Gas Alam Menjelma Cairan: Proses Pembuatan LNG yang Bikin Melongo
LNG (Liquefied Natural Gas) adalah gas alam yang dicairkan dengan cara didinginkan hingga suhu -162°C pada tekanan atmosfer. Proses pencairan ini bertujuan untuk mengurangi volume gas hingga 600 kali lipat, sehingga lebih mudah disimpan dan diangkut. LNG umumnya terdiri dari metana (CH₄) sebagai komponen utama, dengan sedikit campuran etana, propana, dan butana. LNG digunakan sebagai sumber energi bersih yang lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar minyak dan batu bara, serta lebih aman dalam transportasi dibandingkan gas alam bertekanan tinggi karena tidak mudah terbakar dalam bentuk cair.
Diagram alir proses pembuatan LNG
a. PLANT 1 (CO2 removal unit)
Gas alam yang baru diekstraksi mengandung karbon dioksida (CO₂) dalam jumlah tertentu. CO₂ harus dihilangkan dari gas alam karena dapat membeku pada suhu rendah selama proses pencairan, yang berisiko menyumbat pipa dan mengganggu proses produksi LNG. Selain itu, CO₂ tidak memiliki nilai pembakaran karena merupakan emisi hasil dari pembakaran bahan bakar. Hasil dari proses ini adalah gas alam yang tidak mengandung CO₂. Proses penghilangan CO₂ dapat dilakukan melalui penyerapan kimia menggunakan larutan amine, seperti monoethanolamine (MEA), di mana CO₂ bereaksi dengan amine membentuk senyawa karbamat. Reaksi kimia yang terjadi adalah:
b. PLANT 2 (Dehydration and Mercury removal unit)
Setelah CO₂ dihilangkan, gas alam masih mengandung air dan merkuri yang harus dihilangkan sebelum proses pencairan. Air harus dihilangkan karena dapat membeku pada suhu 0°C (1 atm) dan berisiko menyumbat pipa, terutama karena proses pencairan LNG membutuhkan suhu di bawah -150°C. Proses dehidrasi dilakukan dengan molecular sieve, bahan penyerap khusus yang menyerupai silica gel.
Proses kedua pada plant ini adalah pembersihan merkuri. Merkuri yang terdapat dalam gas alam dapat merusak pipa aluminium dalam proses berikutnya. Oleh karena itu, gas dialirkan melalui filter berisi Sulphur Impregnated Activated Carbon (SIAC) yang mampu menyerap merkuri sebelum gas melanjutkan ke tahap pemisahan fraksi. Pada proses ini, merkuri (Hg) bereaksi dengan sulfur (S) yang terdapat pada SIAC membentuk merkuri sulfida (HgS). Reaksi kimia yang terjadi adalah:
c. PLANT 3 (Fractionation)
Pada Plant 3, gas alam dipisahkan berdasarkan komponen penyusunnya menggunakan proses distilasi bertingkat yang memanfaatkan perbedaan titik didih. Proses ini dilakukan dalam empat menara distilasi utama:
1. Scrub Column (Demethanizer) → Memisahkan metana dari hidrokarbon lainnya.
2. Deethanizer → Memisahkan etana dari hidrokarbon lainnya.
3. Depropanizer → Memisahkan propana dari hidrokarbon lainnya.
4. Debutanizer → Memisahkan butana dari pentana+.
Setelah proses ini, metana dialirkan ke Main Heat Exchanger (MHE) di Plant 5 untuk didinginkan dan dicairkan menjadi LNG. Etana dan sebagian propana digunakan sebagai pendingin dalam proses pencairan gas alam di Plant 4. Propana dan butana diproses lebih lanjut menjadi LPG, sementara pentana+ dijadikan kondensat yang dikirim kembali ke sumur di upstream untuk diolah menjadi bensin atau bahan bakar hidrokarbon berat lainnya.
d. PLANT 4 (Refrigeration System)
Agar gas alam dapat dicairkan, diperlukan sistem pendinginan yang mampu menurunkan suhu secara drastis. Plant 4 berfungsi sebagai siklus refrigerasi yang menggunakan propana untuk mendinginkan Mixed Component Refrigerant (MCR). MCR terdiri dari nitrogen, metana, etana, dan propana yang setelah didinginkan, digunakan untuk menurunkan suhu gas alam di Plant selanjutnya hingga mencapai titik pencairannya. Siklus ini berjalan terus-menerus untuk memastikan proses pendinginan berlangsung optimal sebelum gas alam masuk ke tahap pencairan.
e. PLANT 5 (Liquefaction)
Pada tahap ini, gas alam yang sebagian besar terdiri dari metana didinginkan hingga -162°C menggunakan MCR (Mixed Component Refrigerant) di dalam Main Heat Exchanger (MHE). Setelah mencapai suhu ini, gas berubah menjadi cairan dengan volume yang jauh lebih kecil. Proses pencairan ini menggunakan metode APCI (Air Products Cascade Impingement), salah satu teknologi utama dalam industri LNG. Metode ini bekerja dengan sistem pendinginan bertingkat, di mana gas alam pertama-tama didinginkan oleh propana, lalu oleh MCR yang terdiri dari nitrogen, metana, etana, dan propana. MCR berfungsi sebagai refrigeran campuran yang secara efisien menurunkan suhu gas alam hingga titik cairnya.
