angga juner

angga juner

Rabu, 06 Juli 2011

COAL OIL FUEL (COF)

 

Coal oil fuel(COF) seperti diketahui minyak tanah, solar dan bensin dapat diperoleh dengan proses konversi encairan batubara. Bahan bakar gas dapat diperoleh dengan proses gasifikasi batubara. Salah satu proses yang sederhana adalah modifikasi batubara menjadi suatu campuran batubara yang bersifat cair yaitu coal oil fuel dapat menggantikan minyak bakar yang merupakan salah satu produk minyak bumi.

 

2.1. BAHAN BAKU COAL OIL FUEL(COF)

Sebagai bahan baku yang dipergunakan batubara yang mempunyai nilai kalor tinggi (kurang lebih 7.000 kcal/kg) sebagai kompensasi pemakaian air sehingga nilai kalor COF yang diperoleh cukup tinggi pula. Bahan baku batubara jenis bitumen dengan nilai kalor tinggi dan kandungan air bawaan (inherent moisture)yang rendah disarankan sehingga kendala rendahnya nilai kalor COF yang diperoleh dapat diatasi. Sebetulnya dapat pula dipergunakan sub bitumen ataupun lignit. Tetapi kedua jenis tersebut mempunyai kandungan air bawaan yang tinggi sehingga COF yang dihasilkan akan mempunyai nilai kalor yang rendah. Untuk mengatasi hal tersebut harus dilakukan pengeringan pada suhu dan tekanan tinggi.

 

Persyaratan bahan baku COF adalah ;

1. Kadar abu yang rendah

2. Kandungan zat terbang lebih besar dari 20%

3. Angka HGI harus tinggi

4. Fouling dan slagging indeks yang rendah

5. Kandungan belerang kurang dari 1 %

Di samping tidak mencemari udara, kadar abu harus rendah untuk mengurangi ongkos modifikasi tungku pada pembuangan abu dasar (bottom ash). Kandungan zat terbang >20 % untuk mempermudah penyalaan. Didalam pembuatan COF mempergunakan batubara halus (-75 mikron) maka diperlukan penggilingan. Oleh sebab itu angka HGI harus tinggi untuk mengurangi ongkos giling. Titik leleh abu harus tinggi untuk mengindarkan pengendapan abu yang mudah meleleh pada bagian dalam tungku (boiler). Terjadinya fouling dan slagging dapat menghentikan operasi, oleh sebab itu fouling dan slagging perlu dibersihkan untuk mengembalikan alih panas yang tinggi. Indeks fouling dan slaging dipengaruhi oleh kandungan alkali dan belerang dalam abu. Disamping itu kandungan belerang harus rendah untuk mencegah pencemaran lingkungan dan korosi bagian dalam boiler.

 

2.2. ADITIF

Aditif adalah bahan yang ditambahkan kedalam campuran COF dan berfungsi untuk menambah kestabilannya, artinya butiran batubaranya tidak mengendap dalam waktu yang lama (2 bulan atau lebih). Adapula aditif yang berfungsi untuk mendispersikan butiran batubara tersebut. Penambahan aditif berkisar antara 0,1 sampai 1,5 tergantung macam aditifnya. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa aditif yang baik berupa surfactant (reagen pengaktif permukaan butir) yang dapat terdiri dari surfactant ionik (anionik atau kationik) dan surfactant non-ionik. Ada pula adiktif lain yang fungsinya untuk membuat campuran yang bersifat emulsi dan stabil. Karena jenis surfactant ini banyak variasinya,maka diperlukan penelitian khusus yang cocok untuk batubara yang sedang dipakai unuk bahan baku COF. Persyaratan aditif yang baik ialah harus efektif, ikut terbakar dalam proses pembakaran dan murah.

