7. bab ii batubara

17
 BAB II PROSES PENGOLAHAN BATUBARA ASPEK DAN DAMPAK PENGECILAN BATUBARA Untuk dapat digunakan dalam suatu proses batubara perlu dilakukan  penyesesuaian ukuran menjadi lebih kecil sesuai dengan peruntukkannya. Bahkan untuk proses industri kimia maupun bahan bakar ukuran batubara di buat sangat ha lus. Pe ngha lu san ukur an ba tu ba ra be rt uj ua n untu k men ingkatkan luas kontak spe sif ik per satuan massa bat uba ra sehing ga diharapkan reaksi dapat berlangsung lebih sempurna. Demikian pula pada  proses pembakaran, batubara halus dapat diperlakukan seperti gas, seperti  proses pengkabutan dan pencampuran dengan udara sehingga pembakaran dapat lebih sempurna. Proses dan produk pengecilan ukuran batubara mempunyai beberapa aspek dan dampak baik terhadap kebutuhan energi dan investasi, kualitas, handling dan storage dan Safety Health & Environmental. 1. Kebutuhan Ener gi da n Inve stasi Untuk me ngha nc ur ka n/ me le mb ut ka n ukur an ba tu ba ra ma ka dip erl uka n per ala tan -pera lat an mek ani s yan g sudah tentu membut uhkan  biaya operasional dan biaya investasi. Beberapa aspek dan dampak terhadap kebutuhan energi dan investasi proses pengecilan ukuran batubara adalah: Semakin halus ukuran batubara yang diproduksi maka semakin besar energi dan biaya investasi yang dibutuhkan. Untuk mencapai ukuran yang halus (-200 US Messh) biasanya diperlukan lebih dari satu  pe ral atan siz e redu cti on sehi ngga bia ya invest asi dan ope rasi ona l (energi) akan semakin besar. Se ma ki n ke ras si fa t ba ruba ra (HGI << ) ma ka se ma ki n be sar  kebutuhan energinya. 2. Kual it as Batu bara Ku al it as ba tu ba ra te rkai t de ngan ni la i ka lo r, reakti fi tas da n kandungan impuritis yang terikut didalamnya. Penghalusan batubara dapat mempengaruhi terhadap beberapa parameter kualitas batubara, yaitu:  Nilai kalor (Heating Value). Pada proses size reduction biasanya mel iba tka n uda ra ker ing unt uk men gur angi dampak scal ing pada 15

Upload: achmadmahyuddin

Post on 14-Jul-2015

356 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 1/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

ASPEK DAN DAMPAK PENGECILAN BATUBARA

Untuk dapat digunakan dalam suatu proses batubara perlu dilakukan penyesesuaian ukuran menjadi lebih kecil sesuai dengan peruntukkannya.

Bahkan untuk proses industri kimia maupun bahan bakar ukuran batubara

dibuat sangat halus. Penghalusan ukuran batubara bertujuan untuk 

meningkatkan luas kontak spesifik per satuan massa batubara sehingga

diharapkan reaksi dapat berlangsung lebih sempurna. Demikian pula pada

 proses pembakaran, batubara halus dapat diperlakukan seperti gas, seperti

 proses pengkabutan dan pencampuran dengan udara sehingga pembakaran

dapat lebih sempurna.Proses dan produk pengecilan ukuran batubara mempunyai beberapa

aspek dan dampak baik terhadap kebutuhan energi dan investasi, kualitas,

handling dan storage dan Safety Health & Environmental.

1. Kebutuhan Energi dan Investasi

Untuk menghancurkan/melembutkan ukuran batubara maka

diperlukan peralatan-peralatan mekanis yang sudah tentu membutuhkan

 biaya operasional dan biaya investasi. Beberapa aspek dan dampak terhadapkebutuhan energi dan investasi proses pengecilan ukuran batubara adalah:

− Semakin halus ukuran batubara yang diproduksi maka semakin besar 

energi dan biaya investasi yang dibutuhkan. Untuk mencapai ukuran

yang halus (-200 US Messh) biasanya diperlukan lebih dari satu

 peralatan size reduction sehingga biaya investasi dan operasional

(energi) akan semakin besar.

