kajian emisi co2 dari pembakaran batubara di indonesia

8/19/2019 Kajian Emisi Co2 Dari Pembakaran Batubara Di Indonesia

1/110

KAJIAN EMISI CO2 DARI PEMBAKARAN BATUBARA DI INDONESIA


2/110

PUSLITBANG TEKNOLOGI MINERAL DAN BATUBARA

BADAN LITBANG ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

2009

PUSLITBANG TEKNOLOGI MINERAL DAN BATUBARA

PROGRAM PENERAPAN TEKNOLOGI PENAMBANGAN

MINERAL DAN BATUBARAJl. Jend. Sudirman No. 623 Bandung 40211

Telpon : (022)6030483–5 Faksimili : (022)6003373

e-mail : [email protected]

http://www.tekmira.esdm.go.id


3/110


4/110

KATA PENGANTAR

Perubahan iklim (Climate Change) kaitannya dengan pemanasan global akibat meningkatnya

konsentrasi gas rumah kaca di atmosfir semakin menjadi perhatian dunia internasional

sehingga rutin dibahas pemantauan dan penanganannya. Penyumbang terbesar terhadap

meningkatnya suhu adalah gas karbondioksida. Batubara termasuk bahan bakar fosil yang

menghasilkan CO2.

Puslitbang tekMIRA sebagai instansi di bawah Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral

ikut aktif memberikan masukan dalam kebijakan energi terutama berkaitan dengan

pemanfaatan batubara. Salah satunya adalah dengan memberikan data dasar efisiensipemanfaatan batubara di industri pengguna batubara.

Evaluasi performa efisiensi pembakaran batubara di industri pengguna batubara dan mencari

teknologi tepat guna merupakan wujud dari upaya pengurangan CO2. Informasi

perhitungan efisiensi yang tepat akan menjadi masukan untuk industri pengguna batubara

terutama industri menengah untuk lebih meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga dapat

lebih hemat energi.

Bandung, Desember 2009

Kepala P sat Penelitian dan Pengembangan


5/110


6/110

SARI

Saat ini sumber daya batubara adalah sekitar 104 milyar ton yang tersebar di seluruh Nusantara.

Sejalan dengan meningkatnya kebutuhan akan energi maka batubara sebagai sumber energi alternatif

pemanfaatannya semakin meningkat. Batubara termasuk bahan bakar fosil yang mengandung

hidrokarbon. Hidrokarbon ini jika dibakar sempurna akan menghasilkan gas CO2, salah satu gas rumah

kaca. Karbondioksida di atmosfir dapat berkurang secara alami karena terserap oleh lautan

dan diserap tanaman untuk digunakan dalam proses fotosintesis, namun aktifitas manusia

yang melepaskan karbondioksida ke udara jauh lebih cepat dari kemampuan alam untuk

menguranginya.

Maksud kegiatan Kajian Emisi CO2 dari Pembakaran Batubara ini adalah melihat sejauhmana

tingkat efisiensi pembakaran batubara di Indonesia kaitannya dengan emisi CO2. Adapun

tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah mendapatkan data tentang efisiensi pembakaran

batubara dan tingkat keefektifan peralatan pada berbagai industri pengguna batubara, mengetahuitingkat CO2 dari pembakaran batubara, dan memperoleh rancangan awal alat pengurang dan

suatu adsorben CO2.

Selama kegiatan, telah dilaksanakan pengambilan data primer dan sekunder, pra-

perancangan alat dan pembuatan adsorben pengurang CO2. Data primer dan sekunder

dilakukan di 7 PLTU batubara (pulau Jawa, Sumatera, dan Kalimantan), 25 perusahaan di

kit K b t B d d 2 b ik (PT I d t Ci b d PT S


7/110

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………. i

SARI ……………………………………………………………………………………… ii

DAFTAR ISI ……..………………………………………………………………………… iiiDAFTAR TABEL …………………………………………………………………………… iv

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………………………….. v

BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………………. 1

1.1 Latar Belakang ………………………………………………….. 1

1.2 Ruang Lingkup Kegiatan …………………………………………. 2

1.3 Maksud dan Tujuan …………………………………………….. 3

1 4 S K i t 3


8/110

BAB IV METODOLOGI 33

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN…… ............................................................ 36

5.1 Kajian Teknologi Pemanfaatan Batubara di Indonesia Saat

ini.….

36

5.1.1 Efisiensi Peralatan/Efisiensi Energi Pemanfaatan Batubara ……… 36

5.1.2 Prediksi CO2 Secara Umum di Indonesia ………… 45

5.2 Persiapan Design Alat Pengurang dan Adsorben Gas CO2 ……. 48

BAB VI PENUTUP……………………………………………………………………….. 536.1 Kesimpulan…..…………………………………………………….. 53

6.2 Saran…………………………………………………………………. 55

BAB VI KENDALA DAN TINDAK LANJUT…………………………………..…………. 56

DAFTAR PUSTAKA……………………………….…………………….…………………….. 57

LAMPIRAN 1 Perhitungan Neraca Massa........................................................ 60

LAMPIRAN 2 Tabel Hasil Analisis dan Pengolahan Data……..………………….…. 71

LAMPIRAN 3 Gambar Rancangan Alat Fluidisasi.............................................. 77

LAMPIRAN 4 F t K i t 88


9/110

Tabel 5.4 Data Efisiensi di Beberapa Perusahaan Tekstil Kabupaten

Bandung

42

Tabel 5.5 Prediksi Emisi CO2 di Beberapa Perusahaan Tekstil 44

Tabel 5.6 Hasil Evaluasi CDM di Pabrik Semen 45

Tabel 5.7 Konsumsi Domestik Batubara (ton) 46

Tabel 5.8 Hasil Analisis Luas Permukaan dan Volume serta Ukuran Pori

Zeolit

50

Tabel 5.9 Analisis Kandungan Amin pada MEA 50

Tabel 5.10 Luas Permukaan Zeolit Aktivasi MEA Variasi Waktu Pengadukan 52

DAFTAR GAMBAR

Halaman


10/110


11/110

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perubahan iklim yang akan berdampak buruk pada kelangsungan kehidupan di bumi

sudah menampakkan tanda-tandanya. Suhu rata-rata dunia telah meningkat, pada kurun

waktu 1995-2006 (12 tahun) sebelas tahun di antaranya mempunyai suhu paling panas

dibandingkan suhu rata-rata dunia sejak 1850. Akibat kenaikan suhu tersebut, ketinggian air

laut meningkat rata-rata 1,8 mm per tahun sejak tahun 1961(www.cml.ui.ac.id › Home RDM ›

Semester 2007_GASAL).

Meningkatnya suhu rata-rata bumi disebabkan oleh meningkatnya jumlah gas rumah kaca di

atmosfir. Gas rumah kaca adalah gas yang berfungsi sebagai selimut, tanpa gas rumah kaca

suhu bumi akan sangat dingin (sekitar -18oC) sebaliknya terlalu banyak gas rumah kaca bumi

akan semakin panas (Wikipedia, 2009). Yang termasuk gas rumah kaca antara lain adalah uap

air, CO2, metan dan nitrous oksida. Gas karbon dioksida adalah gas yang paling


12/110


13/110

- Perhitungan tingkat efisiensi peralatan /efisiensi energi pemanfaatan batubara.

-

Prediksi emisi CO2 dari pemakaian energi fosil di Indonesia sampai tahun 2025(berdasarkan prediksi pemakaian energi fossil yang dibuat oleh ESDM)

2) Prospek pengembangannya ke depan berkaitan dengan pengurangan CO2 yang berupa

studi pendahuluan pengurangan CO2 dari pembakaran batubara skala laboratorium

tahap persiapan desain alat dan adsorben.

1.3. Maksud dan Tujuan

Maksud kegiatan Kajian Emisi CO2 dari Pembakaran Batubara ini adalah melihat

sejauhmana tingkat efisiensi pembakaran batubara di Indonesia kaitannya dengan emisi CO2.

Dari ruang lingkup yang disebut atas, maka tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah:

1) Mendapatkan data tentang efisiensi pembakaran batubara pada berbagai industri

pengguna batubara dan memperoleh tingkat keefektifan peralatan yang digunakan

berdasarkan jenis batubara yang dipakai serta mengetahui tingkat CO2 dari

pembakaran batubara.


14/110

Adapun data sekunder yang dikumpulkan berupa data proses yang berkaitan dengan

perhitungan efisiensi dan teknologi pembakaran batubara.

Pembangkit Listrik yang menjadi lokasi kegiatan dapat dilihat pada Tabel 1.1. Untuk industri

tekstil dilakukan di daerah Kabupaten Bandung dan nama perusahaan disajikan dalam Tabel

1.2.

Adapun industri semen yang dikunjungi adalah PT. Indocement Tunggal Prakarsa pabrik

Palimanan Cirebon dan PT. Semen Padang Sumatra Barat. Peta lokasi kegiatan masing-

masing dicantumkan pada Gambar 1.1, Gambar 1.2, dan Gambar 1.3.

Analisis beberapa parameter emisi gas buang dan persiapan desain alat dan adsorben CO2

dilakukan di laboratorium Teknologi Lingkungan Puslitbang tek MIRA.

Tabel 1.1 Daftar Lokasi Kegiatan di Pembangkit Listrik

N PLTUJUMLAH DAYA

PEMAKAIAN

BATUBARA PER


15/110

NO NAMA PABRIK NO NAMA PABRIK

1 Dactex 16 Bima Jaya

2 Adetex 17 Vonex

3 Famatex 18 Sinar Sari

4 BSTM 19 Cemara Agung

5 Sinar Majalaya 20 Budi Agung

6 Alenatex 21 Anugrah

7 Sipatex 22 Naga Sakti8 Nagamas 23 Sinar Baru

9 Daliatex 24 Tastex

10 Panca Agung 25 Delimatex

11 Badjatex

12 Dhanar Mas

13 BCP

14 RCP

15 Himalaya


16/110

6

Gambar 1.1 Peta Lokasi Kegiatan di PLTU Batubara


17/110

7

Gambar 1.2 Peta Lokasi Kegiatan di Industri Tekstil Kabupaten Bandung


18/110

8

Gambar 1.3 Peta Lokasi Kegiatan di Industri Semen


19/110


20/110

2. TINJAUAN PUSTAKA

Karbon dioksida merupakan salah satu komponen atmosfir yang memiliki beberapa

peranan penting kaitannya dengan lingkungan. Karbon dioksida termasuk gas rumah kaca

yang menerangkap panas radiasi sinar merah di atmosfir, berperan dalam pelapukan batuan,

sumber karbon bagi tanaman, dan karbon dioksida ini tersimpan dalam biomassa, bahan

organik dalam sedimen juga batuan karbonat seperti kapur.