 

 

 

2.3.  PEMBUATAN COAL OIL FUEL(COF)

Teknologi pembuatan COF termasuk sederhana terutama apabila memakai bahan baku batubara yang mempunyai nilai kalor tinggi (kurang lebih 7.000 kcal/kg). Batubara yangmempunyai kadar abu rendah (<10%) digerus menjadi 10 mm dan kemudian digiling dengan ballmill. Penggilingan dilakukan dengan konsentrasi padatan tinggi (kurang lebih 70% batubara). Hasil gilingan dilakukan pada suatu pemisah ukuran (size classifier) pada ukuran pemisah 75 mikron. Ukuran lebih besar 75 mikron diteruskan kealat pengurangan air (dewatering) apabila diperlukan.

Ukuran partikel terbesar batubara tidak terpaku pada 75 mikron saja, dapat juga lebih besar atau halus tergantung dari jenis batubaranya. Besarnya konsentrasi campuran pada pengadukan (mixing) ditentukan pada waktu optimasi skala laboratorium sebelumnya. Untuk batubara dengan mutu tinggi, proses pembuatan COF dapat lebih sederhana. Setelah penggilingan dapat langsung dilakukan pengadukan dimana pada tahap ini aditif ditambahkan. Pada batubara tingkatan rendah dengan kandungan air bawaan tinggi perlu dilakukan pengeringan lebih dahulu pada suhu tinggi. Pengadukan berlangsung hanya dalam waktu beberapa menit dengan putaran tinggi (>6000) dan menghasilkan kestabilan yang tinggi (> 2 bulan).

Proses pembuatan minyak dari batu bara, adalah dikenal dengan proses CTL (coal to liquid) dan yang dihasilkan adalah berupa syntetic fuel atau minyak buatan. Di dunia sudah dibangun “pabrik” nya yaitu di Afrika selatan tadi dengan kapasitas 150.000 barel/ hari (coba satu barel ada berapa liter?) dibawah bendera perusahaan SASOL (South African Systethic Oil Limited)

 

             

GAMBAR 1

GASIFICATION-BASED SYSTEM CONCEPTS

Salah satu proses yang dikenal dalam mengubah batu bara menjadi Minyak bumi adalah “Fischer-Tropsch reaction”, yaitu :

1.      “membakar” batu bara dengan Oksigen dicampur uap air, sehingga menghasilkan  gas CO (karbon monoksida) dan H2 (Hidrogen), proses ini disebut gasifikasi

2.      H2 dan CO kemudian direaksikan dengan bantuan “katalis” sehingga menghasilkan hidrokarbon (minyak) yang sesuai kebutuhan.

2.4. TEKNOLOGI PENCAIRAN BATUBARA

Pada suatu saat kebutuhan tidak dapat bergantung pada minyak dan gas bumi, karena cadangannya cenderung menurun, apabila tidak ditemukan cadangan baru. Untuk menghemat penggunaan bahan bakar tersebut ditingkatkan penggunaan batu bara sebagai salah satu sumber energi alternatif. Untuk hal tersebut dicoba melakukan pencairan batu bara. Proses pencairan batubara dipilih proses hidrogenasi (pencairan batubara secara langsung) dengan memilih batubara yang mempunyai kadar abu rendah (<10 %). Percobaan dilakukan pada batu bara yang berasal dari sumatra selatan (banjarsari dan kungkilan) dalam suatu autoclave yang berkapasitas 250 cc.

a.       Prinsip Kerja

Batubara + 40 gram, katalis + 0,40 gram (CoMo) ditambah 60 gram tar oil fraction, dimasukkan kedalam autoclave. Gas hidrogen dialirkan kedalam autoclave dengan tekanan 150 bar, kemudian dipanaskan sambil digoyang hingga dicapai suhu konstan di mana tekanan gas akan turun. Gas yang dihasilkan dianalisis untuk menghitung konversi batubara menjadi larutan diperhitungkan dari larutan yang dihasilkan.

b.      Hasil yang diperoleh :

Konversi batubara banjarsari 98,50%

Kungkilan 92,50%.

