gas alam

GAS ALAM

Komposisi gas alam bervariasi di berbagai daerah. Namun, selalu yang tidak berwarna, gas mudah terbakar terutama terdiri dari metana. Methane biasanya membuat sampai 80-95 persen dari volume (biasanya terdaftar sebagai 81,1%). Keseimbangan terdiri dari berbagai jumlah metan, senyawa hidrokarbon yang lain, dan gas-gas lain karbon dioksida, nitrogen, helium, argon, hidrogen, karbon monoksida, dan kadang-kadang, hidrogen sulfida.

Harus diakui bahwa gas alam, sebagai bahan bakar fosil, bukan sumber energi terbarukan. Sangat hati-hati harus diambil untuk menghindari masalah-masalah lingkungan yang terkait dengan aktivitas pengeboran dan dengan disengaja pelepasan methane, yang lebih ampuh penyumbang efek rumah kaca daripada karbon dioksida. Namun, ketika luka bakar gas alam sepenuhnya, hanya karbon dioksida dan air yang dihasilkan. Biasanya, pembakaran gas alam relatif (meskipun tidak sepenuhnya) bebas dari jelaga, karbon monoksida, dan nitrogen oksida yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar fosil lainnya. Hal ini membuat gas alam salah satu pilihan bahan bakar untuk pemanas rumah dan kenikmatan estetika.

Gas alam tidak berwarna, tidak berbau dan beracun. Bau yang umum gas alam disebabkan oleh aditif yang sengaja dicampur dengan gas.

Rata-rata nilai panas gas alam adalah 1000 BTU per kubik kaki. Sebuah BTU (British Thermal Unit) cukup panas untuk memanaskan satu pon air satu derajat (F). Gas alam dijual kepada pelanggan dalam satuan kaki atau 1.000 kubik MCF. Ini mewakili 1.000.000 BTU daya pemanas, cukup untuk memanaskan rumah normal selama sekitar 24 jam selama cuaca dingin.

Gas Alam dikirimkan ke pelanggan pada tekanan yang sangat rendah, biasanya kurang dari 1 / 2 PSI.

Pengolahan Gas Alam

a. Eksplorasi

Sama halnya dengan eksplorasi bahan bakar yang lain, gas alam pun tidak tersedia di setiap tempat. Perlu dilakukan penulusuran dan pencarian tentang sumber-sumber potensial yang mengandung gas alam ini. Gas alam biasanya ditemukan bersamaan dengan minyak bumi, akan tetapi ada pula sumur gas alam yang terpisah sendiri. Banyak cara maupun teknologi yang digunakan untuk proses eksplorasi, diantaranya:

v Seismic Exploration

v Onshore Seismology

v Offshore Seismology

v Magnetometers

v Gravimeters

v 2-D Seismic Interpretation

v Computer Assisted Exploration

v 3-D Seismic Imaging

v 2-D Seismic Imaging

v 4-D Seismic Imaging

b. Produksi

Gas yang digunakan oleh konsumen bukanlah gas yang langsung diambil dari sumurnya. Gas tersebut perlu diolah dan diproses untuk menghasilkan gas siap pakai. Beberapa proses yang sering dilakukan untuk menghasilkan gas siap pakai diantaranya:

v Oil and Condensate Removal

v Water Removal

v Separation of Natural Gas Liquids

v Sulfur and Carbon Dioxide Removal

Produk Gas Alam

a. Gas alam fosil

Gas alam ini merupakan gas alam yang langsung didapat dari perut bumi. Gas alam ada yang bersatu dengan minyak bum, ini dinamakan gas associated. Selain itu, ada pula yang terpisah dan memiliki ladang atau sumur sendiri, ini dinamakan gas non associated.

b. Town gas

Town gas merupakan campuran metana dan gas lain, umumnya mengandung karbon monoksida. Gas ini dapat digunakan layaknya gas alam yang lain dan dapat diproduksi melalui proses gasifikasi batubara. Akan tetapi, saat ini perekembangan teknologi untuk menghasilkan town gas belum ekonomis.

c. Biogas

Biogas adalah gas mudah terbakar   (flammable) yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap udara). Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas, namun demikian hanya bahan organik (padat, cair) homogen seperti kotoran dan urine (air kencing) hewan ternak yang cocok untuk sistem biogas sederhana.

d. Gas hydrate

Gas hydrate atau yang biasa disebut gas alam padat adalah kristal es yang terbentuk dimana lapisan es menutupi molekul gas yang terjebak didalamnya.

