Proses distilasi di industri petrokimia adalah metode untuk memisahkan komponen berdasarkan perbedaan titik didih. Proses ini mengolah bahan mentah seperti minyak mentah atau gas alam menjadi produk berguna, seperti bahan bakar, pelarut, bahan baku plastik, dan sebagainya. Pada dasarnya, distilasi bekerja dengan memanaskan campuran hingga komponen tertentu menguap, uap tersebut dikondensasikan kembali menjadi cairan murni, sementara komponen lain tetap berada dalam fase cair.
Keberhasilan proses distilasi umumnya bergantung pada kolom distilasi, dan sistem perpipaan yang mendukungnya. Mengapa demikian? Mari kita simak penjelasan selengkapnya.
Distillation Columns atau Kolom Distilasi
Pertama-tama, kita pahami dulu tentang distillation columns atau kolom distilasi. Kolom distilasi adalah bagian penting dalam proses distilasi yang berfungsi untuk memisahkan campuran menjadi komponen-komponen atau fraksi berdasarkan perbedaan volatilitasnya, yaitu kemampuan suatu zat untuk menguap. Menurut Wermac, kolom ini diterapkan baik dalam distilasi skala kecil di laboratorium, maupun distilasi skala besar di industri. Sehingga, bisa dibilang, kolom distilasi adalah bagian yang esensial.
Sementara itu, Savree menjelaskan bahwa kolom distilasi bekerja dengan prinsip pemanasan dan pendinginan untuk memisahkan dua atau lebih komponen campuran (cairan dan/atau gas). Prosesnya sederhana: campuran dipanaskan hingga mencapai suhu di antara titik didih masing-masing komponen, sehingga komponen dengan titik didih lebih rendah menguap terlebih dahulu. Uap ini kemudian terkondensasi kembali menjadi cairan yang terpisah, sehingga setiap komponen diisolasi sesuai kebutuhan.
Kolom distilasi tidak diterapkan di semua fasilitas pengolahan, tetapi sangat umum di industri yang membutuhkan pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih. Penggunaannya bergantung pada jenis fasilitas, bahan baku yang diolah, dan produk akhir yang dihasilkan. Biasanya ditemukan di industri petrokimia, kilang minyak, pengolahan makanan dan minuman, serta industri gas dan udara kriogenik. Namun, beberapa fasilitas seperti pabrik pemrosesan gas alam dan pengolahan air atau limbah biasanya tidak memerlukan kolom distilasi dalam prosesnya.
Komponen Utama pada Distillation Columns
Melansir Wermac, kolom distilasi terdiri dari beberapa komponen penting yang berfungsi untuk mentransfer energi panas dan memperlancar proses pemisahan material. Beberapa bagian utamanya sebagai berikut:
- Cangkang Vertikal (Vertical Shell): Bagian utama yang digunakan untuk memisahkan komponen cair sesuai dengan perbedaan titik didihnya.
- Kolom Internal: Terdiri dari tray/plate atau packing yang berfungsi untuk meningkatkan pemisahan komponen dalam cairan dengan memperluas permukaan kontak antara uap dan cairan.
- Reboiler: Perangkat yang menyediakan energi panas untuk menguapkan cairan di bagian bawah kolom, sehingga proses distilasi dapat berlangsung.
- Kondensor: Alat yang berfungsi untuk mendinginkan uap yang naik ke bagian atas kolom dan mengembunkannya kembali menjadi cairan.
- Drum Reflux: Tempat untuk menampung uap yang terkondensasi dari bagian atas kolom, sehingga cairan yang terkumpul (reflux) bisa diputar ulang ke kolom untuk proses distilasi lebih lanjut.
Sistem Perpipaan dalam Kolom Distilasi
Sistem perpipaan dalam kolom distilasi mendukung berbagai proses, mulai dari pengaliran bahan baku hingga distribusi produk akhir. Berikut adalah beberapa fungsi dan jenis perpipaan yang digunakan dalam kolom distilasi:
Mengalirkan Bahan Baku ke Kolom Distilasi
Pipa digunakan untuk mengalirkan campuran cairan atau gas dari tangki penyimpanan menuju feed inlet pada kolom distilasi, yang merupakan titik masuknya bahan baku ke dalam proses pemisahan.
