CATALYTIC REFORMING AND ISOMERIZATION KELOMPOK 3 : Nadia Ayu Prasetyarni (1006808840) Maulana Abdul Rasyid (1006808613) Akbar Jati ( 1006806980) Randy Anggrinay (1006809061) Edo Agunganugrah (1006807762)
CATALYTIC REFORMING AND ISOMERIZATIONKELOMPOK 3 :Nadia Ayu Prasetyarni (1006808840)Maulana Abdul Rasyid (1006808613)Akbar Jati ( 1006806980)Randy Anggrinay (1006809061)Edo Agunganugrah (1006807762)
REACTIONSReaksi – reaksi yang diinginkan dalam catalytic reformer
mengarah pada pembentukan aromatik dan parafin
adalah sebagai berikut :
1. Parafin yang diisomerisasi dan dikonversi ke
naphtenes selanjutnya dikonversi menjadi aromatik
2. Olefin jenuh untuk membentuk parafin yang
kemudian bereaksi seperti pada (1)
3. Naphtenes diubah menjadi aromatik
4. Aromatik yang tersisa pada dasarnya tidak berubah
Reaksi yang tidak diinginkan:
1. Dealkilasi isomer pada naphtenes dan
aromatik untuk membentuk butana
dan parafin ringan
2. Cracking dari parafin dan naphtenes
untuk membentuk butana dan parafin
ringan
DEHYDROGENASI REACTIONS
Endotermik
Menyebabkan penurunan temperatur
saat reaksi berlangsung
Laju reaksi tinggi
H/C rendah
Reaksi Dehydrogenasi Utama :
1. Dehydrogenasi alkilsikloheksana menjadi aromatik
2. Dehydroisomerisasi alkilsiklopentana menjadi aromatik
3. Dehydrocyclization parafin menjadi aromatik
Aromatik memiliki densitas cairan lebih
tinggi dari parafin atau naphtenes
dengan jumlah atom karbon yang sama.
1 volume parafin menghasilkan 0.77
volume aromatik
1 volume naphtenes menghasilkan 0.87
volume aromatik
Produk aromatik dapat ditingkatkan
dengan:
1. Suhu tinggi ( tingkat rx meningkat,
mempengaruhi kesetimbangan kimia)
2. Tekanan rendah (menggeser
kesetimbangan ke kanan)
3. Kecepatan rendah
ISOMERIZATION REACTIONS Isomerisasi parafin dan siklopentan
biasanya terbentuk pada produk oktan
yang lebih rendah dari pada konversi
aromatik
Reaksi terjadi cepat dengan efek panas
yang kecil
1. Isomerisasi normal parafin → isoparafin
2. Isomerisasi alkilsiklopentan → siklohexan + konversi subsquent → benzen :
Produk isomerisasi ditingkatkan
dengan:
1. Temperatur tinggi (dengan
meningkatkan laju reaksi)
2. Velocity rendah
3. Tekanan rendah
HYDROCRACKING REACTIONS
Eksotermik
Dihasilkan pada produk liquid ringan dan
gas
Reaksi relatif lambat
Reaksi ini melibatkan perengkahan dan
penjenuhan parafin
Konsentrasi parafin menentukan tingkat
reaksi hydrocracking namun fraksi isomer
diproduksi dalam jumlah berat molekul
Produk hydrocracking ditingkatkan
dengan :
Temperatur tinggi
Tekanan tinggi
Velocity rendah
Feed Preparation Bahan aktif dalam catalytic reforming yang
paling katalisator adalah platinum
Logam tertentu, hidrogen sulfida, ammonia, nitrogen organik dan senyawa sulfur akan menonaktifkan katalis
Feed retreating: hydrotreating, digunakan untuk menghilangkan bahan-bahan di atas
Feed Preparation
Hydrotreater (katalis kobalt-molibdenum )fungsi mengkonversi:
-sulfur organik -> hidrogen sulfida -senyawa nitrogen -> amonia
kemudian dikeluarkan dari sistem dengan hidrogen yang tak bereaksi
Hidrogen yang dibutuhkan untuk hydrotreater diperoleh dari catalytic reformer
Proses Catalytic Reforming
Proses reformasi diklasifikasikan sebagai:- kontinyu- semiregenerative - sikliktergantung pada frekuensi regenerasi katalis
Proses reforming semiregenerative adalah tipikal dari operasi reforming fixed-bed reaktor.
