivitas dan stabilitas tinggi dalam kondisi berat yangberlaku dalam operasi ini. Terakhir, kita akan menggambarkan
bagaimana berbagai inovasi proses telah mendatangkan teknologi
baru yang mengurangi tantangan-tantangan yang disebut di atas
dan memungkinkan Preem untuk meng-co-processhingga 30%
bahan yang diperoleh dari tall oil dalam sebuah unitrevamped
hydroprocessing.
Jalur reaksi dalam hydroprocessing diesel terbarukan
Tujuan industrial dari hidrogenasi feedstock yang diperoleh secara
biologis (terbarukan) adalah untuk memproduksi molekul-molekul
hidrokarbon dengan titik didih dalam range diesel, yang secara
langsung kompatibel dengan diesel berbasis fosil yang ada dan
memenuhi semua spesifikasi legislatif yang sekarang. Dengan
diperkenalkannya feedstock yang berasal dari sumber-sumber
terbarukan, tipe-tipe baru molekul dengan kandungan oksigen
signifikan ada dan harus diperlakukan secara tepat dengan
katalisator dan proses hydrotreating. Untuk menjamin operasi
bebas gangguan, adalah merupakan keharusan untuk memahami
dan mengontrol tipe-tipe baru reaksi yang terjadi ketika level-level
5
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
6/30
oxygenates yang lebih tinggi diproses. Secara keseluruhan, reaksi-
reaksi itu bisa dikarakterisasi sebagai sebuah
(hydro-)deoxygenation, yang berarti produksi suatu produk likuid
tanpa oksigen. Tetapi beberapa jalur reaksi ada, dan reaksi lain
seperti saturasi ikatan rangkap dan reaksi yang melibatkan CO
dan CO2memperrumit gambaran itu. Jadi, pengetahuan
fundamental mengenai chemistry reaksi yang rinci dibutuhkan
untuk desain katalisator dan evaluasi desain proses.Walaupun terdapat banyak tipe feed terbarukan, chemistry
hydrotreating minyak nabati atau lemak hewan untuk
memproduksi molekul-molekul tipe diesel agak disederhanakan
oleh fakta bahwa sebagian besar feedstock seperti itu, yang hampir
independen dari tipe seed, disuplai sebagai apa yang dinamakan
trigliserida (triacylglycerols), yang contohnya ditunjukkan dalam
Gambar 1. Trigliserida bisa dilihat sebagai kondensasi glycerol
(yang bisa dilihat sebagai C3backbone molekul itu) dan tiga asam
karboksilik (juga dinamakan asam lemak). Walaupun bentuk
trigliserida umum pada hampir semua minyak dan lemak, panjang
rantai dan derajat saturasi sangat berbeda-beda. Ini
mempengaruhi sifat-sifat produk dan konsumsi hidrogen. Minyak
nabati dan lemak hewan bisa juga mengandung jumlah-jumlah
signifikan impuritas, seperti alkali dan phosphorous, yang perlu
dihilangkan dalam suatu proses terpisah atau melaluiguard beds
yang didesain secara hati-hati. Terutama, kandungan spesies
nitrogen dan sulfur sangat rendah dalam feedstocks ini, dan
karena itu konversi HDS (hydrosulphurisation) yang diperlukan
lebih rendah ketika meng-co-processfeeds terbarukan.
6
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
7/30
Asam dan basa bisa mengkatalisasi transesterifikasi
trigliserida, di mana ketiga asam lemak dikonversi ke ester-ester
yang sesuai. Ini adalah basis untuk produksi biodiesel tipe FAME,
yang merupakan sebuah proses yang bersaing dengan trigliserida
hydrotreating untuk membentuk parafin.
Untuk meneliti bagaimana trigliserida bereaksi dalam
kondisi-kondisi hydroprocessing tipikal, sebuah tespilot plant
dengan katalisator NiMo dilakukan dengan menggunakancampuran 75 vol% Middle East SR LGO dan 25% minyak rapeseed.
Minyak rapeseed adalah sebuah trigliserida asam lemak, terutama
asam C18dan beragam jumlah monounsaturated C22erucic acid.
Dalam hal ini, C22merupakan sekitar 22 wt%, dan derajat rata-
rata unsaturasi adalah empat ikatan rangkap/mole.
Pada kondisi-kondisi 3500C, 45 barg, LHSV = 1,5 h-1dan
suatu rasio hidrogen terhadap minyak 500 Nl/l, produk-produk
gaseous dan likuid dianalisa, dan hasil-hasil dan konsumsi
hidrogen dihitung. Konversi trigliserida dikonfirmasi sebagai 100%
dengan memonitor hasil propana, karena satu mole propana
diproduksi untuk setiap mole trigliserida. (C3backbone trigliserida
akan dihidrogenasi ke propana.) Lebih lanjut, hasil-hasil dari CO
(0,6 wt%), CO2(1,2 wt%) dan CH4(0,1 wt%) diamati. Total produk
likuid dianalisa melalui kromatografi gas, dan hasil-hasil
ditunjukkan dalam Gambar 2.
Gambar 2. Kromatogram distilasi simulasian feed (atas) dan
produk (bawah) dari pengujianpilot plantco-processing 25%
minyak rapeseed. Semua minyak rapeseed dikonversi ke parafin
normal dengan panjang rantai 17, 18, 21, dan 22, berturut-turut.
7
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
8/30
Kromatograf dalam Gambar 2 menunjukkan bahwa feed
minyak rapeseed bertitik didih tinggi tidak hadir dalam produk itu,
dan empat parafin normal terbentuk dengan panjang rantai 17,
18, 21, dan 22, berturut-turut. Tidak ada produk likuid lain
terbentuk dalam jumlah yang cukup besar. Distribusi produk ini
dapat dijelaskan melalui mekanisme lain dengan mana trigliserida
mungkin bereaksi.