Untuk menjaga LNG tetap dalam bentuk cair dan mempertahankan kualitasnya, kondisi operasi sangat penting. Suhu penyimpanan LNG dijaga pada sekitar -162°C agar tetap stabil dalam bentuk cair. Selain itu, tekanan penyimpanannya umumnya dekat dengan tekanan atmosfer (1 atm), meskipun selama proses pencairan tekanannya bisa lebih tinggi tergantung pada metode yang digunakan. LNG yang telah terbentuk kemudian disimpan dalam tangki penyimpanan kriogenik sebelum dikirim ke pasar menggunakan kapal tanker LNG.
Perbedaan LNG dengan LPG
Meskipun nama Liquefied Natural Gas (LNG) dan Liquefied Petroleum Gas (LPG) terdengar mirip, keduanya memiliki perbedaan signifikan dalam komposisi, proses produksi, penyimpanan, serta penggunaannya. Memahami perbedaan ini penting untuk memilih sumber energi yang tepat sesuai kebutuhan.
| Aspek |
LNG |
LPG |
| Komposisi |
Utamanya metana (CH4) |
Propana dan butana |
| Suhu penyimpanan |
-162°C |
Suhu ruangan denga tekanan tinggi |
| Tekanan penyimpanan |
Tekanan rendah |
Tekanan tinggi |
| Sumber |
Gas alam yang dimurnikan |
Produk sampingan kilang minyak |
| Penggunaan |
Digunakan untuk pembangkit listrik, industri, dan transportasi |
Umumnya digunakan untuk bahan bakar rumah tangga, kendaraan, dan industri |
| Keamanan |
Tidak mudah meledak di udara karena cepat menguap dan lebih ringan dari udara |
Lebih mudah terbakar dan meledak dalam kondisi tertentu |
Kilang yang memproduksi LNG di Indonesia
Indonesia memiliki beberapa kilang LNG yang berperan penting dalam industri gas alam cair, baik untuk konsumsi domestik maupun ekspor. Beberapa perusahaan di Indonesia yang memproduksi LNG, di antaranya:
1. PT Badak NGL (Bontang, Kalimantan Timur) – Salah satu kilang LNG terbesar di dunia.
2. Tangguh LNG (BP Berau, Papua Barat) – Dioperasikan oleh BP.
3. Donggi Senoro LNG (Sulawesi Tengah) – Dikelola oleh Mitsubishi, Pertamina, dan Medco.
4. Masela LNG (Blok Masela, Laut Arafura) – Proyek LNG yang dikembangkan oleh Inpex.
Sebagai sumber energi yang fleksibel dan efisien, LNG memiliki berbagai manfaat bagi industri dan perekonomian. LNG tidak hanya digunakan sebagai bahan bakar, tetapi juga diperdagangkan secara global. LNG menawarkan berbagai manfaat sebagai sumber energi, di antaranya:
a. Sumber energi bersih dengan emisi lebih rendah dibanding batu bara dan minyak bumi.
b. Bahan bakar industri untuk pembangkit listrik, pupuk, dan manufaktur.
c. Bahan bakar kendaraan (LNG trucking, kapal LNG-powered).
d. Ekspor komoditas energi dimana LNG diperdagangkan secara global dan menjadi sumber pendapatan bagi negara penghasil gas.
LNG adalah komoditas energi yang dapat diperdagangkan di pasar internasional, dengan Indonesia mengekspornya ke Jepang, Korea Selatan, China, dan negara lainnya melalui kontrak jangka panjang maupun pasar spot. Pemanfaatan LNG di dalam negeri masih terbatas karena kurangnya sosialisasi mengenai manfaatnya sebagai sumber energi. Agar LNG dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar, diperlukan pembangunan infrastruktur yang memadai, termasuk moda transportasi, fasilitas penyimpanan, dan teknologi converter kit untuk memungkinkan penggunaannya pada mesin diesel. Berdasarkan analisis penghematan biaya (cost saving analysis), penggunaan sistem dual fuel (Diesel-LNG) pada mesin diesel dapat menghasilkan penghematan sebesar 20-25% dibandingkan dengan penggunaan solar murni.
Referensi :