Prinsip Pemrosesan Gas Alam

Penggunaan utama gas alam adalah sebagai bahan bakar (fuel) dan bahan baku industri petrokimia (feedstock) semisal dalam industri pupuk. Ada tiga prinsip dalam pemrosesan gas alam :

1. Purifikasi (pemurnian)

2. Separasi (pemisahan)

3. Liquefaction (pencairan)

Komposisi gas alam bervariasi antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain. Karena itu spesifikasi produk gas alam biasanya dinyatakan dalam komposisi dan kriteria performansi-nya. Kriteria-kriteria tersebut antara lain : Wobbe Number, Heating Value, inert total, kandungan air, oksigen, dan sulfur. Wobbe Number dan Heating Value merupakan kriteria dalam pembakaran, sedangkan kriteria lain terkait dengan perlindungan perpipaan dari korosi dan plugging.Istilah purifikasi dan separasi sendiri mengacu pada proses yang terjadi. Jika removal H₂S dalam jumlah kecil, maka proses bisa disebut dengan purifikasi. Akan tetapi jika jika H₂S yang hendak dihilangkan ada dalam jumlah besar dan akan dikonversi menjadi elemental sulfur yang mempunyai nilai jual,

 maka proses yang terjadi dikategorikan sebagai separasi. Overview dari material yang ada dalam natural gas bisa dilihat pada Gambar berikut :

              Material dalam Pemrosesan Gas Alam

Liquefied Petroleum Gas (LPG)

Juga tidak berwarna, tidak berbau, dan non-gas beracun, bahan bakar gas cair (LPG) adalah dipisahkan dalam jumlah besar dari gas alam, minyak mentah ringan, dan minyak-kilang gas.

Sumber utama LPG adalah "basah" gas alam. Basah gas alam mengandung ketidakmurnian dan hidrokarbon yang lebih berat, seperti propana dan butan.  Untuk mengaktifkan basah gas alam menjadi "kering" gas, hidrokarbon yang lebih berat ini dan kotoran harus dihilangkan. Ekstraksi ini disebut penyulingan.

Propana dan Butana, yang merupakan gas utama dalam LPG, lebih berat dan mengandung lebih panas per kubik kaki dari gas alam. LPG berisi BTU per 2.500 kaki kubik, dan dijual oleh galon. Satu galon LPG berisi approx. 90,000 BTU and is sold for $1.25 to $2.00 90.000 BTU dan dijual seharga $ 1,25 ke $ 2,00

Gas LPG lebih berat daripada udara, yang berarti dapat renang ke daerah terendah dalam sebuah peralatan atau ruangan. Ini juga memiliki suhu pembakaran yang lebih rendah daripada gas alam.

LPG digunakan di kendaraan, seperti Quantum / ProCom's Propane Van digambarkan di atas, sama seperti yang digunakan dalam gas barbecue dan peralatan kemping. LPG juga digunakan di banyak rumah di negara, di mana tidak ada jaringan pipa gas alam. Rumah ini menggunakan LPG untuk pemanas, memasak, air panas dan kebutuhan energi lain.

Kebanyakan orang menyebut bahan bakar gas cair (LPG) "propana." Itu karena LPG ini kebanyakan terdiri dari propana.  Sebenarnya, LPG dibuat dari campuran propana dan jenis serupa lainnya gas hidrokarbon. berbeda LPG memiliki jumlah yang sedikit berbeda dari berbagai jenis molekul hidrokarbon. Hidrokarbon ini adalah gas pada suhu kamar, tapi giliran cair ketika mereka terkompresi. LPG disimpan dalam tangki khusus yang tetap di bawah tekanan, sehingga tetap cair. Tekanan tangki ini biasanya sekitar 200 pound per square inch (disingkat "psi").


Pemulihan Cryogenic LPG dari gas alam

Aliran gas alam metana dan mendominasi dalam jumlah signifikan yang mengandung C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi didinginkan dalam pluralitas tahap pendinginan pada suhu yang cukup untuk menghasilkan setidaknya salah satu bagian fase cair mendominasi dalam C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, yang setidaknya satu bagian fase cair mendominasi dalam C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi dipisahkan dari aliran gas utama selama pendinginan, yang dengan demikian memisahkan fase cair mendominasi porsi atau bagian dalam C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi lebih jauh terpisah menjadi fase uap mendominasi bagian dalam C₂, C₃ dan C₄ hidrokarbon dan setidaknya satu bagian fase cair mendominasi di C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, setidaknya satu langkah pemisahan kedua, setidaknya satu bagian dari setidaknya satu fase uap mendominasi bagian dalam C_2, C₃ dan C_4, hidrokarbon adalah pulih sebagai setidaknya satu produk dari proses dan setidaknya satu bagian dari bagian yang tersisa setidaknya satu fase mendominasi bagian dalam C_2, C₃ dan C₄ hidrokarbon didaur ulang dan digabungkan dengan aliran gas utama sebagai fase cair.