Begitu reaksi-reaksi hidrogenasi ikatan rangkap telahmenjenuhkan asam-asam lemak, hubungan antara asam-asam
lemak dan C3backbone mungkin diputuskan oleh salah satu dari
setidaknya dua jalur reaksi (lihat Gambar 3). Jalur pertama
melibatkan hidrogenasi komplit untuk membentuk enam mole air,
satu mole propana dan tiga mole parafin normal dengan panjang
rantai yang sama seperti rantai-rantai asam lemak (n-C18dan n-
C22dalam kasus minyak rapeseed) per mole trigliserida yang
direaksikan. Jalur ini biasanya dinamakan hidrodeoksigenasi,
atau jalur HDO. Jalur-jalur lain meliputi sebuah langkah
dekarboksilasi, di mana tiga mole CO2, satu mole propana, dan
tiga mole parafin normal dengan suatu panjang rantai yang satu
atom karbon lebih pendek dibanding rantai asam lemak (n-C17dan
n-C21dalam kasus minyak rapeseed) diproduksi. Karena parafin
yang diproduksi adalah dalam range titik didih diesel, ini adalah
alasan kenapa hydrotreater diesel adalah unit pilihan untuk
pemprosesan feeds seperti itu.
Karena baik CO2maupun CO diproduksi, dua reaksi
tambahan perlu dipertimbangkan, yang juga ditunjukkan dalam
Gambar 3. Katalisator hydrotreating dikenal sebagai aktif untuk
8
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
9/30
peralihan gas air terbalik (CO2+ H2CO + H2O) dan methanasi
(CO + 3H2CH4+ H2O). Tingkat relatif kedua reaksi ini
bertanggung jawab untuk distribusi yang diamati antara CO, CO2,
dan CH4. Aktivitas peralihan gas air katalisator membuat sulit
memastikan apakah CO dan CO2yang diamati diproduksi oleh
suatu reaksi dekarboksilasi sebagaimana digambarkan di atas
atau melalui rute dekarbonilasi sebagaimana diusulkan dalam
literatur terbuka itu.Penggunaan relatif jalur-jalur reaksi HDO dan dekarboksilasi
terutama penting untuk proses hydrotreating, karena ini
mempengaruhi konsumsi hidrogen, hasil produk, inhibisi
katalisator, komposisi gas treat dan keseimbangan panas. Jika
semua trigliserida bereaksi melalui rute dekarboksilasi, tujuh mole
hidrogen akan dikonsumsi, bukannya 16 mole hidrogen bila
semua trigliserida dikonversi melalui rute HDO; dengan kata lain,
63% lebih rendah konsumsi hidrogen. Tetapi jika semua CO2yang
diproduksi dialihkan ke CO, dan semua CO yang terbentuk
dikonversi kemudian ke CH4, total 19 mole hidrogen akan
dikonsumsi melalui rute dekarboksilasi, yang berarti 19% lebih
tinggi konsumsi hidrogen.
Dalam tespilot plant, pembagian antara dekarboksilasi dan
HDO adalah sekitar 65/35. Ini bisa ditemukan, misalnya, dengan
menganalisa angka-angka relatif n-C17, dan n-C18, sebagaimana
ditunjukkan dalam Gambar 2. Rasio ini berbeda-beda menurut
tipe katalisator, kondisi operasi, dan tipe feed terbarukan. Dari
eksperimen yang sekarang, konsumsi hidrogen yang terkait
dengan konversi minyak rapeseed murni dihitung sekitar 280
9
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
10/30
Nm3/m3. Ini sangat tinggi dibanding hydrotreating diesel
konvensional, tetapi biasa untuk hydrotreating diesel terbarukan,
dan merupakan salah satu alasan kenapa hanya sedikit-sedikit
feeds ini biasanya di-co-processed. Untuk 5% co-processing
minyak rapeseed, konsumsi hidrogen tambahan akan sekitar 14
Nm3/m3.
Ketika menggabungkan konsumsi hidrogen terukur dengan
angka relatif dekarboksilasi yang disimpulkan dari distribusiparafin-parafin normal genap dan ganjil (lihat Gambar 2),
ditemukan bahwa konversi molar CO2oleh peralihan air-gas
adalah 50-60%, dan bahwa sekitar 30% CO dikonversi ke metana.
Ini berarti konsumsi hidrogen melalui rute dekarboksilasi sekitar
11 mole/mole, dan dengan demikian konsumsi hidrogen lebih
dekat pada yang melalui rute HDO. Karena hasil molekul-molekul
diesel likuid bernilai tinggi akan sekitar 17/18 (94%) dari yang
diperoleh melalui rute HDO, dan kejadian CO dan CO2dalam gas
daur memunculkan serangkaian tantangan pemprosesan, tidak
begitu mudah menentukan rute mana yang optimum, karena ini
akan bergantung pada kondisi operasi, flow sheet, dan katalisator
yang digunakan dalam hydrotreater. Lebih lanjut, konfigurasi
refinery menyeluruh dan juga harga-harga lokal hidrogen dan
produk diesel akan mempengaruhi rute reaksi yang dipilih.
