Perengkahan Katalis

Perengkahan katalis Perengkahan katalis terdiri dari dua jenis reaksi, yaitu perengkahan aromatik dan reaksi perpindahan hidrogen dan pembentukan kokas. Pada perengkahan aromatik, cincin aromatik stabil pada kondisi perengkahan katalis, tetapi rantai panjang alkil reaktif. Kemudahan perengkahan alkil aromatik bertambah dengan kenaikan panjang rantai alkil.

CH3CH2CH2CH3CH3CHCH2CH3CH3CH3+CH3CHCH2CH3CH3+CHCH3CH
Produk parafinik hasil perengkahan katalis bercabang lebih banyak dari yang diperkirakan. Penjelasan atas hal tersebut diberikan dari reaksi hidrogen transfer seperti berikut :
nolefindecalinnparafintetraliniolefindecaliniparafintetralin−+→−+−+→−+
Karena reaksi isomerisasi olefin dan hidrogen transfer antara i-olefin dan decalin jauh lebih cepat dari pada reaksi lain, maka i-parafin dihasilkan lebih cepat dari parafin.
Berlawanan dengan perengkahan termis yang terjadi karena adanya reaksi rantai dari radikal bebas, produk reaksi antara yang terdapat dalam perengkahan katalis adalah fragmen-fragmen bermuatan positif yang disebut ion karbonium. Ion karbonium berbeda dengan radikal bebas karena mengandung elektron minus satu. Tipe reaksinya sebagai berikut :
Kilang Minyak Bumi Halaman 14 dari 18 Kontributor : Zulfan Adi Putra BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA
CH2CH3CH3CH3CH3CH3CHCH2+H+CH+C3H7++(CH2)nC3H8++CH3CH3CH+(CH2)nC3H7+RC3H8+R+
Oleh karena reaksi pertukaran ini, parafin dan naftenik menjadi reaktif.
Katalis yang digunakan adalah katalis padat yang bersifat asam dengan porositas tinggi dan tahan abrasi maupun perubahan temperatur. Bahan katalis terdiri dari silika dan alumina. Semakin banyak umpan, semakin tinggi hasil gasolin yang diperoleh. Sebagai contoh, suatu Fluid Catalytic Cracking Unit (FCCU) merengkah hidrokarbon MVGO dan HVGO menjadi produk-produk berupa gas ringan, LPG, nafta dan Light Cycle Oil (LCO).
Suatu FCCU terdiri dari tiga unit yang berfungsi antara lain :
a. unit cracking dan regenerasi yang berfungsi untuk merengkah umpan menjadi gas yang akan difraksinasi di kolom distilasi serta meregenerasi katalis di regenerator.
b. unit fraksinasi untuk memisahkan produk gas, LCO dan slurry.
c. unit light end untuk memisahkan gas LPG dan nafta dalam gas yang berasal dari bagian atas kolom fraksinasi.

3. Hydrocracking
Hydrocracking adalah proses untuk mengubah bahan dasar yang tak dapat dipergunakan untuk umpan unit perengkahan dan reformasi katalis karena kandungan logam, nitrogen dan belerang yang tinggi. Proses ini juga cocok untuk umpan dengan kandungan aromatik yang tinggi yang tidak dapat diproses secara perengkahan katalis.
Dari bahan dasar berkualitas rendah ini dapat dihasilkan gasolin, kerosin, minyak distilat tengah, minyak pelumas, umpan perengkahan katalis, umpan dasar petrokimia dan LPG.
Reaksi utama proses hydrocracking dibagi menjadi tiga jenis, yaitu :
a. Reaksi hydrocracking parafin

3'32'22CHRCHRHRCHCHR−+−→+−−−
b. Reaksi hidrodealkilasi
CH2R+H2+R-CH3
c. Reaksi hidrodesiklisasi
CH3CH2CH2CH2CH2CH3H2+
Kilang Minyak Bumi Halaman 15 dari 18 Kontributor : Zulfan Adi Putra BUKU PINTAR MIGAS INDONESIA
Reaksi samping yang terjadi secara paralel adalah reaksi dekomposisi senyawa sulfur, nitrogen dan oksigen serta reaksi hidrogenasi olefin dan aromat.
a. reaksi dekomposisi
OHRCHHOHRCHNHHRHRNHSHHRHSHR232232222+→++−→++−→+−
b. reaksi hidrogenasi
CCCCCHCCCCClinierolefin−−−−→+−=−−2:
olefin siklis :
+H2
Katalis yang digunakan pada proses ini adalah katalis yang memiliki dua jenis pusat aktif, yaitu inti metal yang berfungsi untuk melangsungkan reaksi hidrogenasi/ dehidrogenasi dan inti asam yang berfungsi untuk melangsungkan reaksi perengkahan/ isomerisasi.
Hidro Cracker (HC) Unibon di UP II Dumai merengkah umpan HVGO (Heavy Vacuum Gas Oil) dan HCGO (Heavy Coking Gas Oil) untuk menghasilkan produk LPG, Light Naphtha, Light Kerosene, Heavy Kerosene dan Diesel. Kondisi reaksinya 290-495 oC, 35-175 kgf/cm2 dengan katalis DHC-6 yang merupakan silika alumina amorf sebagai base metal dengan kombinasi nikel, molibdenum, dan tungsten.