KOROSI DI UNIT SINTESA AMONIAK (AMMONIA SYNTHESIS)

Oleh : Manik Priandani
Corrosion & Process Engineer
Bontang-Indonesia


A.PENDAHULUAN
Amoniak adalah bahan baku utama dalam pembuatan pupuk nitrogen. Disimpan dan diangkut dalam bentuk cairan bebas air.

Ammonia anhydrous tidak korosif, kecuali terhadap beberapa paduan dasar tembaga (Cu) dan dasar Nikel (Copper base alloy dan nickel base alloy) dalam lingkungan akuatik yang mengandung oksigen atau agensia pengoksidasi.

Ammonia dibuat dengan reaksi katalitik antara 3 volume hidrogen dengan satu volume nitrogen pada tekanan tinggi (14 – 35 MPa) dan temperatur sekitar 370°C.
Hidrogen untuk gas sintesa dapat diperoleh dari reformasi gas alam, atau dari reaksi gas CO dengan kukus (H2O). Sedangkan Nitrogen (dapat) diperoleh dari udara.

B.SINTESIS AMMONIA
- Gas-gas sintesa didispersikan melalui katalis katalis ferrioksida yang dicampur dengan Al-oksida atau potasiumoksida.
- Gas yang keluar dilewatkan ke dalam suatu feed gas preheater untuk memanfaatkan kalor yang terbawa.
- Setelah dingin, gas tersebut dikompresi dan dikondensasi menjadi ammonia cair.
- Cairan ammonia anhydrous disimpan pada tekanan atmosferik dan temperatur cryogenic -34°C.

C.MASALAH KOROSI DI SINTESA AMMONIA.
Karena ammonia disintesa pada temperatur tinggi (450-500°C), maka gas sintesa cenderung untuk menitridasi logam.

Nitridasi adalah proses masuknya unsur Nitrogen sebagai salah satu kontaminan yang korosif dalam lingkungan tereduksi (potensial oksigen yang rendah), baik atmosferik ataupun pada temperatur tinggi.

Oksidasi (udara) dengan temperatur tinggi tidak mengakibatkan serangan Nitridasi. Selama nitridasi, paduan menyerap Nitrogen dari lingkungan. Ketika Nitrogen yang masuk ke paduan sudah mencapai titik jenuh, nitrit terendapkan ke luar matriks dan masuk ke batas butir.Hal ini menyebabkan paduan menjadi getas.

Tekanan yang juga tinggi (14 – 35 MPa), menyebabkan terbentuknya senyawa carbamate yang korosif.

Kondensat ammonia anhydrous dapat menyebabkan korosi retak tegang pada baja bertegangan (stressed carbon steel) dan baja paduan rendah berkekuatan tinggi. Contoh : pegas pada inverted safety valve yang terbuat dari baja HSLA, rawan terhadap korosi retak tegang, sehingga perlu dilindungi dengan aluminium.

Penyimpanan ammonia cair dalam tangki baja menyebabkan terjadinya korosi di bawah isolator, akibat dari penyusupan kelembaban udara.

D.TINDAKAN PENCEGAHAN TERHADAP SERANGAN KOROSI.
1). Menggunakan lapisan epoxy sebelum pemasangan isolator bejana dan pipa,
2). Ammonia tidak korosif terhadap besi tuang dan baja, namun karena ammonia berbahaya bagi manusia, lebih aman jika untuk valve tekanan tinggi digunakan baja yang ditempa, dan untuk temperatur rendah lebih baik digunakan baja tahan karat austenitik.
3). Penggunaan baja sebagai bahan konstruksi pada penanganan ammonia dapat menimbulkan masalah, seperti : korosi retak tegang, pada penyimpanan pada temperatur kamar, dan kegetasan pada temperatur rendah. Korosi retak tegang dapat diatasi dengan melakukan stress relief bejana penyimpanan pada 600°C,
4). Atau dengan inhibisi menggunakan sekitar 2000 ppm air.
5). Juga diperlukan tindakan pencegahan terhadap masuknya udara atau oksigen.

E.DAFTAR PUSTAKA
- Priandani, Manik, Makalah Pelatihan Korosi, Desember 2008, Tidak Dipublikasikan.


Manik Priandani, Bontang, 11 Februari 2011