Proses Kontinyu
Proses Kontinyu
Peralatan dirancang untuk memungkinkan pengambilan dan penggantian katalis selama operasi normal.
katalis dapat diregenerasi terus menerus dan dipertahankan pada aktivitas tinggi
Katalis baru regenerasi dimasukkan dari atas reaktor atas antara dua silinder konsentris perforated, mengalir dengan gaya gravitasi
Proses Kontinyu
Reaktan dimasukan di luar silinder luar dan mengalir radial melalui katalis ke pusat silinder bagian dalam
Sebagian katalis yang sudah berusia diambil dari bagian bawah reaktor terendah dan dikirim ke regenerator eksternal di mana karbon dibakar dari katalis
katalis berkurang dan diasamkan sebelum dikembalikan ke reaktor atas
Proses Kontinyu
keuntungan utama: kemampuan untuk mempertahankan aktivitas dan selektifitas katalis tinggi oleh regenerasi katalis yang kontinyu
Keuntungan harus dievaluasi: biaya modal yang lebih tinggi dan biaya operasi yang lebih rendah karena rendahnya tingkat daur ulang hidrogen
Proses Semiregenerative
Proses Semiregenerative
Keuntungan: biaya modal minimum
Regenerasi memerlukan unit yang akan diambil off-stream
Regenerasi diperlukan pada interval 6 sampai 24 bulan, tergantung pada beratnya operasi
Proses Semiregenerative
Tinggi rates hidrogen daur ulang dan tekanan operasi yang digunakan untuk meminimalkan coke yang terbentuk dan konsekuensi hilangnya aktivitas katalis
Proses reforming semiregenerative tipikal dari operasi reforming fixed-bed reaktor
Proses Siklik Memiliki swing reactor tambahan pada on-stream
di mana katalis dapat diregenerasi tanpa mematikan unit bawah
Ketika aktivitas katalis dalam salah satu reaktor on-stream turun di bawah tingkat yang diinginkan, reaktor diisolasi dari sistem dan digantikan oleh swing reaktor.
Katalis dalam reaktor yang diganti kemudian diregenerasi dengan mengalirkan udara panas ke dalam reaktor untuk membakar karbon dari katalis
Proses Siklik Setelah regenerasi, reaktor digunakan untuk
menggantikan reaktor berikutnya yang membutuhkan regenerasi.
regenerasi biasanya dilakukan pada 24 atau 48 jam siklus
sebuah reaktor cadangan disediakan sehingga regenerasi dapat dicapai saat unit masih on-stream
mahal tapi menawarkan keuntungan operasi tekanan rendah dan yield reformate yang lebih tinggi pada severity yang sama.
REFORMING CATALYST Umumnya berupa katalis Logam mulia Platinum: paling banyak dipergunakan.
Memiliki aktivitas yang tinggi dalam proses hidrogenasi, dehidrogenasi, oksidasi, dll.
Didukung dengan basa silika atau Alumunium silika, Alumina Klorinat
Mencegah adanya produk asam pada reaksi isomerisasi, hydrocracking dan cyclization.
Biasanya merupakan katalis pertama yang dipilih sebelum memperoleh katalis yang lebih tepat.
Paduan Platinum atau Rhenium ( kestabilan tinggi dan mampu beroperasi pada tekanan rendah).
