01 teknologi batu bara
DESCRIPTION
Teknologi Batu BaraTRANSCRIPT
![Page 1: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/1.jpg)
1
BATUBARBATUBARAA
TK6082 – Teknologi Batu Bara
Dr. Sunu H. PranoloJurusan Teknik Kimia, FT-UNS
Surakarta
2014
![Page 2: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/2.jpg)
2
Apakah BATUBARA ?
Suatu bahan organik dapat terbakar (terdiri dari unsur utama karbon, hidrogen, dan oksigen) yang terbentuk sebagai akibat proses sedimentasi tanaman dalam lapisan batuan yang dibantu oleh tekanan dan temperatur tinggi dalam waktu lama.
Jenis batubara bervariasi ditentukan terutama oleh tekanan, temperatur dan waktu pembentukan
![Page 3: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/3.jpg)
3
Coalification Ranking
![Page 4: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/4.jpg)
4
![Page 5: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/5.jpg)
5
![Page 6: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/6.jpg)
6
Klasifikasi Batubara
Low Rank High Rank
1. Jenis Lignite Bituminous
Sub-Bituminous Anthracite
2. Kekerasan Lunak Keras
Rapuh Kompak
3. Struktur Kusam Mengkilat
Tampak struktur kayu Relatif halus
4. Kadar Air Tinggi Rendah
> 30%
5. Kadar Karbon Rendah Tinggi
6. Kandungan Energi Rendah Tinggi
< 5700 kcal/kg (d.a.f.) > 5700 kcal/kg (d.a.f.)
![Page 7: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/7.jpg)
7
Sifat-sifat Fisik (Physical Properties)
1. Density (Specific Gravity)
2. Surface Area
3. Hardness/abrasiveness
4. Friability
5. Grindability
6. Calorific Value
7. Plastic/agglutinating
Lanjutkan
![Page 8: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Density
Kembali
Density batubara relatif bervariasi terhadap kandungan karbonnya.
Dapat dipergunakan untuk memperkirakan kebutuhan volume reaktor dan juga volume lapangan penimbunan sementara
Karbon
(%)
Densitas (g/cm3)
50 – 55 1,5
85 1,30
97 1,80
100 2,25
![Page 9: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Surface Area
Batubara berpori memberi pengaruh pada proses penambangan, persiapan, dan penggunaan.
Porositas berkurang seiring dengan meningkatnya kandungan karbon dan berharga minimum pada kandungan karbon 89%.
Porositas dan luas permukaan memberi arti penting pada proses reaksi, karena reaktifitas batubara meningkat dengan kenaikan porositas dan luas permukaannya laju reaksi meningkat untuk batubara rank rendah.
Kembali
![Page 10: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Hardness/abrasiveness
Merupakan sifat penting apabila batubara akan mengalami proses penghalusan. berhubungan dengan keausan alat
Kembali
Friability (rapuh)
Kecenderungan batubara untuk pecah saat dilakukan transportasi dan pengolahan
Luas permukaan meningkat kemungkinan oksidasi naik, kehilangan sifat coking dan perubahan lain
![Page 11: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Grindability
Ukuran tingkat kemudahan batubara digiling cukup halus untuk mendapatkan pulverized coal diukur dengan HGI
Semakin tinggi HGI semakin mudah dihaluskan
Kembali
![Page 12: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Calorific Value
Nilai kalor kandungan energiFaktor paling penting untuk menentukan penggunaan batubaraNilai kalor: (Btu/lb)
GHV (HHV) NHV (LHV) = GHV – (92.7 x %H)
Konversi:1,0 kcal/kg = 4,187 kJ/kg = 1,8 Btu/lb
Kembali