Gas yang dihasilkan dari penelitian ini didapatkan macam dan prosentase volume yang berbeda dari hasil pencairan batubara yang berasal dari banjarsari dan kungkilan. Hasil penelitian awal ini memberikan harapan kemungkinan melakukan pencairan batubara dalam skala industri.

Teknologi Batubara Besih (fluidized bed combustion)


A.    Pembahasan 

Pada pembakaran dengan metode FBC, batubara diremuk terlebih dulu dengan menggunakan crusher sampai berukuran maksimum 25mm. Tidak seperti pembakaran menggunakan stoker yang menempatkan batubara di atas kisi api selama pembakaran atau metode PCC (pulverized coal combustion) yang menyemprotkan campuran batubara dan udara pada saat pembakaran, butiran batubara dijaga agar dalam posisi mengambang, dengan cara melewatkan angin berkecepatan tertentu dari bagian bawah boiler. Keseimbangan antara gaya dorong ke atas dari angin dan gaya gravitasi akan menjaga butiran batubara tetap dalam posisi mengambang sehingga membentuk lapisan seperti fluida yang selalu bergerak. Kondisi ini akan menyebabkan pembakaran bahan bakar yang lebih sempurna karena posisi batubara selalu berubah sehingga sirkulasi udara dapat berjalan dengan baik dan mencukupi untuk proses pembakaran.

Karena sifat pembakaran yang demikian, maka persyaratan spesifikasi bahan bakar yang akan digunakan untuk FBC tidaklah seketat pada metode pembakaran yang lain. Secara umum, tidak ada pembatasan yang khusus untuk kadar zat terbang (volatile matter), rasio bahan bakar (fuel ratio) dan kadar abu. Bahkan semua jenis batubara termasuk peringkat rendah sekalipun dapat dibakar dengan baik menggunakan metode FBC ini. Hanya saja ketika batubara akan dimasukkan ke boiler, kadar air yang menempel di permukaannya (free moisture) diharapkan tidak lebih dari 4%. Selain kelebihan di atas, nilai tambah dari metode FBC adalah alat peremuk batubara yang dipakai tidak terlalu rumit, serta ukuran boiler dapat diperkecil dan dibuat kompak.

Bila suhu pembakaran pada PCC adalah sekitar 1400 – 1500, maka pada FBC, suhu pembakaran berkisar antara 850 – 900 saja sehingga kadar thermal NOx yang timbul dapat ditekan. Selain itu, dengan mekanisme pembakaran 2 tingkat seperti pada PCC, kadar NOx total dapat lebih dikurangi lagi. Kemudian, bila alat desulfurisasi masih diperlukan untuk penanganan SOx pada metode pembakaran tetap dan PCC, maka pada FBC, desulfurisasi dapat terjadi bersamaan dengan proses pembakaran di boiler. Hal ini dilakukan dengan cara mencampur batu kapur (lime stone, CaCO3) dan batubara kemudian secara bersamaan dimasukkan ke boiler. SOx yang dihasilkan selama proses pembakaran, akan bereaksi dengan kapur membentuk gipsum (kalsium sulfat). Selain untuk proses desulfurisasi, batu kapur juga berfungsi sebagai media untuk fluidized bed karena sifatnya yang lunak sehingga pipa pemanas (heat exchanger tube) yang terpasang di dalam boiler tidak mudah aus.

Berdasarkan mekanisme kerja pembakaran, metode FBC terbagi 2 yaitu Bubbling FBC dan Circulating FBC (CFBC), seperti ditampilkan pada gambar 7 di atas. Dapat dikatakan bahwa Bubbling FBC merupakan prinsip dasar FBC, sedangkan CFBC merupakan pengembangannya.

