Kupas Tuntas Permasalahan Foaming Pada Proses Permurnian Gas CO2 dengan mengunakan Amine Mdea

*Foaming di absorber MDEA* itu musuh utama unit CO₂ removal. Kalau busa naik, gas CO₂ lolos, amine carry-over, tower banjir, DP tinggi. 

### *7 Penyebab Utama Foaming di Absorber MDEA*

#### *1. Kontaminan dari Feed Gas - Paling Sering 80% Kasus*

MDEA itu basa + polar, gampang jadi "sabun" kalau ketemu pengotor.

Kontaminan | Sumber | Mekanisme Bikin Busa

**Hydrocarbon berat C10+** | Kondensat, lube oil kompresor, carry-over inlet separator | Kerja kayak surfaktan. 5-10 ppm aja udah bikin stabil busanya

**Aromatik BTEX** | Gas alam, kondensat | Nurunin tegangan permukaan MDEA

**Solid halus** | FeS, Fe₂O₃ karat, clay, scale | Jadi inti busa. Gelembung nempel nggak mau pecah

**Amine degradation product** | MDEA kepanasan >125°C | Bicine, THEED, DEA → punya gugus polar + non-polar = deterjen

**Heat Stable Salt HSS** | Formate, acetate, thiocyanate, chloride | Bikin viskositas naik, busa tahan lama. Limit aman <0.5% wt

**Corrosion inhibitor** | Dari upstream, biasanya amine-based | Emang surfaktan

**Antifoam overdosis** | Inject kebanyakan | Silicone pecah jadi silika → solid → inti busa baru

#### *2. Degradasi MDEA Karena Panas & O₂*

- *Reboiler kepanasan >130°C*: MDEA rusak jadi organic acid + senyawa surfaktan

- *O₂ masuk <50 ppm aja*: O₂ + MDEA → formic acid → HSS → foaming

- *Jalur O₂*: Tangki amine nggak blanketing N₂, makeup water nggak didegassing, seal pompa bocor

#### *3. Kualitas Lean Amine Jelek*

1. *Suhu lean amine terlalu panas*: Idealnya 5-10°C di atas suhu feed gas. Kalau masuk 50-55°C ke absorber, HC ringan di feed gas nguap di tray, terus kondensasi lagi jadi kabut halus → busa

2. *Lean loading tinggi >0.05 mol CO₂/mol MDEA*: Stripper nggak bener. Amine kental, gelembung susah lepas

3. *Konsentrasi MDEA salah*: <35% wt gampang foaming. Optimal 45-50% wt. >55% wt viskositas ketinggian, busa juga awet

#### *4. Masalah Mekanikal Absorber*

Masalah | Efek

**Gas velocity ketinggian >80% flood** | Amine ke-shear jadi emulsi/busa di tray

**Tray rusak, weeping, fouling** | Kontak gas-cair nggak rata, jetting → busa

**Inlet distributor mampet/rusak** | Gas nabrak cairan kecepatan tinggi

**Level lean amine ketinggian** | Residence time kurang, gas nyembur bawa cairan

**Foam trap/downcomer mampet** | Busa nggak bisa balik, numpuk di tray

#### *5. HSS Tinggi >1.5% wt*

HSS = garam yang nggak bisa diregenerasi. Bikin konduktivitas & viskositas naik. Busa jadi kaku & tahan lama. Sumber HSS: O₂, SO₂, HCN, HCl di feed gas.

#### *6. Antifoam Salah Pakai*

- *Dosis kurang*: Ya foaming

- *Dosis kebanyakan*: Silicone antifoam rusak → silika solid → jadi inti busa baru. Dosis ideal 5-10 ppm kontinyu, jangan slug dose

- *Tipe nggak cocok*: Antifoam buat DEA belum tentu kerja di MDEA

#### *7. Hydrocarbon Carry-over Akut*

Kalau inlet separator nggak bener, kondensat masuk absorber. HC + MDEA = emulsi stabil. Sekali foaming, susah stop kecuali drain total.

