BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Baru-baru ini hampir semua daerah di Indonesia mengalami krisis kelangkaan

minyak baik jenis bensin, solar maupun minyak tanah. Sangat ironis memang,

Indonesia yang merupakan salah satu negara eksportir minyak mentah justru

mengalami krisis kelangkaan minyak di dalam negerinya sendiri. Hal ini terjadi

karena kilang minyak yang kita miliki tidak mampu mengolah minyak mentah

yang kita miliki (karena kondisi kilang yang sudah tua), sehingga kita harus

mengimpor minyak mentah kualitas tinggi dari negara lain yang saat ini harganya

melambung tinggi. Sementara minyak mentah yang kita miliki harus diekspor

untuk diolah melalui kilang-kilang modern milik negara maju.

Fenomena antrian panjang di SPBU-SPBU mewarnai keseharian berita

di media cetak dan elektronika. Bahkan dibeberapa daerah si pengantri harus

menginap di SPBU untuk mendapatkan bahan bakar kendaraannya. Kondisi ini

sebenarnya memiliki potensi konflik yang besar baik antara pemilik SPBU dengan

konsumen maupun antar sesama konsumen. Perlakuan pilih kasih dari pemilik

atau aksi serobot dari sesama pengantri berpotensi menimbulkan keributan.

Karena itu kondisi seperti ini jangan dibiarkan berlarut-larut dan mesti diatasi

secepatnya dan diantisipasi melalui pembuatan kebijakan-kebijakan

pemerintah agar dimasa yang akan datang tidak terulang kembali. 

Diantara kebijakan yang dapat diambil pemerintah adalah membangun kilang-

kilang minyak dengan teknologi modern sehingga mampu mengilang minyak

mentah yang kita miliki. Disamping itu perlu puladitemukan sumber bahan bakar

alternatif yang murah karena cadangan minyak dan gas yang kita miliki semakin

menipis, akibat makin meningkatnya tingkat konsumsi bahan bakar minyak

Indonesia.

Salah satu sumber bahan bakar alternatif yang murah dan tersedia keberadaannya

dalam jumlah besar adalah batubara. Namun penggunaannya dalam bentuk

1

aslinya sebagai bahan bakar masih menyisakan beberapa masalah diantaranya,

yaitu sulit dinyalakan, sulit dikendalikan dan memberikan asap.

Menyadari hal tersebut, Pemerintah mengeluarkan serangkaian kebijakan

dibidang pengembangan sumber energi alternatif pada awal tahun 2006.

Kebijakan tersebut tertuang dalam 3 ketentuan, yaitu Perpres Nomor 5 Tahun

2006 tentang Kebijakan Energi Nasional, Perpres No 1/2006 tentang Bahan Bakar

Nabati, dan Inpres No 2/2006 tentang batu bara yang dicairkan sebagai bahan

bakar lain. Dengan kebijakan tersebut, Pemerintah ingin mendorong peran dunia

usaha dalam pengembangan bahan bakar alternatif sebagai substitusi terhadap

bahan bakar minyak. Salah satu yang diinginkan oleh Pemerintah adalah

pengembangan batu bara cair.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana penjelasan mengenai pencairan batubara?

2. Bagaimana penjelasan mengenai pencairan batubara secara langsung

(Direct Liquation Process)?

3. Bagaimana proses pencairan batubara dengan produk hidrogen coal?

4. Bagaimana kelebihan pencairan batubara?

1.3 Tujuan

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah

sebagai berikut :

1. Mampu menjelaskan mengenai pencairan batubara.

2. Mampu menjelaskan mengenai pencairan batubara secara langsung (Direct

Liquation Process).

3. Mampu menjelaskan mengenai proses pencairan batubara dengan produk

synthetic oil.

2

4. Mampu mengetahui kelebihan dari pencairan batubara

1.4 Manfaat

Dalam pembuatan makalah Pencairan Batubara dengan Produk Sintetik Oil ini,

penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca guna menambah

pengetahuan dalam memenuhi bahan pembelajaran semester 5 Jurusan Teknik

Kimia khususnya pada mata kuliah Pemanfaatan Batubara.

3

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian Likuifaksi Batubara(Coal liquefaction)

Coal liquefaction adalah suatu teknologi proses yang mengubah batubara menjadi

bahan bakar cair sintetis. Batubara yang berupa padatan diubah menjadi bentuk

cair dengan cara mereaksikannya dengan hidrogen pada temperatur dan tekanan

tinggi.Cairan yang terbentuk tersebut selanjutnya difraksionasi/ dikilang untuk

menghasilkan berbagai macam bahan bakar cair seperti bensin, solar, minyak

tanah dan lain-lain. Teknologi ini sudah lama di kuasai negara maju seperti

Jerman, Inggris, Amerika Serikat, Australia dan Jepang. Penguasaan negara

Jerman yang baik terhadap teknologi inilah yang merupakan salah satu faktor

yang mendukung kemenangan Jerman dalam Perang Dunia I.