2.1. Pemanasan Global

Pemanasan global adalah kejadian meningkatnya temperatur rata-rata atmosfer, laut

dan daratan Bumi. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa,

"sebagian besar peningkatan temperatur rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20

kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat

aktivitas manusia" melalui efek rumah kaca (Wikipedia Indonesia, 2009).


21/110

Gambar 2.1 Proses Efek Rumah Kaca

Mekanisme terjadinya efek rumah kaca adalah sebagai berikut (gambar 2.1). Bumi secara

konstan menerima energi, kebanyakan dari sinar matahari tetapi sebagian juga diperoleh

dari bumi itu sendiri, yakni melalui energi yang dibebaskan dari proses radioaktif (Holum,

1998:237). Sinar tampak dan sinar ultraviolet yang dipancarkan dari matahari. Radiasi sinar

tersebut sebagian dipantulkan oleh atmosfer dan sebagian sampai di permukaan bumi. Di

permukaan bumi sebagian radiasi sinar tersebut ada yang dipantulkan dan ada yang diserap

oleh permukaan bumi dan menghangatkannya.

Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca

perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.

Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbondioksida (CO 2) dan gas-

gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan

pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batubara dan bahan bakar organik lainnya yang

melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorbsinya (Wikipedia


22/110

sumber karbon bagi tanaman, dan karbon dioksida ini tersimpan dalam biomassa, bahan

organik dalam sedimen juga batuan karbonat seperti kapur.

Sumber : http://www.columbia.edu/~vjd1/carbon.htm

Gambar 2.2 Proses Pelarutan CO2 dan Gas-Gas Atmosfer di Air

Atmosfir

Air

Batua

Pelapukan

kimia

Hasil pelapukan


23/110

2.1.3. Pengendalian Pemanasan Global

Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia meningkat sebesar 1 persen per-tahun.

Langkah-langkah yang dilakukan atau yang sedang diskusikan saat ini tidak ada yang dapat

mencegah pemanasan global di masa depan. Tantangan yang ada saat ini adalah mengatasi

efek yang timbul sambil melakukan langkah-langkah untuk mencegah semakin berubahnya

iklim di masa depan.

Ada dua pendekatan utama untuk memperlambat semakin bertambahnya gas rumah kaca.

Pertama, mencegah karbon dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut

atau komponen karbon-nya di tempat lain. Cara ini disebut carbon sequestration

(menghilangkan/mengasingkan karbon). Kedua, mengurangi produksi gas rumah kaca

(Wikipedia Indonesia, Indonesia).

1) Carbon Sequestration

Sebelum gas karbon dioksida (CO2) hasil dari pembangkit listrik dan sumber-sumber

titik lain diasingkan (sequestration), CO2 harus ditangkap dalam kondisi relatif murni.

Di Amerika, CO2 hasil produk samping dari proses-proses industri seperti produksi amonia


24/110

-

Adsorpsi (secara fisika dan kimia)

-

Distilasi suhu rendah (Low-temperature distillation)

- Pemisahan gas dengan membrane (Gas separation membranes)

-

Mineralisasi dan biomineralisasi

Kesempatan untuk pengurangan biaya secara signifikan masih terbuka dengan beberapa

inovasi riset yang dikhususkan pada ‘CO 2 captured dan separation technologies’.

Contoh kegiatan program ini adalah :

Penelitian mengenai perbaikan revolusioner dalam teknologi pemisahan dan menangkap

CO2

o Pengembangan material baru (mis: absorben fisika/kimia, carbon fiber molecular

sieve, membran polimer)

o Unit proses micro-channel dengan kinetika cepat

o Proses pemisahan dan pembentukan hidrat CO2

o Pendekatan pembakaran oksigen yang disempurnakan

(http://www.fossil.energy.gov/programs/sequestration/capture/index.html)


25/110

memiliki kewajiban membatasi emisi GRK-nya, akan tetapi dapat secara sukarela

berkontribusi dalam pengurangan emisi global dengan menjadi tempat pelaksanaan proyek

CDM.

Indonesia meratifikasi Konvensi Perubahan Iklim melalui UU No. 6 tahun 1994. Dengan

meratifikasi Protokol Kyoto berarti membuka peluang bagi Indonesia untuk menarik lebih

banyak investor. Mengembangkan proyek CDM, akan bermanfaat dalam upaya menuju

pembangunan berkelanjutan. Sebagai konsekuensinya, akan diperlukan persiapan di

berbagai aspek mulai dari kebijakan dan regulasi, keuangan dan aspek teknis dalam

implementasi CDM.

2.2 Pemanfaatan Batubara di Industri

Sebagian besar pemanfaatan batubara adalah untuk sektor industri dan

pembangkit listrik, baik pembangkit listrik milik PT. PLN maupun non PLN,

sedangkan sisanya dibuat briket batubara untuk dipergunakan pada sektor rumah


26/110

mengalirkan panas ke suatu proses. Jika air dididihkan sampai menjadi steam, volumnya

akan meningkat sekitar 1.600 kali, menghasilkan tenaga yang menyerupai bubuk mesiu yang

mudah meledak, sehingga boiler merupakan peralatan yang harus dikelola dan dijaga

dengan sangat baik. (http://www.energyefficiencyasia.org/ )

2.2.1.1 Pemanfaatan Steam

Energi kalor yang dibangkitkan dalam sistem boiler memiliki nilai tekanan,

temperatur, dan laju aliran yang menentukan pemanfaatan steam yang akan digunakan.

Berdasarkan ketiga hal tersebut sistem boiler mengenal keadaan tekanan-temperatur rendah

(low pressure/ LP ), dan tekanan-temperatur tinggi (high pressure/ HP ). Dengan perbedaan itu,

maka steam yang keluar dari sistem boiler dapat dimanfaatkan untuk:

-

suatu proses dimana steam tersebut digunakan untuk memanaskan cairan dan

menjalankan suatu mesin (commercial and industrial boilers), atau

-

membangkitkan energi listrik dengan merubah energi kalor menjadi energi mekanik

kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik (power boilers),

dan


27/110

Komponen ini merupakan tempat penampungan air panas dan pembangkitan steam.

Steam masih bersifat jenuh (saturated steam).

- Superheater

Komponen ini merupakan tempat pengeringan steam dan siap dikirim melalui main

steam pipe dan siap untuk menggerakkan turbin uap atau menjalankan proses

industri.

- Air Heater

Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan

udara luar yang diserap untuk meminimalisasi udara yang lembab yang akan masuk

ke dalam tungku pembakaran.

-

Economizer

Komponen ini merupakan ruangan pemanas yang digunakan untuk memanaskan air

dari air yang terkondensasi dari sistem sebelumnya maupun air umpan baru.

- Safety valve

Komponen ini merupakan saluran buang steam jika terjadi keadaan dimana tekanan

steam melebihi kemampuan boiler menahan tekanan steam.


28/110

sumber : Idemitsu Kosan Co., Ltd; Imam, 2009

Gambar 2.3 Tipe Boiler Berdasarkan Metode Pembakaran

Tabel 2.1 Keuntungan dan Kerugian Boiler Berdasarkan Pembakaran

No Tipe Boiler Kelebihan Kelemahan

1 Stoker

Combustion

Konstruksinya relatif sederhana. - Limbah yang diproduksi pembakaran

lebih banyak

- Panas yang dihasilkan kurang merata

jika tidak ada komponen pendukung

- Effisiensi relatif rendah

a. Stoker Boiler b. PCC Boiler c. FBC Boiler

batubara

udara udaraudara

batubar

batubar


29/110

di atas kisi api (traveling fire grate) pada stoker boiler . Bila kadar abunya sangat sedikit,

lapisan abu tidak akan terbentuk di atas kisi tersebut sehingga pembakaran akan

langsung terjadi pada kisi, yang dapat menyebabkan kerusakan yang parah pada bagian

tersebut. Oleh karena itu, kadar abu batubara yang disukai untuk tipe boiler ini adalah

sekitar 10 – 15%. Adapun tebal minimum lapisan abu yang diperlukan untuk pembakaran

adalah 5cm.

- Pembakaran Batubara Serbuk (Pulverized Coal Combustion /PCC)

Saat ini, kebanyakan PLTU terutama yang berkapasitas besar masih menggunakan

metode PCC pada pembakaran bahan bakarnya. Hal ini karena sistem PCC merupakan

teknologi yang sudah terbukti dan memiliki tingkat kehandalan yang tinggi. Upaya

perbaikan kinerja PLTU ini terutama dilakukan dengan meningkatkan suhu dan tekanan

dari uap yang dihasilkan selama proses pembakaran. Perkembangannya dimulai dari sub

critical steam, kemudian super critical steam, serta ultra super critical steam (USC).

Pada PCC, batubara diremuk dulu dengan menggunakan coal pulverizer (coal mill) sampai

berukuran 200 mesh (diameter 74μm), kemudian bersama – sama dengan udara


30/110

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.


31/110

Sumber : Coal Science Handbook, 2005; Imam, 2009

Gambar 2.4 Tipe Boiler FBC

2.2.1.4 Kinerja Boiler


32/110

Parameter kinerja boiler, antara lain efisiensi dan rasio penguapan berkurang

terhadap waktu. Penurunan ini dapat disebabkan buruknya pembakaran kotornya

permukaan penukar panas serta buruknya operasi dan pemeliharaan. Bahkan, boiler yang

baru sekalipun jika kualitas bahan bakar dan kualitas air tidak sesuai dapat mengakibatkan

buruknya kinerja boiler.

Neraca panas dapat membantu mengidentifikasi kehilangan panas yang dapat atau tidak

dapat dihindari. Uji efisiensi boiler dapat membantu dalam menemukan penyimpangan

efisiensi boiler dari efisiensi terbaik dan target area permasalahan untuk tindakan perbaikan.

Proses pembakaran dalam boiler dapat digambarkan dalam bentuk diagram alir energi

(Gambar 2.5). Diagram ini menggambarkan tentang bagaimana energi masuk dari bahan

bakar diubah menjadi aliran energi dengan berbagai kegunaan dan menjadi aliran

kehilangan panas dan energi. Panah tebal menunjukkan jumlah energi yang dikandung

dalam aliran masing-masing.


33/110

-

Udara berlebih (diturunkan hingga ke nilai minimum yang tergantung dari teknologi

burner, operasi (kontrol), dan pemeliharaan).

-

Suhu gas cerobong (diturunkan dengan mengoptimalkan perawatan (pembersihan),

beban; burner yang lebih baik dan teknologi boiler).

Kehilangan karena bahan bakar yang tidak terbakar dalam cerobong dan abu

(mengoptimalkan operasi dan pemeliharaan; teknologi burner yang lebih baik).

Kehilangan dari blowdown (pengolahan air umpan segar, daur ulang kondensat)

Kehilangan kondensat (manfaatkan sebanyak mungkin kondensat)

Kehilangan konveksi dan radiasi (dikurangi dengan isolasi boiler yang lebih baik)

2.2.1.5 Pengguna Batubara

Pengguna batubara paling besar untuk boiler adalah pembangkit listrik (PLTU).