Pada intinya para penemu menyimpulkan bahwa :
1. Sebuah proses untuk cryogenically liquifying metana dan memisahkan C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi dari pakan gas alam metana dan mendominasi dalam jumlah signifikan yang mengandung C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan yang lebih tinggi berat molekul hidrokarbon, terdiri dari:

 (a)  kata pendinginan gas alam feed di setidaknya satu tahap ke tahap pendinginan pertama suhu cukup untuk liquify setidaknya sebagian kata C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi dan metana liquify berkata;

(b)  memisahkan setidaknya satu fase cair bagian pertama, mendominasi dalam C_2, C_3, C₄ dan C₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, dari gas alam didinginkan sehingga pakan, dalam setidaknya satu langkah pemisahan pertama;

(c) memisahkan lebih lanjut mengatakan, setidaknya satu fase cair bagian pertama, mendominasi dalam C _2, C _3, C ₄ dan C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, setidaknya dalam satu langkah pemisahan kedua, untuk memulihkan fase cair ketiga fraksi dominan di C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, sebagai hasil dari proses, dan setidaknya seperempat bagian fase cair, mendominasi dalam C _2, C ₃ dan C ₄ hidrokarbon;

 (d) daur ulang salah satu bagian mengatakan sedikitnya seperempat bagian yang terdiri dari fase cair aliran setidaknya bagian dari salah satu (1) kata C _2, C ₃ dan C ₄ hidrokarbon, (2) kata C _2, dan C ₃ hidrokarbon dan (3) kata C ₃ dan C ₄ hidrokarbon, dalam fase cair tidak dikompresi, ke liquified sehingga metana; dan

(e) memulihkan bagian yang tersisa mengatakan sedikitnya seperempat bagian fase cair, yang tidak demikian didaur ulang ke liquified sehingga metana, sebagai setidaknya satu produk dari proses.

2.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 mana setidaknya satu langkah pemisahan kedua adalah pemisahan tahap tiga langkah.

3.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 2 mana yang pertama dari tiga tahap, setidaknya satu langkah pemisahan memisahkan C ₂ hidrokarbon dan mendidih lebih rendah konstituen sebagai uap dari C ₃ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai suatu cairan, yang kedua mengatakan langkah-langkah pemisahan memisahkan C ₃ hidrokarbon sebagai uap dari C ₄ dan berat molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cair dan kata ketiga dari tiga tahap langkah-langkah pemisahan memisahkan C ₄ hidrokarbon sebagai uap dan C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cairan.

4.   Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 mana setidaknya sepertiga mendominasi fase cair dalam C _2, C ₃ dan C ₄ hidrokarbon sehingga didaur ulang untuk feed gas alam menonjol dalam C ₂ dan C ₃ hidrokarbon.

5.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 dimana daur ulang sehingga satu bagian dari setidaknya seperempat bagian fase cair didaur ulang ke liquified sehingga metana setelah terakhir setidaknya satu langkah pemisahan pertama.

6.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 di mana satu bagian dari setidaknya seperempat fase cair dengan demikian sebagian didaur ulang ke liquified sehingga metana adalah aliran setidaknya bagian dari C_2, C₃ dan C₄ hidrokarbon.

7.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 di mana satu bagian dari setidaknya seperempat fase cair dengan demikian sebagian didaur ulang ke liquified sehingga metana adalah aliran setidaknya bagian dari C ₂ dan C ₃ hidrokarbon.

8.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 6 atau 7 di mana setidaknya satu langkah pemisahan kedua terdiri dari empat langkah pemisahan kedua.

