liqiufaksi batubara

PENCAIRAN BATUBARANAMA : SAFARUDINNIM : D621 11 006UNIVERSITAS HASANUDDIN

COAL TO LIQUID

Coal To Liquid Technology (CTL) merupakan salah satu bagian dari Coal Conversion Technology (CCT) yang bertujuan untuk memanfaatkan nilai guna batubara sebagai bahan bakar. Seperti yang sudah diketahui bersama bahwa batubara merupakan sumber bahan bakar selain minyak bumi dan gas alam yang tak dapat terbarukan (non renewable resources). Namun, berbeda dengan minyak bumi dan gas alam, batubara tersebar merata di seluruh dunia dalam cadangan yang cukup besar. Sehingga batubara dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar fosil utama oleh beberapa negara yang miskin sumber daya minyak/gas tetapi memiliki cadangan batubara yang melimpah seperti China, Amerika Serikat, Jepang, bahkan Afrika Selatan.

Permasalahan utama dalam penggunaan batubara adalah bahwa batubara merupakan bahan bakar padat, dan membutuhkan penyalaan awal agar bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi langsung. Selain itu, batubara juga memiliki masalah lain seperti membutuhkan tempat penyimpanan (stockpile) khusus setelah ditambang karena batubara memiliki sifat reaktif jika dibiarkan di tempat terbuka dalam waktu yang lama, dan akan segera terbakar dengan sendirinya (dikarenakan adanya volatile matters), belum lagi permasalahan transportasi yang membutuhkan penanganan khusus.

Pemanfaatan batubara dapat dimanfaatkan sebagai :

1. sumber energi langsung, yaitu dengan cara langsung membakarnya dan mengambil energi panasnya (seperti di PLTU, dan Industri semen)

2. sumber energi tidak langsung, yaitu dengan cara mengubah batubara ke dalam bentuk/fasa lain seperti briket batubara (proses karbonisasi/pirolisis) batubara cair (proses likuifaksi) gasifikasi batubara (menghasilkan Synthesis Natural Gas, SNG)

3. non energi:

· Digunakan sebagai karbon aktif pada industri kimia

· Kokas metalurgi pada industri pengolahan baja


Saat ini, terutama di Indonesia, batubara dimanfaatkan sebagai bahan bakar di PLTU, industri semen, briket batubara, serta pembuatan kokas metalurgi. Padahal, masih tersedia ruang pemanfaatan lain bagi batubara. Salah satunya adalah batubara cair, dengan proses likuifaksi

Likuifaksi Batubara adalah suatu teknologi proses yang mengubah batubara dan menghasilkan bahan bakar cair sintetis. Batubara yang berupa padatan diuah menjadi bentuk cair dengan cara mereaksikannya dengan hidrogen pada temperatur dan tekanan tinggi.

Proses likuifaksi batubara secara umum diklasifikasikan menjadi Indirect Liquefaction Processdan Direct Liquefaction Process.

1. Indirect Liquefaction Process/ Indirect Coal Liquefaction (ICL)

Prinsipnya secara sederhana yaitu mengubah batubara ke dalam bentuk gas terlebih dahulu untuk kemudian membentuk Syngas (campuran gas CO dan H2). Syngas kemudian dikondensasikan oleh katalis (proses Fischer-Tropsch) untuk menghasilkan produk ultra bersih yang memiliki kualitas tinggi.


Gambar 1. Dua konfigurasi proses dasar untuk produksi bahan bakar cair denganIndirect Liquefaction Process

2. Direct Liquefaction Process/ direct coal liquefaction (DCL)

Proses ini dilakukan dengan cara menghaluskan ukuran butir batubara, kemudian Slurry dibuat dengan cara mencampur batubara ini dengan pelarut. Slurry dimasukkan ke dalam reaktor bertekanan tinggi bersama-sama dengan hidrogen dengan menggunakan pompa. Slurry kemudian diberi tekanan 100-300 atm di dalam sebuah reaktor kemudian dipanaskan hingga suhu mencapai 400-480° C.