Karakteristik diesel terbarukan mencerminkan secara
langsung jumlah-jumlah tinggi n-paraffins dalam produk. Ini
mempunyai efek yang menguntungkan dari gravitas spesifik yang
lebih rendah dan indeks cetane yang lebih tinggi, yang dua-duanya
merupakan sifat-sifat yang menambah nilai produk itu. Di sisi
10
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
11/30
lain, parafin normal mempunyai titik lebur yang cukup tinggi (n-
C18; 280
C), dan karena itu produk itu diamati mempunyai titik
cloud yang lebih tinggi dibanding produk yang koresponden dari
LGO murni ketika meng-co-processing minyak rapeseed.
Katalisator NiMo yang digunakan dalam tes nyaris non-acidic, dan
karena itu tidak ada atau sangat sedikit isomerisasi pada iso-
paraffin diperkirakan. Bergantung pada jumlah minyak rapeseed
yang di-co-processed, titik cloud tinggi mungkin memerlukansuatu langkah dewaxing untuk memenuhi spesifikasi.
Studi fundamental mengenai mekanisme reaksi
Pemahaman dan pengendalian selektivitas dengan menggunakan
rute reaksi yang dideskripsikan adalah kunci untuk rancangan
katalisator optimum pelayanan yang sangat menutut ini. Untuk
menguraikan tahap-tahap proses konversi yang elementer, sebuah
studi fundamental mengenai mekanisme reaksi dilakukan. Methyl
laurate (n-dodecanoate) dipilih untuk memodelkan hydrotrating
(hydrotreating) seed oil normal dan lemak hewan, karena molekul
ini memiliki karakteristik-karakteristik pokok (asam lemak
berikatan ester) triglyceride yang terjadi secara alamih. Pengujian
(tes) dilakukan dalam setup mikro-reaktor pada kondisi 300oC, 50
barg, rasio hydrogen terhadap minyak 1250 Nl/l, dan WHSV yang
bervariasi (dalam range 10-100 hr-1).
Diamati bahwa semua produk-produk hydrokarbon cair
memiliki 11 atau 12 atom karbon, dan yang paling melimpah
adalah 1-dodecanol, n-C11 dan n-C12 dan alkene yang
bersangkutan, tetapi sejumlah kecil asam 1-dodecanal dan
11
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
12/30
dodecanoic diamati. Distribusi produk ini membuktikan
keberadaan dua rute yang diuraikan di atas, dalam hal ini
terutama n-C11dan n-C12. Produk-produk yang hanya berasosiasi
dengan rute decarboxylase adalah C11alkene dan alkene, dan tidak
adaoxygenate intermediatesterdeteksi. Namun, rute HDO yang
mengarah ke produk-produk C12tampak berlangsung melalui
mekanisme yang lebih rumit, karena beberapa intermediates
terdeteksi. Langkah pertama skema reaksi sederhana adalahhydrogenasi bertahap (stepwise) oksigen penghubung dalam ester,
yang membentuk aldehyde, yang terhydrogenasi ke alkohol dan
kemudian ke alkene, atau mungkin air terpisah dari alkohol, yang
membentuk alkene sebelum ke alkane. Rute reaksi ini ditunjukkan
dengan tanda panah garis putus-putus dalam Gambar 4.
Penjelasan ini secara kualitatif sesuai dengan intermediates yang
diamati, tetapi proporsi di mana intermediate-intermediate ini
terbentuk memerlukan penyelidikan hipotesis ini lebih lanjut.
Karena rasio alkene/alkane yang sangat tinggi diamati jauh
di atas keseimbangan, hydrogenasi alkene ke alkane tampaknya
menjadi langkah yang bembatasi laju (rate-limiting), dan karena
itu reaksi-reaksi terdahulu mesti dalam kuasi-keseimbangan.
Namun, satu-satunya alkohol yang diamati adalah 1-dodecanol
dan bukan 2-dodecanol atau alkohol-alkohol lain seperti yang
mestinya diperkirakan sebelumnya dalam kasus ini. Dengan
demikian, intermediate reaksi lain harus dilibatkan, dan karena
ketone diketahui ada dalam keseimbangan dengan bentuk enol-
nya, tebakan sederhana adalah bahwa enol (mungkin dalam
keadaan terabsorbsi) terbentuk dan kemudian bereaksi
12
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
13/30
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
14/30
pada suhu sedang atas katalisator hydro-treating. Selanjutnya,
semua hasil-hasil kami menunjukkan bentuk enol (bilamana
formasi mungkin) menjadi intermediate reaktif untuk reaktan-
reaktan carbonylic.
Pemetaaan rinci intermediate reaksi tidak hanya
memungkinkan rasionalisasi selektivitas yang diamati dalam
operasi industri, tetapi juga memberikan isyarat tentang
bagaimana katalisator harus dirancang untuk menghasilkanreaksi-reaksi tertentu. Selanjutnya, pemahaman mengenai
bagaimana kondisi proses mempengaruhi reaktivitas senyawa feed
dan intermediate membuat mungkin untuk merancang perubahan
(revamp) dan unit-unit baru dalam kondisi optimum yang
dikaitkan kepada keekonomisan dan konfigurasi penyulingan.
Teknologi Katalisator
Dalam rancangan sistem katalisator yang rasional untuk
pengolahan bahan yang dapat diperbaharui (renewable), beberapa
faktor harus diperhatikan. Katalisator harus dapat menangani
kondisi berat di dalam reactor yang disebabkan oleh formasi CO,
yang menghambat desulphurisasi, dan mengatasi peningkatan
pemakaian hydrogen dan reaksi-reaksi cepat, yang menyebabkan
peningkatan suhu besar di bagian atas bed katalisator.
Selanjutnya, masalah kandungan n-paraffin yang tinggi pada
produk, dengan sifat alir dingin buruk yang dihasilkan, juga harus
ditangani.
