Yuniarti Achmad Rifandi

## EVALUASI KOLOM STRIPPER C-04-01 DI UNIT NAPHTA HYDROTREATER (STUDI KASUS di PT. PERTAMINA REFINERY UNIT V BALIKPAPAN)

## EVALUATION OF C-04-01 STRIPPER COLUMN IN NAPHTA HYDROTREATER UNITS (CASE STUDY at PT PERTAMINA REFINERY UNIT V BALIKPAPAN)
Eka Megawati 1* , Yuniarti 1 , Achmad Rifandi 1
Pengolahan Minyak dan Gas, Sekolah Tinggi Teknologi Migas Transad KM.08 No.76 RT.08 Kelurahan Karang Joang, Balikpapan, 76125, Indonesia 1)
* email: ekamegawati89@yahoo.com

## ABSTRAK
Pada  penelitian  yang  berjudul  Evaluasi  kolom  stripper  C-04-01  di  Unit  Naptha  Hydrotreater  memiliki  tujuan mengevaluasi  kinerja  tray  di  kolom  stripper  C-04-01.  Pada  Kolom  naphta  stripper  mempunyai  20  buah  tray.  Umpan masuk  kolom  ini  pada  tray  no.6  dan  pada  kolom  stripper  diinjeksikan  steam  dari  samping  pada  bagian  dasar  kolom. Short-cut  Method  merupakan  metode  yang  digunakan  untuk  menentukan  banyaknya  tray  teoritis  berdasarkan perhitungan dari reflux minimum, reflux rasio, tray minimum, menentukan reflux operasi dan jumlah tray ideal teoritis yang  digunakan.  Dari  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  efisiensi  tray  keseluruhan  adalah  90%,  jumlah  tray teoritis sebanyak 18 buah tray. Temperatur operasi top kolom perhitungan yang didapat adalah sebesar 12,49 o C = 54,48 o F, dan kondisi aktual top kolom adalah 69,14 o C = 156 o F yang berarti diatas temperatur teoritis. Temperatur operasi bottom kolom  melalui perhitungan teoritis adalah 236,75 o C = 458,14 o F, sedangkan temperatur aktual kolom  sebesar 218,19 o C  =  242,75 o F,  yang  berarti  masih  dibawah  temperatur  teoritis.  Dengan  menaikan  temperatur  reboiler  maka temperatur aktual dapat dinaikan mendekati temperatur operasi bottom kolom perhitungan.
Kata kunci: Naphta Hydrotreater, Stripper , Short-cut Method

## ABSTRACT
In the study entitled Evaluation of the stripper column C-04-01 in the Naptha Hydrotreater Unit, the test evaluates the performance of the tray in the stripper column C-04-01. In the naphta stripper column it has 20 pieces of tray. The feed entered this column in tray No. 6 and in the stripper column injected steam from the side at the bottom of the column. Short-cut method is a method used to determine the number of theoretical trays based on calculations from minimum reflux, reflux ratio, minimum tray, determine the reflux of operations and the  number of theoretically ideal trays used. From the results of the study it can be concluded that the overall tray efficiency is 90%, the number of theoretical tray is 18 pieces of tray. The top column operating temperature calculation obtained is 12.49 oC = 54.48 oF, and the actual condition of the top column is 69.14 oC = 156 oF which means above the theoretical temperature. The bottom column operating temperature through theoretical calculations is 236.75 oC = 458.14 oF, while the actual column temperature is  218.19  oC  =  242.75  oF,  which  is  still  below  the  theoretical  temperature.  By  raising  the  reboiler  temperature  the actual temperature can be increased near the operating temperature of the calculation bottom column.