![Page 13: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Plastic/agglutinatingPerubahan fisik yang dialami batubara saat dipanaskanMenjadi lebih lunak, meleleh, membengkak, memadat kembali pada rentang temperatur tertentu (plastic range)Kandungan VM naik kecenderungan caking naik (maksimum pada VM 25-35%, kemudian menurun)Residu pembakaran caking coal koheren dan memiliki derajat pembengkakan dan kehancuran saat diolah yang bervariasiMembentuk gumpalan tidak cocok untuk gasifikasi fixed bed
![Page 14: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Jenis Batubara Sifat Caking
Anthracite Non-caking
Bituminous Weak – Strong caking
Sub-Bituminous Non – Weak caking
Lignite Non-caking
![Page 15: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/15.jpg)
15
Aglomerasi Batubara
Kembali
![Page 16: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/16.jpg)
16
Proximate Ultimate
1. Kadar Air
2. Volatile Matter
3. Kadar Abu
4. Fixed Carbon
1. Karbon
2. Hidrogen
3. Oksigen
4. Nitrogen
5. Belerang
AnalisisAnalisis BatubaraBatubara
Nilai Kalor
![Page 17: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/17.jpg)
17
Penentuan sifat-sifat umum batubaraCara efektif, cukup dan cepat untuk
menentukan distribusi komponen penyusun batubara dengan jalan pemanasan batubara (ASTM D3172)
Digunakan sebagai dasar karakterisasi batubara dalam hubungannya dengan penggunaannya, misalnya untuk proses pembakaran, untuk pembuatan kokas, dll.
Proximate Analysis
![Page 18: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/18.jpg)
18
1. Kadar Air (air total dan air lembab) berasal dari:a. tanaman pembentuk batubara (baik terikat secara fisik maupun kimia)b. sirkulasi air di tambangc. kemungkinan proses pencuciand. kehujanane. penyiraman selama penyimpanan Masalah yang mungkin muncul akibat adanya air di batubara:a. kehilangan efisiensi pembakaranb. mengurangi kapasitas pulverizerc. menurunkan temperatur
2. Volatile Mattera. terutama berupa gas mudah terbakar: H2, CO, CH4 dan hidrokarborn lainb. indikasi ignitability dan reaktifitas VM << sulit dibakar
reaktifitas <<
![Page 19: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/19.jpg)
19
3. Kadar Abua. kadar abu >> stabilitas flame << (burner)b. menimbulkan masalah slagc. menyumbat alirand. perlu peralatan handling abu
4. Fixed Carbon (by difference)a. jumlah padatan yang dapat terbakar
b. menentukan nilai kalorc. FC >> reaktifitas <<d. FC >> sulit dihaluskan (HGI <<)
![Page 20: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/20.jpg)
20
Ultimate Analysis Untuk mengetahui jumlah kandungan elemen C, H, O, N, S
(ASTM D3176) Kegunaan:
memperkirakan kebutuhan udara (oksigen), komposisi gas hasil pembakaran dan temperaturnya dengan bantuan neraca massa dan neraca energi
Neraca Massa
Neraca Energi
Batubara:
C, H, O, N, S
udara/uap air/oksigen
CO
H2
H2O
dll
![Page 21: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/21.jpg)
21
Nilai Kalor Penentuan langsung kandungan energi batubara ASTM D3286 (Isothermal Method) ASTM D2015 (Adiabatic Method – bomb calorimeter) Rumus empirik bisa dipakai:
Dulong: (dalam kJ/kg)
GHV = 336(%C) + 1420(%H) – 153(%O) – 0,72(%O)2 + 94(%S)
Dulong-Berthelot: (dalam Btu/lb)
GHV = 81370 + 345[%H – (%O + %N -1)/8] + 22,2(%S)
![Page 22: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/22.jpg)
22
Contoh Hasil Analisa
Hasil Analisa dapat disajikan dalam bentuk:
1. As received (ar) sampel di stock-pile
2. As determined (ad)
3. Dry (d)
4. Dry, ash-free (daf)
![Page 23: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Basis Kadar Air Kadar AbuVolatile
MatterFixed Carbon Total
As received 23,24 3,73 33,50 39,53 100,00
As determined 8,23 4,46 40,05 47,26 100,00
Dry -- 4,86 43,64 51,50 100,00
Dry, ash-free -- -- ??? ??? ???