Bergantung pada jumlah dan mutu bahan organik yang
dicampur kedalam tumpukan (pool) feed diesel, pilihan katalisator
14
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
15/30
yang tidak dirancang atau tailor-made untuk menangani co-
processing bisa menghasilkan desulphurisasi yang jelek, starvasi
hydrogen dan tumpukan drop tekanan, dan produk-produk yang
hydrotreated mungkin tidak memenuhi target yang dibutuhkan
untuk sifat-sifat alir dingin. Maka tantangan-tantangan ini harus
dievaluasi dengan cermat ketika merancang solusi katalisator
untuk biofuel olahan hydrotreater.
Untuk mengatasi masalah-masalah yang berhubungandengan pengolahan biokomponen, Topsoe memperkenalkan tiga
katalisator baru: TK-339dan TK-341, di mana keduanya adalah
katalisator HDO, dan katalisator dewaxing isomerasi yang disebut
TK-928. Bersama dengan katalisator-katalisator bed (dasar) kualitas
kita dan katalisator ultra-low sulphur diesel (ULSD) konvensional
kita, produk-produk ini akan memperpanjang panjang siklus dan
memastikan bahwa bahan-bakar diesel berdasarkan spesifikasi
dihasilkan tanpa masalah-masalah operasional. Katalisator-
katalisator ini bisa dipakai baik dalam unit co-processing dan unit
standalone.
Pengujian pilot plant membuktikan bahwa pemakaian
katalisator hydro-treating yang lama hanya akan memberikan
kendali reaksi yang sangat terbatas di bagian puncak reactor
hydroprocessing (pengolahan hydro). Karena reaksi minyak nabati
dan/atau minyak hewani dengan hydrogen adalah proses yang
sangat exothermic yang memakai (mengkonsumsi) jumlah
hydrogen yang tinggi, suhu bisa naik dengan cepat sekali di
puncak reactor, dan tekanan parsial hydrogen bisa sangat rendah
di lokasi reaksi aktif pada katalisator. Kondisi-kondisi ini akan
15
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
16/30
menyebabkan pembentukan kokas dan penyumbatan (plugging)
katalisator, serta akan menimbulkan drop tekanan tinggi dan juga
peningkatan laju deaktivasi katalisator. Karena itu ada kebutuhan
yang mendesak untuk perumusan perbaikan katalisator yang
akan mempermudah refiner mengkonversi komponen-komponen
yang diperoleh dari bahan organik yang bisa diperbaharui
(renewable) dalam feedstock dan sekaligus mempertahankan drop
tekanan rendah dan laju deaktivasi katalisator rendah.Sebuah program mulai mengembangkan katalisator khusus
yang mempermudah konversi gradual feed terbarukan, sehingga
memperpanjang zona reaksi yang efektif dan sekaligus
menggunakan fungsi-fungsi yang mengendalikan formasi endapan
karbon pada katalisator. Ini tidak dapat dilakukan, hanya dengan
menurunkan aktivitas katalisator, karena ini akan menyebabkan
aktivitas HDS turun dalam skema co-processing, yang selanjutnya
akan menurunkan kapasitas unit. Maka keseimbangan yang tepat
antara stabilitas tinggi dan aktivitas tinggi dibutuhkan, yang
didapat dengan katalisator HDO baru, TK-399dan TK-341.
Katalisator-katalisator ini, digabungkan dengan sebuah desain
grading yang baik, akan menjamin konversi penuh biofeed tanpa
mengganggu panjang siklus.
Untuk mengilustrasikan pentingnya sistem katalisator yang
tepat, Gambar 6 menunjukan drop tekanan dalam hydrotreater
ULSD industri, yang setelah dua tahu operasi mulai mengolah-
bersama (co-process) beberapa persen minyak nabati. Larutan
katalisator semula dirancang untuk hydrotreating feed
konvensional, dan ketika perusahaan pengilangan (refiner)
16
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
17/30
memperkenalkan feed organic, drop tekanan mulai meningkat.
Sebagai akibat peningkatan ini, perusahaan pengilangan terbatas
dalam hal berapa banyak biofeed dapat diolah, dan tidak mungkin
melanjutkan operasi dengan biofeed. Perusahaan pengilangan
mengontak Topsoe, dan setelah mengkaji feed dan kondisi-kondisi
operasional, Topsoe menyarankan penggantian 30% lapisan atas
katalisator dengan campuran alternative produk-produk bed
(dasar) berkualitas dengan katalisator HDO TK-399. Dalam kasuskhusus ini, diperkirakan bahwa katalisator bulk yang lama akan
memiliki aktivitas yang cukup untuk memenuhi panjang siklus
sasaran, tetapi untuk aplikasi-aplikasi lain penggantian seluruh
katalisator mungkin dibutuhkan.
Bilamana peluang selanjutnya untuk pemutusan (shutdown)
hydrotreater muncul, sistem katalisator baru dipasang.
Sebagaimana dapat dilihat dari Gambar 6, drop tekanan sudah
cukup stabil sejak saat ini dan pada level yang sangat rendah
seperti sebelum diperkenalkan biofeed.
Penghambatan Karbon Monoksida
Dalam tes co-processing dengan minyak rapeseed, aktivitas HDS
yang diamati sama seperti dalam tes serupa dengan 100% light
gas oil (LGO). Ini agak mengejutkan, karena jumlah-jumlah cukup
besar CO dan CO2terdeteksi, yang diketahui menghambat
berbagai reaksi katalisator. Terutama, CO diketahui terabsorbsi
secara selektif pada lokasi (site) katalisator dan memblokir reaktan
dari pengabsorbsian dan pereaksian. Karena gas produk didaur
ulang dalam unit-unit hydro-treating industri, dan CO tidak
17
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
18/30
dihilangkan secara signifikan oleh scrubbingamina, sangat
penting diselidiki bagaimana tipe katalisator-katalisator
hydrotreating lain dipengaruh oleh CO dalam gas treat.