9.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 8 mana pertama dari empat langkah pemisahan kedua memisahkan metana dan mendidih lebih rendah konstituen sebagai uap dan C ₂ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cairan, kata kedua dari empat langkah pemisahan kedua memisahkan C ₂ hidrokarbon seperti uap dan C ₃ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cairan, kata ketiga dari empat langkah pemisahan kedua memisahkan C ₃ hidrokarbon sebagai uap dan C ₄ dan berat molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cair dan kata keempat dari empat langkah pemisahan kedua memisahkan C ₄ hidrokarbon sebagai uap dan C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cairan dan aliran setidaknya bagian dari C _2, C ₃ dan C ₄ hidrokarbon dan aliran setidaknya bagian dari C ₂ dan C ₃ hidrokarbon , sebagai kasus mungkin, sehingga dengan demikian didaur ulang ke liquified metana terkondensasi dari dipisahkan sehingga C _2, C ₃ dan C ₄ uap sebelum demikian daur ulang yang sama.

10.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 di mana satu bagian dari setidaknya seperempat bagian fase cair, sehingga dengan demikian daur ulang ke liquified metana, adalah sebuah aliran setidaknya bagian dari C ₃ dan C ₄ hidrokarbon.

11.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 10 di mana setidaknya satu langkah pemisahan kedua terdiri dari tiga langkah pemisahan kedua.

12.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 11 di mana yang pertama dari tiga langkah pemisahan kedua memisahkan C ₁ dan mendidih lebih rendah konstituen dan C ₂ hidrokarbon sebagai uap dan C ₃ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cairan, kata kedua dari tiga langkah pemisahan kedua memisahkan C ₃ hidrokarbon sebagai uap dan C ₄ dan berat molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cair dan kata ketiga dari tiga langkah pemisahan kedua memisahkan kata C ₄ hidrokarbon sebagai uap dan C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi sebagai cair dan arus setidaknya bagian dari C ₃ dan C ₄ hidrokarbon, sehingga dengan demikian daur ulang ke liquified metana, diringkas dari C ₃ dan C ₄ uap sebelum demikian daur ulang yang sama.

13.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1 mana setidaknya seperempat bagian terdiri dari fase cair terpisah C _2, C ₃ dan C ₄ sungai.

14. Sebuah proses sesuai dengan klaim mana terpisah 13 C _2, C ₃ dan C ₄ hidrokarbon aliran digabungkan untuk membentuk aliran (1) C _2, C ₃ dan C ₄ hidrokarbon, (2) C ₂ dan C ₃ hidrokarbon dan (3) C ₃ dan C ₄ hidrokarbon, masing-masing, sehingga dengan demikian daur ulang ke liquified metana.

15.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 1, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 atau 14, di mana setidaknya satu langkah pemisahan pertama terdiri dari pluralitas langkah pemisahan pertama masing-masing berikut jumlah yang sama langkah-langkah pendinginan dari setidaknya satu tahap pendinginan yang pertama, yang diadaptasi untuk menghasilkan jumlah yang sama dari fase cair bagian, dari setidaknya satu fase cair bagian pertama, tentu semakin berat molekul rendah.

16.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 15 di mana setidaknya satu langkah pemisahan kedua mencakup langkah fraksinasi, berat molekul tertinggi sebagian dari jumlah yang sama fase cair bagian dari setidaknya satu fase cair bagian pertama, mendominasi dalam C _2, C ₃ , C ₄ dan C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, dipisahkan dalam pluralitas langkah-langkah pemisahan pertama diberi makan kepada suatu bagian paling bawah kata fraksinasi langkah dan semakin berat molekul rendah sebagian mengatakan jumlah yang sama bagian-bagian dari fase cair mengatakan setidaknya satu fase cair bagian pertama, mendominasi dalam C _2, C _3, C ₄ dan C ₅ dan bobot molekul hidrokarbon yang lebih tinggi, yang dipisahkan dalam kata kata pluralitas pemisahan pertama langkah-langkah yang diberikan kepada kata fraksinasi berturut-turut langkah pada titik yang lebih tinggi.

17.  Sebuah proses sesuai dengan klaim 16 di mana satu bagian dari setidaknya seperempat fase cair dengan demikian sebagian didaur ulang ke liquified metana sehingga berlalu dalam pertukaran panas tidak langsung dengan sekurang-kurangnya satu cairan dipisahkan di langkah fraksinasi setidaknya satu detik pemisahan langkah.

18.  Sebuah proses sesuai dengan di mana 17 klaim setidaknya seperempat fase cair dengan demikian sebagian didaur ulang ke liquified metana sehingga berlalu dalam pertukaran panas tidak langsung dengan setidaknya satu dari (1) sekurang-kurangnya salah satu aliran pakan ke langkah fraksinasi dan ( 2) sungai samping ditarik dari dan kembali ke kata fraksinasi langkah.