Secara kimiawi proses akan mengubah bentuk hidrokarbon batubara dari kompleks menjadi rantai panjang seperti pada minyak. Atau dengan kata lain, batubara terkonversi menjadi liquid melalui pemutusan ikatan C-C dan C-heteroatom secara termolitik atau hidrolitik (thermolytic and hydrolytic cleavage), sehingga melepaskan molekul-molekul CO2, H2S, NH3, dan H2O. Untuk itu rantai atau cincin aromatik hidrokarbonnya harus dipotong dengan cara dekomposisi panas pada temperatur tinggi (thermal decomposition). Setelah

http://2.bp.blogspot.com/-GcIA-rOrIuw/USUHUmHEWhI/AAAAAAAAAeE/oBnI1ove868/s1600/1.png


dipotong, masing-masing potongan pada rantai hidrokarbon tadi akan menjadi bebas dan sangat aktif (free-radical). Supaya radikal bebas itu tidak bergabung dengan radikal bebas lainnya (terjadi reaksi repolimerisasi) membentuk material dengan berat molekul tinggi dan insoluble, perlu adanya pengikat atau stabilisator, biasanya berupa gas hidrogen. Hidrogen bisa didapat melalui tiga cara yaitu: transfer hidrogen dari pelarut, reaksi dengan fresh hidrogen, rearrangement terhadap hidrogen yang ada di dalam batubara, dan menggunakan katalis yang dapat menjembatani reaksi antara gas hidrogen dan slurry (batubara dan pelarut).

Negara yang telah mengembangkan teknologi Direct Liquefaction Process adalah Jepang, Amerka Serikat dan Jerman. Bagi Indonesia, teknik konversi likuifaksi batubara secara langsung (Direct Liquefaction Process) dinilai lebih menguntungkan untuk saat ini. Selain prosesnya yang lebih sederhana, likuifaksi relatif lebih murah dan lebih bersih dibanding teknik gasifikasi. Teknik ini juga cocok untuk batubara peringkat rendah (lignit), yang banyak terdapat di Indonesia.

Banyak negara mengembangkan teknologi Likuifaksi Batubara. Di Amerika Serikat berkembang berbagai proyek pengembangan seperti pada gambar 2. Dan Jepang, sebagai salah satu negara pengembang teknologi Likuifaksi Batubara terkenal dengan salah satu proyeknya yaitu NEDOL memiliki 2 metode likuifaksi batubara yaitu Bituminous Coal Liquefaction dan Brown Coal Liquefaction.

Gambar 2. Proyek pengembangan teknologi Direct Liquefaction Process di Amerika Serikat

http://1.bp.blogspot.com/--n2xEV1ebEU/USUHcNePgjI/AAAAAAAAAeM/2gc0ue0okP0/s1600/2.png


Gambar 3. Proyek pengembangan teknologi Direct Liquefaction Process di negara lain

Bituminous Coal Liquefaction

Dalam proses Bituminous Coal Liquefaction, Proyek NEDOL berhasil menggabungkan 3 proses, yaitu: Solvent Extraction Process, Direct Hydrogenation Process, dan Solvolysis Process.

Spesifikasi proses NEDOL adalah sebagai berikut:

· Tidak memerlukan batubara dengan spesifikasi tertentu. Batubara yang digunakan bisa dari low grade sub-bituminous sampai low grade bituminous.

· Yield Ratio bisa mencapai 54% berat, lebih besar dari medium atau light oil

· Temperatur standar reaksi adalah 450°C dan Tekanan standar 170 kg/cm2G

· Membutuhkan katalis yang sangat aktif namun tidak mahal

· Sebagai pemisah antara fasa cair-gas, digunakan sistem distilasi pengurang tekanan.