Semakin keras sifat barubara (HGI <<) maka semakin besar kebutuhan energinya.

2. Kualitas Batubara

Kualitas batubara terkait dengan nilai kalor, reaktifitas dan

kandungan impuritis yang terikut didalamnya. Penghalusan batubara dapat

mempengaruhi terhadap beberapa parameter kualitas batubara, yaitu:

−  Nilai kalor (Heating Value). Pada proses size reduction biasanya

melibatkan udara kering untuk mengurangi dampak scaling pada

15

Page 2: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 2/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

  peralatan. Pemakaian udara kering dapat menurunkan kadar air,

volatile matter dan debu. Pengurangan bahan-bahan tersebut dapat

meningkatkan nilai kalor per satuan massa batubara.

− Semakin halus partikel batubara maka luas permukaan spesifik, luas

 permukaan per unit massa, menjadi semakin besar. Luas permukaan

yang besar berdampak semakin luas permukaan kontak apabila

 batubara direaksikan dalam suatu proses kimia, sehingga performa

reaksi akan semakin sempurna.

− Proses pembakaran batubara pada industri besar dan pembangkit

listrik, perlakuan proses pembakaran batubara dilaksanakan seperti  pada bahan cair, dimana dilakukan proses pnegkabutan dan

  pencampuran dengan udara (Fludizing). Semakin halus ukuran

 partikel batubara maka prose pembakaran akan semakin sempurna.

− Kandungan zat-zat pengotor tertentu akan menurun dalam proses

size reduction, seperti kandungan belerang yang berupa FeS

terdistribusi sesuai dengan kekasaran partikel batubara. Semakin

halus ukuran partikel batubara maka kandungan belerang semakin

rendah.

3. Handling and Storage

Proses pemanfaatan batubara memerlukan tahapan-tahapan angkat-

angkut, transfer dan penyimpanan. Dimensi partikel batubara sangat

mempengaruhi pada perancangan dan spesifikasi sarana dan prasarana yang

digunakan untuk kegiatan-kegiatan tersebut. Beberapa aspek dan dampak 

dari kehalusan pertikel batubara:

− Semakin halus ukuran pertikel batubara maka spesifikasi alat angkat

dan angkut akan semakin khusus untuk menghindari potensi

munculnya debu dan kehilangan massa yang terlalu besar. Misalnya

CSU = Continuous Ship Unloader, tidak bisa menggunakan

Cangaroo Crane.

− Semakin halus partikel batubara maka sarana pemindahan yang

diperlukan harus mampu menghindari debu dan kehilangan massa

16

Page 3: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 3/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

misalnya berupa pneumatic canveying dan peralatan yang tertutup

rapat.

− Gudang penyimpanan harus betul-betul tertutup dan dilengkapi

dengan sarana penangkap debu.

4. Safety, Health and Environmental

Debu halus batubara dapat memberikan dampak terhadap aspek-

aspek safety, health and environmental.

− Dispersi debu batubara di udara pada konsentrasi tertentu dan

dengan adanya sumber panas (api) sangat berpotensi menimbulkankebakaran dan peledakan (Industrial Dust Explotion). Banyak 

kebakaran yang terjadi di pertambangan dan pengolahan batubara

diakibatkan oleh dispersi debu halus batubara di udara. Kebakaran

dapat menimbulkan kerugian terhadap personil, peralatan dan

lingkungan.

− Personil yang terpapar debu halus batubara dalam jangka waktu

lama dapat mengalami berbagai gangguan kesehatan seperti

gangguan kesehatan.

− Pada saat hujan debu batubara yang terdispersi di udara akan

terbawa turun bersama air hujan, dapat menimbulkan pencemaran

 berupa tersebarnya debu berwarna hitam dilingkungan sekitarnya.

