Teknologi Gas Flaring untuk Pengurangan Tekanan Berlebih di Plant
Apakah gas flare itu?
Gas flare biasa dikenal juga dengan flare stack adalah alat pembakar berbentuk vertikal yang biasa digunakan dalam sumur minyak, sumur gas, alat-alat pembor, kilang, pabrik kimia, dan pabrik gas alam. Gas flare digunakan untuk penghilangan limbah gas yang mana tidak mungkin untuk digunakan atau diangkut, juga untuk sistem keamanan gas dan pembebasannya menggunakan pressure relief valve ketika dibutuhkan untuk menurunkan tekanan dalam peralatan.
Gas flare dapat melindungi alat-alat proses gas dari kelebihan tekanan. Biasa juga digunakan dalam keadaan genting, sistem flare akan membakar seluruh gas proses. Dalam eksplorasi minyak, kilang, dan pabrik kimia tujuan utama penggunaan flare adalah sebagai peralatan keamanan uentuk pelindungan bejana atau pipa dari kelebihan tekanan. Pressure control valve adalah perlengkapan pada pengantisipasian tekanan untuk membebaskan gas berlebih, sampai diizinkan untuk melanjutkan operasi. Dimanapun peralatan pabrik mengalami kelebihan tekanan, secara otomatis pressure relief valve akan membebaskan gas, yang mana akan melewati pipa yang biasa disebut flare header untuk dilanjutkan ke flare stack.
Di dalam sebuah perusahaan pengolahan gas, ketika gas excess (berlebih) harus dibuang dengan disuntikkan ke reservoir. Cara lain untuk membuang kelebihan gas ini yaitu dengan pembakaran pada flare. Proses ini disebut flaring. Gas flare sering terletak di sekitar plant, kilang, atau sumur produksi dimana flare berbentuk seperti cerobong dengan api terlihat di bagian atas. Dampak terjadinya kelebihan tekanan terlihat nyala panjang api pada cerobong flare yang mengarah ke atas, semakin besar tekanan maka semakin besar juga nyala api yang dihasilkan.
Teknologi Flare Gas Recovery dapat menurunkan emisi gas dari aktivitas flaring
Dalam industri pengolahan minyak dan gas, gas buang dari berbagai unit proses sering kali masih mengandung metana (CH₄), komponen utama gas alam yang sangat mudah terbakar. Oleh karena itu, diperlukan upaya pengelolaan yang efisien dan berkelanjutan agar gas ini tidak terbuang sia-sia.
Salah satu teknologi yang banyak diterapkan adalah Flare Gas Recovery System (FGRS), yaitu sistem yang menangkap gas dari flare dan mengompresinya untuk digunakan kembali, misalnya sebagai bahan bakar untuk boiler atau furnace. Teknologi ini mampu menurunkan volume flare hingga 90%. Selain FGRS, terdapat pendekatan gas re-injection, yaitu injeksi kembali gas buang ke dalam sumur minyak untuk menjaga tekanan reservoir dan memperpanjang umur produksi. Teknologi lain seperti Gas to Liquid (GTL) dan Gas to Chemical memungkinkan konversi metana menjadi produk bernilai seperti metanol atau bahan bakar sintetis, yang memberikan nilai ekonomi tambahan. Bahkan, metana juga bisa digunakan langsung sebagai bahan bakar pembangkit listrik atau kendaraan berbahan bakar gas jika infrastrukturnya tersedia.
Flare Gas Recovery adalah salah satu metode yang digunakan untuk menurunkan flare loss dengan cara me-recover flare gas yang mempunyai nilai potensial untuk dijadikan sebagai feedstock (feed Hydrogen Plant), fuel ataupun product (seperti LPG). Flare Gas Recovery Unit ini juga dapat menurunkan emisi kilang dari produk samping pembakaran seperti NOX, CO, dan CO2. Flare Gas Recovery Unit memberikan keuntungan bagi suatu unit proses/kilang, yaitu :
· Menurunkan flare loss
· Menurunkan fuel consumption suatu kilang
· Menurunkan steam consumption suatu kilang
· Meningkatkan flare tip life
· Menurunkan emisi dari operasi kilang.
Proses Flow Diagram Gas Flaring
Flare Gas Recovery System (FGRS) menggunakan dua unit kompresor sebagai peralatan utama yang berfungsi untuk mengompresi gas yang berasal dari header. Fungsi kompresor ini sangat vital karena tekanan flare gas yang rendah perlu dinaikkan agar dapat digunakan kembali sebagai bahan bakar, sehingga efisiensi energi meningkat dan emisi gas buang berkurang.