Adapun salah satu contoh di industri yaitu industri tekstil.

1) Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)

Pada PLTU, batubara dibakar di boiler menghasilkan panas yang digunakan untuk


34/110

Sumber : www.canadiancleanpowercoalition.com

Keterangan gambar:

1. Batubara ; sebagai bahan bakar utama Pembangkit

2. Pulverizer ; untuk menghaluskan batubara hingga menyerupai butir-butir beras

3. Boiler ;

4. Cerobong, pengendap

5.

Turbin6. Sistem kondensor dan pendingin

7. Sistem pengolahan air

8. Sistem pembuangan abu

9. Substasiun/ transformer

Gambar 2.7 Skema PLTU Berbahan Bakar Batubara

Komponen-komponen terpenting pada sebuah PLTU adalah boiler, turbin uap dan

generator. Siklus Rankine terkadang diaplikasikan sebagai siklus Carnot, terutama dalam

menghitung efisiensi. Sebuah mesin nyata (real) yang beroperasi dalam suatu siklus pada

temperatur TH (temperature high) and TC (temperature cold ) tidak mungkin melebihi efisiensi

mesin Carnot (Wikipedia Indonesia, 2009). Persamaan efisiensi Carnot dituliskan berikut ini:

Formatted: Space After: 0 pt, Line spacing:single


35/110

Pengaruh Teknologi Pembakaran Terhadap Efisiensi dan Emisi CO2

Dari segi lingkungan, jumlah emisi CO2 per satuan kalori dari batubara adalah yang

terbanyak bila dibandingkan dengan bahan bakar fosil lainnya. Perbandingan batubara,

minyak, dan gas adalah 5:4:3. Sehingga berdasarkan uji coba, diketahui bahwa kenaikan

efisiensi panas sebesar 1% akan dapat menurunkan emisi CO2 sebesar 2,5 %. Dengan

demikian, efisiensi panas yang meningkat akan dapat mengurangi beban lingkungan secara

signifikan akibat pembakaran batubara. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa teknologi

pembakaran (combustion technology ) merupakan bagian utama upaya peningkatan efisiensi

pemanfaatan batubara secara langsung sekaligus upaya antisipasi isu lingkungan ke

depannya (Imam, 2009).

Saat ini, teknologi pembakaran batubara (lihat Bab 2.2.1/Cara Pembakaran Bahan Batubara)

mengalami perkembangan terutama akibat pengaruh faktor tekanan udara pembakaran.

Untuk Bubbling FBC berkembang dari PFBC menjadi Advanced PFBC (A-PFBC), sedangkan

untuk CFBC selanjutnya berkembang menjadi Internal CFBC (ICFBC) dan kemudian


36/110

dibangun pada tahun 1950-1960-an. Disamping itu PLTU-batubara modern menghasilkan

debu, belerang dan NOx dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan PLTU lama.

Berikut adalah contoh-contoh PLTU-batubara modern di dunia. Di Jerman terdapat PLTU

lignit berkapasitas 965 MW menggunakan turbin dengan uap superkritis (supercritical

steam). PLTU ini beroperasi pada tahun 2003 di Niederaußem / Rheinland dan mempunyai

efisiensi lebih dari 43%. Di Australia terdapat PLTU batubara (‘Millmerran’ black coal power

station) berkapasitas 860 MW dengan efisiensi sekitar 40%. Di Jepang terdapat PLTU

batubara (Tachibanawan-2 black coal power station) berkapasitas 1,050 MW dan memiliki

efisiensi sekitar 42%.

Efisiensi PLTU baik berbahan bakar lignit (LG) atau Hard coal (HG) diprediksi akan terus

mengalami peningkatan (Gambar 2.8) dengan diterapkannya teknologi pengeringan

batubara dan digunakannya turbin dengan suhu uap air lebih tinggi pada beberapa tahun ke

depan.


37/110

Sumber : CIAB, 2005

Gambar 2.8 Penempatan Teknologi Pembakaran Batubara Jenis Lignit

Tingkat teknologi

Efisiens

i

Aliran secara komersial


38/110

Yang diperhitungkan sebesar 40% dari Kapasitas Pembangkit Listrik Global

Berbahan Bakar Batubara

Peningkatan efisiensi PLTU batubara di China, India dan Rusia walaupun hanya beberapa

persen (seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.2), akan mengurangi emisi CO2 sebesar 283

juta ton per tahun. Jumlah ini sama dengan sepertiga dari total emisi CO2 di Jerman.

Dalam jangka panjang, setelah tahun 2020, efisiensi teknologi pembakaran batubara dapat

mencapai hingga 50%. Pembangkit listrik modern dengan efisiensi 50% ini, berarti dapat

mengurangi emisi CO2 sebesar 28% dibandingkan dengan efisiensi pembangkit listrik dalam

keadaan normal, yaitu sekitar 36%.

Penggantian pembangkit listrik yang lebih tua dengan pembangkit listrik baru (modern) juga

akan menghasilkan berbagai manfaat tambahan, yaitu di antaranya efisiensi penggunaan

batubara yang lebih besar, pengurangan polutan konvensional seperti emisi SO2, NOx dan

partikulat serta pengurangan biaya untuk menerapkan kontrol emisi udara yang mungkin


39/110

Proses kering meliputi pemintalan benang ( yarn) pada spinning mill, pelilitan benang

pada kumparan (gulungan), penenunan pada weaving mill, knitting (pekerjaan rajutan).

2)

Proses basah

Proses produksi tekstil dengan proses basah meliputi langkah-langkah sebagai berikut:

a.

Pencucian.

Pencucian adalah proses pengeluaran kotoran-kotoran industri dan anorganik yang

dapat mengganggu proses-proses selanjutnya. Pencucian dilakukan dengan

menggunakan bahan pencuci yang dilarutkan ke dalam air, misalnya surfaktan.

b. Pemrosesan (Processing)

Dalam industri tekstil, processing adalah pemberian bahan pelapis pada permukaan

produk-produk tekstil atau pemindahan bahan-bahan dari serat (fiber) secara kimia.

BAHAN PEMBUATAN KEGUNAAN


40/110

Gambar 2.9 Diagram Pohon Untuk Beberapa Jenis Produk Tekstil

Batubara di dalam industri tekstil dipakai sebagai bahan bakar boiler untuk menghasilkan

uap panas (steam) yang digunakan untuk memanaskan cairan dan menjalankan suatu mesin

dalam tahapan proses terutama pada tahap :

- Pemasakan (caustic scouring). Proses pemasakan untuk memindahkan kotoran. Proses ini

dibantu dengan penambahan surfaktan. Pemasakan untuk memindahkan kotoran

memberikan hasil yang lebih baik daripada pencucian dengan air dingin.

- Pemutihan (bleaching). Proses ini dilakukan dengan menggunakan larutan peroksida atau

khlorin dikombinasikan dengan sodium silikat dan soda kaustik.

-

pencelupan/pewarnaan (Dyeing), merupakan proses pemberian warna.

-

Pencucian, terutama pada pencucian dengan bahan kimia (dry cleaning).

-

Pencetakan. Proses di mana catatan-catatan berwarna diletakkan pada kain menggunakan

roller atau mesin pencetak dengan screen. Warna-warna dilekatkan dengan

menggunakan proses penguapan atau cara pengolahan yang lain


41/110

Sumber: http://ies.lbl.gov/iespubs/Process_Step_Benchmarking_ACEEE_LBNL-50444.doc

Gambar 2.10 Proses Produksi Semen

Dalam industri semen, energi panas merupakan kebutuhan yang paling utama terutama

untuk operasi pembakaran dalam tanur putar. Operasi pembakaran di tanur putar

Bahan baku

hasil

Persiapan bahan

bakar tanur

Peremukan dan pengeringan

zat aditif (gips, abu terbang,

Produksi klinker(Pyro-processing)

Penghalusandan

encam ura

Penghalusan

akhir

Pengemasan dan

transportasi


42/110

-

CO2 dari konsumsi listrik

-

Sebagian kecil dari proses transportasi , penerangan, dan lain-lain

Dalam menentukan suatu alat evaluasi CDM (clean development mechanism) dalam rangka

mengurangi emisi CO2 pada produksi semen, perlu ditetapkan suatu patokan nilai kinerja

untuk masing-masing tahapan. Tahapan yang paling banyak menyerap energi dari proses

produksi semen diidentifikasi ada tiga tahap, yakni:

-

Proses produksi klinker

-

Penggilingan bahan baku

-

Penghalusan semen.

Nilai kinerja masing-masing tahap berdasarkan teknologi pendekatan pembandingan

(Benchmarking Value) disajikan pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Nilai Kinerja Pembandingan untuk Produksi Semen

Tahapan Proses Nilai Kinerja

Persiapan (penggilingan) bahan baku20


43/110

3. PROGRAM KEGIATAN

Pelaksanaan kegiatan kajian emisi CO2 dari pembakaran batubara di Indonesia

meliputi:

1) Kajian teknologi pemanfaatan batubara di Indonesia saat ini yang meliputi

identifikasi teknologi, perhitungan efisiensi peralatan, dan prediksi emisi CO 2.

2) Prospek pengembangannya ke depan berkaitan dengan pengurangan CO2

berupa tahap persiapan desain alat dan adsorben.

3.1 Kajian Teknologi Pemanfaatan Batubara di Indonesia Saat Ini

Kegiatan untuk mendukung hal ini dilakukan dengan cara pengumpulan dan

evaluasi data untuk membuat perhitungan efisiensi peralatan pembakaran

batubara/efisiensi energi dan prediksi emisi CO2 berdasarkan data yang


44/110

Penggabungan data primer dan sekunder ini dijadikan sebagai bahan dalam

perhitungan efisiensi dan prediksi emisi CO 2 dari pemanfaatan batubara.

Bahan dan Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan pada kegiatan pengambilan contoh (sampling) dan

pengukuran kondisi operasional proses di PLTU dan perusahaan tekstil adalah

sebagai berikut:

Stack Sampler

Thermocouple

Vacuum pump

GPS (Global Positioning System)

Adapun, alat-alat untuk percobaan studi pendahuluan pengurangan CO 2 berupa

persiapan adsorben terdiri dari :


45/110

Pengujian laboratorium dilakukan terhadap contoh batubara, abu batubara, gas

buang, dan hasil percobaan adsorben.

