A. Pengertian Batubara Kokas

Batubara Kokas adalah bahan karbon padat yang berasal dari distilasi batubara rendah abu dan rendah sulfur, batubara bitumen. Kokas batubara berwarna abu-abu, keras, dan berongga. Kokas sebenarnya dapat terbentuk secara alami, namun bentuk yang umum digunakan adalah buatan manusia. Contoh Batubara Kokas :

B. Proses Pembuatan Batubara Kokas

Proses pembentukan / pembuatan batubara terdiri menjadi dua cara, yakni :

a. Secara Alami

Secara alami Kokas batubara yang terbentuk adalah ketika lapisan batubara dipotong oleh intrusi vulkanik. Intrusi ini memanaskan batubara disekitarnya dalam suasana anoxic sehingga memproduksi kokas di suatu zona (biasanya beberapa meter) sekitar intrusi. Namun, coke pada umumnya memiliki variasi kekuatan dan abu konten dan umumnya dianggap ekonomis kecuali dalam beberapa kasus seperti produk-termal yang kehilangan volatile matter (zat terbang) yang mana itu dapat menghilangkan kemampuan untuk "coked" lagi.

b. Buatan Manusia

Dalam proses pembentukan batubara kokas dengan buatan manusia, terdiri dari beberapa tahap yakni :

1. Tahap Pembentukan(forming Stage)

Noncaking Coal adalah bahan baku utama (60-80%). Batubara dikeringkan hingga kandungan air 2-3% (pada tahap i ). Batubara kering digerus (pada tahap ii ). Pengikat ditambahkan ke bubuk batu bara, bahan ini kemudian dicampur (pada tahap iii ), dan dicetak (pada tahap iv), sehingga memperoleh batubara umpan.

2. Tahap Karbonisasi (carbonizing stage)

Karbonisasi batubara adalah proses distilasi kering di mana sirkulasi udara dikontrol seminimal mungkin. Melalui dinding baja, panas disalurkan ke dalam tanur bakar yang memuat batubara. Proses karbonisasi merupakan reaksi endoterm atau eksoterm tergantung pada temperatur dan proses reaksi yang sedang terjadi. Secara umum hal ini dipengaruhi oleh hubungan temperatur karbonisasi, sifat reaksi, perubahan fisik/kimiawi yang terjadi.

Batubara yang sebagai umpan dalam proses karbonisasi dimasukan ke tungku (pada tahap v), di mana batubara melewati zona karbonisasi suhu rendah, pada suhu sekitar 375 sampai 475 derajat celcius, batubara mengalami dekomposisi

membentuk lapisan plastis di sekitar dinding. Ketika suhu mencapai 475 sampai 600 derajat celcius, terlihat kemunculan cairan tar dan senyawa hidrokarbon (minyak), dilanjutkan dengan pemadatan massa plastis menjadi semi-kokas, dan kemudian batubara dipanaskan dalam carbonisasi suhu tinggi sampai 1000o C  (pada tahap vii) untuk menjalani karbonisasi.

Tingkat panas yang tinggi harus dikendalikan sehingga batubara tidak pecah dan hancur akibat batubara mengalami pertambahan atau penyusutan  volume. Batubara yang telah terkarbonisasi (coke), didinginkan hingga mencapai suhu 100o C atau lebih rendah. Suhu di pendinginan (pada tahap viii) oleh gas yang bersuhu normal dimasukkan dari bawah tungku sebelum kokas dikeluarkan dari tungku.

3. Gas yang dihasilkan ( generated Gas)

Gas hasil pemanasan kokas (300-350o C) meninggalkan bagian atas tungku yang didinginkan oleh recooler ( pada tahap ix ) dan pendingin utama ( pada tahap x ). Setelah menghilangkan asap tar ( pada tahap xi ), sebagian besar gas dikembalikan ke tungku. Porsi gas yang berlebihan dikeluarkan dari sistem, yang kemudian mengalami rectification dan desulfurisasi untuk menjadi bahan bakar bersih yang memiliki nilai kalori tinggi, (3800kcal/Nm3).

4. Produk sampingan( byproducts)

Cairan dalam gas dibawa ke decanter ( pada tahap xii ) yang memisahkan ammonia  dan tar dengan dekantasi dan pengendapan . Masing-masing produk sampingan tersebut digunakan untuk tanaman yang ada untuk perawatan lebih lanjut. Setelah dinormalisasi, tar digunakan kembali sebagai pengikat untuk pembentukan kokas.

5. Sirkulasi Gas (Gas recycle )

Gas hasil pemisahkan kabut tar di electric precipitator dipanaskan sampai sekitar 1000 oC pada suhu tungku pemanas gas yang tinggi ( pada tahap xiii ), dan kemudian dimasukan ke zona karbonisasi  bersuhu tinggi ( pada tahap vii ). Gas yang dipanaskan sampai 450 oC pada suhu tungku pemanas gas rendah ( pada tahap xiv ) kendalikan ejektor ( pada tahap xv ). Ejektor ( xv ) menghisap gas bersuhu tinggi yang digunakan untuk mendinginkan kokas untuk memberi umpan ke zona karbonisasi bersuhu rendah (vi) pada suhu gas sekitar 600o C.

 Berikut Alur Proses Pembuatan Batubara Kokas

Ringkasnya, secara umum kokas batubara buatan manusia terbentuk dari proses pemanasan batubara sebagai umpan yang dimasukkan ke dalam tungku pembakaran. Lalu dipanaskan pada suhu rendah dari 375-475 oC sehingga terbentuk lapisan plastis di sekitar dinding. Ketika suhu mencapai 475 sampai 600 oC, terlihat kemunculan cairan tar dan senyawa hidrokarbon (minyak), dilanjutkan dengan pemadatan massa plastis menjadi semi-kokas, dan kemudian batubara dipanaskan dalam carbonisasi suhu tinggi sampai 1000 oC  (pada tahap vii) untuk menjalani karbonisasi. 

Sumber :

http://www.avani.sg/avani/commodityknowledge06.html

https://www.academia.edu/8198941/Coke_making_process