## 1. PENDAHULUAN
Naphta  Hydrotreater  Unit  (NHT) RU  V
Balikpapan  dirancang  dengan  kapasitas  olah
20.000  MBSD.  Unit  ini  merupakan  unit pemurnian naptha yang  hasilnya  akan menjadi sweet naphta. Sweet naptha
Yuniarti Achmad Rifandi
kemudian  menjadi  umpan  untuk Platforming yang  menghasilkan  reformat  dengan  angka oktan  tinggi  (RON  96)  sebagai  campuran mogas  yang  menggunakan  proses  katalitik. Naphta biasanya  mengacu  pada  jumlah campuran  cairan  yang  mudah  terbakar  dari hidrokarbon,  yaitu  komponen  dari  gas  alam kondensat  atau  produk  distilasi  dari  minyak bumi dalam kisaran tertentu dan mengandung hidrokarbon  tertentu  (Hesti,  2015).  Senyawa naphten berbentuk  siklis  tidak  berikatan rangkap.  Dalam  kondisi  normal  (temperatur dan tekanan atmosfer) C 3 H 6 dan C 4 H 8 berada dalam  bentuk  gas,  senyawa  hidrokarbon lainnya berbentuk cair (Effendi, 2015).
Pada proses distilasi PT. Pertamina RU V Balikpapan ada beberapa peralatan pendukung  antara  lain  ialah  kolom stripper, disini  terjadi  proses hydrotreating .  Menurut Meldia,  dkk  (tt) Hydrotreating atau  disebut juga hydroprocessing adalah proses hidrogenasi  katalitik  untuk  menjenuhkan hidrokarbon dan menghilangkan sulfur, nitrogen,  oksigen,  dan  logam  dari  aliran proses.  Sementara  itu,  menurut  Subagjo (2015)  proses hydrotreating berfungsi  untuk membersihkan  kontaminan  yang  terlarut didalam  suatu  fraksi  minyak  tertentu  karena pada  umumnya  yang  dibersihkan  adalah fraksi naphthene maka  sering  disebut  dengan nama Naphthene  Hydrotreating  (NHT). Oleh karena  itu,  dapat  disimpulkan  bahwa  secara umum  fungsi  dari Naphta  Hydrotreater  Unit (NHT) adalah  untuk  memperbaiki,  melucuti atau  menaikan  kualitas  produk heavy  naptha dengan  menghilangkan  fraksi  ringan  dan impuritis  yang  tidak  dikehendaki  untuk platforming agar tidak merusak atau mengganggu kinerja katalis.
Tray adalah  alat  kontak  yang  berupa plate yang  berfungsi  untuk  menajamkan pemisahan  komponen.  Berdasarkan  Subagjo (2015)  sesuai  dengan  jenis  alat  kontaknya yang  berada  di  dalam  kolom  terbagi  menjadi 2  yaitu, Tray  column (alat  kontak  yang digunakan  untuk  mempertahankan  kontaknya cairan  dan  uap  di  dalam  kolom  berupa tray ) dan Packed  column (alat  kontak  yang digunakan  untuk  mempertahankan  kontaknya
cairan  dan  uap  di  dalam  kolom  berupa packing ).
Gambar 1. Cara Kerja Tray
Sumber: Jafar, 2014
Menurut Nelson (1958),  jumlah steam yang  digunakan  untuk stripping  steam di kolom fraksinasi atau  kolom stripper dan berapa  jumlah  penguapan  dapat  digunakan perhitungan secara teoritis.
Selain untuk memurnikan naphta, Naphta  Hydrotreater  Unit  (NHT) juga menghasilkan produk samping berupa hidrokarbon  ringan  yang  dapat  digunakan sebagai fuel  gas (bahan  bakar  ringan). Peralatan utama di Naphta Hydrotreater Unit (NHT) yaitu Reactor,  Reactor  Charge Heater,  Reactor  Product  Separator, dan Stripper C-04-01.
Berdasarkan  penelitian  Sergio  (2016) pada kolom stripper dimana kolom stripper digunakan  untuk  mengembalikan  fraksi ringan  yang  titik  didihnya  lebih  rendah  dari fraksi  yang  diinginkan  ke  kolom  fraksinasi. Kolom stripper dilengkapi  dengan stripping steam untuk  menginjeksikan  uap  sehingga menurunkan  tekanan  parsial  dan  otomatis fraksi  yang  lebih  ringan  akan  naik  menuju kolom  fraksinasi. Dalam  pengoperasian kolom Stripper  C-04-01 ,  tekanan  dan  suhu harus  dijaga  dan  dimonitor  agar  dapat diperoleh produk dengan jumlah produk yang optimal disertai dengan mutu yang memenuhi spesifikasi. Mengingat pentingnya peranan  kolom Stripper  C-04-01 dalam industri pengolahan minyak bumi khususnya di Naphta  Hydrotreater  Unit  (NHT) maka dilakukanlah Evaluasi  Kolom Stripper C-04- 01  di  Naphta  Hydroteater  Unit  (NHT) PT.
Yuniarti Achmad Rifandi
Pertamina  RU  V  Balikpapan  yang  digunakan untuk mengetahui kinerja kolom.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Pengambilan  data  kondisi  operasi aktual dan data analisa laboratorium dilakukan pada tanggal 02 November 2016 di kilang PT. Pertamina RU V  Balikpapan pada saat melakukan kerja praktek lapangan.
Berdasarkan  Winkle  (1967)  Alir algoritma  yang  digunakan  untuk  perhitungan terdiri dari:
Kondisi Umpan Balik
1. Fase Aliran Umpan
Menggunakan persamaan:
Error!  Reference  source  not  found.
(1)
2. Titik Didih Umpan
Suatu  campuran  cairan  berada  pada titik  didihnya  bila  memenuhi  syarat sebagai berikut:
(2)