Tes pilot plant dilakukan untuk menyelidiki bagaimana HDS
dan aktivitas-aktivitas hydrodenitrogenasi (HDN) dari katalisator
tipe-CoMo dan tipe-NiMo merespons co-processing dengan minyak
rapeseed (lihat Gambar 7). Aktivitas-aktivitas volume relatif
dihitung, dengan mempertimbangkan jumlah sulfur dan nitrogenyang rendah dalam feed. Terbukti bahwa katalisator CoMo jauh
lebih terpengaruh oleh penggunaan minyak rapeseed untuk feed.
Aktivitas HDS dan HDN sangat rendah dibandingkan dengan
kasus di mana LGO murni diolah atau diproses. Sebaliknya,
aktivitas katalisator NiMo hampir tidak berubah ketika co-
processing minyak rapeseed. Untuk menjelaskan hasil-hasil ini,
sejumlah pengujian atau tes baru diadakan, dengan menggunakan
LGO murni sebagai feed, tetapi penggunaan gas treat yang terdiri
dari 1% CO dalam 99% H2bukan 100% H2. Seperti terlihat dalam
Gambar 7, efek CO sangat mirip kepada efek co-processing minyak
rapeseed. Untuk CoMo, aktivitas HDS/HDN turun secara
signifikan. Untuk Nimo tidak ada atau hanya sedikit terlihat efek
ini. Penting ditegaskan bahwa aktivitas-aktivitas rendah yang
diamati adalah efek penghambatan (inhibition effect) dan bukan
deaktivasi permanen. Bilamana CO dihilangkan dari gas treat atau
minyak rapeseed dihilangkan dari feed cair, aktivitas awal akan
terpulihkan.
Hasil-hasil ini menunjukan bahwa penghambatan aktivitas
katalisator ketika sedang memproses feed terbarukan dapat
18
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
19/30
dijelaskan dengan formasi CO di reactor hydro-treating. Di hampir
semua kasus, juga terlihat bahwa katalisator NiMo merupakan
pilihan utama untuk tipe operasi ini.
Katalisator Dewaxing
Spesifikasi-spesifikasi ULSD dan sifat-sifat alir dingin lebih sering
terlihat oleh perusahaan pengilangan sebagai parameter-parameter
pembatas. Ini khususnya terjadi bilamana produk-produk
terbarukan ter-hydroprocessed dicampur ke dalampooldiesel.
Biasanya, sifat-sifat alir dingin ULSD diperburuk oleh konsentrasi
molekul-molekul lilin, yang merupakan paraffin normal dan
sedikit bercabang dalam minyak gas. Titik lebur paraffin yang
tinggi pada rentang didih ULSD atas terutama menentukan sifat-
sifat alir dingin.
Rute biasa yang diambil untuk meningkatkan sifat alir
dingin produk-produk range-diesel adalah fraksionasi/
pencampuran, penggunaan zat additif, dan dewaxing katalisator.
Konsentrasi paraffin rantai-panjang bisa direduksi dengan
penurunan titik didih akhir produk ULSD. Ini juga bisa dilakukan
dengan menghilangkan ujung (end) tebal dari feed (Namun, dengan
demikian juga menurunkan potensipooldiesel) atau dengan
pencampuran ke dalam minyak gas didih rendah, minyak-tanah
bernilai-tinggi (namun, dengan cara demikian, juga berpengaruh
buruk pada sifat-sifat lain seperti jumlah cetane).
Sifat-sifat alir dingin bisa ditingkatkan dengan penambahan
bahan-bahan kimia terkait seperti depressant titik cloud. Metoda
ini efektif dalam banyak kasus; namun, untuk biofuel, perlu
19
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
20/30
menambahkan bahan-bahan kimia mahal ini dengan konsentrasi
yang relatif tinggi. Selain itu, banyak bahan kimia hanya memiliki
efek yang signifikan pada salah satu sifat-sifat alir dingin dan
tidak memperbaiki yang lain, sehingga memerlukan penambahan
beberapa bahan kimia lain.
Terakhir, cara yang lebih menarik untuk meningkatkan sifat-
sifat alir dingin bahan bakar diesel yang efektif adalah
hydrowaxing katalisator. Ini meningkatkan sifat-sifat alir dingindengan immerse selektif dan hydrocracking paraffin normal dan
paraffin yang agak bercabang. Katalisator hydrodewaxing sangat
bersifat zeolitik dan secara selektif mengimmersi atau merekahkan
terutama paraffin normal, yang memiliki sifat-sifat alir dingin
yang buruk. Katalisator dewaxing hanya sedikit mempengaruhi
senyawa-senyawa lain minyak gas: isoparaffin, naphthene,
senyawa aromatic, dan lain sebagainya. Sifat yang melekat dari
semua katalisator-katalisator tipe-dewaxing adalah formasi
(pembentukan) beberapa produk ringan dari komponen-komponen
feed yang lebih tebal; terutama pembentukan naphtha dan
sebagian gas C1-C4. Tergantung pada layout pengilangan, produk-
produk ringan ini bisa memberikan kontribusi yang cukup berarti
kepada peningkatan margin pengilangan.
Tipe katalisator-katalisator dewaxing lain ada di pasaran.