· Digunakan pelarut terhidrogenasi yang dapat digunakan kembali untuk mengawasi kualitas pelarut agar dapat meningkatkan Yield Ratio dari batubara cair dan mencegah fenomena “cooking” pada tungku pemanas.

http://4.bp.blogspot.com/-VxvYZza0TbE/USUHdkEIFRI/AAAAAAAAAeU/EiLpWjwCdfI/s1600/3.png


Proses NEDOL

· Slurry dibuat dengan mencampurkan 1 bagian batubara dengan 1.5 bagian pelarut,lalu ditambahkan 3% katalis yang mengandung besi (ferrous catalyst)

· Slurry dipanaskan sampai suhunya mencapai 400°C dalam preheating furnace.

· Reaksi likuifaksi terjadi dalam kolom reaktor berjenis suspension bed foaming pada kondisi standar (Temperatur 450°C, Tekanan 170 kg/cm2G)

· Batubara dikonversi menjadi bentuk cair oleh reaksi antara hidrogen dan pelarut.

· Setelah melewati pemisah fase gas-cair, kolom distilasi bertekanan normal, dan kolom distilasi isap, batubara cair dipisahkan menjadi naphta, medium oil, heavy oil, dan residu.

· Distilat medium oil dan heavy oil dipindahkan ke kolom reaksi berjenis fixed bed yang berisi katalis Ni-Mo. Pada kolom reaksi ini, distilat dikonversikan menjadi distilat ringan pada Temperatur 320°C dan Tekanan 100 kg/cm2G, dan digunakan kembali dalam reaksi sebagai pelarut (solvent)

Gambar 4

Diagram alir proses Bituminous Coal Liquefaction

Brown Coal Liquefaction

Proses pada Brown Coal Liquefaction, secara umum terdiri atas 3 proses,

http://4.bp.blogspot.com/-w1X8ONbojMc/USUHfdHBCjI/AAAAAAAAAec/wqkvqHjwVNw/s1600/4.png


yaitu: Coal Pretreatment Process, Slurry Preheating Process, Primary hydrogenation process dan Secondary hydrogenation process.

· Pretreatment Process merupakan proses peremukan raw brown coal, pengeringan, dan pembuatan Slurry. Slurry dibuat dengan mencampurkan 1 bagian batubara brown coal dengan 2.5 bagian pelarut, lalu ditambahkan katalis yang mengandung besi (iron catalyst). Lalu Slurry diproses ke preheating process.

· Primary hydrogenation process dilakukan dengan mengalirkan gas hidrogen pada Temperatur 430-450°C dan tekanan 150-200 kg/cm2G agar dapat terjadi proses likuifaksi.

· Produk yang dihasilkan dikirim ke kolom distilasi dan didistilasi menjadi naphta, light oil dan medium oil.

· Kolom distilasi bawah yang mengandung padatan dialirkan menuju kolom pemisah padatan-cairan pada proses pengeringan pelarut. Distilat cair kemudian dibawa ke proses Secondary hydrogenation dan padatan dibuang.

· Reaktor jenis fixed bed yang diisi katalis Ni-Mo agar proses hidrogenasi dapat terjadi pada temperatur 300-400°C dan tekanan 150-200 kg/cm2G.

· Kemudian dilakukan distilasi kembali agar dapat dipisahkan menjadi nephta, light distillate dan medium distillate.

· Setelah proses selesai, dihasilkan 3 barrel batubara cair dari 1 ton batubara brown coal kering

Gambar 5

http://4.bp.blogspot.com/-NOYxVgYCDr0/USUHf26B7kI/AAAAAAAAAek/BfBHintZQY4/s1600/5.png


Diagram alir proses Brown Coal Liquefaction

Manfaat Likuifaksi Batubara

Likuifaksi batubara memiliki sejumlah manfaat:

1. Batubara terjangkau dan tersedia di seluruh dunia, memungkinkan berbagai negara untuk mengakses cadangan batubara dalam negeri -dan pasar internasional- dan mengurangi ketergantungan pada impor minyak, serta meningkatkan keamanan energi.