## 3. Titik Embun Umpan
Suatu  campuran  uap  berada  pada  titik embunnya  bila  memenuhi  syarat sebagai berikut:
(3)
4. Harga Rasio Panas
Menggunakan persamaan:
L V F V H H H H q   
(4)
Dimana harga
        AVG i iF AVG i X q ) ( ) ( ) ( 1 (5)
Digunakan untuk mencari harga
Konstanta Underwood (θ).

## Harga Relatif Volatility
Menggunakan persamaan:
(6) Konstanta Underwood (θ ) Menggunakan persamaan:

## (7)
Jumlah Reflux Minimum
Salah satu metode yang    digunakan    adalah metode underwood berdasarkan      nilai konstanta underwood  (θ) pada  perhitungan kondisi umpan masuk kolom sebagai berikut:

## (8)
Operating Reflux Menggunakan persamaan:
(9)
Jumlah Tray Minimum Menggunakan    metode    Fenske  sebagai berikut:
avg HK / LK B LK HK D HK LK ) ( Log X X . X X Log Nm                       (10)
(Winkle, 1967)
Jumlah Tray Teoritis Menggunakan metode Gilliland Correlation dengan langkah-langkah sebagai berikut :
Menghitung harga Error! Reference source not found. (11) Harga digunakan  sebagai  absis
pada  grafik Gilliland  Correlation ,  kemudian tentukan harga ordinat dengan grafik tersebut yang  merupakan  harga Error!  Reference source not found. (12)
Efisiensi Tray Menyeluruh Menggunakan persamaan:
% 100 x N N a o   (13)
Yuniarti Achmad Rifandi

## Kondisi Operasi Kolom
Uap  yang  berada  pada top kolom distilasi  adalah  uap  jenuh,  yaitu  uap  yang berada  pada  kondisi  titik  embunnya.  Oleh karena  itu  tekanan  dan  suhu  puncak  kolom dapat dicari dengan rumus sebagai berikut : Error! Reference source not found. = 1 (14)
Cairan  yang  berada  pada bottom kolom adalah cairan yang berada pada kondisi titik  didihnya,  oleh  karena  itu  tekanan  dan suhu bottom kolom dapat dicari dengan rumus sebagai berikut :
∑ (15)