Katalisator berbasis zeolite ZSM-5, mungkin digabung dengan
logam basa, bisa dengan efektif menurunkan titik cloud dengan
tanpa atau bahkan pemakaian (konsumsi) hydrogen negative,
tetapi memiliki kekurangan dalam menghasilkan produk olefin
dengan stabilitas rendah. Selanjutnya, laju deaktivasi sering
20
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
21/30
sangat tinggi untuk tipe katalisator ini, sehingga sering
membutuhkan regenerasi, dan katalisator ini tidak memiliki
aktivitas HDS.
Tipe katalisator lain didasarkan pada logam-logam mulia.
Tipe katalisator-katalisator ini sangat mahal dan sangat peka
kepada senyawa nitrogen dan sulfur organik, dan karena itu
memerlukan tahap terpisah dalam loop tekanan-tinggi dan reactor
tersendiri.Topsoe sudah mengembangkan TK-928untuk menyelesaikan
dengan efektif issu-issu yang berhubungan dengan tipe-tipe
katalisator dewaxing lain.TK-928adalah katalisator sulphida yang
didukung carrier asam yang mampu beroperasi dalam lingkungan
yang asam. Itu memiliki aktivitas HDS dan HDN tinggi, sehingga
volume reactor tidak hilang dalam hal aktivitas desulphurisasi.
Aktivitas hydrogenasi katalisator menyebabkan konsumsi
hydrogen sedikit lebih tinggi, tetapi ini akan menyebabkan sifat-
sifat produk tinggi, seperti densitas lebih rendah dan angka cetane
lebih tinggi.
Satu opsi adalah memuat katalisator dewaxing dekat ke
outlet reactor, sehingga memungkinkan fungsi dewaxing
dihidupkan/dimatikan (switched on/off) melalui pengendalian
suhu di bed terakhir dengan menggunakan gas quench dan
pengendalian suhu inlet reactor. Untuk memanfaatkan katalisator
dewaxing selama operasi musim dingin, suhu reactor dinaikkan.
Selama operasi musim panas, sejumlah gas quenchdiinjeksi
sebelum bed terakhir disetel untuk mengoperasikan katalisator
21
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
22/30
dewaxing pada suhu rendah, untuk membatasi aktivitas TK-928dan
pemakaian hydrogen yang lebih tinggi dan kerugian yield tinggi.
Pengubahan Unit Hydrocracking Ringan di Preem AB
Gothenburg
Preem sudah membentuk kemitraan dengan Sunpine, sebuah
perusahaan yang memproduksi raw tall diesel (RTD) berbahan
baku tall oil dari pabrik kertas Kraft di bagian utara Swedia. Tall
oil terutama terdiri dari asam resin dan asam lemak bebas dan
juga sejumlah kontaminan dalam konsentrasi kecil. Melalui
proses transesterifikasi, mayoritas asam lemak bebas dikonversi
menjadi FAMEs, sementara asam resin dibiarkan hampir tidak
terkonversi. Untuk mengubah RTD ini menjadi diesel yang dapat
diperbaharui, Preem mengontak Topsoe, yang sebelumnya sudah
mengubah beberapa unit pengilangan perusahaan di Gothenburgdan Lysekil, dan memasok katalisator untuk unit-unit ini. RTD
beda dari feedstock lain yang dipergunakan untuk produksi diesel
yang dapat diperbaharui di mana feedstock ini adalah tidak dapat
dimakan (non-edible) dan karena itu tidak berpengaruh negatip
terhadap kelangkaan pangan atau harga pangan dunia.
Preem berkeinginan mengubah unit hydrocracking ringan
yang lama menjadi unit green hydrocracking, dimana sejumlah
besar RTD dapat di co-process bersama dengan LGO. Secara
singkat, Preem menginginkan bahwa sampai 30% RTD di co-
process dengan LGO untuk memproduksi diesen yang dapat
diperbaharui yang memenuhi spesifikasi EN 590. Fraksi bahan
turunan-minyal tall ini memiliki tantangan serius mengenai
22
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
23/30
pemakaian hydrogen, exotherm, seleksi katalisator dan korosi baik
hulu dan hilir reactor. Preem membuat kesepakatan
pengembangan dengan Topoe dalam rangka mengubah unit
hydrocracking ringan (MHC), dengan maksud menghasilkan green
diesel berbahan baku RTD. Teknologi dasar akhirnya dipilih oleh
Topsoe, dan unit ubahan iniu diharapkan akan mulai bekerja
tahin 2010.
Bahan kimia untuk tipe feed ini sedikit berbeda dari yangdipergunakan untuk triglyceride yang dijelaskan sebelumnya,
karena unsur-unsur pokoknya adalah FAMEs. Namun, dua rute
reaksi tersebut masih sama (lihat Gambar 8), dn reaksi-reaksi
pengubahan air-gas dan methanisasi juga terjadi. Perbedaan
pokok dari pengolahan triglyceride terletak pada fakta bahwa yield
methane yang tinggi didapat sebagai ganti propane.
Penanganan feed TAN-tinggi
Karena feed mengandung banyak asam lemak bebas yang tak
terkonversi, dan juga asam resin, perhatian pokok adalah
penanganan feed dan sistem pencampuran mineral/feed yang
dapat diperbaharui. Tingkat asam yang tinggi mempunyai efek
negative peningkatan korosi pada pipa, penukar kalor dan hulu
heater bakar dari reactor hydrotreating. Selama ini, ini telah
menyebabkan keterbatasan pada daya aplikasi industri atas
konsep campuran hydrotreating minyak mineral konvensional yang
menarik ini dengan proporsi tall oil atau bahan turunan tall oil
yang signifikan.