Pengujian kualitas batubara, abu batubara, dan gas buang berdasarkan

standar yang berlaku. Pengujian yang dilakukan terhadap masing-masing contoh

tersebut adalah sebagai berikut :

- Batubara : nilai kalor, ultimate dan proximate analysis

- Abu Batubara : LOI dan nilai kalor

- Gas buang : kandungan gas O 2, CO2, N2

Adapun pengujian laboratorium pada percobaan persiapan adsorben meliputi

analisis karakteristik zeolit alam asal, analisis luas permukaan dan analisis XRD

zeolit hasil aktivasi asam dan zeolit hasil aktivasi amin serta kandungan amin dalam

zeolit aktivasi amin

3.1.2 Evaluasi Data

Untuk mengetahui nilai efisiensi boiler dengan pembakaran batubara


46/110

Adsorben pertama yang dipilih adalah zeolit dengan alasan keberadaannya

yang mudah didapat, harga yang terjangkau, dan telah ada eksperimen yang

telah dilakukan sebelumnya terhadap zeolit sintetis 13X (Ravikrishna Chatti dkk,

2009). Tahapan kegiatan yang dilakukan adalah :

- Pengecilan ukuran zeolit.

Zeolit dipreparasi sampai diperoleh ukuran partikel sekitar 1,5 mm.

- Aktivasi zeolit alam dengan asam.

Asam yang dipergunakan adalah larutan asam klorida (HCl) dengan 3 macam

konsentrasi, yaitu : 1 M, 2 M, 3 M.

Zeolit alam direndam dan sesekali diaduk sambil dipanaskan selama ± 1 jam,

lalu disaring dan dikeringkan di udara terbuka. Kemudian dipanaskan pada

suhu 200-300 oC di oven sampai kering sekali.

- Karakterisasi hasil aktivasi zeolit dengan asam mineral.

Zeolit yang telah diaktivasi dengan HCl ini dianalisis luas permukaan dengan

surface area meter dan komposisi mineralnya dengan XRD. Hasil analisis

tersebut dipakai untuk memilih zeolit dengan luas permukaan paling besar


47/110

4. METODOLOGI


48/110

Dikenal juga sebagai ‘metode input-output’ karena kenyataan bahwa

metode ini hanya memerlukan keluaran/ output (steam) dan panas

masuk/ input (bahan bakar) untuk evaluasi efisiensi. Efisiensi ini dapat

dievaluasi dengan menggunakan rumus:

Parameter yang dipantau untuk perhitungan efisiensi boiler dengan

metode langsung adalah:

- Jumlah steam yang dihasilkan per jam (Q) dalam kg/jam

- Jumlah bahan bakar yang digunakan per jam (q) dalam kg/jam

- Tekanan kerja (dalam kg/cm2(g)) dan suhu lewat panas ( oC), jika ada

- Suhu air umpan (oC)

- Jenis bahan bakar dan nilai panas kotor bahan bakar (GCV) dalam kkal/kg


49/110

ii. Penguapan air yang terbentuk karena H 2 dalam bahan bakar

iii. Penguapan kadar air dalam bahan bakar

iv. Adanya kadar air dalam udara pembakaran

v. Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu terbang/ fly ash

vi. Bahan bakar yang tidak terbakar dalam abu bawah/ bottom ash

vii. Radiasi dan kehilangan lain yang tidak terhitung

Kehilangan yang diakibatkan oleh kadar air dalam bahan bakar dan yang

disebabkan oleh

pembakaran hidrogen tergantung pada bahan bakar, dan tidak dapat

dikendalikan oleh

perancangan.

Data yang diperlukan untuk perhitungan efisiensi boiler dengan

menggunakan metode tidak langsung adalah:

- Analisis ultimate bahan bakar (H2, O2, S, C, kadar air, kadar abu)

- Persentase oksigen atau CO2 dalam gas buang

- Suhu gas buang dalam oC (Tf)


50/110

2. Prospek pengembangannya ke depan berkaitan dengan pengurangan CO 2.

Kegiatan ini baru berupa s tudi pendahuluan pengurangan CO 2 dari pembakaran

batubara skala laboratorium yang dibagi menjadi dua tahap, yaitu :

1) Persiapan alat pengurang CO2 berupa pra-perancangan alat dengan

prinsip fluidisasi.

2) Persiapan material adsorben CO 2 berupa aktivasi zeolit alam dengan asam

dan larutan aminalkohol berikut karektarisasinya yang meliputi:

- Luas permukaan dengan alat surfacemeter

- Komposisi adsorben menggunakan X-RD analyzer

- Kandungan amin secara titrimetri


51/110

5. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari hasil pelaksanaan kegiatan di beberapa industri pengguna batubara dan kegiatan di

studio serta laboratorium Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara diperoleh beberapa hal

yang meliputi:

1)

Kajian teknologi pemanfaatan batubara di Indonesia saat ini.- Efisiensi peralatan pembakaran batubara di PLTU, industri tekstil, dan penggunaan

energi industri semen.

- Prediksi emisi CO2 di Indonesia secara umum.

2) Persiapan desain alat pengurang dan adsorben gas CO2

Adapun data lengkap hasil analisis dan perhitungan disajikan pada lampiran.

5.1 Kajian Teknologi Pemanfaatan Batubara di Indonesia Saat Ini.

Berikut adalah uraian hasil pengumpulan dan evaluasi data mengenai


52/110

7. PT. PLN Sektor Pembangkitan Labuhan Angin

Tabel 5.1 merupakan data umum dari PLTU dan tabel 5.2 menyajikan data hasil evaluasi dari

data primer dan sekunder masing-masing PLTU-B.

Tabel 5.1 Data Umum PLTU Batubara

NamaPLTU-B

Lokasi Operator/Pemilik Tahun OperasiDaya

TerpasangTeknologi

Pembakaran

Ombilin SumbarPLN PikitringSumbagsel 1996 2 x 100 MW PCC

Bukit Asam SumselPLN PikitringSumbagsel

1987 (unit 1 &2)1994 (unit 3)1995 (unit 4)

4 x 65 MW PCC

Paiton PLN Jatim PT. PJB1993 (unit 2)1994 (unit 1)

2 x 400 MW PCC

Asam-Asam KalselPLN PikitringKalselteng

2000 2 x 65 MW PCC

Tarahan 3 & 4 LampungPLN PikitringSumbagsel

2007 2 x 100 MW CFBC

Tanjung Jati B JatengPLN UB TanjungJati/PT. CentralJava Power

2006 2 x 660 MW PCC


53/110

Menurut data umum dari masing-masing PLTU-B, terlihat PLTU-B paling lama

beroperasi adalah PLTU-B Bukit Asam (awal operasi tahun 1987) dan yang masih baruadalah PLTU-B Labuhan Angin yang menerapkan teknologi CFBF yang secara teori

tidak memerlukan persyaratan spesifikasi bahan bakar yang seketat teknologi PCC.

Adapun PLTU-B Tanjung Jati B didesain untuk menjadi pembangkit listrik modern, dengan

dilengkapi instalasi pengendali dampak lingkungan yang lengkap termasuk peralatan

pemantau dan pengendali kandungan SOx dan NOx. Kaitannya dengan nilai efisiensi (versi

Puslitbang Tekmira) yang tercantum pada tabel 5.2, terlihat adanya pengaruh usia PLTU-B

dan pembaharuan teknologi terhadap efisiensi peralatan yang mana PLTU-B Tanjung Jati

dengan usia relatif baru dan teknologi PCC yang modern serta daya terpasang paling besar

menunjukkan efisiensi paling tinggi dengan nilai 36 %.

Adapun berdasarkan tabel 5.2, menunjukkan hal-hal sebagai berikut:

- Kapasitas Listrik

Dari 7 PLTU-B yang ditinjau, kapasitas listrik yang terpasang paling tinggi adalah PLTU-B


54/110

Gambar 5.2 Grafik Hubungan Nilai Kalor dengan Efisiensi PLTU-B

-

Nilai KalorHasil pengambilan contoh batubara di 7 PLTU-B diperoleh nilai kalornya antara 4212 –

6387 kkal/kg. Nilai kalor yang mencapai sekitar ± 6000 kkal/kg adalah PLTU-Ombilin dan

Tanjung Jati B, sedangkan yang nilai kalori sekitar 4000-an adalah PLTU-B Labuhan Angin

dan nilai kalor di PLTU-B lainnya mencapai sekitar 5000-an.

33

27

34

27

34

36

35

25

27

29

31

33

35

37

4000 4500 5000 5500 6000 6500

E f i s i e n s i T o t a l , %

Nilai kalor, kkal/kg


55/110

Jika dilihat dari hasil pengujian komposisi kimia (Tabel II.1.1 pada lampiran II), hasilnya

menunjukkan kualitas batubara yang tinggi sehingga efisiensi totalnya bisa lebih

ditingkatkan lagi dengan menurunkan laju panas turbin, yaitu dengan mengatasi

kehilangan panas akibat blowdown dan kondensat (dpt dilihat di bab 2.2.1.4)

Laju panas turbin (Turbine heat rate) adalah banyaknya panas yang keluar per KWH

listrik. Semakin tinggi nilai turbine heat rate maka boiler tersebut akan kurang baik

sehingga akan mengakibatkan penurunan efisiensi.Dilihat dari tabel 5.2, PLTU-B Tanjung jati memiliki nilai turbine heat rate paling kecil dan

efisiensinya pun paling tinggi, sedangkan PLTU-B yang lain turbine heat rate-nya di atas

2000 kkal/KWH.

PLTU-B Bukit Asam

Pada tabel II.1.1, terlihat nilai kalor batubara hampir 5000 kkal dengan kandungan

karbon total yang cukup signifikan (54,38 %), LOI di abu batubara 0,62% tetapi nilai kalor

dalam abu batubara cukup besar (486 kkal/kg). Ini berarti ada ketidaksempurnaan saat

pembakaran (tidak semua karbon terbakar). Hal ini bisa ditangani dengan


56/110

Nilai efisiensi dari ketiga PLTU-B masing-masing secara berurutan adalah 34 %, 36 %,

dan 35 %. Nilai tersebut sesuai dengan penerapan kondisi peralatan PLTU dan teknologi

pembangkit yang masih baru.

- Laju Alir Batubara

Laju alir batubara yang paling tinggi dikonsumsi PLTU-B adalah 270.885 kg/jam (PLTU-B

Tanjung Jati) dan terendah sebesar 207.050 kg/jam (PLTU-B Paiton). Berdasarkan laju alirbatubara ini dan dengan mengetahui kandungan karbon di dalamnya maka banyaknya

CO2 yang dilepaskan ke udara dapat diprediksi. Tabel 5.3 memperlihatkan nilai emisi CO 2

menurut konsumsi batubara.

Meningkatnya efisiensi akan mengurangi jumlah batubara yang dikonsumsi sehingga

jumlah CO2 yang dihasilkan pun akan berkurang. Berdasarkan Tabel 5.3, jika efisiensi

masing-masing PLTU ditingkatkan 1 % maka prediksi emisi CO2 yang dihasilkan akan

berkurang sebesar 39 ton/jam.