Mendistribusikan Uap dan Cairan
Uap panas yang dihasilkan dari reboiler dialirkan ke bagian bawah kolom untuk mendorong proses pemisahan komponen. Di sisi lain, cairan reflux yang terkondensasi di kondensor akan dialirkan kembali ke dalam kolom untuk meningkatkan efisiensi pemisahan.
Membawa Produk Akhir ke Penyimpanan atau Pengolahan Lanjutan
Sistem perpipaan juga digunakan untuk mengalirkan distilat (produk yang lebih ringan) dari bagian atas kolom dan residu (produk yang lebih berat) dari bagian bawah kolom ke unit penyimpanan atau proses lanjutan.
Mengalirkan Media Pendukung
Beberapa media pendukung yang dimaksud adalah media yang dialirkan melalui pipa dalam kolom distilasi, di antaranya:
- Uap panas untuk pemanasan di reboiler.
- Pendingin untuk mendinginkan uap di kondensor.
- Flushing fluid untuk membersihkan kolom atau pipa dari kotoran atau endapan.
Jenis Pipa yang Digunakan dalam Kolom Distilasi
Pipa yang digunakan dalam sistem distilasi harus sesuai dengan kondisi operasional yang ada, seperti suhu, tekanan, dan sifat bahan kimia yang digunakan. Berdasarkan material pipa, stainless steel dipilih untuk pipa yang berhubungan dengan uap panas atau cairan korosif. Carbon steel digunakan pada sistem dengan tekanan tinggi, berfungsi dengan baik dalam kondisi yang tidak melibatkan bahan kimia agresif. Alloy steel seperti Inconel atau Hastelloy untuk menangani bahan kimia yang sangat agresif dan suhu ekstrem.
Sementara dari segi ukuran dan desain pipa, pipa dengan diameter besar digunakan untuk mengalirkan bahan baku dan produk utama, yang membutuhkan aliran besar, dan pipa kecil digunakan untuk media pendukung, seperti aliran uap panas atau cairan pendingin yang membutuhkan volume lebih kecil namun tetap efisien.
Distillation Column di Industri Petrokimia
Di industri petrokimia, kolom distilasi digunakan untuk memisahkan campuran bahan baku kompleks seperti minyak mentah dan gas alam menjadi produk yang lebih murni, seperti bensin, diesel, dan naphta. Proses dimulai dengan memanaskan bahan baku di reboiler hingga sebagian menguap, dan uap tersebut naik ke atas kolom, sementara cairan yang tidak menguap tetap di bawah. Perbedaan titik didih di sepanjang kolom menyebabkan uap yang lebih ringan naik dan komponen yang lebih berat turun, menghasilkan berbagai produk sesuai fraksi yang diinginkan.
Penerapan distilasi di petrokimia berbeda dengan industri lain karena proses ini melibatkan suhu dan tekanan ekstrem untuk memisahkan fraksi dengan titik didih yang sangat dekat, serta membutuhkan kolom yang lebih besar dan proses yang lebih terkendali. Industri petrokimia juga sering menggunakan sistem multi tahap untuk pemisahan lebih lanjut, sementara industri lain mungkin hanya membutuhkan satu tahap. Kolom distilasi di petrokimia dibuat dari bahan tahan korosi dan suhu tinggi, mengingat bahan kimia agresif yang diproses, seperti bahan bakar dan senyawa organik.
Oleh karena itu, proses distilasi di industri petrokimia sangat bergantung pada kolom distilasi untuk memisahkan bahan baku kompleks, menjadi produk murni seperti yang disebutkan di atas, dengan prinsip pemanasan dan pendinginan untuk memisahkan komponen berdasarkan perbedaan titik didih. Berbagai komponen seperti reboiler, kondensor, dan sistem perpipaan mendukung kelancaran proses ini dan umumnya kolom distilasi industri petrokimia memerlukan penanganan lebih daripada proses pengolahan lainnya. Penggunaan material khusus pada pipa seperti stainless steel dan alloy steel menjadi penting untuk menangani kondisi operasional yang keras.
Untuk memastikan kelancaran dan efisiensi proses distilasi di industri petrokimia, ACS menyediakan berbagai produk perpipaan berkualitas tinggi, seperti pipa stainless steel dan carbon steel yang tahan terhadap suhu ekstrem dan bahan kimia agresif dengan berbagai variasi merek dan spesifikasi yang bisa Anda pilih. Hubungi kami untuk mendapatkan solusi perpipaan yang tepat dan aman untuk kebutuhan distilasi Anda.