Pada CFBC, terdapat alat lain yang terpasang pada boiler yaitu cyclone suhu tinggi. Partikel media fluidized bed yang belum bereaksi dan batubara yang belum terbakar yang ikut terbang bersama aliran gas buang akan dipisahkan di cyclone ini untuk kemudian dialirkan kembali ke boiler. Melalui proses sirkulasi ini, ketinggian fluidized bed dapat terjaga, proses denitrasi dapat berlangsung lebih optimal, dan efisiensi pembakaran yang lebih tinggi dapat tercapai. Oleh karena itu, selain batubara berkualitas rendah, material seperti biomasa, sludge, plastik bekas, dan ban bekas dapat pula digunakan sebagai bahan bakar pada CFBC. Adapun abu sisa pembakaran hampir semuanya berupa fly ash yang mengalir bersama gas buang, dan akan ditangkap lebih dulu dengan menggunakan Electric Precipitator sebelum gas buang keluar ke cerobong asap (stack).

Pada FBC, bila tekanan di dalam boiler sama dengan tekanan udara luar, disebut dengan Atmospheric FBC (AFBC), sedangkan bila tekanannya lebih tinggi dari pada tekanan udara luar, sekitar 1 MPa, disebut dengan Pressurized FBC (PFBC).

Faktor tekanan udara pembakaran memberikan pengaruh terhadap perkembangan teknologi FBC ini. Untuk Bubbling FBC berkembang dari PFBC menjadi Advanced PFBC (A-PFBC), sedangkan untuk CFBC selanjutnya berkembang menjadi Internal CFBC (ICFBC) dan kemudian Pressurized ICFBC (PICFBC).

tidak memakan tempat banyak

 

B.     Metodelogi

Penulisan literature ini berdasarkan studi pustaka yang berkaitan dengan Pembakaran dengan fluidized bed combustion (FBC). Adapaun study pustaka ini didapat dari berbagai sumber referensi dari media elektronik maupun textbook yang berkaitan dengan teknologi pembakaran batubara yang mana kegunaannya berkaitan dengan bahan bakare PLTU.

 

C.     Kesimpulan

a.       Fluidized bed combustion Sebuah metode pembakaran bahan bakar di mana bahan bakar terus dimasukkan ke  bahan reaktif atau inert sementara aliran udara digunakan  untuk  melewati atas melalui tempat bed.

b.      Tiga bidang dari aplikasi pembakaran fluidized-bed  yaitu insinerasi, gasifikasi, dan generasi uap.

c.       Faktor tekanan udara pembakaran memberikan pengaruh terhadap perkembangan teknologi FBC ini.

d.      Operasi CFBC terjadi dalam 2 tahap yaitu : reduksi pembakaran pada bagian fluidized-bed dan oksidasi pembakaran pada bagian freebroad.

 

D.    Daftar Pustaka

1.      Muchjidin.(2006).”Pengembalian Mutu dalam Industri Batubara”, Jilid 1 Edisi Pertama, ITB: Bandung,

2.      http//www.google.com. BOILER « Nunulasa's Blog.htm

salam rindu

Bintang yang terang
sinarmu sungguh indah
keindahanmu mengingatkan aku
pada seseorang…………
dimana aku sangat merindukannya
malam yang begitu sunyi……….
mengapa dia tak hadir untuk menemaniku
angin yang berhembs dengan kencang……….
Tuhan sampaikan salam ku padanya
bahwa aku sangat merindukannya
kuingin dia selalu mencintaiku
dimanapun dia melangkah

hampa

hati ini trasa sunyi tanpa nafas cintamu,,
hidup ini sepi tanpa senyuman darimu
diri inisenyap tanpa jiwa kasih mu,,
ruang hatiku gelap tanpa arah tuk melangkah

cinta,,,
mengapa semua harus terjadi???
mengapa disaat terang dunia kalbuku kau berlalu
kau tinggalkan sepenggal dusta dalam rasa,,

cinta..
aku hanya mampu memeluk rasa
memeluk mimpi senja yng kelabu
meniti harapan fajar kelana,,

cinta..
kau buat aku tak yakin untuk melangkah
kau beri aku segenggam luka
mengapa cahaya pelangi menjadi api,,
selamat jalan cinta,,
selamat berbahagia di atas luka ku,,
biarkan kata merangkai hati serupa darah dibalik tirai….