5. Dampak Terhadap Kadar Belerang

Salah satu impuritis dalam batubara yang banyak dipersoalkan

terutama dikaitkan dengan isu kesehatan dan lingkungan adalah kandungan  belerang. Belerang dalam batubara dapat berupa senyawa organik 

(Merchaptan – CH3S, HS dan sebagainya) dan senyawa anorganik berupa

mineral-mineral yang terikut seperti Pyrite (FeS). CH3S dan H2S merupakan

gas racun yang sangat berbau yang biasanya terlepas pada proses

  pemanfaatan batubara. Permasalahan dalam pemanfaatan briket batubara

untuk rumah tangga salah satunya adalah adanya senyawa-senyawa tersebut.

Pada proses pembakaran batubara, belerang dapat berubah menjadi

gas SO2 yang justru sangat bebahaya bagi kesehatan manusia maupun

17

Page 4: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 4/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

kerusakan lingkungan. SO2 mengganggu saluran pernapasan dan iritasi pada

mata, sementara perubahan menjadi asam dapat menimbulkan hujan asam

yang berbahaya bagi lingkungan.

Beberapa metode penurunan dampak adanya belerang dalam

 batubara dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu:

1. Pengurangan belerang sebelum proses pembakaran

2. Penangkapan belerang pada saat pembakaran

3. Pemngambilan belerang dari gas hasil pembakaran

6. Pengurangan Belerang dari Sumber

Salah satu cara penurunan kadar belerang dalam batubara adalah

dengan memisahkan batubara berdasarkan kehalusannya. Terdapat

  phenomena dimana distribusi belerang terkait dengan ukuran partikel

  batubara. Semakin halus ukuran partikel batubara kandungan belerang

khususnya FeS semakin kesil.

Suatu contoh batubara dengan distribusi ukuran diameter partikel

19,9% lebih kesil dari 1 mm didapat 85% dari total belerang terdapat pada

 batubara dengan ukuran diameter pertikel lebih dari 1 mm. Sebagian besar 

(48%) dari total belerang terdapat dalam fraksi partikel dengan relatif densiti

yang tertinggi (2.0 RD).

Dari fenomena tersebut maka banyak dilakukan upaya pemisahan

  batubara berdasarkan ukuran partikel dan relatif densitinya, sehingga

didapat batubara yang rendah sulfur dan disisi lain didapat bagian yang

kandungan sukfurnya tinggi yang pemanfaatannya disesuaikan dengan

kebutuhan. Usaha lain dilakukan dengan blending antara batubara rendah

sulfur dengan yang kandungan sulfurnya melebihi batasan untuk 

mendapatnkan batubara yang sesuai. Batasan internasional kadar belerang

dalam batubara adalah <2%.

DAFTAR PUSTAKA

18

Page 5: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 5/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

1. Internet --- Departement of Trade and Industry of England,

Summary Report: Cleaner Coal Technology Programme Enquiry Unit,

2002

COAL DRYING

Proses pengeringan batubara dimulai pada tahun 1957. Pengeringan

dengan ukuran besar batubara (-150+30 mm) telah dibuat dengan proses

Fleissern’s pada vessel tertutup (autoclave). Proses teknologi yang

dikembangkan pada temperatur dan tekanan rendah. Pada akhir tahun 1986,

  pengembangan fasilitas dari alat pengeringan batubara yaitu dengan

menambah jumlah autoclave menjadi 16 nuah dengan kapasitas 855.000

ton/jam. Parameter yang digunakan juga berbeda karena menggunakantemperatur dan tekanan yang tinggi (temperatur 234 oC dan tekanan 30 bar)

sehingga hasil pengeringan yang didapat mempunyai kualitas yang baik,

 bisa mereduksi kebasahan batubara sampai 23%.

Gambar II.1. Perkembangan Produksi Batubara Kering dari Tahun 1975-

2004

19

Page 6: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 6/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

Pada tahun pertama operasi, plant digunakan untuk menjangkau

kapasitas desain tetapi pada awal tahun 1990an produksi menurun seperti

yang terjadi pada wet separator plant. Pada tahun 2001 dilakukan

 penggantian peralatan dengan peralatan yang menghasilkan kapasitas yang

lebih besar 1 juta ton/tahun sebagai akibat dari penambahan 4 autoclave

 baru.

.Tabel II. 1. Perkembangan Produksi Batubara Kering dari Tahun 1975-2004.