Gas yang dikompresi berasal dari flare gas header yang terletak sebelum liquid seal drum. Di sini, flare gas melewati water seal drum sebelum dibakar di flare stack. Proses ini penting untuk mengendalikan tekanan dalam sistem dan mencegah kontak langsung antara gas dan atmosfer luar.
Seal drum yang berisi air berfungsi untuk menciptakan tekanan balik positif dalam flare header, sehingga menghindari masuknya udara dari luar ke dalam sistem flare. Ini sangat penting karena masuknya udara dapat menyebabkan campuran mudah terbakar yang berisiko ledakan, serta mengganggu kestabilan tekanan di seluruh sistem flare.
Flare Gas Recovery System diletakkan di bagian hilir (downstream) dari knockout drum yang berfungsi memisahkan fase cair dari gas sebelum gas masuk ke kompresor. Knockout drum mengumpulkan gas buangan dari berbagai unit proses di kilang, sehingga memastikan hanya gas yang relatif bersih dan kering yang masuk ke sistem kompresi.
Gas flare yang masuk ke kompresor berada pada kondisi tekanan rendah, sekitar 1.1 kg abs, dan suhu sekitar 38°C. Dalam prosesnya, udara proses atau gas pendukung dialirkan secara kontinu ke dalam kompresor untuk membantu proses kompresi, memberikan efek pendinginan, dan mendukung fungsi sealing (penyegelan) agar dalam kinerja kompresor tidak terjadi overheating atau kebocoran gas.
Setelah melalui tahap kompresi, campuran gas, uap air, dan hidrokarbon dialirkan ke separator gas-cair (gas/liquid separator). Peralatan ini memisahkan fase cair dan gas agar gas yang keluar memiliki kualitas yang sesuai untuk digunakan kembali sebagai fuel gas, sementara fase cair dapat ditangani dengan proses lain sesuai karakteristiknya.
Proses flaring dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok:
- Flaring darurat
Flaring jenis ini terjadi saat ada situasi tidak terduga, seperti kebakaran, kerusakan katup, atau kegagalan alat seperti kompresor. Karena kondisinya darurat, dalam waktu singkat gas dalam jumlah besar dibakar dengan cepat untuk mencegah ledakan atau bahaya lainnya. Tujuan utamanya adalah melindungi instalasi dan keselamatan pekerja.
- Flaring proses
Flaring proses terjadi selama operasi normal di fasilitas pengolahan minyak dan gas, seperti kilang, pabrik petrokimia, atau instalasi pemrosesan gas alam. Dalam proses produksi ini, terkadang ada gas sisa atau gas buang yang tidak bisa dimanfaatkan kembali. Flaring proses juga bisa terjadi saat sistem sedang dinyalakan (startup), dimatikan (shutdown), atau saat ada gangguan kecil seperti tekanan berlebih dalam pipa. Tujuan utama dari flaring proses ini adalah untuk menjaga sistem tetap aman, melindungi peralatan dari kerusakan akibat tekanan tinggi, dan memastikan proses produksi berjalan stabil.
- Flaring produksi
Flaring produksi dilakukan dalam tahap eksplorasi atau pengujian sumur minyak dan gas. Ketika sebuah sumur baru dibor dan ditemukan kandungan gas atau minyak, perusahaan perlu melakukan uji coba atau well testing. Uji ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar potensi produksi dari sumur tersebut, seperti berapa banyak minyak atau gas yang bisa keluar dalam satuan waktu tertentu. Selama pengujian berlangsung, gas yang keluar dari sumur biasanya belum bisa langsung dimanfaatkan karena belum tersedia jaringan pipa atau fasilitas pengolahan. Oleh karena itu, gas tersebut dibakar melalui flare. Flaring produksi ini umumnya berlangsung dalam waktu terbatas, namun volume gas yang dibakar bisa sangat besar.
DAFTAR PUSTAKA
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/200/1/012023
https://riverve.com/blog/2_fungsi-gas-flare-dalam-industri-migas.html
Desrina, R. (2014). Pemanasan Global Akibat Kegiatan di Sektor Minyak dan Gas Bumi. LEMBARAN PUBLIKASI MINYAK DAN GAS BUMI (LPMGB), 48(2), 63-72.
Rahmadi, Y., & Haryanto, A. (2020). Flare Gas Recovery System: Teknologi Pemanfaatan Kembali Gas Buang Industri Migas. Jurnal Teknologi Energi, 14(2), 87–94.
World Bank. (2022). Global Gas Flaring Reduction Partnership (GGFR) Reports. https://www.worldbank.org/en/programs/gasflaringreduction
Zain, A. F. (2018). Analisa Kelebihan Tekanan Pada Saat Pembakaran Gas Berlebih pada Flare.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.