57/110

Kajian efisiensi industri tekstil dilakukan di wilayah Kabupaten Bandung. Dari 116 perusahaan

tekstil yang terdata berdasarkan Laporan BPLHD Kabupaten Bandung Tahun 2008, telah

dipilih 25 perusahaan tekstil yang dianggap memiliki data lengkap. Hasil perhitungan

disajikan pada Tabel 5.4. Pada umumnya, perusahaan tekstil menerapkan cara pembakaran

antara chain grate dan fluidized dengan berbagai merk lokal maupun impor.

Dari 25 perusahaan tekstil yang dikunjungi, PT. Daliateks merupakan pengguna batubaraterbesar karena batubara tersebut digunakan untuk menggabungkan dua sistem boiler

dimana sistem boiler keadaan tekanan-temperatur tinggi (HP) untuk membangkitkan energi

listrik bagi keperluan operasional pabrik. Kemudian sisa steam dari turbin dengan keadaan

tekanan-temperatur rendah (LP) dimanfaatkan ke dalam proses industri dengan bantuan

heat recovery boiler .

Dari Tabel 5.4, efisiensi boiler yang diperoleh antara 78 – 91 %. Nilai tersebut tidak jauh

berbeda dengan nilai efisiensi boiler di PLTU-B. Adapun nilai kalor dari hasil pengambilan

contoh batubara diperoleh kisaran antara kualitas batubara rendah (low rank coal, < 5100


58/110

No Nama PabrikEffisiensiBoiler (%)

Nilai Kalor(kkal/kg)

Laju alir Batubara(kg/jam)

Kapasitas Boiler(ton steam/jam)

Teknologi

1 Dactex 91 6229 1063,95 38,21

C h a i n

G r a t e

2 Adetex 88 4578 1050,14 27,71

3 BSTM 89 4366 1210,35 30,46

4 Sinar Majalaya 88 4931 891,54 25,34

5 Sipatex 78 4322 2055,31 51,21

6 Nagamas 88 5024 755,24 21,87

7 Dhanar Mas 89 5822 667,30 22,40

8 RCP 86 4248 3312,50 81,12

9 Bima Jaya 82 4642 2246,85 60,13

10 Anugrah 82 4951 1360,81 38,84

F l u i d i z e d

11 Naga Sakti 85 4484 2764,38 71,46

12 Sinar Baru 86 5010 2647,23 76,46

13 Tastex 87 4913 785,20 22,24

14 Famatex 89 4977 1294,33 37,14

15 Alenatex 89 4470 704,81 18,16

16 Panca Agung 87 5332 3463,32 106,46

17 Badjatex 90 5648 1213,52 39,51

18 BCP 90 6106 721,88 25,41

19 Himalaya 85 4568 1574,30 41,46

20 Vonex 87 4836 1186,83 33,09


59/110

Gambar 5.3 memperlihatkan hubungan antara kapasitas boiler dengan nilai efisiensi dengan

teknologinya. Dari gambar tersebut tidak bisa dipastikan bahwa salah satu teknologi

pembakaran lebih baik efisiensinya. Namun, dari hasil pengamatan temperatus gas buang

pada Tabel II.2.4 pada lampiran, terlihat pada umumnya boiler dengan teknologi fluidized

bed menghasilkan temperatur gas buang lebih kecil (selisih temperatur dengan chain grate

mencapai 30 oC lebih rendah). Sehingga hilang panas akibat gas buang lebih kecil juga.

Tetapi pada prinsipnya, efisiensi boiler sangat tergantung bagaimana pengoperasian danpemeliharaan dari boiler tersebut.

80

82

84

86

88

90

92

E f i s i e n s i B o i l e r , %

Chain Grate

Fluidized

Power Plant


60/110

(kg/jam) (kg/jam)

1 Dactex 1063.95 13092 Adetex 1050.14 1286

3 Famatex 1294.33 1796

4 BSTM 1210.35 1484

5 Sinar Majalaya 891.54 1162

6 Alenatex 704.81 958

7 Sipatex 2055.31 2647

8 Nagamas 755.24 11929 Panca Agung 3463.32 5430

10 Badjatex 1213.52 2017

11 Dhanar Mas 667.30 1176

12 BCP 721.88 1484

13 RCP 3312.50 3797

14 Himalaya 1574.30 2075

15 Bima Jaya 2246.85 2753

16 Vonex 1186.83 1397

17 Sinar Sari 1190.83 1819

18 Cemara Agung 746.32 955

19 Budi Agung 1416.61 2245

20 Anugrah 1360.81 1963


61/110

Tabel 5.5 merupakan hasil evaluasi data dari kedua pabrik semen tersebut.

Tabel 5.5 Hasil Evaluasi CDM di Pabrik Semen

Tahapan Proses Nilai KinerjaPT.

Indocement

PT. Semen

Padang

Persiapan

(penggilingan) bahanbaku

20

kWh/ton bahan baku

- 21

kWh/ton bahanbaku

Produksi klinker3200

MJ/ton klinker3150

MJ/ton klinker4082

MJ/ton klinker

Penghalusan semen36

kWh/ton semen

105kWh/tonsemen

39kWh/ton semen

Keterangan : - = belum diperoleh data yang jelasSumber data =PT. Indocement dari http://www.osun.org/Indocement+Tunggal+Prakarsa-ppt.html PT. Semen Padang dari pengolahan data sekunder perusahaan

Dari Tabel 5.5 di atas, CDM di PT. Indocement telah lebih jauh penerapannya dibandingkan

di PT. Semen Padang. Perbedaan ini disebabkan di PT. Indocement, untuk mengurangi emisi


62/110

kenaikan pertumbuhan ekonomi karena pertumbuhan ekonomi akan meningkatkan daya

beli masyarakat yang pada akhirnya konsumsi batubara menjadi lebih banyak.

Peningkatan pemakaian batubara di dalam negeri harus diantisipasi karena batubara

mempunyai faktor emisi CO2 lebih besar dibandingkan energi fosil lainnya.

Pemanfaatan Batubara Domestik

Batubara digunakan sebagai energi pada pembangkit listrik ( power plant ), industri keramik

dan semen, industri pulp dan kertas, industri logam, dan penggunaan lainnya. Penggunaan

batubara di dalam negeri mengalami peningkatan pada semua jenis industri, yaitu dari 22

juta ton pada tahun 2000 menjadi 61 juta ton pada tahun 2007.

Pada tahun 2007, sebagian besar batubara digunakan untuk pembangkit listrik (62,17%),diikuti oleh keramik dan semen (12,88%) , pulp dan paper (3,15%), industri logam (0,57%),

briket (0,08%), dan lain-lain (21,13%). Pertumbuhan rata-rata konsumsi batubara dalam

negeri dari tahun 2000-2007 adalah 16% (Tabel 5.6.).


63/110

Emisi CO2 di dalam negeri mengalami peningkatan dari 41,78 juta ton pada tahun 2000

menjadi 114,95 juta ton pada tahun 2007. Emisi CO2 pada tahun 2007 terdiri atas

pembangkit listrik 60,63 juta ton, semen dan keramik 12,16 juta ton, pulp dan kertas 3,74 juta

ton, industri logam 0,70 juta ton, briket 0,09 juta ton, dan penggunaan lain 37,63 juta ton

(Gambar 2.9.).

Pembangkit listrik yang ada saat ini memakai batubara dengan nilai kalor sekitar 5.200

kkal/kg dan kandungan karbon rata-rata 54 %, atau mempunyai faktor emisi sebesar 24,9

tC/TJ. Pembangkit listrik program percepatan menggunakan batubara dengan nilai kalori

sekitar 4.200 kkal/kg dan kandungan karbon rata-rata 47 %, atau faktor emisi 27,1 tC/TJ.

Dengan demikian, emisi CO2 dari pembangkit listrik akan mengalami peningkatan akibat

penggunaan batubara kalori lebih rendah. Perhitungan emisi CO2 menggunakan batubara

dengan rata-rata kadar karbon 51 %.

80

100

120

u t a t o n )

total Emisi CO2


64/110

Gambar 5.6 Prediksi Emisi CO2 dari Pembakaran Batubara sampai 2025 berdasarkan BaU

Adapun berdasarkan data dari BaU, prediksi emisi CO 2 dari batubara tahun 2025 tanpa

efisiensi akan mencapai 900-an juta ton (Gambar 5.6).

5.2 Persiapan Desain Alat Pengurang dan Adsorben Gas CO2

Kegiatan pembuatan desain alat pengurang dan adsorben CO2 merupakan kegiatan

0

200

400

600

800

1000

2008 2009 2010 2015 2020 2025

J u t a T o n

Tahun


65/110

Zeolit asli


66/110

Gambar 5.7 Grafik Analisis XRD Zeolit Asli dan Zeolit Aktivasi Variasi Konsentrasi Asam

Adapun hasil analisis dengan surface meter (Tabel 5.7), menunjukkan bahwa zeolit aktivasi

asam mengalami perubahan dan kondisi optimum diperoleh pada zeolit aktivasi asam 2 M

dengan nilai sebagai berikut:

-

Luas permukaan, m2

/gr : 159,5- Total volume pori, mL/gr : 0,1794

- Ukuran pori, Å : 22,49

Meningkatnya luas permukaan partikel zeolit menunjukkan bahwa perlakuan awal dengan

asam memberikan sifat zeolit yang lebih baik.


67/110

Tabel 5.8 Analisis Kandungan Amin Pada MEA

KodeN-NH3 (ppm)

MEA 50 %, awal 0,20

MEA 50 %, sisa aktivasi


68/110

Gambar 5.8 Grafik Analisis XRD Zeolit Aktivasi MEA


69/110

Hasil analisis luas permukaan terhadap zeolit optimum aktivasi MEA dicantumkan pada Tabel

5.9. Nilainya memperlihatkan adanya penurunan yang cukup tajam antara zeolit optimum

asam dengan zeolit optimum asam aktivasi MEA, sedangkan nilai luas permukaan antara

pengadukan MEA 15 menit dengan 240 menit tidak terlalu signifikan. Dengan demikian,

waktu kontak dengan larutan MEA cukup dilakukan selama15 menit .

Selanjutnya, pada kegiatan berikutnya zeolit ini akan diujicobakan penyerapannya terhadapgas CO2 sintetis dan gas CO2 hasil pembakaran untuk mengetahui tingkat efisiensi dan

efektifnya.


70/110

6. PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Hasil kegiatan menunjukkan beberapa hal sebagai berikut:

1) Kajian teknologi pemanfaatan batubara di Indonesia saat ini.

Efisiensi Peralatan/Efisiensi Energi Pemanfaatan Batubara

PLTU Batubara

- PLTU batubara yang ditinjau ada 7, yaitu PLTU Ombilin (2 x 100 MW),

PLTU Bukit Asam (4 x 65 MW), PLTU Paiton PLN (2 x 400 MW), PLTU

Asam-Asam (2 x 65 MW), PLTU Tarahan 3 & 4 (2 x 100 MW), PLTU

Tanjung Jati B (2 x 660 MW), dan PLTU Labuhan Angin (2 x 115).