BasisKadar
AirKadar
AbuC H N S O * Total
As received ** (29,02) 6,13 46,86 6,70 0,69 0,57 39,05 100,00
As received *** 29,02 6,13 46,86 3,46 0,69 0,57 13,27 100,00
As determined 9,00 7,86 60,08 5,44 0,88 0,73 25,01 109,00
Dry -- 8,64 66,02 4,87 0,97 0,80 18,70 100,00
Dry, ash-free -- -- ??? ??? ??? ??? ??? ???
Proximate Analysis
Ultimate Analysis
![Page 24: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Basis Kadar Air Kadar AbuVolatile
MatterFixed Carbon Total
As received 23,24 3,73 33,50 39,53 100,00
As determined 8,23 4,46 40,05 47,26 100,00
Dry -- 4,86 43,64 51,50 100,00
Dry, ash-free -- -- 45,87 54,13 100,00
BasisKadar
AirKadar
AbuC H N S O * Total
As received ** (29,02) 6,13 46,86 6,70 0,69 0,57 39,05 100,00
As received *** 29,02 6,13 46,86 3,46 0,69 0,57 13,27 100,00
As determined 9,00 7,86 60,08 5,44 0,88 0,73 25,01 109,00
Dry -- 8,64 66,02 4,87 0,97 0,80 18,70 100,00
Dry, ash-free -- -- 72,26 5,33 1,06 0,88 20,47 100,00
Proximate Analysis
Ultimate Analysis
![Page 25: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Biaya Pengujian Batubara (di TekMira, Bandung)
No. Jenis Analisis Metode Biaya (Rp)
A Persiapan Sampel ISO 1988 ASTM D.2013 50.000,00
Kadar Air Total ASTM D.3302 10.000,00
B Proksimat
* Air Lembab ISO 331 ASTM D.3173 25.000,00
* Abu ISO 1171 ASTM D.3174 25.000,00
* Zat Terbang (VM) ISO 562 ASTM D.3175 25.000,00
* Karbon Padat (FC) ASTM D.3172 --
C
Ultimat
* Karbon Total ISO 625 ASTM D.3178 75.000,00
* Hidrogen Total ISO 625 ASTM D.3178 75.000,00
* Nitrogen ISO 332 ASTM D.3179 75.000,00
* Belerang Total ASTM D.4239 75.000,00
* Oksigen ASTM D.3176 --
D Nilai Kalor ASTM D.3286 100.000,00
E Titik Leleh Abu ISO 540 ASTM D.1857 200.000,00
F HGI ISO 5074 ASTM D. 409 75.000,00
![Page 26: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/26.jpg)
26
Batubara di Indonesia (Sumber, 2000)
Tertunjuk 38.800x106 T
Terukur 13.900x106 T
Tereksploitasi 5.400x106 T
Termasuk kualitas tinggi ditinjau:
kadar abu (< 1%)
kadar belerang (< 1%) Jenis %
Lignite 59,0
Sub-Bituminous 27,0
Bituminous 14,0
Anthracite 0,5
![Page 27: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/27.jpg)
27
Produksi Batubara di Indonesia
Tahun Produksi (106 T)
1980 0,325
1992 21,0
1995 30,0
1999 73,7
2000 77,0
2001 92,5
2005 120,0
![Page 28: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/28.jpg)
28
Penyebaran Batubara di Indonesia
1. P. Kalimantan 21.100x106 T2. P. Sumatra 17.500x106 T
![Page 29: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/29.jpg)
29
Produsen Batubara di Indonesia
PT KPC (a)
PT Adaro (b)
PT BA (c)
PT Arutmin(d)
PT Kideco (e)
Production (MT) 13.97 13.6 11.21 8.65 7.3
Coal Rank bituminousSub-
bituminousSub-bituminous Sub-bituminous
Sub-bituminous