23
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
24/30
Untuk mengatasi masalah ini, sebuah sistem feed RTD baru
ditemukan oleh Preem dan Topsoe, seperti pencampuran dengan
feed mineral dilakukan dalam beberapa tahapan. Bagian RTD
dimasukkan melalui titik injeksi setelah heater bakar dan sebelum
masuk kedalam reactor. Dengan cara ini, semua hulu peralatan
proses lama dari titik injeksi ini tidak terpengaruh. Bagian lain
feed RTD diperkenalkan antara dua bed pertama reeaktor untuk
mengontrol profil suhu, ttapi juga mengontrol TAN dan sekaligusmeminimumkan korosi. Skema alir proses ini melalui skema
diperlihatkan dalam Gambar 9.
Dengan sistem injeksi yang baru, di mana RTD hanya
diinjeksikan setelah heater bakar dan sebagai quench cair untuk
bed reactor kedua, paparan perangkat-keras ke RTD yang sangat
korosif sangat terbatas, dan hanya perubahan-perubahan kecil
untuk seleksi bahan diperlukan. Sebenarnya, perubahan-
perubahan ini mempersiapkan unit untuk operasi masa depan
dengan fraksi feed RTD yang jauh lebih tinggi.
Masalah lain adalah jumlah kalor terlepas yang besar karena
hydrogenasi RTD. Dalam mengontrontol pelepasan kalor, efisiensi
dari bed katalisator pertama dalam reaktor hydro-perlakua
bercampur dengan feed RTD segar, seperti yang dijelaskan di atas.
Dengan cara ini, pemadaman (quenching) diberikan oleh RTD. Ini
berarti baha lebih banyak hydrogen dipakai mencegah
pembentukan dan pencemaran kokas, sehingga pada akhirnya
membuat kehandalan unit lebih tinggi dan biaya investasi lebih
rendah.Selanjutnya, penginjeksian sebagian RTD sebagai
pemadam cair menghasilkan aliran-hulu tekanan parsial hydrogen
24
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
25/30
yang relatif lebih tinggi dari reaktor, yang mencegah pembentukan
gumpalan dan korosi.
Pemecahan RTD kedalam beberapa aliran dan perlambatan
pencampuran feed mineral dengan bahan organisasi yang dapat
diperbaharui sebelum hydrotreating kemudian memenuhi
beberapa maksud. Satu maksud tersebut adalah mengeliminir
resiko korosi, khususnya peralatan hulu (upstream equipment),
dan maksud lain adalah menyediakan pemadam caur, yangmemudahkan usaha mengontrol pelepasan kalor dari reaksi-reaksi
exotherm, sehingga memperpanjang umur katalisator
hydrotreating sampai tingkat yang signifikan.
Seleksi Katalisator
Seleksi katalisator harus dilakukan sesuai dengan modifikasiproses dan kondisi-kondisi reaksi. Adalah penting sekali
mengontrol gradient suhu di setiap bed (dasar) katalisator. Namun,
jika konversi jumlah RTD yang tinggi merupakan reaksi yang
sangat cepat yang banyak mengkonsumsi hydrogen dari pada
dalam kasus hydrotreating konvensional, perlu dimiliki katalisator
khusus untuk konversi bahan yang dapat diperbaharui.
Katalisator Topsoe T-399 dan T-341 secara khusus dirancang
untuk mengatasi reaksi-reaksi ini serta untuk menahan
pembentukan kokas/gum.Selain untuk ini, katalisator Topsoe
BRIM aktivitas-tinggi dibutuhkan untuk memastikan aktivitas
HDS tinggi.
25
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
26/30
Dalam kasus ini, Preem memilih muatan katalisator yang
terdiri dari sistem grading ekstensi, katalisator biofuel Topsoe dan
katalisator NiMo BRIM. Jikalau RTD dibelah antara dua bed
(dasar) pertama, resiko pencemaran katalisator di bed pertama
lebih kecil, tetapi di bed kedua jumlah katalisator grading dan
biofuel yang lebih tinggi dibutuhkan. Tes pilot plant dalam reaktor
semi-adiabatical yang menggunakan muatan yang sama yang
dipakai dalam unit industri menunjukan konfigurasi ini sangatstabil dan dapat beroperasi untuk periode lama tanpa masalah
drop tekanan.
Penanganan CH4, CO dan CO2dalam gas daur-ulang.Kita juga
merancang modifikasi-modifikasi untuk loop gas daur-ulang guna
menangani gas yang terbentuk, khususnya CO dan CO2. Dalam
tingkatan besar, CO2dapat dihilangkan dalam pencucian amine
hilir (downstream), tetapi untuk menghindarkan penumpulan CO
dan CH4dalam loop, pencahar dapat ditetapkan dan methanator
yang dipakai menghilangkan CO dari gas pencahar. Jika gas
pencahar hanya terbakar, methanor sebenarnya tidak diperlukan,
tetapi jika gas pencahar dimuliakan (recovered), CO bisa menjadi
komponen yang tidak disukai. Penghambatan oleh CO tidak
masalah bilamana tipe katalisator yang tepat dipilih. Namun,
pengilangan Preem mempertimbangkan itu perlu untuk
menghilangkan CO2karena gas pencahar dipakai dalam unit
pengilangan lain di mana CO akan menjadi racun katalisator. Unit
pemuliaan gas pencahar lama adalah unuit cryogenic yang tidak
dapat menghilangkan CO.
26
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
27/30
Dalam methanator, CO bereaksi dengan hydrogen
membentuk methane:
CO + 3H2 CH4+ H2O
Eliminasi CO dan CO2ini dengan cara katalisator methanasi
berbasis-nikel merupakan solusi yang inovatif berdasarkan
pengalaman dalam rancangan instalasi ammonia, di mana
methanasi dapat dianggap sebagai teknologi canggih. Selain itu,
komponen-komponen ini dapat dihilangkan dengan absoprsi ayuntekanan (PSA) jika instalasi pengilangan memiliki kapasitas lebih
unit PSA.