2. Batubara Cair dapat digunakan untuk transportasi, memasak, pembangkit listrik stasioner, dan di industri kimia.

3. Batubara yang diturunkan adalah bahan bakar bebas sulfur, rendah partikulat, dan rendah oksida nitrogen.

4. Bahan bakar cair dari batubara merupakan bahan bakar olahan yang ultra-bersih, dapat mengurangi risiko kesehatan dari polusi udara dalam ruangan

Sisi Lain Batubara Cair

Dalam penggunaannya, batubara cair sebagai bahan bakar alternatif dinilai dapat:

1. Meningkatkan dampak negatif dari penambangan batubara

Penyebaran skala besar pabrik batubara cair dapat menyebabkan peningkatan yang signifikan dari penambangan batubara. Penambangan batubara akan memberikan dampak negatif yang berbahaya. Penambangan ini dapat menyebabkan limbah yang beracun dan bersifat asam serta akan mengkontaminasi air tanah. Selain dapat meningkatkan efek berbahaya terhadap lingkungan, peningkatan produksi batubara juga dapat menimbulkan dampak negatif pada orang-orang yang tinggal dan bekerja di sekitar daerah penambangan.

2. Menimbulkan efek global warming sebesar hampir dua kali lipat per gallon bahan bakar.


Produksi batubara cair membutuhkan batubara dan energi dalam jumlah yang besar. Proses ini juga dinilai tidak efisien. Faktanya, 1 ton batubara hanya dapat dikonversi menjadi 2-3 barel bensin. Proses konversi yang tidak efisien, sifat batubara yang kotor, dan kebutuhan energi dalam jumlah yang besar tersebut menyebabkan batubara cair menghasilkan hampir dua kali lipat emisi penyebab global warming dibandingkan dengan bensin biasa. Walaupun karbon yang terlepas selama produksi ditangkap dan disimpan, batubara cair tetap akan melepaskan 4 hingga 8 persen polusi global warming lebih banyak dibandingkan dengan bensin biasa.Posted by ririn smurf at 12:29 AM Email This BlogThis! Share to Twitter Share to Facebook

Likuifikasi Batu Bara

Likuifikasi adalah pengubah batubara padat menjadi bahan bakar cair. proses pencairan (liquefaction) ini dibedakan antara proses yang indirect coal liquefaction (tidak langsung) dan direct coal liquefaction (langsung).

A. Perkembangan Teknologi Liquifikasi

Pengembangan produksi bahan bakar sintetis berbasis batu bara pertama kali dilakukan di Jerman tahun 1900-an dengan menggunakan proses sintesis Fischer-Tropsch yang dikembangkan Franz Fisher dan Hans Tropsch. Pada 1930, disamping menggunakan metode proses sintesis Fischer-Tropsch, mulai

http://3.bp.blogspot.com/_WNTleOB2MmE/S1eflnDH3QI/AAAAAAAAAQI/nRw2EZnYbQs/s320/images.jpg


dikembangkan pula proses Bergius untuk memproduksi bahan bakar sintesis. Sementara itu, Jepang juga melakukan inisiatif pengembangan teknologi pencairan batubara melalui proyek Sunshine tahun 1974 sebagai pengembangan alternatif energi pengganti minyak bumi. Pada 1983, NEDO (the New Energy Development Organization), organisasi yang memfokuskan diri dalam pengembangan teknologi untuk menghasilkan energi baru juga berhasil mengembangkan suatu teknologi pencairan batubara bituminous dengan menggunakan tiga proses, yaitu solvolysis system, solvent extraction system dan direct hydrogenation to liquefy bituminous coal.Cadangan batubara di dunia pada umumnya tidak berkualitas baik, bahkan setengahnya merupakan batubara dengan kualitas rendah, seperti: sub-bituminous coal dan brown coal. Kedua jenis batubara tersebut lebih banyak didominasi oleh kandungan air. Peneliti Jepang kemudian mulai mengembangkan teknologi untuk menjawab tantangan ini agar kelangsungan energi di Jepang tetap terjamin, yaitu dengan mengubah kualitas batubara yang rendah menjadi produk yang berguna secara ekonomis dan dapat menghasilkan bahan bakar berkualitas serta ramah lingkungan. Dikembangkanlah proses pencairan batubara dengan nama Brown Coal Liquefaction Technology (BCL).