Tujuan dari likuifaksi batubara adalah untuk mengkonversi atau meng-upgrading

batubara yang mempunyai nilai kalor yang rendah yang tidak laku di pasaran

menjadi salah satu bentuk bahan bakar atau energi alternatif yang mempunyai

nilai ekonomis yang tinggi.

2.2 Perkembangan Singkat Teknologi Likuifaksi

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

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

4

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 namaBrown

Coal Liquefaction Technology (BCL).

2.3 Proses Likuifaksi Batubara

2.3.1Indirect 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. Proses Fisher

Tropsch adalah sintesis CO/H2 menjadi produk hidrokarbon atau disebut

synthetic oil. Synthetic oil banyak digunakan sebagai bahan bakar mesin

industri /transportasi atau kebutuhan produk pelumas (lubricating oil).

Gambar 2.1 Dua Konfigurasi Proses Dasar untuk Produksi Bahan Bakar Cair

denganIndirect Liquefaction Process

5

Syngas Production – Bagian ini terdiri dari coal handling, drying dan grinding

yang kemudian diikuti dengan gasifikasi. Unit pemisahan udara menyediakan

oksigen untuk gasifier. Syngas cleanup terdiri dari proses hydrolysis, cooling,

sour-water stripping, acid gas removal, dan sulfur recovery. Gas dibersihkan

dari komponen sulfur dan komponen lain yang tidak diinginkan sampai pada

level yang terendah untuk melindunginya dari downstream catalysts. Panas yang

dipindahkan pada gas-cooling step direcover sebagai steam, dan digunakan

secara internal untuk mensuppli kebutuhan power plant. Proses sour-water

stripping akan menghilangkan ammonia yang dihasilkan dari nitrogen yang ada

pada batubara. Sulfur dalam batubara akan dikonversikan menjadi hydrogen

sulfide (H2S) dan carbonyl sulfide (COS). Proses hidrolisis digunakan untuk

mengkonversikan COS dalam syngas menjadi H2S, yang direcover pada acid-

gas removal step dan dikonversikan menjadi elemental sulfur pada sebuah Claus

sulfur plant. Sulfur yang diproduksi biasanya dijual sebagai low-value

byproduct.

Synthesis Gas Conversion – Bagian ini terdiri dari water-gas shift, a sulfur

guard bed, synthesis-gas conversion reactors, CO2 removal, dehydration dan

compression, hydrocarbon dan hydrogen recovery, autothermal reforming, dan

syngas recycle. A sulfur guard bed dibutuhkan untuk melindungi katalis

konversi gas sintesis yang dengan mudah diracuni oleh trace sulfur pada cleaned

syngas. Clean synthesis gas dipindahkan untuk mendapatkan hydrogen/carbon

monoxide ratio yang diinginkan, dan kemudian secara katalitik dikonversikan

menjadi bahan bakar gas.

Dua cara utama melibatkan konversi ke hight-quality diesel dan distillate

menggunakan Fischer-Tropsch route, atau konversi ke high-octane gasoline

menggunakan proses metanol menjadi gasoline (MTG) . Fischer-Trosch (F-T)

syntesis menghasilkan spektrum dari hidrokarbon paraffin yang ideal untuk

diesel dan bahan bakar

Katalis yang digunakan dalam Fischer-Trops adalah besi atau cobalt.

Keuntungan katalist besi dengan cobalt berlebih untuk mengkonversi coal-

derived syngas yang mana besi memiliki kemampuan mengaktivasi reaksi

6

water-gas shift dan secara internal mengatur low H2/CO ratio dari coal derived

syngas yang diperlukan dalam reaksi Fischer-Trops. Jenis reactor yang

digunakan dalam reaksi F-T adalah fixed-bed tubular reactor dan teknologi ini

diaplikasikan di Shell’s Malaysian GTL. Sasol juga mengkomersialisasikan

teknologi CTL di Afrika Selatan yang menggunakan Fixed bed reactor,

circulating-fluidized bed dan fixed-fluidized bed reactor. Syngas dan produk F-T

yang tidak terkonversi harus dipisahkan setelah langkah sintesis F-T. CO2 dapat

dipisahkan dengan menggunakan teknik absorbsi. CO2 dengan kemurnian tinggi

biasanya dibuang langsung ke udara bebas.

