Emisi Udara di Kilang Minyak Bumi

Kilang minyak bumi sangat kompleks tetapi merupakan operasi proses unit terintegrasi yang menghasilkan bermacam-macam produk dari campuran umpan yang bervariasi. Dalam proses tersebut mereka menggunakan bahan kimia dalam jumlah besar yang dapat hadir dalam emisi udara, air limbah dan limbah padat. Emisi juga dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dan produk samping reaksi kimia yang terjadi ketika fraksi minyak ditingkatkan (upgrading). Sumber terbesar emisi udara berasal dari heater dan boiler yang menghasilkan karbon monoksida, sulfur oksida dan nitrogen oksida menyebabkan polusi dan terbentuknya hujan asam.

CO2 + H2O –> H2CO3  (asam karbonat)

SO2 + H2O –> H2SO3 (asam sulfit)

2SO2 + O2 –> 2SO3

SO3 + H2O –> H2SO4 (asam sulfat)

NO + H2O –> HNO2  (asam nitrit)

2NO + O2 –> NO2

NO2 + H2O –> HNO3  (asam nitrat)

Selain itu , beberapa proses juga menghasilkan zat partikulat dalam jumlah besar dan emisi lain dari regenerasi katalis atau proses decoking. Bahan kimia volatil dan hidrokarbon juga dilepaskan dari peralatan yang bocor, tanki penyimpanan dan limbah cair.

Sumber :

James G. Speight. Environmental Analysis And Technology For The Refining Industry. 2005. John Wiley & Son, Inc

Flue Gas Desulfurizatin (FGD) Sytems

Jika sejumlah kecil sulfur terkandung dalam bahan bakar, sulfur dioksida (SO2) akan terbentuk selama pembakaran dan akan hadir dalam gas buang (flue gas). Sulfur trioksida (SO3) juga akan ada jika temperature pembakaran melebihi 800oC . Emisi SO2 harus dibatasi karena sebagai penyebab hujan asam yang mengakibatkan kerusakan ekosistem darat dan air dan korosi bahan bangunan. Di industri- industri dilakukan Flue Gas Desulfurizatin (FGD) sytems untuk mengurangi kadar SO2 sebelum di lepas udara. Metode yang paling umum untuk pengurangan SO2 adalah proses wet limestone di mana  CaCO3 slurry disemprotkan ke dalam aliran countercurrent dari gas buang panas di sebuah menara absorber. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Absorption :

CaCO3(s) + SO2(g) + 1/2H2O –> CaSO3.1/2H2O(s) + CO2(g)

Oxidation :

2CaSO3.1/2H2O(s) + O2(g) + 3H2O –> CaSO4.2H2O(s)

Selain CaCO3, sorbent alkali lain yang biasa digunakan adalah Mg(OH)2.Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Absorption :

Mg(OH)2(aq) + SO2(g) –>  MgSO3(aq) + H2O

Oxidation :

2MgSO3(aq) + O2(g) –> 2MgSO4(aq)

Precipitation :

MgSO4(aq) + 7H2O –> MgSO4.7H2O(s)

Regeneration :

MgSO4.7H2O(s)+ heat –> MgO(s) + SO3(g) + 7H2O

SO3(g) + H2O –> H2SO4(aq)

Slaking :

MgO(s) + H2O –> Mg(OH)2(aq)

Wet scrubbing FGD dapat menghilangkan SO2 hingga 99% dan menghasilkan produk akhir yang bisa dijual seperti gypsum untuk industry bangunan dan asam sulfat.

Daftar Pustaka

Stephen A. Rackley. Carbon Capture and Storage. 2010. Elsevier Inc.