B. Macam- macam Proses Likuifikasi1. Fisher Tropsch proses

Fisher Tropsch adalah sintesis CO/H2 menjadi produk hidrokarbon atau disebut senyawa hidrokarbon sintetik/ sintetik oil. Sintetik oil banyak digunakan sebagai bahan bakar mesin industri/transportasi atau kebutuhan produk pelumas (lubricating oil).(2n+1)H2 + nCO → CnH(2n+2) + nH2O

2. Bergius Proses

Bergius Process merupakan pencairan batubara metode langsung atau dikenal dengan Direct Coal Liquefaction-DCL. DCL adalah proses hydro-craacking dengan bantuan katalisator. Prinsip dasar dari DCL adalah meng-introduksi-an gas hydrogen kedalam struktur batubara agar rasio perbandingan antara C/H menjadi kecil sehingga terbentuk senyawa-senyawa hidrokarbon rantai pendek berbentuk cair. Proses ini telah mencapai rasio konversi 70% batubara (berat kering) menjadi sintetik cair.


faktor yang menjadikan proses DCL sangat bervariasi :• spesifikasi batubara yang dipergunakan, sehingga tidak ada sebuah sistem yang bisa optimal untuk digunakan bagi segala jenis batubara.• Jenis batubara tertentu mempunyai kecenderungan membentuk lelehan (caking perform), sehingga menjadi bongkahan besar yang dapat membuat reaktor kehilangan tekanan dan gradient panas terlokalisasi (hotspot). Hal ini biasanya diatasi dengan mencampur komposisi batubara, sehingga pembentukan lelehan dapat dihindari.• Batubara dengan kadar ash yang tinggi lebih cocok untuk proses gasifikasi terlebih dahulu, sehingga tidak terlalu mempengaruhi berjalannya proses.

3. Brown Coal Liquefaction Technology (BCL)

Teknologi yang mengubah kualitas batubara yang rendah menjadi produk yang berguna secara ekonomis dan dapat menghasilkan bahan bakar berkualitas serta ramah lingkungan.Langkah pertama adalah memisahkan air secara efisien dari batubara yang berkualitas rendah. Langkah kedua melakukan proses pencairan di mana hasil produksi minyak yang dicairkan ditingkatkan dengan menggunakan katalisator, kemudian dilanjutkan dengan proses hidrogenasi di mana heteroatom (campuran sulfur-laden, campuran nitrogen-laden, dan lain lain) pada minyak batubara cair dipisahkan untuk memperoleh bahan bakar bermutu tinggi, kerosin, dan bahan bakar lainnya. Kemudian sisa dari proses tersebut (debu dan unsur sisa produksi lainnya) dikeluarkan.

C. Kelebihan Batubara Cair

1. Harga produksi lebih murah2. Jenis batu bara yang dapat dipergunakan adalah batu bara yang berkalori rendah (low rank coal), yang selama ini kurang diminati pasaran. 3. Dapat dipergunakan sebagai bahan pengganti bahan bakar pesawat jet (jet fuel), mesin diesel (diesel fuel), serta gasoline dan bahan bakar minyak biasa. 4. Teknologi pengolahannya lebih ramah lingkungan. Dari pasca produksinya tidak ada proses pembakaran, dan tidak dihasilkan gas CO2. Kalaupun menghasilkan limbah (debu dan unsur sisa produksi lainnya), masih dapat dimanfaatkan untuk bahan baku campuran pembuatan aspal. Bahkan sisa gas hidrogen masih laku dijual untuk dimanfaatkan menjadi bahan bakar.

