COAL LIQUIFACTION COAL LIQUIFACTION (PENCAIRAN BATUBARA)(PENCAIRAN BATUBARA)

Pencairan batubara : adalah suatu proses untuk menaikkan Pencairan batubara : adalah suatu proses untuk menaikkan perbandingan antara hidrogen dengan carbon.perbandingan antara hidrogen dengan carbon.Batubara cair mempunyai beberapa keunggulan dibanding Batubara cair mempunyai beberapa keunggulan dibanding

dengan synthetic natural gas, yaitu :dengan synthetic natural gas, yaitu :

a.Pencairan batubara memerlukan sedikit perubahan kimia dan a.Pencairan batubara memerlukan sedikit perubahan kimia dan penambahan unsur H dari pada hasil gasifikasi dengan penambahan unsur H dari pada hasil gasifikasi dengan kalor BTU tinggi.kalor BTU tinggi.liguid : H / C = 2liguid : H / C = 2methane : H / C = 4methane : H / C = 4Sehingga mengakibatkan liquifaksi memerlukan Sehingga mengakibatkan liquifaksi memerlukan thermal lebih efisien dibandingkan gasifikasithermal lebih efisien dibandingkan gasifikasi- biaya lebih murah.- biaya lebih murah.

b.Synthetic oil ini lebih dikonsentrasikan dalam bentuk energib.Synthetic oil ini lebih dikonsentrasikan dalam bentuk energi - untuk transportasi dalam jarak jauh lebih ekonomis di- untuk transportasi dalam jarak jauh lebih ekonomis di banding gas.banding gas. c. Synthetic oil ini lebih mudah dalam penyimpanan dibanding c. Synthetic oil ini lebih mudah dalam penyimpanan dibanding

gas.gas. d. Perbandingan antara plant gasifikasi dan liquifaksi, untuk d. Perbandingan antara plant gasifikasi dan liquifaksi, untuk

plant liquifaksi memerlukan air yang lebih sedikit.plant liquifaksi memerlukan air yang lebih sedikit.

Metode liquifaksi ada dua :Metode liquifaksi ada dua :– Liquifaksi tidak langsung (indirect liquifaction of coal)Liquifaksi tidak langsung (indirect liquifaction of coal)– Liquikasi langsung ( direct liquifaction of coal ).Liquikasi langsung ( direct liquifaction of coal ).

Proses Liquifaksi tidak langsung akan menghasilkan methanol Proses Liquifaksi tidak langsung akan menghasilkan methanol dan gasoline.dan gasoline.

1. Proses liquifaksi tidak langsung1. Proses liquifaksi tidak langsung Proses pencairan untuk mendapatkan bahan bakar cair, Proses pencairan untuk mendapatkan bahan bakar cair,

melalui proses gasifikasi terlebih dahulu .melalui proses gasifikasi terlebih dahulu . Gas yang dihasilkan CO , H 2 dan CH4.Gas yang dihasilkan CO , H 2 dan CH4. Hasil gasifikasi, biasanya H2 dibanding CO antara 0,5 – 2,0Hasil gasifikasi, biasanya H2 dibanding CO antara 0,5 – 2,0 tergantung spesifikasi gasifikasi.tergantung spesifikasi gasifikasi.- Contoh MBG : dengan menggunakan reaktor katalitic akan Contoh MBG : dengan menggunakan reaktor katalitic akan

menghasilkan reaksi :menghasilkan reaksi :- CO + H2O <====> CO2 + H2CO + H2O <====> CO2 + H2 Gas yang dihasilkan direaksikan dengan H2 sehingga Gas yang dihasilkan direaksikan dengan H2 sehingga

dihasilkan bahan bakar cair, seperti : gasoline, methanol, dihasilkan bahan bakar cair, seperti : gasoline, methanol, minyak diesel, heavy oil , waxesminyak diesel, heavy oil , waxes

Contoh proses liquifaksi tak langsung :Contoh proses liquifaksi tak langsung :Fisher – TropschFisher – TropschMethanol SynthecisMethanol SynthecisCatalytic conversion of Methanol to gasolineCatalytic conversion of Methanol to gasoline

Proses Fisher – Tropsch :Proses Fisher – Tropsch : Pada awalnya menggunakan proses catalitic untuk Pada awalnya menggunakan proses catalitic untuk

menghasilkan beberapa jenis bahan baku dari reaksi CO menghasilkan beberapa jenis bahan baku dari reaksi CO dan Hdan H22..

Proses ini adalah proses pertama untuk liquifaksi tak Proses ini adalah proses pertama untuk liquifaksi tak langsung dan sangat terkenal untuk menghasilkan minyak langsung dan sangat terkenal untuk menghasilkan minyak dari batubara.dari batubara.