Year 197

5

198

0

198

5

198

7

199

0

199

2

199

41996 1998 2000 2002 2004

Production

[x106 t/y

0.5 0.51 0.79 0.83 0.88 0.84 0.76 0.63 0.67 0.63 0.52 0.61

W [%] 31.1 32.4 31.1 30.9 27.9 22.5 22.8 23.2 27.1 27.3 25.9 23.5

DTE[kJ//kg]

15.8 14.5 15.2 15.3 16.3 18.0 18.017.9

516.4

116.5

116.8

717.7

5

20

Page 7: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 7/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

PENGEMBANGAN PENGERINGAN BATUBARA SAMPAI TAHUN

2020

1. Perluasan Pengeringan Batubara

Pada tahun 1995, dilakukan program investasi untuk memperluas

  plant pengeringan batubara menjadi 1 juta ton/tahun. Program tersebut

dilengkapi lima grup autoclave yang dilengkapi dengan perlengkapan

elektrik untuk automatisasi dan kontrol dan mesin teknologi terapan baru.

Program investasi ini memerlukan danan 8,6 juta euro yang mencakup

  purifikasi buangan air. Pada tahun 1994, dimulai studi ekstraksi partikelsolid dari buangan air dan sejak tahun 1997 suatu proyek utama dibuat

dengan investasi 1,5 juta euro dengan tambahan 1,4 juta euro untuk proses

removal fenol dengan treatmen biologi.

2. Alternatif Teknologi dari Pengeringan Batubara

Strategi untuk mengembangkan pengeringan batubara menjadi 2 juta

ton/tahun diimplikasikan dari produksi pengeringan batubara sebelumnya

yaitu sebesar 1 juta ton/tahun. Kriteria dasar yang diberikan untuk prosesyang selanjutnya adalah:

• Seleksi proses pengeringan harus memproduksi susunan yang cocok 

untuk proses pembakaran di industri dan perumahan

• Seleksi proses harus menggunakan batubara yang berukuran < 30

mm

21

Page 8: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 8/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

• Kriteria teknologi yang baik harus aman khususnya untuk 

 pengolahan limbah cair 

Ada 2 teknologi pengeringan batubara yang ada, yaitu:

1. MTE (Mechanical Termal Procedure)

2. Convective drying in rational dryer 

1. MTE (Mechanical Termal Procedure)

Mekanisme dari proses MTE adalah:

− Pemanasan awal dari batubara menggunakan air dari fase

  pemindahan mekanis dan mengumpulkan produksi air 

 pendingin

− Pemanasan batubara dengan cara kondensasi uap jenuh tekanan

rendah sampai temperatur sekitar 200 oC

− Pemindahan air dengan menerapkan tekenan mekanik sampai 60

 bar yang memproduksi air panas dalam storage tank 

Spesifikasi ini menguntungkan untuk ukuran batubara yang kecil (< 30

mm)

Gambar II. 2. Pengeringan Batubara Secara MTE

22

Page 9: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 9/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

Pada tahun 1996 pembangunan pengering batubara secara MTE

memproduksi 170.000 ton unit kapasitas dengan investasi sebesar 12,5

 juta euro.

2. Convective drying in rational dryer 

Pada Convective drying in rational dryer, energi diperoleh dari

  penguapan air yang diteruskan kebatubara dengan gas panas. Pada

 proses ini gas panas akan didinginkan dengan membawa uap air ke

atmosfer. Aplikasi ini digunakan untuk proses pengeringan brown coal.

Penelitian dari Convective drying menggunakan dua ukuran batubara

yaitu -120+80 mmsan -80+30 mm. Pengeringan batubara sampai 50%

didapatkan dari ukuran 5 mm. Meskipun rata-rata pengeringan batubara

sampai 22% dengan ukuran -80+40 mm bisa dikeringkan sempai 48%.