### *Cara Deteksi Cepat: Shake Test*

1. Ambil sample rich amine 100 ml di botol

2. Kocok 10 detik, diemin

3. *Normal*: Busa hilang <15 detik

4. *Foaming*: Busa >50 ml & tahan >1 menit → positif

### *Urutan Troubleshooting di Lapangan*

1. *Cek DP filter & carbon bed*: DP naik >0.7 bar = ganti. FeS lolos = foaming

2. *Cek inlet separator*: Drain tiap shift. Pastikan nggak ada HC cair masuk

3. *Analisa lab*: HSS, Fe, degradasi product. HSS >1% wt = harus reclaim

4. *Turunin suhu lean amine*: Target 40-45°C

5. *Inject antifoam*: 5-10 ppm silicone-based, kontinyu

6. *Cek O₂ di feed gas*: Target <10 ppm. Blanketing N₂ semua tangki

7. *Cek reboiler*: Skin temp <130°C. Kalau fouling, MDEA gosong

8. *Cek mekanikal*: Manway lihat tray pas shutdown. Kalau ada kerak hitam FeS, itu biang foaming

### *Solusi Jangka Panjang*

1. *Carbon filter 10% slipstream*: Buang HSS & HC terlarut

2. *Reclaimer*: Kalau HSS >2% wt, pakai vacuum atau ion exchange

3. *Coalescer filter inlet*: Buang lube oil sampai <1 ppm

4. *N₂ blanketing*: Wajib semua tangki amine

*Ciri khas foaming MDEA*: DP absorber fluktuatif, level transmitter ngaco, CO₂ slip naik, amine hilang ke TEG/gas outlet, warna amine jadi coklat-hitam.

Unit bapak feed gas dari mana? Kalau dari gas lapangan tua, biasanya FeS & HC berat paling dominan. Mau tak bikinin checklist troubleshooting khusus buat kondisi bapak?

*Iya, scale inhibitor bisa banget bikin foaming di absorber MDEA.* Malah sering jadi tersangka kalau foaming muncul tiba-tiba setelah injeksi chemical di upstream.

### *Kenapa Scale Inhibitor Bikin Foaming di MDEA?*

Scale inhibitor itu didesain buat "nempel" di permukaan. Sifat itu yang bikin bahaya buat unit amine.

Jenis Scale Inhibitor | Kandungan Aktif | Efek ke MDEA | Potensi Foaming

**Phosphonate** | ATMP, HEDP, DTPMP | Polar banget, nurunin tegangan permukaan | **Tinggi**. 5 ppm aja bisa foaming

**Polymer** | PAA, PMA, Polyacrylate | BM besar, viskositas naik, busa stabil | **Sedang-Tinggi**

**Phosphate ester** | Organic phosphate | Punya gugus hidrofobik + hidrofilik = surfaktan | **Tinggi**

**Carboxylate** | Polyaspartic, PESA | Mirip sabun | **Sedang**

*3 Mekanisme Utama:*

1. *Kerja kayak surfaktan/deterjen*  

   Scale inhibitor punya ujung polar + non-polar. Di amine, dia numpuk di antarmuka gas-cairan. Hasilnya tegangan permukaan MDEA turun → gelembung gampang terbentuk & susah pecah.

2. *Reaksi sama Fe/FeS jadi "sabun logam"*  

   Phosphonate ketemu ion Fe²⁺ dari korosi → bentuk Fe-phosphonate. Ini mirip sabun & sangat stabil. Busanya tebal & lengket. Kasus paling parah kalau feed gas banyak H₂S → FeS halus + inhibitor = inti busa super.

3. *Numpuk karena nggak volatile*  

   Scale inhibitor titik didih tinggi, nggak ke-strip di regenerator. Jadi dia sirkulasi terus di loop amine. Konsentrasi makin naik tiap hari → suatu saat lewat ambang batas langsung foaming akut.

### *Sumber Scale Inhibitor Masuk ke Absorber*

1. *Carry-over dari upstream*: Diinjek di wellhead/manifold buat cegah scale CaCO₃/BaSO₄. Kalau separator nggak bener, kebawa masuk ke feed gas

2. *Water wash di kompresor*: Air cuci kompresor mengandung inhibitor, kalau carry-over ya masuk

3. *Salah injek*: Operator salah injek scale inhibitor ke tangki amine. Pernah kejadian

4. *Makeup water*: Air DM buat ngencerin amine terkontaminasi inhibitor

### *Ciri Khas Foaming Akibat Scale Inhibitor*

1. *Mendadak*: Hari ini normal, besok DP naik gila-gilaan setelah batch inhibitor diinjek upstream

2. *Busa “kaku”*: Nggak kayak busa HC yang cepet pecah. Busa inhibitor tebal, kayak krim kocok