Produk utama dari proses Fischer- Tropsch adalah parafin, Produk utama dari proses Fischer- Tropsch adalah parafin, oleifin dengan sebagian kecil alkohol,oleifin dengan sebagian kecil alkohol,

Adapun reaksinya :Adapun reaksinya : 1.Pembentukan oleifin :1.Pembentukan oleifin :

2 n H2 n H22 + n CO -----> C + n CO -----> Cnn H H2n2n + n H + n H22OO

2. Pembentukan parafin :2. Pembentukan parafin : ( 2n + 1 ) H( 2n + 1 ) H22 + n CO -----> C + n CO -----> Cnn H H2n + 2 2n + 2 + n H + n H22OO

Pembentukan alkohol.Pembentukan alkohol.– 2 n H2 n H22 + n CO ------> C + n CO ------> Cnn H H2 n + 2 2 n + 2 + (n-1) H + (n-1) H22 O O

Salah satu contoh : Pencairan batubara secara tidak langsung Salah satu contoh : Pencairan batubara secara tidak langsung dari Pemerintah Indonesia, direncanakan sampai dengan tahun dari Pemerintah Indonesia, direncanakan sampai dengan tahun 2025.2025.– Diagram alir prosesnya :Diagram alir prosesnya :

batubara

Preparasi --> -200 mesh

Gasifikasi, P = 150 atm, T=450o C

Gas H2 dan CO

katalis

Bahan bakar sintetis (batubara cair)

Direct liquifaction ( pencairan secara langsung).Direct liquifaction ( pencairan secara langsung). Yaitu proses pencairan batubara secara langsung, tanpa Yaitu proses pencairan batubara secara langsung, tanpa

melalui proses gasifikasimelalui proses gasifikasi Caranya memisahkan batubara menjadi dua fraksi, yaitu Caranya memisahkan batubara menjadi dua fraksi, yaitu

fraksi kaya hidrogen dan fraksi miskin hidrogen dengan cara fraksi kaya hidrogen dan fraksi miskin hidrogen dengan cara pirolisis.pirolisis.

Memerlukan adanya transfer hidrogen.Memerlukan adanya transfer hidrogen.

Dapat dikelompokkan menjadi dua :Dapat dikelompokkan menjadi dua : Solvent extraction (SRC, Consol, Exxon Donor solvent)Solvent extraction (SRC, Consol, Exxon Donor solvent) Catalytic dydrogenation (H-coal).Catalytic dydrogenation (H-coal).

Solvent extraction (Solvent extraction (ekstraksi dengan pelarut) .ekstraksi dengan pelarut) . Dalam proses ini seolah-olah ada transfer hidrogen dari Dalam proses ini seolah-olah ada transfer hidrogen dari

pelarut ke batubara.pelarut ke batubara.

Pelarut yang digunakan harus mempunyai kemampuan Pelarut yang digunakan harus mempunyai kemampuan memindahkan hidrogen.memindahkan hidrogen.

Proses pada temperatur < temperatur pirolisis.Proses pada temperatur < temperatur pirolisis.

Contoh : SRC proses .Contoh : SRC proses . Raw coal dikeringkan, dan digilingRaw coal dikeringkan, dan digiling Campur dengan batubara rank antrasit, dan pelarutCampur dengan batubara rank antrasit, dan pelarut Panaskan pada temperatur 500Panaskan pada temperatur 500oo – 800 – 800oo F, hingga mencair. F, hingga mencair. Larutan dipompa dan ditambah hidrogen ( perbandingan 30-Larutan dipompa dan ditambah hidrogen ( perbandingan 30-

40 lbs Hidrogen per ton batubara).40 lbs Hidrogen per ton batubara). Tekanan 1.500 – 2.100 psig.Tekanan 1.500 – 2.100 psig. Hasil 95 % maf-coal hidrokarbon dan sebagian kecil Hasil 95 % maf-coal hidrokarbon dan sebagian kecil

bereaksi dengan hidrogen menghasilkan cairan hidrokarbon bereaksi dengan hidrogen menghasilkan cairan hidrokarbon ringan.ringan.

Konsumen : hasil SRC biasanya langsung digunakan untuk Konsumen : hasil SRC biasanya langsung digunakan untuk pembangkit listrik.pembangkit listrik.

Contoh lain : Exxon Donor Solvent (EDS).Contoh lain : Exxon Donor Solvent (EDS).– Didesign untuk mendapatkan produk cair yang maksimum.Didesign untuk mendapatkan produk cair yang maksimum.– Proses ini tidak menggunakan katalisProses ini tidak menggunakan katalis– Pirolisis dilakukan pada temperatur 400Pirolisis dilakukan pada temperatur 400oo – 850 – 850o o FF

Catalytic hydrogenation (H-coal)Catalytic hydrogenation (H-coal)– Dalam proses ini memerlukan adanya tambahan zat pelarut Dalam proses ini memerlukan adanya tambahan zat pelarut

serta katalisserta katalis– Batubara + pelarut + katalis + hidrogen -----> batubara cair.Batubara + pelarut + katalis + hidrogen -----> batubara cair.

LIQUIFACTION DISTILATION

FLEXICOKING

STEAM REFORMING

ASH RESIDU

COAL

LIQUID PRODUCT

SOLVENT

HIDROGENATION

HYDROGEN RECYCLE

SLURRY DRYER

WATER

SOUR WATERVACUUM WATER

SLURRYSOUR WATER

WATER

AIR SOUR WATER

FUEL GAS

SOUR WATER H2 GAS

CATALYTIC

H2O

DIAGRAM ALIR EXXON DONOR SOLVENT (EDS) PROCESS