Heat value (kcal/kg) (gad)
6700 5800 5600 6500 5600
Moisture (%) (ar) 12 25 23 9 21
Ash (%) (ad) 5 1 8 12 2
Volatiles (%) (ad) 39 40 38 40 42
Sulfur (%) (ad) 0.6 0.1 0.6 0.7 0.2
(a) Simple average of Prima and Pinang reserves(b) Tutupan (reserves 570 MT)(c) There is a wide range of coal qualities (Tanjung Enim)(d) Washed coal(e) Simple average of south and north Roto reservesSource : C. Johnson, APEC Expert Group, 1998, Swabara, APBI 1999
![Page 30: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/30.jpg)
30
Batubara di Sumatera (Selatan)
![Page 31: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/31.jpg)
31
Peringkat Batubara Sumatera Selatan• Lignite 57,6%• Sub-Bituminous 37,1%• Bituminous 5,2%• Anthracite 0,1%
Produksi Batubara Sumatera Selatan(Sumber: Dinas Pertambangan dan Pengembangan Energi, Prov. Sum-Sel)
Tahun Produksi (Juta Ton)
2000 10,01
2001 9,61
2002 9,12
2003 10,01
2004 9,51
![Page 32: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/32.jpg)
32
(dalam juta ton)
Lapangan Batubara Sumberdaya (Resource)
Cadangan (reserve)
Potensial Saat ini Total
• Air Laya 225,70 - 90,23 90,23
• MTBU 299,36 43,19 34,09 77,28
• MTBS 422,43 25,00 11,15 36,15
• Banko Barat 590,25 - 177,34 177,34
• Bukit Kendi 422,07 - 2,82 2,82
• Kungkilan 172,13 - 26,69 26,69
• Bukit Munggu 13,55 - 1,30 1,30
• Banjarsari 285,04 79,43 - 79,43
• Arahan Selatan 1.062,11 65,93 - 65,93
• Banko Tengah 789,64 325,00 - 325,00
• Arahan Utara 401,55 - - -
• Suban Jeriji Utara 502,23 - - -
• Banko Selatan 457,81 - - -
• Bukit Bunian 20,67 - - -
• Air Serelo 54,39 - - -
• Suban Jeriji Timur 325,00 - - -
Total 5.664,00 538,55 343,62 882,17
Cadangan Batubara di Sumatera Selatan
![Page 33: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/33.jpg)
33
Contoh Hasil Analisa BatubaraSumatera Selatan(dari PT Tambang Batubara Bukit Asam)
Parameter Kualitas BatubaraSuralaya
Coal (SRC)
Lumut Coal (LMC)
Antrasit Coal
(ANC)
Ombilin Coal
(OMB)
Total Moisture (%AR) 18-28 8-17 2-8 12 Max
Inherent Moisture (%ADB) 7-15 2-8 1-4 6-7
Ash Content (%ADB) 3-15 4-10 6-20 8
Volatile Matter (%ADB) 35-50 16-40 9-15 35-38
Fixed Carbon (%ADB) 45-55 50-75 75-80 45-53
Gross Calorific Value (%ADB) 5.500-6.500 6.500-7.500 7.500-8.000 6.800-7.000
Sulphur (%) 0.15-1.47 0.24-1.55 0.57-1.79 0,5
HGI 45-55 45-55 45-55 45 appx
![Page 34: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/34.jpg)
34
Faktor Penting dalam pembelian Batubara
Yang harus diperhatikan:
1. Availability – Sustainability
2. Quality Tujuan pemakaian
3. Sampling and Analysis
4. Weighment
5. Pricing
![Page 35: 01 Teknologi Batu Bara](https://reader031.vdokumen.com/reader031/viewer/2022012400/55cf97b9550346d033933be6/html5/thumbnails/35.jpg)
35
Sekian&
Terima kasih