Gambar II. 3. Pengeringan Batubara Secara Convective Drying in

Rational Dryer 

DAFTAR PUSTAKA

1. Djordjevic, Z, et. Al: Situation and Prospects of Preparation and

Processing of Coal, VI Colloquium on Preparation of Ores, Belgrade,

2001

23

Page 10: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 10/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

2. Technical Documentation “Kolubara”-DP “Kolubara-Prerada”

PROSES PEMBUATAN SLURRY BATUBARA

Penelitian saat ini dikembangkan pada suatu proses untuk 

memproduksi slurry bahan bakar padat dalam wujud material yang

mengandung karbon yang telah dihaluskan (pulverized). Istilah “bahan

 bakar padat” dalam konteks ini meliputi jenis material yang mengandung

karbo, seperti aspal, antrachite, sub-bituminous, batubara lignitic, charcoal

dan hasil sampingan instalasi penyulingan seperti coke dan asphaltene.

Untuk menghasilkan panas pada saat ini sebagian besar didasarkan

 pada pembakaran bahan bakar cair atau gas, pabrik yang telah ada harus

menyesuaikan dengan kondisi ini, termasuk pada proses pengangkutan,

 penyimpanan dan pembakaran bahan bakar dalam kondisi fisik seperti ini.

Penambahan bahan kimia seperti metanol atau hidrokarbon diusulkan untuk 

menghasilkan suatu slurry dari bubuk batubara di dalam cairan yang

  berbeda, seperti metanol, minyak, campuran air dan minyak, atau air 

sendiri.dengan begitu suatu bahan bakar padat eperti batubara mungkin

ditangani dan diangkut ebagai cairan, sehingga dapat mengurangi atau

24

Page 11: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 11/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

membuang sejumlah bahan bakar cairan, seperti minyak, untuk digunakan

didalam aplikasi bahan bakar berbentuk slurry.

Didalam sejumlah kasus, suatu slurry batubara dan air menawarkan

keuntungan penghematan biaya dan bersifat praktis. Banyak permintaan

terhadap slurry bahan bakar padat, hal terpenting adalah slurry mempunyai

suatu solid fuel content yang tinggi dan juga mempunyai viskositas yang

rendah serta homogenitas yang baik meskipun telah disimpan dalam waktu

yang lama.

Berdasarkan US Patent No. 4,282,006 menjelaskan proees periapan

 pembuatan lurry batubara diamana batubara dihancurkan dalam satu mill

(ball mill) atau lebih, hingga didapatkan suatu bubuk batubara yang sesuai

untuk digunakan untuk slurry. Distribusi ukuran yang diproduksi sangat

tergantung pada jenis batubara yang digiling.

Proses lebih lanjut dari slurry batubara diuraikan oleh Atlantic

Research Corporation, feed batubara terlebih dahulu dibagi menjadi dua

aliran sebelum masuk gilingan. Satu aliran dibawa menuju ke dua proses

 penggilingan, yaitu dry hammer mill diikuti oleh wet ball mill dan aliranyang lain digiling dalam dry cage mill dengan operasi tertutup. Padatan

yang digiling dari kedua aliran kemudian dicampur untuk dibuat slurry.

Pengaturan dalam dua aliran paralel di dalam produksi slurry ini

menghasilkan distribusi ukuran partikel yang kurang merata.

Mengenai distribusi ukuran dalam slurry, fakta menunjukkan bahwa

distribusi ukuran suatu agregasi dari partikel dapat dioptimalkan dengan

cara meminimalkan suspeni partikel yang teragregasi dalam konsentrasi padatan yang ada.

Sebagai suatu contoh, Farris memberikan distribusi ukuran yang

ideal untuk suatu 75% wt coal/water dengan suatu ukuran puncak partikel

200 mikron, diasumsikan densitas filter adalah 1.2, sebagai berikut:

Tabel II. 2. Distribusi Ukuran Partikel Batubara.

Wt % Coal Particel Size (.mu.m)

25

Page 12: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 12/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

100

92

.7970

59

42

29

-200

-160

-100-70

-44

-20

-10

Obyek penelitian saat ini mengarah pada menentukan suatu proses

untuk memproduksi suatu slurry, material mengandung karbon yang

dihaluskan harus mempunyai ketentuan ditribusi ukuran partikel yaitu padaukuran maksimum tertentu, termasuk proes yang merupakan suatu tahap

 berisikan sedikitnya dua langkah penggilingan dan kombinasi material yang

digiling dengan suatu cairan untuk menghasilkan slurry, proses terebut

adalah:

1. Material mengandung karbon digiling pada penggilingan pertama.

2. Produk yang digiling dari langkah (1) dibagi menjadi material kaar 

yang mempunyai uatu ukuran partikel rata-rata dimana lebih besar 

dari ukuran partikel rata-rata distribusi ukuran partikel yang

ditentukan dalam material.