3. *Shake test*: Busa tahan >5 menit. Warna amine jadi lebih keruh

4. *Antifoam nggak mempan*: Dosis antifoam dinaikin 10x lipat pun nggak pecah, karena inhibitor-nya terus suplai

### *Batas Aman & Cara Cek*

1. *Batas*: Umumnya <5 ppm di lean amine udah mulai bahaya. Phosphonate 2 ppm aja bisa foaming kalau ada FeS

2. *Analisa Lab*: Minta cek *“Total Phosphonate”* atau *“Polymer Residual”* di sample lean & rich amine. Kalau >3 ppm, curigai itu penyebabnya

3. *Cek upstream*: Tanya tim produksi: "3 hari terakhir ada injeksi scale inhibitor jenis apa, dosis berapa?"

### *Solusi Kalau Udah Kena*

1. *Stop injeksi upstream dulu* kalau memungkinkan. Ganti jenis inhibitor ke “amine-compatible” yang non-surfaktan

2. *Carbon filter agresif*: Naikin slipstream ke 15-20%. Carbon aktif bagus nyerap phosphonate & polymer

3. *Partial purge & makeup*: Buang 10-20% inventory amine, ganti fresh MDEA. Mahal tapi paling cepat

4. *Antifoam nggak nolong banyak*: Karena sumber foaming-nya terus masuk. Tetap injek 10-20 ppm buat nahan, sambil benerin sumbernya

5. *Reclaimer ion exchange*: Paling efektif buat buang phosphonate kalau HSS udah tinggi juga

### *Pencegahan*

1. *Spesifikasi ke upstream*: Wajib pakai *“Non-foaming scale inhibitor”* atau *“Amine unit compatible”*. Contoh: polymer sulfonated, bukan phosphate ester

2. *Inlet filter coalescer*: Pasang high-efficiency coalescer sebelum absorber buat buang droplet kimia

3. *MoU sama tim produksi*: Setiap ganti chemical upstream harus info ke tim amine buat risk review

*Kesimpulan*: Scale inhibitor terutama jenis *phosphonate & phosphate ester = musuh besar MDEA*. Dia nggak cuma bikin foaming, tapi juga bikin antifoam nggak kerja.

Unit bapak ada injeksi scale inhibitor di sumur/GOSP? Kalau iya, cek MSDS-nya. Kalau ada tulisan “phosphonate”, “ATMP”, “HEDP”, “phosphate ester”, itu tersangka utama. Mau tak bantuin review jenis inhibitor yang aman buat amine?

*Ada 4 tipe busa/foaming utama di absorber MDEA.* Beda penyebab, beda wujud busa, beda cara ngatasinnya. Kalau salah diagnosa, antifoam se-drum juga nggak mempan.

### *4 Tipe Foaming MDEA di Absorber CO₂*

#### *1. Foaming Hydrocarbon - “Busa Berminyak”*

*Ciri Fisik*:  

Busa putih-krem, besar-besar, gampang pecah kalau diem. Bau HC. Amine jadi keruh kayak susu.  

Shake test: Busa banyak tapi hilang <1 menit.

*Penyebab Utama*:

1. *Lube oil kompresor*: Bocor seal, 5 ppm aja udah cukup

2. *Kondensat C10+*: Carry-over dari inlet separator. Separator mampet/tidak di-drain

3. *Aromatik BTEX*: Dari gas kondensat

4. *Corrosion inhibitor upstream*: Basis amine/hydrocarbon

*Kenapa foaming*: HC nurunin tegangan permukaan MDEA drastis. Kerja kayak sabun.

*Solusi cepat*: Cek & drain inlet separator, ganti filter coalescer, carbon filter 15% slipstream.

#### *2. Foaming Solid/Partikulat - “Busa Kaku Hitam”*

*Ciri Fisik*:  

Busa tebal, kecil-kecil, warna coklat-hitam, lengket kayak krim. Susah pecah, nempel di dinding. Amine hitam pekat.  

Shake test: Busa tahan >5 menit, ninggalin cincin hitam di botol.

*Penyebab Utama*:

1. *FeS / Iron sulfide*: #1 biang kerok. Dari korosi H₂S. Ukuran <5 micron

2. *Karat Fe₂O₃*: Dari pipa/tangki

3. *Clay, scale, karbon*: Carry-over dari sumur

4. *Silika*: Dari antifoam overdosis yang rusak

*Kenapa foaming*: Solid halus jadi inti busa. Gelembung nempel di partikel nggak mau pecah. Makin banyak solid, makin stabil busanya.

