PUROFER

PUROFERKelompok 2:Athia Hasna NurhanifahChomsyatun aisyah nofiTASARISiti sUwansihUtami triana lusiSejarah SingkatProses Purofer untuk produksi besi spons dikembangkan oleh Thyssen hutte pada Agustus 1960, di Oberrhausen. Salah satu pabrik demonstrasi berkapasitas 50 juta ton per hari dipasang di Oberrhausen dan mulai beroperasi pada tahun 1970. Kemudian pabrik komersial kedua masing-masing dengan kapasitas 100 juta ton per hari dari DRI telah dipasang di brazil dan Iran.

Pabrik di Iran didasarkan pada gas alam reformasi, sedangkan di Santa Cruz, Brasil didasarkan pada oksidasi parsial bahan bakar minyak residu berat dengan campuran oksigen-uap. Kedua pabrik tersebut mulai beroperasi pada skala komersial pada tahun 19702Klasifikasi Proses

Bahan Baku Iron Ore Pellet

SIFAT FISIKSIFAT KIMIASIFAT METALURGISifat Fisik PelletCompression Strength (Kg/P) : 450 Tumble Index (%+5mm) : 97,5Abrasion Index (%-1mm) : 2,4Specific Gravity : 5,1Bulk Density : 2,45Porosity : 5%Size Distribution+ 16 mm = 3%9-16 mm = 95%-5mm = 0,1%Sifat Kimia PelletKandungan Besi : 60-65%Basisitas BSifat Metalurgi PelletPada temperature 815 oCMetallisation : 95,0 (Reduksibilitas)Compressive Strength after reduction (Kg/P) : 100

Pelletizing Fun

Macam-Macam Pellet / Lump Ore dan Negara ExportirnyaPELLET

CVRD (Brazil)CMP (Chilli)BMC (Brazil)GIIC (Bahrain)KUDREMUK (India)ESSAR (India)WABUSH (Canada)

LUMP ORE

MBR (Brazil)KUMBA (Afrika)SEBUKU (Kaltim)Contoh Hasil Analisis LengkapKudremukhSebukuRMS PelletRMS Lump OreTotal Fe64.5258.0 66.4min65.0minFe2+0.41.9 1.5max2.5maxSiO25.281.500 1.9max3.6maxCaO1.260.097 0.7 - 1.90.4minMgO0.430.051 0.1 - 1.40.1minAl2O30.3883.430 0.7max1.0maxCr2O32.800 --P0.0150.024 0.045max0.05maxS0.0090.006 0.010max0.03MaxBasisitas B20.2 0.06 0.7min0.1minTumbler Index, %98.9490.0 90min80minAbrasion Index, %0.203.3 5max10maxReducibility Index 950 C,k*1005.46.4 4.0min3minSifat PelletBijih Besi yang Baik [Meyer. K., 1980].

Kandungan Fe tinggi (> 63%).Ukuran seragam dan memiliki rentang ukuran kecil (80%-90%pelletharus memiliki diameter 9 15 mm). Diameterpelletminimal 5 mm dan maksimal 50 mm.Porositas tinggi (25 30%).Dapat direduksi dengan baik (metalisasi = 9294%).Kekuatan pada temperatur kamar baik dan tahan terhadap degradasi selama penyimpanan dan pemindahan (kuat tekan = 980 N/pellet).

Pellet & Lump Ore

Deskripsi ProsesFlow sheet dari proses purofer

Reduksi gas diproduksi oleh oksidasi parsial dari gas metana menjadi CO dan H2 dengan persamaan :CH4 + H2O CO + 3H2CH4 + CO2 2CO + 2H4

ReformerFuel GasDesulfurizer

20.000 ncmh12,3 Kg/cm211.000 ncmh 1 Kg/cm210.000 ncmh0,35 Kg/cm280.000 ncmh 7 Kg/cm210Reformer Gas 2 Pg Valve612108Nat. GasKO.Drum108 4 3 4 Kg/cm25.000 ncmhKomposisi gas alam :CH4 < 78-85%CO2 < 7-10%N 2 < 4%Tot CnH2n< 2%

ReformerReaksi reforming merupakan reaksi pembentukan gas hidrogen dari bahan baku hidrokarbon. Hidrokarbon yang dimaksud dapat berasal dari gas alam, nafta, batu bara, minyak bumi, dll. Dalam proses ini menggunakan gas metana. Reaksi steam reforming metana : H0298 = + 206 kj/mol Reaksi steam reforming metana juga diikuti dengan reaksi pergeseran gas-air (Water Gas Shift ReactionWSGR) yang bersifat eksotermik: H0298 = - 41,1 kj/molSehingga reaksi steam reforming metana total yang terjadi di reformer : H0298 = +165 kj/mol