3. Material yang kasar dari langkah (2) digiling lebih lanjut. Langkah

inin untuk menghasilkan sedikitnya satu bagian material yang lebih

halus, rata-rata ukuran partikel lebih kecil dibanding rata-rata ukuran

 partikel slurry akhir.

4. Suatu slurry diproduksi dengan mengkombinasikan material halus

dari langkah-langkah yang berbeda.

26

Page 13: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 13/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

Gambar II. 4. Hubungan Antara Liqefaction Reaction dan Yield Coal-

Liquified Oil

DAFTAR PUSTAKA

1. Coal liquification.pdf, page: 45 & 63

2. United States Patent No. 4887383 “Prose for Prodcing a Slurry of a

Pulverized Carbonaceous Material”

DIRECT LIQUIFACTION OF COAL

1. Pendahuluan

Batubara dapat menjadi sumber energi maupun sumber bahan kimia

alternatif, mulai banyak digunakan ditengah keterbatasan berbagai sumber 

daya alam yang lain. Ada 4 jalur utama prose pemanfaatan batubara, yaitu

27

Page 14: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 14/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

Coal Liquification & Refinary, Briqueting, Gasification and Direct Uses

(Coal).

Diasamping Proses Gasifikasi batubara, proses pencairan dan

 pemisahan batubara adalah suatu proses yang menarik dan memberikan

dampak yang besar pada industri kimia. Disamping produk utama yang

dihasilkan adalah bahan bakar cair namun dapat juga menghasilkan berbagai

macam produk kimia dan derivatnya.

Pada dasarnya hidrogenasi adalah mereaksikan secara langsung

campuran batubara dan solvent (slurry) dengan gas hidrogen untuk 

memproduksi berbagai jenis senyawa hidrokarbon yang selanjutnya

dipisahkan pada kolom fraksinasi untuk mendapatkan produk-produk yang

 bernilai ekonomi.

Reaktor yang digunakan adalah fluidized bed katalitik reaktor pada

suhu dan tekanan tinggi serta katalis cobalt molibdate (Co-Mo) atau Nickel-

Molibdate (Ni-Mo) tergantung jenis proses yang digunakan. Secara umum

tahapan proses direct liquifaction batubara terdiri dari tiga langkah, yaitu:

1. Pembuatan slurry antara batubara dengan pelarut

2. Disolusi batubara pada suhu dan tekanan tinggi

3. Transfer hidrogen ke permukaan batubara dan reaksi

Ada dua tipe hidrogenasi yang dipakai dalam pencairan batubara,

yaitu:

1. Hidrogenasi dengan pelarut

Proses dilakukan pada tekan 15 Mpa dan suhu 430-460 oC, dimana

kan dihasilkan produk yang propertinya seperti asphalt. Produk yang

dihasilkan ini kemudain difiltrasi panas dan hasilnya dapat

digunakan sebagai bahan bakar boiler atau sebagian umpan dalam

  pembuatan produk karbon denga kualitas tingi. Beberapa

  pengembangan telah dilakukan terhadapa ekstrak dari filtrasi

28

Page 15: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 15/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

sehingga dapat dihasilkan Synthetic Oil yang dapat didistilai dan

dimurnikan menjadi produk yang dapat dipasarkan.

2. Hidrogen secara katalitik 

Metode ini dikembangkan oleh Bergius-Pier dimana proses

 berlangsung pada tekanan 10 Mpa dan 450-480 oC. Kondisi reaksi

yang kuat ini akan menghasilkan minyak dengan fraksi ringan yang

selanjutnya dapat dimurnikan.