Proses pendinginan digunakan untuk memisahkan air dan hidrokarbon ringan

(terutama metana, etana, dan propane) dari produk liquid hydrocarbon yang

dihasilkan pada proses sintesis F-T. Gas hidrokarbon ringan dan gas sintesis

yang tidak terkonversi dikirim ke proses hydrogen recovery.Purge dari fuel gas

digunakan untuk menyuplai bahan bakar pada proses CTL. Akhirnya sisa gas

dialirkan ke autothermal reforming plant untuk mengkonversi hidrokarbon

ringan menjadi syngas untuk direcycle ke reaktor F-T.

Product Upgrading - FT liquid dapat dimurnikan menjadi LPG, gasoline, dan

bahan bakar diesel. Pilihan lain adalah melalui partial upgrading seperti yang

ditunjukkan dari gambar 2.4 untuk menghasilkan F-T syncrude. Kandungan wax

yang tinggi di raw F-T liquid memerlukan hidroprosessing untuk membuat

syncrude yang dapat dialirkan melalui pipa . Pilihan upgrading minimum

termasuk hidrotreating dan hidrocracking dari F-T wax. Produk yang dihasilkan

adalah F-T LPG dan F-T syncrude, yang dapat dikirim ke conventional

petroleum refinery untuk difraksinasi menghasilkan produk yang dapat diolah

lebih lanjut.

2.3.2Direct Coal Liquefaction (DCL)

DCL adalah proses hydro-cracking dengan bantuan katalisator. Prinsip dasar

dari DCL adalah mengintroduksikan gas hidrogen kedalam struktur batubara

agar rasio perbandingan antara C/H menjadi kecil sehingga terbentuk senyawa-

senyawa hidrokarbon rantai pendek berbentuk cair. Proses ini telah mencapai

7

rasio konversi 70% batubara (berat kering) menjadi sintetik cair. DCL juga

dikenal dengan sebutan Bergius Proccess.

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. 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

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).

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

8

(hotspot). Hal ini biasanya diatasi dengan mencampur komposisi

batubara, sehingga pembentukan lelehan dapat dihindari.

Batubara dengan kadarash yang tinggi lebih cocok untuk proses

gasifikasi terlebih dahulu, sehingga tidak terlalu mempengaruhi

berjalannya proses.

2.4 Kelebihan dan KekuranganBatubara Cair

2.4.1 Kelebihan Batubara Cair

Beberapa kelebihan batubara cair, yaitu :

Harga produksi lebih murah.

Jenis batu bara yang dapat dipergunakan adalah batu bara yang berkalori

rendah (low rank coal), yang selama ini kurang diminati pasaran.

Dapat dipergunakan sebagai bahan pengganti bahan bakar pesawat jet

(jet fuel), mesin diesel (diesel fuel), serta gasoline dan bahan bakar

minyak biasa.

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.

2.4.2 Kekurangan Batubara Cair

Beberapa kekurangan batubara cair, yaitu :

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.

Investasi Awal Tinggi. Biaya investasi kilang pencairan batubara

komersial, cukup mahal .

9

Merupakan Investasi Jangka panjang. Break Even Point (BEP) baru

dicapai setelah 7 tahun beroperasi, sedangkan tahap pembangunan

memakan waktu 3 tahun.

2.5Dampak Positif dan NegatifBatubara Cair

2.5.1 Dampak Positif Batubara Cair

Beberapa dampak positif batubara cair, yaitu :

Mengurangi ketergantungan pada impor minyak serta meningkatkan

keamanan energy.

Batubara cair dapat digunakan untuk transportasi, memasak, pembangkit

listrik stasioner, dan di industri kimia.

Batubara yang diturunkan adalah bahan bakar bebas sulfur, rendah

partikulat, dan rendah oksida nitrogen.

Bahan bakar cair dari batubara merupakan bahan bakar olahan yang ultra

bersih, dapat mengurangi risiko kesehatan dari polusi udara dalam

ruangan.

2.5.2 Dampak Negatif Batubara Cair

Beberapa dampak negative penggunaan batubara cair, yaitu :

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

mengontaminasi 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.

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.

10

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

warmingdibandingkan dengan bensin biasa. Walaupun karbon yang

terlepas selama produksi ditangkap dan disimpan, batubara cair akan

tetap melepaskan 4 hingga 8 persen polusiglobal warming lebih banyak

dibandingkan dengan bensin biasa.