Reaksi reforming merupakan reaksi yang sangat endotermik, sehingga reaksi akan lebih baik dilaksanakan pada temperatur tinggi dan tekanan rendah.Reaksi didalam reformer terjadi pada temperatur diantara 1250oC 1400oC, tekanan 6- 9 Kg/Cm

Kesetimbangan Reaksi Steam ReformingFaktor-faktor yang mempengaruhi kesetimbangan reaksi Suhu Konsentrasi Tekanan

SuhuApabila suhu dinaikkan pada suatu sistem kesetimbangan, maka kesetimbangan akan bergeser pada reaksi endotermik. Pada reaksi reformasi kukus, persamaan reaksi (4), kesetimbangan akan bergeser kearah produk, sehingga CO dan H2 bertambah dan CH4 dan H2O akan berkurang.H0298 = + 206 kj/mol(4)KonsentrasiJika dalam suatu reaksi kimia konsentrasi reaktan ditambah maka kesetimbangan akan bergeser ke arah yang berlawanan dengan penambahan tersebut. Bila H2O ditambah maka reaksi reformasi kukus akan bergeser ke arah kanan (produk).TekananDengan memperbesar tekanan berarti memperkecil volume. Reaksi akan bergeser ke arah yang jumlah molekulnya paling kecil. Berarti jika tekanan dinaikkan maka konversi akan berkurang sehingga untuk meningkatkan konversi, tekanan harus rendah.

21Katalis Reaksi Steam Reforming

Pada reaksi steam reforming metana, digunakan katalis berbasis nikel sebagai komponen aktif.Penyangga yang digunakan untuk katalis nikel tersebut berupa -alumina, kalsium aluminat, dan magnesium alumina spinel (Appl, 1999).Unjuk kerja dari katalis dievaluasi berdasarkan beberapa parameter sebagai berikut (Twigg, 1996).Aktivitas KatalisSelektivitas KatalisUmur Katalis

Reaksi Gas Reformer dengan PelletReaksi terjadi di dalam shaft furnace

Dalam proses ini, mereduksi gas yang dihasilkan dalam ruang horisontal, yang secara internal dilapisi dengan checker refraktori diresapi dengan katalis nikel. Dua kamar tersebut digunakan secara bersamaan. Dimana ruang yang digunakan dalam mereformasi siklus sementara yang lain sedang dipanaskan. Gas panas meninggalkan ruang di 1250oC 1400oC dan masuk ke bagian penukar panas, di mana checker karya refraktori mendapatkan dipanaskan. Udara pembakaran dipanaskan dengan melewati checker dipanaskan karya refraktori. Waktu siklus adalah sekitar 30-60 menitMelalui biaya sistem bel segel ganda dimasukkan ke dalam tungku poros. Dimana biaya dipanaskan dan oksida besi berkurang sesuai dengan reaksi berikut dengan naik aliran mengurangi gas:Termodinamika Reduksi Bijih Besi

Untuk mengetahui reaksi berlangsung atau tidaknya melaui nilai (G0 ) 3Fe2O3+ CO 2Fe3O4+ CO2G01273 K= -24,19 Kkal Fe3O4+ CO 3FeO + CO2G01273 K= - 4,46 Kkal FeO + CO Fe + CO2G01273 K= +2,01 Kkal3Fe2O3+ H2 2Fe3O4+ H2OG01273 K= -25,72 Kkal Fe3O4 + H2 FeO + H2OFeO + H2 Fe + H2O

Produk dari Proses Purofer

Hot Briquetted Iron (HBI) AdvantagesHigh bulk density of 2500-3300 kg/m3Minimal (trace) amounts of undesirable chemical elements (Cu, Ni, Cr, Mo, Sn and Pb)High thermal and electrical conductivityLow reactivity with saltwaterTypical Chemistry of HBIWeight : 0,2 - 3,0 kg (0,5 6,6 lbs)Apparent Density : >5000 kg/m3Bulk Density : 2500 3300 kg/m3Length : 50 140 mmWidth : 40 100 mmThickness : 20 50 mm

Fe (total)90 94 %Fe (metallic)83 88 %C0,8 1,7 %P0,02 0,11 %S0,003 0,03 %Compotition of HBI