D. Kekurangan Batubara Cair


1. Keekonomian Harga minyak bumi sangat fluktuatif, sehingga seringkali investor ragu untuk membangun kilang pencairan batubara. Batubara cair akan ekonomis jika harga minyak bumi di atas US $35/bbl.2. Investasi Awal Tinggi Biaya investasi kilang pencairan batubara komersial, cukup mahal .3. Merupakan Investasi Jangka panjang Break Even Point (BEP) baru dicapai setelah 7 tahun beroperasi, sedangkan tahap pembangunan memakan waktu 3 tahun. DAFTAR PUSTAKAhttp://bataviase.co.idhttp://blogodril.blogspot.com/2010/03/batubara-yang-dicairkan-konversi-energi.htmlhttp://scientificindonesia.wordpress.com/proses-pengolahan-batubara/

Scientific IndonesiaBersama Membangun IPTEK Indonesia

Proses Pengolahan Batubara

Pendahuluan

Pada tulisan saya terdahulu yang berjudul “Indonesia di Persimpangan Jalan-Artikel tentang prospektif energi Indonesia” dikemukakan mengenai batubara sebagai salah satu alternative energi di masa sekarang dan yang akan datang. Lebih daripada itu, batubara bagi Indonesia adalah salah satu pilihan dalam menentukan strategi energi. Bila kita membandingakn dengan negara China sebagai kekuatan baru dunia yang memusatkan lebih dari 70% sumber energinya dari batubara1). Sementara aktivitas penelitian di asia untuk pemanfaatan batubara berpusat di Jepang, Australia dan China sendiri.

Apakah Batubara itu?

http://scientificindonesia.wordpress.com/proses-pengolahan-batubara/


Adalah kekayaan alam yang dikategorikan sebagai energy fossil terbentuk dari proses metamorfosa yang sangat lama. Strukturnya kimia batubara samasekali bukan rangkaian kovalen karbon sederhana melainkan merupakan polikondensat rumit dari gugus aromatik dengan fungsi heterosiklik2,3). Jumlah polikondensat yang banyak ini saling berikatan sering disebut dengan “bridge-structure”. Secara optis batubara sering merupakan bongkahan berporus tinggi dengan kadar air yang sangat berfariasi.

Proses pengolahan batubara sudah dikenal sejak seabad yang lalu, diantaranya:

Gasifikasi (coal gasification)

Secara sederhana, gasifikasi adalah proses konversi materi organik (batubara, biomass atau natural gas) biasanya padat menjadi CO dan H2 (synthesis gases) dengan bantuan uap air dan oksigen pada tekanan atmosphere atau tinggi. Rumus sederhananya:

Coal + H2O + O2 à H2 + CO

Fisher Tropsch proses

Fisher Tropsch adalah sintesis CO/H2 menjadi produk hidrokarbon atau disebut senyawa hidrokarbon sintetik/ sintetik oil. Sintetik oil banyak digunakan sebagai bahan bakar mesin industri/transportasi atau kebutuhan produk pelumas (lubricating oil).

(2n+1)H2 + nCO → CnH(2n+2) + nH2O

http://scientificindonesia.files.wordpress.com/2010/03/struktur-batubara.jpg


Hidrogenasi (hydrogenation)

Hidrogenasi adalah proses reaksi batubara dengan gas hydrogen bertekanan tinggi. Reaksi ini diatur sedemikian rupa (kondisi reaksi, katalisator dan kriteria bahan baku) agar dihasilkan senyawa hidrokarbon sesuai yang diinginkan, dengan spesifikasi mendekati minyak mentah. Sejalan perkembangannya, hidrogenasi batubara menjadi proses alternativ untuk mengolah batubara menjadi bahan bakar cair pengganti produk minyak bumi, proses ini dikenal dengan nama Bergius proses, disebut juga proses pencairan batubara (coal liquefaction).