11

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

Pencairan batubara (Coal Liquefaction) adalah proses mengubah wujud batubara

dari padat menjadi cair. Proses pencairan batubara dapat dilakukan dengan dua

metode yaitu metode langsung (Direct Liquefaction Process) dan metode tidak

langsung (Indirect Liquefaction Process). Pada proses tidak langsung batubara

difragmentasi menjadi CO, CO2, H2, dan CH4 yang kemudian direkombinasikan

menghasilkan produk cair, prosesnya melalui gasifikasi dan kondensasi. Pada

proses langsung batubara cair diproduksi dengan melarutkan dalam suatu pelarut

organik lalu dilanjutkan dengan proses hidrogenasi pada suhu dan tekanan tinggi.

Proses pencairan batubara secara langsung dapat dilakukan melalui pirolisis,

ekstraksi pelarut dan hidrogenasi katalitik.

12

BAB IVPERTANYAAN

PERTANYAAN :

1. Mustika sari Kenapa pada brown coal digunakan reaktor 2 buah?

Jawab :

Reactor terdapat 2 buah, karena pada reactor pertama dianggap proses

belum berjalan maksimal. Oleh karena itu perlunya di tambahkan reactor

kedua untuk meningkatkan efisiensi.

2. Khoiriyah sari

Apa perbedaan metode hidrogenasi dan sintetik oil?

Jawab :

Sebenarnya hidrogenasi merupakan prosesnya dan sintetik oil adalah hasil

dari proses itu, untuk menghasilkan minyak sintetis ada 2 proses yaitu

Direct Coal Liquifaction (DCL) dan Indirect Coal Liquefaction (IDCL)

atau biasa disebut proses hidrogenasi karena adanya penambahan hidrogen

dalam proses tersebut.

3. Ibrahim Saleh

Apa maksud dari dampak positif meningkatkan keamanan energy?

Jawab :

Sebagaimana kita ketahui bahwa, minyak bumi merupakan energi yang

tidak dapat diperbaruhi oleh karena itu, lama kelamaan maka minyak bumi

akan berkurang. Oleh karena itu, kita harus mencari pengganti energi yang

mampu menggantikan fungsi minyak bumi untuk kebutuhan sehari-hari.

Pencairan batu bara merupakan salah satu alternative yang dapat

digunakan sehingga kita memiliki cadangan yang mampu digunakan

sebagai keamanan energi

13

4. Rizki Aprilia

Salah satu dampak negative pencairan batubara synthetic oil adalah

menimbulkan efek global warming, bagaimana cara menghinlangkan efek

global warming tersebut?

Jawab:

Tidak hanya pencairan batubara saja yang menimbulkan dampak global

warming, banyak hal yang mempercepat dampak global warming,

misalnya dari penggunaan air conditioner, hasil pembakaran yang tidak

sempurna pada asap motor dan lain-lain. Oleh karena itu, sangat sulituntuk

menghilangkan dampak tersebut karena setiap sistem atau proses pasti

memiliki dampak negatifnya masing-masing. Namun seiring

perkembangan teknologi, diharapkan para ilmuan dapat menemukan cara

untuk mmeperkecil efek glbal warming. Cara mengurangi dampak global

warming kembali pada individu- individu masing-masing yaitu dengan

cara tidak menebang pohon secara liar, tidak menghidupkan ac pada

ruangan yang tidak digunakan dll.

5. Joko Tri Prakoso

Berapa konversi batubara dalam satuan barrel?

Jawab :

1 ton batubara dikonversi menjadi 2-3 barrel bensin

Brown coal muda lebih cocok digunakan pada proses DCL /

IDCL?

Jawab :

Brown coal muda sangat cocok digunakan pada proses DCL karena brown

coal muda memiliki nilai ash yang lebih besar.

14

DAFTAR PUSTAKA

Rochman, Fatchur. 2013. Gasifikasi dan Likuifaksi Batubara. [Online]. Tersedia:

http://fatchur-newames.blogspot.com/2013/11/gasifikasi-dan-likuifaksi-

batubara.html. [28 Agustus 2013].

Ririn. 2013. Coal to Liquid. [Online]. Tersedia:

http://rinririns.blogspot.com/2013/02/coal-to-liquid.html. [28 Agustus

2013].

Gomes, Gary. 2012. Proses Liquifaction. [Online]. Tersedia:

http://silentdiamlovetekim.blogspot.com/. [28 Agustus 2013].

Letshare. 2010. Likuifikasi Batubara. [Online]. Tersedia:

http://letshare17.blogspot.com/2010/12/likuifikasi-batu-bara.html. [28

Agustus 2013].

15