Metode baru yang dikembangkan dari proses ini tidak jauh berbeda

dari dua proses diatas, dimanan metode yang baru lebih ditekankan pada:

• Menaikkan selektifitas dan produk liquid yang bermanfaat

• Mempertimbangkan penurunan tekanan operasi

• Menaikkan kapaitas reaktor 

• Memanfaatkan residu sehingga dapat dipakai untuk proses lain

Meskipun pencairan batubara secara langsung cocok untuk 

memproduksi bahan bakar yang rendah belerang dan nitrogen untuk boiler,

tetapi lebih bermanfaat jika untuk memproduksi crude oil sintesis, dimana

dapat dilakukan pemurnian menjadi light fuel oil, gasoline dan diesel.

Prose pencairan batubara sangat terganatung pada suplai atom hidrogen

yang setara denga laju pembentukan radikal bebas, dimana merupakan

fungsi dari struktur batubara dan temperatur reaksi. Sumber hidrogen dapat

diperoleh dari solven dan gas hidrogen.

2. H-Coal Process

Salah satu proses lisensi untuk direct liquification batubara adalah

H-Coal Process, pada proses ini solven yang digunakan adalah recycle dari

salah satu produknya yang berupa heavy oil. Batubara yang telah dihaluskan

dicampur dengan recycle heavy oil selanjutnya direaksikan dengan gas

hidrogen pada reaktor fluidized bed dengan menggunakan katalis Supproted

29

Page 16: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 16/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

Cobalt-Molybdate (Co-Mo) pada suhu 726 K dan tekanan partial hidrogen

sebesar 12,6 Mpa.

Produk reaksi berupa gas dan slurry. Produk gas menuju unit Gas

Processing, untuk dipisahkan menjadi sisa hidrogen yang direcycle menuju

reaktor, by-produk berupa Amoniak dan Belerang dan produk minyak cair 

yang akan diproses lebih lanjut.

Sedangkan produk slurry diprose lebih lanjut dalam flash drum

distilasi untuk menghasilkan produk gas dan slurry. Produk gas bersama-

sama dengan produk cair dari unit Gas Processing diumpankan ke unit

Atmospheric Distillation untuk menghasilkan produk Light oil (top) dan

Heavy oil (bottom). Slurry eks. Flash Drum diumpankan pada unit Vacuum

Distillation untuk memisahkan produk Heavy oil yang digabungkan dengan

 produk serupa sebelumnya. Sedangkan pada bottom dihasilkan slurry yang

selanjutnya diproses untuk menghasilkan coke dan mineral-mineral

(coking).

3. Product Yield

Suatu contoh tipycal yield produk dari proses H-Coal Process

didapat hasil rate konsumsi dan rate produksi dalam % berat terhadap

umpan batubara adalah sebagai berikut:

Hydrogen (H2) = -5 %

Air (H2O) = 8,3 %

H2S, COx dan NH3 = 5 %

C1 – C3 = 11,3 %

C4+ = 53,1 %

Bottom = 28,2 %

Produk bottom diantaranya 6,4% adalah sisa coal yang tidak 

 bereaksi yang selanjutnya menuju proses coking.

30

Page 17: 7. Bab II Batubara

5/12/2018 7. Bab II Batubara - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-ii-batubara 17/17

BAB II

PROSES PENGOLAHAN BATUBARA

Hidrogen bertanda minus (-) menunjukkan bahwa pada proses

dibutuhkan hidrogen sejumlah 5% dari berat batubara yang diproses.

H2S, COx dan NH3 adalah by-produk yang dapat diproses lebih lanjut

untuk menghasilkan bahan-bahan yang mempunyai nilai ekonomis. Produk 

C1 – C3 adalah produk fuel gas yang dapat langung dimanfaatkan. Produk 

C4+ merupakan produk utama bahan bakar cair dan bottom product terdiri

dari heavy oil dan coke.

Gambar II. 5. H-Coal Proses Blok Diagram.

DAFTAR PUSTAKA

1. Mc Ketta, J. J “Encyclopedia of Chemical Processing and Design”

Vol IX, 1979, Page 289-313.

2. Perry, R. H, Green, D “Perry’s Chemical Engineer’s Handbook”, 7th

edition, Mc Graw-Hill International Edition, 1999, Page 27-18 & 27-21.

31