200 barrel feedstock / pound katalis pada tekanan tinggi
AKTIFITAS KATALIS
Fungsi sebagai luas permukaan, volume
pori , kandungan klorin dan platinum
aktif
Hadirnya COKE dan Hilangnya Klorida:
Menurunkan aktivitas katalis
Regenerasi : Pembakaran temperatur
tinggi terhadap karbon (coke)
dilanjutkan dengan Clorination
MASA AKTIF KATALIS Pada proses semiregenerative:
Mampu beroperasi pada 6- 24 bulan
Pengoperasian temperature tinggi mampu
memperpanjang masa aktif katalis
Operasi normal dengan regenerasi in-situ:
3 kali pemakaian sebelum dikembalikan
dan diolah lebih lanjut oleh vendor
(supplier)
BENTUK KATALIS
Pada Fix bed reactor:
Silinder dengan diameter 1/32 – 1/16 inci
(0.8 -1,6 mm) dan panjang 3/16 inci(5mm)
Pada unit Continuous reactor:
Spiral dengan diameter 1/32 – 1/16 inci
( 0.8 -1.6 mm)
Desain Reaktor
Fixed Bed Reactor Fixed Bed Reactor katalitik didefinisikan sebagai suatu
tube silindrikal yang diisi dengan partikel-partikel katalis.
Reactor fixed bed digunakan untuk semiregeneratif dan pembentukan siklik katalitik dalam beragam ukuran dan detail mekaniknya.
Reactor yang sama digunakan pula untuk hydrotreating isomerisasi dan hydrocracking.
Selama operasi, gas atau liquid atau keduanya akan
melewati tube dan partikel-partikel katalis, sehingga akan terjadi reaksi.
Teori Reaksi Katalitik Gas-Liquid :
A(g) + B(l) → C
Reaktan A (gas) bereaksi dengan reaktan B yang merupakan liquid non-volatil dengan katalis padat.
Contoh Fixed Bed Reactor
Fixed Bed Reactor tipe SPM-2300
ISOMERISASI Angka oktan dari LSR naphtha [C5-180°F
(C5-82°C)] dapat ditingkatkan dengan
proses isomerisasi dengan mengkonversi
normal parafin ke isomer
RON dari LSR dapat ditingkatkan dari angka
70 menjadi 82-84, jika komponen normalnya
merupakan recycle dapat mencapai 87-93
RON
Temperatur reaksi berkisar antara 200–400°F (95–
205°C) dan diharapkan pada temperatur tertinggi
karena pada temperatur rendahnya konversi
kesetimbangan ke isomer bertambah
Sehingga jika operasi pada temperatur rendah
dibutuhkan katalis yang sangat aktif untuk laju
reaksi yang optimal
Katalis yang tersedia untuk isomerisasi mengandung
platinum dengan berbagai dasar (tipe)dan sebagian
membutuhkan penambahan chloride organik
sehingga menjadi hidrogen chloride
Tipe katalis kedua menggunakan
molecular sieve yang tahan terhadap
masukan yang mengandung saturated
water,
Tipe katalis ketiga mengadung platina
yang disokong novel metal oxide
sebagai dasar
Semua katalis tipe baru ini dapat
diregenerasi dan waktu pakainya
berkisar 3 tahun
Berikut adalah rangkuman konversi untuk LSR, nilainya berdasarkan berat relatif dan tidak memperhitungkan loss yg terjadi
Jika normal pentane di produk reaktor dipisahkan dan
di recycle RON dapat ditingkatkan 3 angka (83 ke 86
RONC).
Jika kedua normal pentane dan normal hexane di
recycle RON produk dapat ditingkatkan dari 87 ke 90
Separasi dari “normal” dapat dipisahkan dengan cara
fraksionasi atau adsorpsi fasa uap di molecular sieve
bed
Hydrocracking dapat terjadi dalam proses yang
mengakibatkan loss dari gasoline dan menghasilkan
produk ringan
SEKIANTERIMA KASIH