Pencairan Batubara (coal Liquefaction)

Coal liquefaction adalah terminologi yang dipakai secara umum mencakup pemrosesan batubara menjadi BBM sintetik (synthetic fuel). Pendekatan yang mungkin dilakukan untuk proses ini adalah: pirolisis, pencairan batubara secara langsung (Direct Coal Liquefaction-DCL) ataupun melalui gasifikasi terlebih dahulu (Indirect Coal Liquefaction-ICL). Secara intuitiv aspek yang penting dalam pengolahan batubara menjadi bahan bakar minyak sintetik adalah: efisiensi proses yang mencakup keseimbangan energi dan masa, nilai investasi, kemudian apakah prosesnya ramah lingkungan sehubungan dengan emisi gas buang, karena ini akan mempengaruhi nilai insentiv menyangkut tema tentang lingkungan. Undang-Undang No.2/2006 yang mengaatur tentang proses pencairan batubara.

Efisiensi pencairan batubara menjadi BBM sintetik adalah 1-2 barrel/ton batubara4). Jika diasumsikan hanya 10% dari deposit batubara dunia dapat dikonversikan menjadi BBM sintetik, maka produksi minyak dunia dari batubara maksimal adalah beberapa juta barrel/hari. Hal ini jelas tidak dapat menjadikan batubara sebagai sumber energi alternativ bagi seluruh konsumsi minyak dunia. Walaupun faktanya demikian, bukan berarti batubara tidak bisa menjadi jawaban alternativ energi untuk kebutuhan domestik suatu negara. Faktor yang menjadi penentu adalah: apakah negara itu mempunyai cadangan yang cukup dan teknologi yang dibutuhkan untuk meng-konversi-kannya. Jika diversivikasi sumber energi menjadi strategi energi suatu negara, pastinya batubara menjadi satu potensi yang layak untuk dikaji menjadi salah satu sumber energi, selain sumber energi terbarukan (angin, solar cell, geothermal, biomass). Tetapi perlu kita ingat bahwa waktu yang dibutuhkan untuk mempertimbangkannya tidaklah tanpa batas, karena sementara negara2 lain sudah melakukan kebijakan-kebijakan konkret domestik maupun luar negeri untuk mengukuhkan strategi energi untuk kepentingan negaranya.

Pencairan batubara metode langsung (DCL)


Pencairan batubara metode langsung atau dikenal dengan Direct Coal Liquefaction-DCL,

dikembangkan cukup banyak oleh negara Jerman dalam menyediakan bahan bakar pesawat terbang. Proses ini dikenal dengan Bergius Process, baru mengalami perkembangan lanjutan setelah perang dunia kedua.

DCL adalah proses hydro-craacking dengan bantuan katalisator. Prinsip dasar dari DCL adalah meng-introduksi-an gas hydrogen kedalam struktur batubara agar rasio perbandingan antara C/H menjadi kecil sehingga terbentuk senyawa-senyawa hidrokarbon rantai pendek berbentuk cair. Proses ini telah mencapai rasio konversi 70% batubara (berat kering) menjadi sintetik cair. Pada tahun 1994 proses DCL kembali dikembangkan sebagai komplementasi dari proses ICL terbesar setelah dikomersialisasikan oleh Sasol Corp.

Tahun 2004 kerjasama pengembangan teknologi upgrade (antara China Shenhua Coal Liquefaction Co. Ltd. dengan West Virginia University) untuk komersialisasi DCL rampung, untuk kemudian pembangunan pabrik DCL kapasitas dunia di Inner Mongolia. Dalam Phase pertama pabrik ini akan dihasilkan lebih dari 800.000 ton bahan bakar cair pertahunnya.