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1. Perbandingan antara Desain,
Kondisi, Aktual, dan Perhitungan Stripper C-04-01 Desain Aktual Flow (Ton/hari) Feed 2415,21 2380,61 Top 557,30 8.85 Bottom 2292,72 2371,76 Temperatur (°C) Feed 181.00 170,00 Top 98,00 69,14 Bottom 233,00 218,19 Tekanan (Kg/cm 2 ) Feed 15,43 13,81 Top 14,30 13,46 Feed 15,65 13,99
Dari  hasil  perhitungan  evaluasi  kolom Stripper  C-04-01 ,  maka  dapat  dijelaskan bahwa  kemampuan Stripper masih  sangat baik  hal  ini ditunjukkan dengan efisiensi  tray keseluruhan  adalah  80%  dengan  jumlah tray teoritis perhitungan  adalah  16  buah. Efisiensi teoritis  adalah  50%  sampai  dengan  80%. Temperatur  operasi top kolom  perhitungan yang didapat adalah sebesar 12,49 °C = 54,48 °F,  dan  kondisi  aktual  dari  temperatur top kolom  adalah  69,14  °C  =  156,45  °F  yang berarti  di  atas  temperatur  operasi  teoritis. Temperatur  operasi bottom kolom  melalui perhitungan  teoritis  adalah  236,75  °C  = 458,14  °F,  sedangkan  temperatur  aktual bottom kolom sebesar 218,19 °C = 424,75 °F, yang  berarti  masih  dibawah  temperatur operasi teoritis. Dengan menaikkan temperatur reboiler maka  temperatur  aktual dapat dinaikkan mendekati temperatur operasi bottom kolom perhitungan.

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  perhitungan  dan  evaluasi pada  kolom stripper  C-04-01 di Naphta Hydrotreater  Unit  (NHT) RU  V  Balikpapan, dapat  disimpulkan  bahwa  kondisi  operasi kolom  pada  saat  dilakukan  evaluasi  masih mempunyai  unjuk  kerja  yang  baik,  hal  ini dapat  dilihat  dari  Proses  pengolahan heavy naphta menjadi sweet naphta terjadi dikolom stripper  C-04-01 ,  yang  bertujuan  untuk melucuti / mempertajam kualitas dari naphta yang akan menjadi umpan untuk Platforming .  Hasil  perhitungan tray teoritis adalah  16  buah tray dan  diperoleh efisiensi tray sebesar  80%.  Hal  ini  mengindikasikan bahwa  kolom stripper masih  beroperasi dengan  baik  berdasarkan  teoritis efisiensi tray 50%  -  80%.  Temperatur  operasi top kolom  perhitungan  yang  didapat  adalah sebesar  12,49 o C  =  54,48 o F,  dan  kondisi aktual  dari  temperatur top kolom  adalah 69,14 o C  =  156,45 o F  yang  berarti  di  atas temperatur  operasi  teoritis.  Temperatur operasi bottom kolom  perhitungan  yang didapat  adalah  sebesar    236,75 o C  =  458,14 o F, dan kondisi aktual dari temperatur bottom kolom adalah sebesar 218,19 o C = 424,75 o F yang  berarti  masih  dibawah  temperatur operasi teoritis. Dengan menaikan tempetarur reboiler maka  temperatur  aktual  dapat dinaikan mendekati temperatur operasi bottom kolom perhitungan.

## DAFTAR PUSTAKA
Effendi, Norhan. 2015. Distilasi Hydrokarbon dan Minyak Bumi .
Hesti.  2015. Kimia  Dasar  I .  Modul.  Jurusan Kimia. Bandung: LIPI.
Jafar,  Nabel.  2014. Fungsi  dari  Tray  Dalam Kolom  Distilasi ,  Tersedia  (online). http://chemknowhow.blogspot.co.id/20 14/10/ Function Of Tray  In Distillation Column.html. di akses tanggal 16/08/2017.
Yuniarti Achmad Rifandi
Nelson  W.L.  1958. Petroleum  Refinery Engineering .
McGraw-Hill Book
Company, New York.
Sergio,  M.D.  2016. Evaluasi  Transfer  Massa dan  Panas  pada  Kolom  Stripper  C-4 (19 Juni 2015) di Unit Kilang Pusdiklat Migas  Cepu .  Laporan  Tugas  Akhir.
Prodi Teknik Pengolahan Migas.
Balikpapan: STT Migas Balikpapan.
Subagjo. W. 2015. Proses Pengolahan Migas Secara  Kimia  (Conversion  Procesing). Modul:  Jurusan  D3  Teknik  Pengolahan Migas, Balikpapan.
Subagjo.  W.  2015. Proses  Pengolahan Minyak  dan  Gas  Bumi  Secara  Fisika
(Primary  Processing). Modul:  Jurusan D3 Teknik Pengolahan
Migas,
Balikpapan.
Winkle,  M  V.  1967. Distilation . McGraw- Hill : Amerika