HIDROGEN

Penggunaan dan

Ekonomi

Metode Elektrolitik

Katalis

Proses Oksidasi Parsial

Proses Gasifikasi Batu Bara

PEMURNIAN HIDROGEN

Pemecahan Amonia

Proses Reformasi

Uap Karbon

Pembuatan Hidrogen

Penggunaan dan Ekonomi

Hidrogen dijual sebagai gas dan cair.Hidrogen cair lebih menguntungkan dan dapat diangkut menggunakan tangki,truk atau bargas.Tabel 7.2 kebutuhan Hidrogen untuk beberapa produk

Pembuatan Hidrogen

Hidrogen hampir seluruhnya dibuat dari bahan berkarbon terutama hidrokarbon,dan/atau air.Bahan-bahan itu diuraikan dengan menambahkan energi,dan energi ini mungkin dalam bentuk energi listrik,kimia,atau termal.Contohnya antara lain elektrolisis air,reformasi hidrokarbon dengan uap,disosiasi termal gas bumi.Hidrogen juga dibuat dengan oksidasi parsial hidrokarbon. Hidrogen yang sangat murni dibuat dengan difusi melalui paduan paladium perak.

Metode Elektrolitik

Proses elekrolitik menghasilkan gas hidrogen dengan kemurnian yang tinggi.Dalam proses ini,arus listrik-searah dialirkan melalui larutan alkali dalam air,sehingga air terurai menurut persamaan sebagai berikut:

2H2O(l) 2H2(g)+O2(g) H=+569

Proses Reformasi Uap Karbon

Proses ini terdiri dari reaksi katalitik campuran uap dan hidrokarbon pada suhu tinggi sehingga membentuk campuran H2 dan oksida karbon,reaksi dasr yang terjadi ialah :

CnHm + nH2O nCO + (m/2 +n)H2

CO + H2O CO2+H2

Reaksi yang pertama adalah reaksi reformasi. Reaksi yang kedua adalah reaksi geser gas air (water gas shiff reaction).

Gambar 7.3Proses menggunakan propana

Tabel 7.3 Analisis produk dan kebutuhan utilitas untuk produksi hidrogen dengan proses hidrokarbon uap.

Katalis

Dalam reaksi-reaksi yang berkaitan dengan pembuatan hidrogen diperlukan bermacam-macam katalis,misalnya nikel untuk reformasi uap hidrokarbon,oksida besi untuk konversi CO atau reaksi geser,nikel untuk metanasi,dan nikel untuk disosiasi atau penguraian bahan amonia.

Proses Oksidasi Parsial

Proses ini pertama kali dikembangkan oleh Texaco dan variasinya kemudian dikembangkan oleh Shell dan Montecatini,perbedaan utamanya adalah pada rancang dan oksidasi parsialnya.CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O H = +802 kJ

CH4 + CO2 2CO + 2H2 H = - 206 kJ

CH4 + H2O CO + 3H H = -247 kJ

Reaksi pertama sangat eksotermik dan menghasilkan kalor untuk untuk menjalankan kedua reaksi lainnya yang bersifat endotermik.Reaksi nettonya ialah:CH4 + 1/2O2 CO + 2H2

Proses Gasifikasi Batu Bara

Batubara sebagai sumber hidrogen akan makin penting di masa depan mengingat cadangan hidrokarbon gas dan cair makin lama makin menurun.Walaupun batubara sudah digunakan pada pabrik-pabrik gas air dan gas produsen lama untuk membuat campuran H2-CO,namun pabrik-pabrik ini tidak mampu bersaing dengan proses-proses modern.Gas yang dihasilkan memerlukan konversi geser air dan pemurnian untuk dapat menghasilkan hidrogen dengan kemurnian tinggi.

Pemecahan Amonia

Campuran nitrogen 1 volume,dan hidrogen 3 volume,dapat dibuat melalui pemecahan atau disosiasi amonia.Campuran gas ini dapat digunakan untuk hidrogenasi karena nitrogen tidak reaktif.Proses ini terdiri dari penguapan amonia cair dari silinder,lalu dipanaskan hingga 870oC,kemudian dilewatkan melalui suatu katalis aktif dan kemudian didinginkan didalam penukar kalor dimana gas yang masuk mengalir.Satu silinder 68 kg amonia anhidro akan menghasilkan 190 m3 amonia pecahan.Dan ini setara dengan isi 33 silinder hidrogen.

PEMURNIAN HIDROGEN

Meliputi:1. Penyingkiran Karbon Monoksida 2. Penyingkiran Karbon Dioksida dan Hidrogen

Sulfida3. Pemurnian dengan Absorpsi4. Pemurnian Zat Cair Kriogenik