- Teknologi pembakaran batubara yang diterapkan adalah Circulating

Fluidized Bed Combustion (CFBC) di PLTU Labuhan Angin dan PLTU

Tarahan 3 & 4, sedangkan 5 PLTU lainnya menerapkan teknologi


71/110

- Penurunan efisiensi suatu peralatan bisa terjadi karena usia PLTU telah

cukup tua atau tidak ada perawatan (maintenance) yang memadai serta

bila kualitas batubara yang dipakai tidak sesuai dengan persyaratan teknis

yang ada.

- Penggantian pembangkit listrik yang lebih tua dengan pembangkit listrik

baru (modern) akan menghasilkan berbagai manfaat tambahan, yaitu di

antaranya efisiensi penggunaan batubara yang lebih besar, pengurangan

polutan konvensional seperti emisi SO2, NOx dan partikulat serta

pengurangan biaya untuk menerapkan kontrol emisi udara.

Industri Tekstil

- Efisiensi boiler 25 perusahaan tekstil berkisar antara 78 – 91 %.

- Pengaruh teknologi terlihat pada nilai temperatur gas buang. Hasil survei

diperoleh umumnya boiler dengan teknologi fluidized bed menghasilkan

temperatur gas buang lebih kecil (selisih temperatur dengan chain grate

o


72/110

Tetapi, PT Indocement telah lebih baik dari segi implementasi CDM-nya

dibandingkan PT. Semen Padang.

Prediksi CO2 Secara Umum di Indonesia

Penggunaan batubara di dalam negeri mengalami peningkatan pada semua

jenis industri, yaitu dari 22 juta ton pada tahun 2000 menjadi 61 juta ton

pada tahun 2007. Pada tahun 2025 diprediksikan total konsumsi batubara

akan mencapai 270,5 juta ton dengan total emisi dapai mencapai 900-an juta

ton.

2)

Persiapan desain alat pengurang dan adsorben gas CO2

Dalam rangka mencari alternatif teknologi pengurangan emisi CO2 pasca

pembakaran batubara (Post Combustion) telah dirancang sebuah alat dengan

prinsip teknologi fluidisasi. Adapun hasil karakterisasi terhadap adsorben zeolit

adalah sebagai berikut :


73/110

Setelah kegiatan penelitian tentang kajian emisi CO2 dilakukan, maka sebaiknya

adanya sosialisasi terutama di perusahaan-perusahaan tekstil mengenai

pengoperasian dan perawatan boiler industri agar peningkatan efisiensi energi

dapat tercapai serta monitoring konsentrasi oksigen di gas buang untuk

mengontrol udara berlebih.


74/110

adsorben zeolit yang dimodifikasi dengan amin. Literatur zeolit yang

diaktivasi amin untuk pengurangan CO2 ini baru diterbitkan awal tahun 2009.

Dan ternyata zeolit yang diaktivasi amin untuk keperluan pengurangan CO 2

harus dipersiapkan sendiri dengan kondisi optimum berdasar penelitian yang

sudah ada. Penentuan kondisi optimum zeolit amin, sampai saat ini masih

terus berlangsung.

Sebagai tindak lanjut dari kendala yang telah dihadapi ini, maka sebaiknya untuk

kendala:

1) Jika kegiatan banyak berkaitan dengan perusahaan maka komunikasi

informal dengan perusahaan yang akan dituju dijalin semenjak pengusulan

kegiatan disetujui.

2)

Kalibrasi alat pengukur gas.

3) Tetap menjalin komunikasi dengan perusahaan yang bersangkutan dan

untuk pihak perusahaan sebaiknya kaderisasi keahlian dan kompetensi


75/110

DAFTAR PUSTAKA

1. Adhi Dharma Permana, dkk., 2009. Outlook Energi Indonesia. Teknologi Energi Untuk

Mendukung Keamanan Pasokan Energi. BPPT Press. Jakarta.

2. Buana Natanegara, Bayu., 2009. Teknologi Underground Coal Gasification. 20 Desember

2009. http://www.kamase.org/?p=913 .

3. Budi Raharjo, Imam., 2009. Teknologi Pembakaran Pada PLTU Batubara. 5 November

2009. http://imambudiraharjo.wordpress.com/2009/03/06/teknologi-pembakaran-pada-

pltu-batubara/ .

4. Coal Industry Advisory Board., 2005. Reducing Greenhouse Gas Emissions. The Potensial

of Coal. International Energy Agency . Paris.

http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2005/ciab.pdf .

5. David A. Green, Thomas Nelson, and friens., 2005. Carbon Dioxide Capture From Flue Gas

Using Dry Regenerable Sorbents. Research Triangle Institute Post Office Box 12194. 30

Desember 2008.

http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/841299-GOwkfW/native/841299.pdf .

6 EDIPTEX 2007 Environmental Assessment of Textile Working Report No 24


76/110

rata+memiliki+efisiensi+33%25.&ei=3HE6S4TmOpeXkQWduNHwCA&usg=AFQjCNGlfn

KMPGPnKrFcKlF6m3nVty9oaQ .

10.

Nitaenviro., 2008. Limbah Tekstil. 16 November 2009.

http://one.indoskripsi.com/node/4177 .

11. R. Chatti et al., 2009. Amine loaded zeolites for carbon dioxide capture: Amine loading

and adsorption studies. Microporous and Mesoporous Materials 121 p. 84-89.

http://www.elsevier.com/locate/micromeso.

12.

R. Irons, G. Sekkapan, and friends., 2007. CO 2 Capture Ready Plant . IEA Greenhouse R&DProgramme, Orchard Business Centre, Stoke Orchard, Cheltenham. 28 Februari 2009.

http://www.ieagreen.org.uk/glossies/co2capture.pdf .

13. Siregar, Sakti A., 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kanisius. Yogyakarta.

14. Shiaoguo Chen, Yongqi Lu, Massoud Rostam-Abadi., 2006. Critical Review of CO2

Separation Technologies for Post Combustion Flue Gases. Hilton Alexandria Mark Center,

Alexandria, Virginia. 30 Desember 2008.

http://www.sequestration.org/publish/alexandria06_separation_tech.pdf .

15. Febriantara., 2008. Klasifikasi Boiler . 31 Desember 2008.

http://febriantara.wordpress.com/2008/10/24/klasifikasi-boiler/ .


77/110

22. (Tanpa pengarang)., 2008. Indocement CDM Project. 18 November 2009.

http://www.osun.org/Indocement+Tunggal+Prakarsa-ppt.html .

23. (Tanpa pengarang)., (Tanpa tahun). Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia , Boiler

dan Pemanas Fluida Panas. 30 Oktober 2009. http://www.energyefficiencyasia.org/ .

24. (Tanpa pengarang)., (Tanpa tahun). Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia . PT.

Indocement Tunggal Prakarsa, Tbk. 30 Oktober 2009.

http://www.energyefficiencyasia.org/ .

25. (Tanpa pengarang)., (Tanpa tahun). Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia. PT.

Semen Padang. 30 Oktober 2009. http://www.energyefficiencyasia.org/ .

26. (Tanpa pengarang)., (Tanpa tahun). Wikipedia Indonesia. 16 November 2009.

http://id.wikipedia.org/wiki/Efek_rumah_kaca.

27. (Tanpa pengarang)., (Tanpa tahun). Wikipedia Indonesia. 16 November 2009.

http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global.

28. (Tanpa pengarang). (Tanpa tahun). Wikipedia Indonesia. 16 November 2009.

http://id.wikipedia.org/wiki/Siklus_Rankine .


78/110

LAMPIRAN I

Perhitungan Neraca Massa(Contoh Perhitungan : PT Dactex)

I. Perhitungan Preparasi Batubara

1. Perhitungan Free Moisture (FM), % ar :

a. Perhitungan batubara bongkah :

Berat batubara + Pan = 1195.63 gram

Berat Pan = 284.78 gram

Berat batubara (contoh asal) = (1195.63 – 284.78) gram

= 910.85 gram dikeringkan hingga berat konstan

Berat batubara + Pan (1) = 1186.37 gram

Berat batubara + Pan (2) = 1189.03 gram

Berat rata-rata batubara = = 1187.70 gram

Berat batubara (kering) + Pan = 1187.70 gram

Berat batubara (kering) = (1187.70 – 284.78) gram

= 902.92 gram

M =


79/110

3. Perhitungan Komposisi Analisa Ultimate Batubara, % ar :

Hasil analisa pengujian batubara :

Total Sulfur (%, adb) = 2.81 %Carbon (%, adb) = 60.77 %

Hidrogen (%, adb) = 4.66 %

Nitrogen (%, adb) = 1.36 %

Oksigen (%, adb) = 30.40 %

Total = 100 %

Analisa Proksimat :

Kadar abu = 42.09 %Total Moisture (%,ar) = 23.36 %

Konversi analisa ultimat dari %, adb menjadi %, ar :

Total Sulfur (%, ar) = = = 0.97 %

Dengan perhitungan yang sama, didapatkan :Carbon (%, ar) = 21.00 %

Hidrogen (%, ar) = 1.61 %

Nitrogen (%, ar) = 0.47 %

Oksigen (%, ar) = 10.50 %

Total analisa ultimate & proksimate (%, ar) = (42.09+23.36+0.97+21.00+1.61+0.47+10.50)%

= 100 %


80/110

Dengan perhitungan yang sama, didapatkan :

Carbon = 17.5 gram mol

Hidrogen = 16.1 gram mol

Nitrogen = 0.3357 gram mol

Oksigen = 6.5625 gram mol

TM = 12.977 gram mol

2. Kebutuhan Oksigen (m³)

Berdasarkan reaksi pembakaran : C + O2 CO24H + O2 2H2O

2N + O2 2NO

S + O2 SO2

O2 yang diperlukan :

= =

= 18.714 gram mol

=

= 0.4192 m³

3. Kebutuhan Udara (m³)

Udara yang diperlukan =


81/110

Sehingga komposisi gas buang dalam % menjadi :

CO2 =

= 14.878 %

O2 = 5.579 %

N2 = 59.856 %

H2O = 14 % (didapat dari grafik hubungan antara P absolute dengan temperature stack)

Total = 94.18 % dibuat menjadi 100%

Komposisi yang digunakan dalam perhitungan effisiensi boiler :