Bidang perhatian lain adalah CO2yang terbentuk oleh rute
reaksi dekarboxylasi, di mana kehadiran air cair dapat membentuk
hilir (downstream) asam karbon reaktor, di mana risiko korosi
karbon pada alat-pendingin udara dan separator dingin tinggi.
Topsoe sudah mengembangkan solusi sederhana untuk masalah
ini, yang dapat dipakai di semua tipe unit yang memproses feed
dengan kandungan oksigen tinggi.
Tinjauan Perubahan
Unit baru akan memproduksi diesel dengan spesifikasi-spesifikasi
yang sesuai dengan EN590 berdasarkan 30vol% bahan organic
yang dapat diperbaharui dan 70vol% minyak mineral. Kandungan
paraffin yang terbentuk oleh hydrogenasi RTD menaikkan indeks
cetane dan menurunkan kerapatan (densitas), tetapi juga
memperburuk sifat-sifat alir dingin produk. Maka, pencampuran
RTD semula terbatas sampai 30vol% untuk memastikan titik cloud
cukup rendah. Sekarang ini, Preem tidak memerlukan proses
27
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
28/30
dewaxing, karena LGO memiliki sifat alir dingin yang baik. Jadi,
RTD dalam jumlah besar dapat diproses, sementara masih
memenuhi spesifikasi titik cloud.
Dibandingkan dengan kondisi-kondisi operasional MHC
sekarang, unit ini akan beroperasi dengan suhu lebih rendah
bilamana dirubah ke produksi green diesel, dan pemakaian
hydrogen akan jauh lebih tinggi. Sebagai hasil dari reaksi-reaksi
HDO exotherm, beban heater dan pemakaian bahan bakar unitakan lebih rendah dibanding dengan apa yang dihasilkan dengan
moda HDS normal. Maka, selain co-processing RTD dan LGO
fossil, bonus tambahan adalah desulphurisasi minyak gas, yang
dicapai dengan pemakaian bahan bakar yang lebih sedikit.
Solusi-solusi proses membuka kemungkinan untuk
meningkatkan jumlah feed yang dapat diperbaharui untuk diolah.
Sistem injeksi feed baru menjamin operasi tanpa ada resiko korosi,
khususnya peralatan hulu. Pada saat yang sama, bisa dikontrol
pelepasan kalor dari reaksi-reaksi exotherm dan memperpanjang
umur katalisator hydrotreating secara signifikan. Katalisator
dibuat untuk rancangan unit yang diubah dan menjamin stabilitas
tinggi sekaligus mempertahankan aktivitas HDS yang dibutuhkan.
Masalah-masalah dengan pembentukan jumlah CO, CO2dan CH4
yang tinggi dimitigasi melalui strategi pencaharan yang tepat,
methanasi gas pencahar dan melalui pemecahan issu korosi asam
karbon. Solusi perubahan menjamin bahwa unit sangat fleksibel
dalam hal tipe feed. Rancangan proses baru juga memudahkan
pengolahan lemak hewani, minyak dari ganggang, minyak
28
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
29/30
jatropha, ataupun feedstock triglyceride lain yang mungkin ada di
masa akan datang.
Kesimpulan
Hydrotreating diesel terbarukan menawarkan peluang unik untuk
memproduksi bahan bakar diesel yang berkelanjutan yang
seluruhnya sepadan dengan infrastruktur bahan bakar dan
teknologi mesin yang ada. Proses sangat versatile dalam hal tipe
feed dan sebab itu berpotensi besar untuk operasi masa depan
pada feedstock minyak ganggang atau feedstock yang mempunyai
angka hasil tinggi lain yang tidak dapat dipakai untuk nutrisi
manusia.
Namun, ada banyak tantangan ketika meng-hydrotreating
bahan yang diperoleh secara organik, termasuk pemakaian
hydrogen tinggi dan exotherm besar antara bed katalisator, yang
harus dihadapi untuk menghindarkan deaktivasi dan pencemaran
katalisator.Topsoe sudah mengembangkan katalisator khusus
untuk operasi biofuel, yang menjamin laju deaktivasi rendah dan
stabilitas tinggi terhadap pencemaran. Katalisator-katalisator ini
bisa dikombinasikan dengan katalisator BRIM untuk menjamin
bahwa ULSD dihasilkan, dan dengan TK-928 yang menghasilkan
aktivitas dewaxing isomerasi guna mendapatkan titik cloud yang
cukup rendah.
Hydrotreating biofuel juga memerlukan solusi teknologi baru
yang mempertimbangkan reaksi-reaksi baru dan produk-produk
baru. Rancangan proses yang dikembangkan Topsoe membuka
kesempatan mengolah jumlah feed yang dapat diperbaharui dalam
29
-
8/9/2019 GREENDIESEL PIN1
30/30
jumlah besar dan menjamin kehandalan unit tinggi dan biaya
investasi rendah. Selain sistem inlet feed baru dan sistem
pemadam cair, solusi dikembangkan memitigasi semua issu yang
berkaitan kepada sejumlah besar gas, termasuk CO2dan CO, yang
mungkin bisa menghambat aktivitas katalisator dan tertumpuk
dalam loop kalau tidak dihilangkan. Selanjutnya, masalah-
masalah korosi potensial yang disebabkan komponen TAN-tinggi
dalam feed dan hilir asam karbon reaktor dipertimbangkan untukmenjamin keberhasilan seluruh unit hydroprocessing.
30