Perpustakaan Digital ITB

bersifat toksik dan korosif. Dalam fasilitas pemrosesan gas, senyawa ini harus dihilangkan dan dikonversi menjadi senyawa yang lebih stabil melalui proses pembakaran di unit acid gas incinerator (AGI). Di dalam AGI, H?S dioksidasi menjadi sulfur dioksida (SO?) dengan penambahan bahan bakar dan suplai udara. Proses ini berlangsung pada temperatur tinggi dan melibatkan reaksi Claus parsial. Namun, selain menghasilkan SO?, kondisi temperatur tinggi dan kelebihan oksigen dalam AGI juga memungkinkan terbentuknya sulfur trioksida (SO?) sebagai produk samping yang tidak diinginkan. Pembentukan SO? diperkuat oleh rasio udara berlebih, dan reaksi-reaksi oksidasi lanjutan dari SO?, termasuk reaksi yang dikatalisis oleh senyawa NO?. SO? sangat kritis untuk dikendalikan karena keberadaannya dalam aliran gas dapat bereaksi cepat dengan uap air, membentuk asam sulfat (H?SO?) yang bersifat sangat korosif. Setelah proses pembakaran di AGI, gas hasil reaksi dialirkan ke unit prescrubber yang berfungsi untuk mendinginkan (quenching) dan menyerap SO? menggunakan air pelarut. Namun, jika proses penyerapan SO? di pre-scrubber tidak optimal, sebagian SO? dapat lolos ke aliran produk atas dan terbawa menuju jaringan perpipaan. Ketika aliran gas ini mengalami pendinginan lebih lanjut, uap air dapat terkondensasi dan bereaksi dengan SO? membentuk genangan H?SO? cair di bagian bawah pipa. Kondisi ini mempercepat laju korosi internal dan meningkatkan risiko kebocoran pada sistem perpipaan. Oleh karena itu, evaluasi menyeluruh terhadap performa AGI dan pre-scrubber menjadi sangat penting untuk menjamin keamanan dan keandalan sistem pengolahan gas asam. Penelitian ini memanfaatkan perangkat lunak simulasi proses Aspen HYSYS untuk menganalisis dan memodelkan performa acid gas incinerator dan menara prescrubber. Kajian pada incinerator gas asam difokuskan pada optimalisasi kondisi operasi guna memaksimalkan produksi SO? dan meminimalkan pembentukan SO?. Evaluasi dilakukan dengan memodifikasi konfigurasi AGI melalui penambahan sistem air-preheating, serta analisis sensitivitas terhadap rasio udara terhadap gas asam (AAGR), rasio bahan bakar terhadap gas asam (FGAGR), dan temperatur operasi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan air-preheating mampu meningkatkan temperatur operasi, sehingga mengurangi kebutuhan bahan bakar dan udara, yang pada akhirnya menekan pembentukan SO? dan meningkatkan yield SO?. Selain itu, peningkatan temperatur dari sistem air-preheating juga menurunkan beban panas yang masuk ke sistem pre-scrubber, sehingga meningkatkan efisiensi energi keseluruhan sistem. Rentang kondisi operasi optimal ditemukan berada pada rasio FGAGR - AAGR antara 0,45 – 0,7. Selanjutnya, penelitian ini berfokus pada evaluasi performa pre-scrubber dari perspektif proses, dengan tujuan utama meminimalkan terbentuknya H?SO? di aliran pipa keluaran dan meningkatkan efisiensi penyerapan SO?. Studi dilakukan melalui simulasi empat konfigurasi berbeda titik pemasokan air pelarut dalam prescrubber. Variasi konfigurasi ini memengaruhi kemurnian absorben yang digunakan, dan berdampak langsung terhadap efisiensi penyerapan SO? dan potensi pembentukan asam sulfat yang diindikasikan dari nilai pH kondensat. Selain itu, dilakukan pula analisis sensitivitas terhadap parameter seperti temperatur lingkungan, laju air demineralisasi, dan kandungan CO?. Hasil analisis menunjukkan bahwa konfigurasi pre-scrubber yang menggunakan air pelarut murni tanpa melibatkan air sirkulasi sebagai absorben serta penerapan air preheating pada AGI memberikan performa terbaik dalam menurunkan kandungan SO?, menurunkan temperatur gas keluaran secara signifikan, dan meningkatkan pH kondensat yang menunjukkan penurunan pembentukan H?SO?. Dari sisi performa hidrodinamik, evaluasi menunjukkan bahwa konfigurasi aktual memiliki carryover sebesar 69,3 L/hari, lebih tinggi dari batas standar desain industri sebesar 13 L/hari (0,1 gal/MMSCF). Konfigurasi dengan kemurnian absorben lebih tinggi mampu menurunkan carryover menjadi 6,9 L/hari, bahkan tanpa perlu modifikasi pada bagian demister, sehingga berpotensi meningkatkan keandalan sistem secara signifikan. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa sinergi antara pengendalian pembentukan SO? di AGI dan optimasi proses penyerapan di pre-scrubber sangat krusial dalam menjaga performa sistem pengolahan gas asam. Penambahan sistem air-preheating pada AGI serta penerapan konfigurasi pre-scrubber yang optimal terbukti mampu meningkatkan efisiensi penanganan SO?, menurunkan temperatur gas keluaran, mengurangi risiko korosi akibat pembentukan H?SO? di jaringan perpipaan, serta memberikan kontribusi positif terhadap efisiensi energi sistem secara keseluruhan.