Gas Alam Cair atau LNG

Gas alam cair atau Liquefied Natural Gas (LNG) sudah dikenal dalam industri migas sejak lebih dari 50 tahun yll. Gas alam dalam kondisi normal ada dalam fasa gas. Adapun manfaat dari pencairan gas alam menjadi gas alam cair atau LNG adalah untuk menghemat ruang yang diperlukan untuk pengangkutan (transportasi). Pencairan gas alam lebih hemat jika jarak sumber gas ke lokasi penggunaan gas berjauhan misalnya antar pulau atau dari satu negara ke negara lain.

Ada dua cara pencairan gas alam yaitu dengan cara memberikan tekanan tinggi atau dengan mendinginkan sampai temperatur -160 C. Temperatur di bawah -100 C disebut temperatur kriogenik. Sifat-sifat benda pada temperatur kriogenik berubah dari sifatnya pada suhu biasa. Sebagai contoh sebuah logam besi pada temperatur kriogenik menjadi getas, mudah pecah seperti kerupuk. Begitupun bola karet yang lentur menjadi kehilangan kelenturannya pada temperatur kriogenik.

Proses pendinginan gas alam dilakukan umumnya dalam tiga tahap. Tahap pertama dengan menggunakan air laut sebagai media pendingin atau dengan media udara menggunakan air fan cooler. Tentu saja tahapan ini hanya mampu menurunkan sampai temperatur air / udara yaitu sekitar 25 C. Selanjutnya digunakan media propan yang bisa menurunkan temperatur gas sampai dengan -30 C. Tekniknya mirip dengan AC yaitu menggunakan kompresor. Media propan ditekan sampai titik embunnya kemudian didinginkan sampai mencair dan tekanannya diturunkan sampai temperaturnya turun. Namun kemampuan teknologi hanya mampu menurunkan tekanan sampai sedikit di atas tekanan atmosfir. Dengan demikian pendinginan menggunakan media propan ini hanya bisa menurunkan temperatur gas alam sampai -30 C saja.

Tahap selanjutnya untuk menurunkan temperatur gas alam sampai -160 C harus menggunakan campuran gas yang dikenal dengan sebutan Mixed Refrigerant (MR). Campuran gas MR ini terdiri dari komponen Nitrogen, Metan, Etan dan Propan yang masing-masing memiliki fungsi dan peranan sendiri-sendiri. Adapun Nitrogen berfungsi menurunkan temperatur sampai temperatur kriogenik karena titik didihnya yang sangat rendah -190 C.  Metan berfungsi untuk memberikan tekanan atau gas pembawa. Etan berfungsi mengambil panas sekaligus juga menurunkan temperatur. Propan berfungsi sebagai pengambil panas melalui panas latennya.

Teknik pendinginan dengan MR ini dilakukan melalui proses yang disebut auto refrigeration. Umumnya digunakan dua tahap kompresor. Kompresor pertama disebut Kompresor LP MR yang berfungsi menaikkan tekanan sampai 15 kg/cm2. Kompresor kedua disebut Kompresor HP MR yang berfungsi menaikkan tekanan sampai 50 kg/cm2. Selanjutnya didinginkan bertahap dengan pendingin udara dan propan sampai mengembun pada temperatur -30 C. 

MR yang bertekanan 50 kg/cm2 dan sudah mengembun pada temperatur -30 C dimasukkan ke kolom pemisah. Sebagian akan terpisah menjadi fasa cair yaitu fluida yang mengandung komponen C2 dan C3 lebih banyak. MR cair ini akan berada dibagian bawah dari kolom pemisah. Sedangkan bagian atas akan terkumpul fluida yang masih dalam fasa uap yaitu fluida yang mengandung komponen N2 dan C1.

MR cair dari kolom pemisah ini dikirim dari bawah ke Main Cryogenic Heat Exchanger (MCHE). Di MCHE MR cair didinginkan di warm bundle sampai temperatur -30 C kemudian melalui Joule-Thomson Valve cairan mengalami penurunan tekanan dari 50 kg/cm2 menjadi tekanan atmospheric sehingga temperaturnya turun drastis menjadi -120 C. Cairan MR bertemperatur -120 C ini juga yang didistribusikan dalam bentuk spray ke tube bundle berisi MR cair itu sendiri dan gas alam yang sudah bersih dari air, CO2, dan hidrokarbon berat. Fenomena MR cair -120 C yang mendinginkan sendiri MR cair -30 C inilah yang dikenal dengan "auto refrigeration".

Adapun MR vapor dari kolom pemisah dikirim dari atas ke MCHE di mana MR vapor didinginkan oleh MR cair -30 C dan MR cair -120 C. Selanjutnya MR vapor yang sudah bertemperatur -120 C dan sudah berfasa cair kemudian dilewatkan Joule-Thomson Valve sehingga terjadi penurunan tekanan dari 50 kg/cm2 menjadi tekanan atmospheric sehingga temperaturnya turun drastis menjadi -160 C. MR vapor -160 C inilah yang juga mendinginkan MR vapor -30 C, dan gas umpan sampai temparatur -160 C. Pada temperatur -90 C gas alam bertekanan 50 kg/cm2 sudah berubah fasa menjadi cair yang kemudian menjadi subcool pada temperatur -160 C yang dikenal dengan LNG.

Produk LNG ini kemudian disimpan pada temperatur -160 C dan tekanan atmospheric dalam sebuah tangki LNG yang volumenya 125.000 - 170.000 m3. Adapun satu LNG cargo muatannya bervariasi 125.000 sampai 150.000 m3. Pada umumnya semakin besar ukuran LNG cargo semakin efisien.

Helfia Nil Chalis
www.HelfiaNet.com
www.HelfiaStore.com

---