Berikut adalah kapasitas produksi Shenhua DCL Plant, Inner Mongolia5)

Phase I:

Plant Cost Estimate : 800 mio. USD

Coal Input estimate : 2,1 mio. MT/a

Yield of oil products : 845.300 MT/a

Estimate production cost : USD 24/bbl

Komposisi oil products yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Diesel : 591.900 (MT/a)

Naphtha : 174.500 (MT/a)

LPG : 70.500 (MT/a)

Liquid Ammonia : 8.300 (MT/a)


Total : 845.300 (MT/a)

Dari table di atas dapat dilihat bahwa perkiraan harga produksi tiap-tiap produk BBM sintetik adalah sebesar USD 24 per barrel, jauh lebih rendah dibandingkan harga minyak mentah dunia saat ini yang berkisar di atas USD 60/barrel. Dengan beberapa data penunjang saja, maka break event point-nya sudah dapat dihitung.

Yang menjadikan proses DCL sangat bervariasi adalah beberapa faktor dibawah:

Pencapaian dari sebuah proses DCL sangat tergantung daripada jenis feedstock /(spesifikasi batubara) yang dipergunakan, sehingga tidak ada sebuah sistem yang bisa optimal untuk digunakan bagi segala jenis batubara.

Jenis batubara tertentu mempunyai kecenderungan membentuk lelehan (caking perform), sehingga menjadi bongkahan besar yang dapat membuat reaktor kehilangan tekanan dan gradient panas terlokalisasi (hotspot). Hal ini biasanya diatasi dengan mencampur komposisi batubara, sehingga pembentukan lelehan dapat dihindari.

Batubara dengan kadar ash yang tinggi lebih cocok untuk proses gasifikasi terlebih dahulu, sehingga tidak terlalu mempengaruhi berjalannya proses.

Termal frakmentasi merupakan phenomena yang terjadi dimana serpihan batubara mengalami defrakmentasi ukuran hingga berubah menjadi partikel-partikel kecil yang menyumbat jalannya aliran gas sehingga menggangu jalannya keseluruhan proses. Hal ini dapat diatasi dengan proses pengeringan batubara terlebih dahulu sebelum proses konversi pada reaktor utama (Lihat skema Brown Coal Liquefaction di bawah).

Proses Pencairan Batubara Muda rendah emisi (Low Emission Brown Coal Liquefaction)

Tahapan proses pencairan batubara muda (Brown Coal Liquefacion):

1. Pengeringan/penurunan kadar air secara efficient2. Reaksi pencairan dengan limonite katalisator3. Tahapan hidrogenasi untuk menghasilkan produk oil mentah4. Deashing Coal Liquid Bottom/heavy oil (CLB)5. Fraksinasi/pemurnian light oil (desulfurisasi,pemurnian

gas,destilasi produk)


Cooperative Study of Development of Low Grade Coal Liquefaction Technology, 2003

Landasan dalam mengembangkan ujicoba produksi (pilot scale) proses pencairan batubara adalah:

Produk liquid oil yang dihasilkan harus mencapai lebih dari 50% Proses pengoperasian harus berjalan dengan kontinuitas lebih daripada

1500 jam. Tahapan proses deashing harus mencapai kadar ash (abu) < 500 ppm. Optimalisasi/pengembangan proses pengeringan (dewatering) baru.

Literature:

[1] Energy and Advanced Coal Utilization Strategy in China, Prof. Ni Weidou.

[2] ORCHIN, M., REGGEL L., Aromatic Cyclodehydrogenation, J. Am. Chem. Soc., 69, 1947, 505-509.

[3] ORCHIN, M., et al, Aromatic Cyclodehydrogenation, BUREAU of Mines Tech. Paper 708, 1948, 40pp.

[4] Shunichi Yanai and Takuo Shigehisa: CCT Journal, vol.7, p 29 (2003)

[5] Report of the Result of the International Coal Liquefaction Cooperation Project (2003)

http://scientificindonesia.files.wordpress.com/2010/03/brown-coal-liquefaction.jpg


[6] A review on coal to liquid fuels and its coal consumption, Mikael Höök*, Kjell Aleklett.

liqiufaksi batubara

Documents