CO2 = = 15.798 %

O2 = 5.92 %N2 = 63.56 %

H2O = 14 %

Total komposisi gas buang = 100%

5. Excess Udara (m³/kg batubara)

Seluruh perhitungan menggunakan basis excess udara sebesar 5%

Diketahui : Total komposisi gas buang = 2.63438 m³

Konversi excess udara menjadi m³ = =


82/110

III. Perhitungan Laju alir batubara, Laju alir abu, Laju alir karbon, dan emisi CO2

1. Laju alir Gas Buang (Nm³/jam)

Diketahui : Laju alir stack = 3.57 m/s = 12852 m/jamDiameter stack = 80 cm

Laju alir gas buang = = = 6456.84 m3/jam

Laju alir Gas Buang dalam Nm³/jam = = = 4518.30 Nm³/jam

2. Laju alir Batubara (kg/jam)

= =

= 1629.19 kg/jam

3. Kapasitas Boiler (ton steam/jam)

Diketahui : Laju alir batubara hitung = 1629.19 kg/jam


83/110

Kapasitas boiler =

=

= 58503 kg steam

= 59 ton steam

4. LOI, % Carbon

Diketahui : Nilai kalor abu batubara = 354 kkal/kg

Nilai kalor karbon = 8100 kkal/kg

% Carbon = =

= 4.37 %

5. Laju alir abu (kg/jam)

Diketahui : Kadar abu dalam batubara = 42.09 %

Laju alir abu = = = 685.724 kg/jam

6. Laju alir LOI (kg/jam)

Diketahui : kadar LOI, data sekunder = 15.46 %

Laju alir LOI =


84/110

9. Jumlah CO2 yang seharusnya bisa dimanfaatkan (kg/jam)

CO2 =

= = 114.8969 kg/jam

10. Jumlah CO2 keseluruhan (kg/jam)

CO2 keseluruhan = =

= 1254.4734 kg/jam

11. Jumlah CO2 yang hilang (%)

CO2 yang hilang = = = 9.16 %

IV. Perhitungan Heatloss Flue Gas, Heatloss Abu, dan Effisiensi Boiler

1. Heatloss Flue Gas (%)

Heatloss CO2 :

=


85/110

Perhitungan Energi Batubara (kkal/jam) :

Diketehui : Laju alir batubara = 1629.19 kg/jam

Nilai kalor batubara = 6229 kkal/kg

Energi batubara = = = 10148202 kkal/jam

Heatloss Flue gas, (%) = = = 5.69 %

2. Heatloss Abu (%)

Diketahui : Nilai kalor abu = 354 kkal/kg

Massa abu (+karbon) = 717.060 kg/jam

Heatloss abu = = = 253839.26 kkal/jam

Heatloss abu, (%) =


86/110

Asumsi :

1. Suhu Cerobong = 160 ⁰C (tekstil)

2. Excess udara = 5 %3. P Stack = 1 atm (tekstil)

4. Temp. Steam = 200 ⁰C (tekstil)

*****


87/110

Perhitungan Neraca Massa (PLTU)

Pada prinsipnya perhitungan neraca massa pada PLTU sama dengan perhitungan neraca massa pada

tekstil. Yang membedakan adalah :

Tekstil : Perhitungan flowrate gas buang (m3/jam) berdasarkan data stack pabrik yang meliputi

diameter stack (m) dan laju alir stack (m/s). Sehingga akan didapatkan laju alir batubara

hitung.

PLTU : Flowrate gas buang (m3/jam) didapatkan dari hasil perhitungan berdasarkan laju alir

batubara (kg/jam) pada data sekunder dan total gas buang dengan excess sebesar 5 %(m3/kg batubara).

Contoh Perhitungan (PLTU Ombilin) :

Flowrate gas buang = =

= 290287.34 m3/jam

Dengan cara yang sama pada perhitungan tekstil maka akan didapatkan efisiensi boiler pada PLTU

Ombilin sebesar 92.27 %.

Perhitungan Efisiensi Total

Diketahui : Kapasitas Listrik = 100 MW


88/110

Berdasarkan data steam :

Entalpi pada temp. steam 500 ⁰C, tekanan 80 bar = 3399.5 kj/kg = 811.801 kkal/kg


Entalpi pada temp. steam 512.6 ⁰C, tekanan 80 bar :



Entalpi pada temp. steam 512.6 ⁰C, tekanan 90 bar :

Entalpi pada temp. steam 512.6 ⁰C, tekanan 81.5 bar :

LAMPIRAN II


89/110

71

II.1 Tabel Perhitungan PLTU

II.1.1 Tabel Hasil Analisa

No Nama PerusahaanKomposisi Batubara (%) Total Nilai Kalor

Batubara

(kkal/kg)

LOI Abu

Nilai Kalor

Abu

(kkal/kg)C H O N S Ash Moisture (%)1 Ombilin 59.52 4.58 8 1.18 0.72 17.31 8.68 100 6387 1.55 325

2 Tanjung Enim 54.38 4.83 17.47 0.79 0.25 3.98 18.3 100 5000 0.62 460

3 Paiton 49.83 4.11 18.59 0.47 0.09 2.29 24.62 100 4833 15.95 486

4 Asam-Asam 42.52 3.63 17.29 0.32 0.13 4.52 31.58 100 4212 1.84 8

5 Tarahan 52.77 4.08 15.1 0.59 0.39 4.86 22.21 100 4861 9.71 196

6 Tanjung Jati B 53.4 4.03 12.67 0.99 0.68 9.55 18.67 100 5763 1.10 84

7 Sibolga 40.25 4.07 17.31 0.67 0.37 9.22 28.12 100 4018 1.42 0

II.1.2 Tabel Perhitungan Neraca Massa

NoNama

Perusahaan

Laju alir gas

buang

(m3/jam)

Laju alir gas

buang

(Nm3/jam)

LOI

Perhitungan

(% Karbon)

Laju alir

abu

(kg/jam)

Laju alir

LOI

(kg/jam)

Laju alir

karbon

dalam ash

(kg/jam)

Laju alir

total

(karbon +

abu)

kg/jam

LOI

(kg/jam)

CO2

(manfaat)

kg/jam

CO2

Total

(kg/jam)

CO2

hilang

(%)

Komposisi Flue Gas (%)

CO2 O2 N2 H2O

1 Ombilin 313969 222601 4.01 7114.41 637.05 297.21 7412 115 1090 89697 1.21 15.62 4.38 65.57 14

2 Tanjung Enim 281187 186402 5.68 1576.08 245.52 94.91 1671 10 348 78960 0.44 15.04 3.62 65.30 16

3 Paiton 1320178 925062 6.00 4741.45 33024.48 302.65 5044 805 1110 378301 0.29 15.49 4.34 64.83 15

4 Asam-Asam 247249 172735 0.10 1997.84 813.28 2.00 2000 38 7 68911 0.01 15.39 4.69 64.15 16

5 Tarahan 349389 253950 2.42 2527.20 5049.20 62.67 2590 251 230 100615 0.23 15.62 3.35 66.53 14

6 Tanjung Jati B 1843549 1359962 1.04 25869.52 2979.74 271.87 26141 288 997 530393 0.19 15.60 2.78 67.50 14

7 Sibolga 389940 275570 0.00 6463.59 995.48 0 6464 0 0 103462 0.00 14.22 4.59 61.65 17


90/110

72

II.1.3 Tabel Perhitungan Neraca Energi

No. Nama PLTU

Masuk Keluar

Effisiensi

Boiler (%)

Effisiensi

Total (%)

Energi

Batubara(kkal/jam)

Heatloss

Abu(kkal/jam)

Heatloss Flue

Gas(kkal/jam)

1 Ombilin 262505700 2408775 17888645 92 33

2 Tanjung Enim 198000000 768656 21720000 89 27

3 Paiton 1000714060 2451428 100516520 90 34

4 Asam-Asam 186170400 15999 21910014 88 27

5 Tarahan 252772000 507615 23140533 91 34

6 Tanjung Jati B 1561199647 2195877 110664607 93 36

7 Sibolga 281677872 0.00 32361229 89 35

II.2 Tabel Perhitungan Tekstil

II 2 1 T b l H il A li


91/110

73

II.2.1. Tabel Hasil Analisa

No

Nama

Perusahaan

Laju alir gas buang

(m3/jam)

Komposisi Batubara (%) Total Nilai Kalor

Batubara

(kkal/kg)

LOI Abu

Nilai Kalor

Abu

(kkal/kg)C H O N S Ash Moisture (%)

1 Dactex 6456.84 33.55 2.57 16.78 0.75 1.55 21.43 23.36 100 6229 15.46% 354

2 Adetex 6619.62 33.41 3.03 19.67 0.75 0.21 12.39 30.54 100 4578 17.40% 3623 Famatex 9025.11 37.84 3.26 21.73 0.70 0.21 5.10 31.16 100 4977 2.20% 173

4 BSTM 7487.77 33.43 3.05 19.92 0.70 0.15 18.43 24.32 100 4366 2.27% 0

5 Sinar Majalaya 5859.99 35.56 3.12 20.76 0.66 0.19 10.59 29.12 100 4931 13.56% 523

6 Alenatex 4702.46 37.06 3.05 17.47 0.47 0.55 22.49 18.92 100 4470 4.71% 78

7 Sipatex 13197.42 35.13 3.17 19.53 0.57 0.28 21.50 19.83 100 4322 33.00% 1764

8 Nagamas 5841.91 43.03 3.60 21.41 0.82 0.59 9.75 20.80 100 5024 27.26% 744

9 Panca Agung 28567.47 42.76 4.23 18.51 1.00 0.45 11.34 21.72 100 5332 10.86% 1230

10 Badjatex 10484.46 45.32 4.32 19.38 0.61 0.13 4.90 25.33 100 5648 1.19% 103

11 Dhanar Mas 6058.94 48.06 4.36 16.43 0.94 0.65 10.54 19.01 100 5822 23.69% 76812 BCP 7404.12 56.05 4.81 18.81 1.13 1.15 5.95 12.09 100 6106 12.34% 652

13 RCP 20771.10 31.26 3.52 20.54 0.49 0.70 14.97 28.51 100 4248 12.62% 592

14 Himalaya 11190.96 35.94 4.02 21.99 0.48 0.14 10.43 26.99 100 4568 8.36% 1164

15 Bima Jaya 14464.32 33.42 3.17 18.37 0.56 0.98 14.87 28.63 100 4642 33.03% 1712

16 Vonex 8082.36 32.10 4.00 21.53 0.43 0.10 3.35 38.49 100 4836 9.03% 697

17 Sinar Sari 8835.77 41.66 2.82 14.60 0.50 0.37 11.71 28.35 100 5367 64.99% 2672

18 Cemara Agung 5171.58 34.90 3.74 20.01 0.57 0.61 11.32 28.85 100 4734 41.00% 0

19 Budi Agung 11801.38 43.22 4.00 14.30 0.93 0.49 14.96 22.10 100 5172 35.45% 1446

20 Anugrah 10569.24 39.35 4.22 20.80 0.71 1.46 9.54 23.91 100 4951 77.42% 251521 Naga Sakti 21195.00 41.92 3.63 14.64 0.88 0.62 28.90 9.42 100 4484 34.52% 808