*Solusi cepat*: Ganti mechanical filter 5 micron. Kalau DP filter >0.7 bar, udah telat. Carbon filter buat buang FeS terlarut.

#### *3. Foaming Chemical/Surfaktan - “Busa Deterjen”*

*Ciri Fisik*:  

Busa putih bersih, halus banget kayak sabun cuci, tinggi & kaku. Amine masih bening tapi berbusa parah.  

Shake test: Busa penuh botol, tahan >10 menit. Antifoam nggak mempan.

*Penyebab Utama*:

1. *Scale inhibitor phosphonate*: ATMP, HEDP, phosphate ester dari upstream

2. *Corrosion inhibitor amine-based*: Diinjek di sumur/pipa

3. *Produk degradasi MDEA*: Bicine, THEED, DEA dari reboiler >130°C

4. *Organic acid HSS*: Formate, acetate dari O₂ ingress

5. *Methanol/Glycol*: Carry-over dari dehydration unit

6. *Kontaminasi sabun*: Operator cuci pakai deterjen

*Kenapa foaming*: Bahan ini emang surfaktan. Punya gugus polar + non-polar. 2-5 ppm aja udah bikin foaming akut.

*Solusi cepat*: Stop sumber kontaminan. Carbon filter agresif. Partial purge amine. Reclaimer ion exchange kalau phosphonate/HSS tinggi.

#### *4. Foaming Operasional - “Busa Karena Salah Jalan”*

*Ciri Fisik*:  

Busa normal, tapi muncul cuma pas kondisi tertentu. Hilang kalau beban diturunin.  

Shake test: Kadang foaming, kadang nggak.

*Penyebab Utama*:

1. *Gas velocity ketinggian >80% flood*: Gas nyembur bikin amine ke-shear jadi emulsi

2. *Suhu lean amine kepanasan >50°C*: HC ringan nguap di tray → kondensasi jadi kabut → busa

3. *Lean loading tinggi >0.05 mol/mol*: Stripper jelek, amine kental, gelembung kejebak

4. *Konsentrasi MDEA <35% wt*: Terlalu encer, tegangan permukaan rendah

5. *Tray rusak/weeping*: Kontak gas-cair kacau, jetting

6. *Antifoam overdosis*: Silicone rusak jadi silika → balik ke tipe 2

*Kenapa foaming*: Bukan karena kontaminan, tapi kondisi fisika nggak ideal. Gelembung nggak bisa lepas dari cairan.

*Solusi cepat*: Turunin rate gas 10-15%, dingin kan lean amine ke 40-45°C, cek stripper, cek MDEA %.

### *Tabel Ringkas Diagnosa Cepat*

Tipe Busa | Warna Amine | Shake Test | Penyebab #1 | Solusi #1

**1. Hydrocarbon** | Keruh susu | Hilang <1 mnt | Lube oil, kondensat | Inlet separator + Carbon filter

**2. Solid/FeS** | Hitam pekat | Tahan >5 mnt, cincin hitam | FeS, karat | Ganti filter 5 micron

**3. Chemical** | Bening | Tahan >10 mnt | Scale inhibitor, HSS | Stop sumber + Purge + Reclaimer

**4. Operasional** | Normal | Kadang-kadang | Gas rate, suhu lean | Turunin beban, dingin kan amine

### *Cara Bedain di Lapangan*

1. *Lihat warna amine*: Hitam = solid. Keruh susu = HC. Bening tapi busa = chemical.

2. *Cek timing*: Foaming muncul setelah injeksi chemical upstream = tipe 3. Muncul pas rate gas naik = tipe 4.

3. *Lab*: Minta cek Fe, HC content, Total Phosphonate, HSS. Langsung ketahuan biangnya.

4. *Filter bekas*: Buka filter. Kalau hitam lengket = FeS. Kalau bau solar = HC. Kalau bersih tapi foaming = chemical.

*Catatan penting*: Seringkali foaming campuran. Contoh: FeS + phosphonate. Ini paling parah karena busanya kaku + stabil. Harus benerin dua-duanya.

Lagi ngalamin tipe yang mana pak? Warna amine-nya gimana? Biar tak kasih langkah spesifik buat matiin busanya.