22 Sinar Baru 18962.46 36.28 3.79 20.80 0.55 0.16 5.74 32.68 100 5010 35.26% 1559

23 Tastex 5951.56 38.88 4.11 21.97 0.63 1.08 8.42 24.90 100 4913 23.20% 1140

24 Delimatex 9834.48 51.81 4.80 25.24 0.68 0.10 3.68 13.69 100 5520 26.01% 906

25 Daliatex 169066.30 56.64 4.08 13.47 1.02 1.90 17.71 5.19 100 6203 16.28% 433

II 2 2 T b l P hi N M


92/110

74

II.2.2. Tabel Perhitungan Neraca Massa

NoNama

Perusahaan

Laju alir gas

buang

(Nm3/jam)

Laju alir

batubara

(kg/jam)

LOI

Perhitungan

(% Karbon)

Laju alir

abu

(kg/jam)

Laju alir LOI

(kg/jam)

Laju alir

karbon

dalam ash

(kg/jam)

Laju alir total

(karbon +

abu) kg/jam

LOI

(kg/jam)

CO2

(manfaat)

kg/jam

CO2 Total

(kg/jam)

CO2

hilang

(%)

Komposisi Flue Gas (%)

CO2 O2 N2 H2O

1 Dactex 4518.30 1063.95 4.37% 228.005 164.487 10.419 238.424 0.369 38.203 1309 2.92 15.90 5.96 63.94 14

2 Adetex 4632.21 1050.14 4.47% 130.113 182.725 6.088 136.201 0.237 22.323 1286 1.74 15.51 6.85 62.02 16

3 Famatex 6315.50 1294.33 2.14% 66.011 28.475 1.444 67.454 0.015 5.293 1796 0.29 15.68 6.75 62.13 15

4 BSTM 5239.71 1210.35 0.00% 223.067 27.475 0.000 223.067 0.051 0.000 1484 0.00 15.89 7.10 63.40 14

5

Sinar

Majalaya 4100.64 891.54 6.46% 94.415 120.893 6.520 100.935 0.137 23.908 1162 2.06 15.49 6.78 61.42 16

6 Alenatex 3290.64 704.81 0.96% 158.513 33.197 1.536 160.049 0.075 5.634 958 0.59 15.67 5.54 63.72 15

7 Sipatex 9235.15 2055.31 21.78% 441.891 678.251 123.043 564.934 1.864 451.156 2647 17.04 14.39 5.96 58.06 22

8 Nagamas 4087.99 755.24 9.19% 73.636 205.878 7.452 81.088 0 .221 27.324 1192 2.29 16.84 6.28 68.26 9

9 Panca Agung 19990.63 3463.32 15.19% 392.741 376.117 70.342 463.083 0.503 257.922 5430 4.75 15.97 5.18 68.98 10

10 Badjatex 7336.70 1213.52 1.27% 59.462 14.441 0.765 60.227 0.007 2.805 2017 0.14 16.70 5.36 71.14 7

11 Dhanar Mas 4239.86 667.30 9.48% 70.334 158.084 7.366 77.699 0.184 27.008 1176 2.30 16.82 4.31 73.22 6

12 BCP 5181.17 721.88 8.05% 42.952 89.079 3.760 46.712 0.058 13.788 1484 0.93 16.59 4.18 71.66 8

13 RCP 14534.97 3312.50 7.31% 495.882 418.038 39.108 534.989 0.675 143.395 3797 3.78 15.03 7.40 62.54 15

14 Himalaya 7831.09 1574.30 14.37% 164.199 131.611 27.555 191.754 0.160 101.035 2075 4.87 14.76 6.77 61.83 17

15 Bima Jaya 10121.68 2246.85 21.14% 334.107 742.136 89.564 423.671 1.399 328.402 2753 11.93 16.62 6.85 68.55 8

16 Vonex 5655.79 1186.83 8.60% 39.759 107.171 3.741 43.500 0.039 13.717 1397 0.98 16.32 8.21 69.31 6

17 Sinar Sari 6183.00 1190.83 32.99% 139.446 773.918 68.651 208.097 1.352 251.721 1819 13.84 15.46 4.06 62.82 18

18

Cemara

Agung 3618.91 746.32 0.00% 84.483 305.990 0.000 84.483 0.346 0.000 955 0.00 14.31 6.15 60.30 19

19 Budi Agung 8258.24 1416.61 17.85% 211.925 502.188 46.048 257.973 0.915 168.843 2245 7.52 16.32 6.81 66.77 10

20 Anugrah 7396.03 1360.81 31.05% 129.821 1053.537 58.462 188.283 1 .458 214.360 1963 10.92 16.14 6.40 69.52 8

21 Naga Sakti 14831.61 2764.38 9.98% 798.905 954.263 88.570 887.475 3.064 324.757 4249 7.64 16.98 4.45 73.04 6

22 Sinar Baru 13269.34 2647.23 19.25% 151.951 933.413 36.224 188.175 0.664 132.820 3522 3.77 15.04 6.47 62.62 16

23 Tastex 4164.71 785.20 14.07% 66.113 182.165 10.825 76.939 0 .178 39.693 1119 3.55 15.11 6.40 63.80 15

24 Delimatex 6881.86 1049.04 11.19% 38.605 272.856 4.864 43.469 0.113 17.835 1993 0.89 16.60 6.06 68.78 9

25 Daliatex 118307.36 16956.30 5.35% 3002.960 1449.763 169 .739 3172.700 2.713 622.378 35215 1.77 16.59 2.96 71.61 9


93/110

75

II.2.3 Tabel Perhitungan Neraca Energi

No. Nama Pabrik

Masuk Keluar

Efisiensi Boiler

(%)

Energi

Batubara

(kkal/jam)

Heatloss

Abu

(kkal/jam)

Heatloss Flue

Gas

(kkal/jam)

1 Dactex 6627351 84402.03 488244 91

2 Adetex 4807564 49304.82 546111 88

3 Famatex 6441889 11669.62 721894 89

4 BSTM 5284372 0.00 569242 89

5 Sinar Majalaya 4396206 52788.98 468153 88

6 Alenatex 3150522 12483.85 324508 89

7 Sipatex 8883037 996542.81 949013 78

8 Nagamas 3794316 60329.23 390213 88

9 Panca Agung 18466449 569592.61 1900074 87

10 Badjatex 6853934 6203.39 712491 90

11 Dhanar Mas 3885029 59673.21 376424 89

12 BCP 4407770 30456.14 417749 90

13 RCP 14071509 316713.66 1667031 86

14 Himalaya 7191385 223201.86 845723 85

15 Bima Jaya 10429899 725325.47 1132835 82

16 Vonex 5739508 30319.34 693931 87

17 Sinar Sari 6391162 556034.75 672690 81

18 Cemara Agung 3533065 0.00 406057 89

19 Budi Agung 7326703 373028.80 788056 84

20 Anugrah 6737355 473531.22 730015 82

21 Naga Sakti 12395464 717079.61 1194711 85

22 Sinar Baru 13262620 293364.18 1527648 86

23 Tastex 3857667 87710.21 427225 87

24 Delimatex 5790724 39382.92 575616 89

25 Daliatex 105179909 1373778.92 8847034 90

II 2 4 T b l H il P k T G B


94/110

76

II. 2. 4 Tabel Hasil Pengukuran Temperatur Gas Buang

No Nama PabrikEffisiensi

Boiler (%)Teknologi

Temp. gas

buang ( C)

1 Dactex 91

C h a i n

G r a t e

181

2 Adetex 88 170

3 BSTM 89 160

4 Sinar Majalaya 88 180

5 Sipatex 78 130

6 Nagamas 88 160

7 Dhanar Mas 89 153

8 RCP 86 152

9 Bima Jaya 82 129,2

10 Anugrah 82

F l u i d i z e d

167

11 Naga Sakti 85 119

12 Sinar Baru 86 251

13 Tastex 87 87

14 Famatex 89 90

15 Alenatex 89 111

16 Panca Agung 87 81

17 Badjatex 90 153

18 BCP 90 85

19 Himalaya 85 81,6

20 Vonex 87 125

21 Sinar Sari 81 160,4

22 Cemara Agung 89 160

23 Budi Agung 84 136

24 Delimatex 89 89


95/110

LAMPIRAN III

GAMBAR RANCANGAN ALAT FLUIDASI

120 cm

600 cm

Pipa stainless

Steel 316, 2,5 inch

Ø 25 7

Tinggi 123 cm = 4 buah


96/110

78

Ø 25 cm

Ø 25.7 cm

Plat galvanish2 mm

Plat galvanish3 mm

●

120 cm 123 cm

4 cm

●

Ø 25.7 cmØ 25 cm

Tinggi 103 cm = 1 buah


97/110

79Ø 25 cm

Ø 25.7 cm

Plat galvanish2 mm

Plat galvanish3 mm

●

100 cm 103 cm

4 cm

●

Ø 25.7 cmØ 25 cm


98/110

80

Ø 25 cmØ 8 cm

Ø 59,2 cm

Ø 25 cm

Engsel


99/110

81

60 cmPipa stainlessØ 4 inch

Pipa stainless

Ø 2.5 inch

Flaness

Flaness

Plat galvanish

Ø 27 cm

27 cm

24.5 cm

70 cm


100/110

82

55 cm

20 cm

5 cm

5 cm

Pipa stainless

Ø 4 inch

Pipa stainless

Ø 2.5 inch

Flaness

Flaness


101/110

83

TABUNG PEMANAS

Glass wall/

Rock wall

Heater

Pipastainlesss

4 inch

Pipastainlesss

2.5 inch

Flaness

Flaness


102/110

8 cm

Flaness Pipa stainless Ø 2.5 inch

Drat


103/110

PIPA PENGATUR TEKANAN ANGIN

Pipa stainless

1 inch

Shock drat

1 inch

20 cm

10 cm

500


104/110

SYCLONE

100 cm

30 cm

20 cm

5 cm


105/110

SYCLONE

Pipa stainlessØ 1 inch

Flanes

2.5 inch

Pipa stainless

Ø 2.5 inch

Fiting/joint

Ø 4→ 2.5 inch

Roll plat stainless

2mm, Ø 25 cm

Drat


106/110


107/110

89


108/110

90

Keterangan gambar kegiatan di beberapa lokasi (dari atas ke bawah, kiri ke kanan) :- PT. Bima Jaya- PT. Dhanarmas Concern- PT. Sinar Sari Sejati- PT. Naga Sakti Kurnia- PT. Himalaya Tunas Texindo

-

PT. Warna Indah Samijaya- PT. Waitex- PT. Badjatex- PT. Budi Agung


109/110


110/110

Gambar Kegiatan di PT. Semen Padang, Sumatera Barat

kajian emisi co2 dari pembakaran batubara di indonesia

Documents