Ringkasan bab 13 buku coal gasification

7/21/2019 Ringkasan bab 13 buku coal gasification

http://slidepdf.com/reader/full/ringkasan-bab-13-buku-coal-gasification 1/5

RINGKASAN BAB 13 KELOMPOK 13Substitute Natural Gas and Fischer-r!"sch S#nthesis

SNG DAN SINTESIS FISCHER-TROPSCH

A. Pengantar

Bab ini membahas koversi lansung dari syngas ke hidrokarbon, sebagai

pengganti gas alam, atau hidrokarbon yang lebih tinggi melalui sintesis Fischer-

Tropsch menggunakan katalis tertentu seperti Fe dan Mn. Pada bab sebelumnya,sebuah proses tidak lansung melaui sintesis metanol dan dimetil eter telah

dibahas. sintesis Fischer-Tropsch memproduksi minyak mentah sintetik, dan

sifat unik dari minyak ini memerlukan pertimbangan khusus selama proses

penyempurnaannya untuk mengashilkan produk minyak bumi.

B. !"

!" # ubstitute !atural "as $ adalah sebuah gas alam sintetik dalam

bentuk metana. Metana dibentuk dari proses gasifikasi, dan di bab % telah

di&elaskan secara singkat tentang proses gasifikasi yang dirancang untuk

menghasilkan metana sebagai produk utamanya. Metana yang dihasilkan

biasanya digunakan katalis hidrogen dengan karbon monoksida

yngas biasanya akan terususun dari karbon dioksida dan kemudian akan

bereaksi dengan hidrogen untuk memproduksi metana '

(atalis !" yang digunakan &uga akan beraksi dengan uap air '

Bagan )%.)a menun&ukaan kesetimbangan konversi karbon monoksida ke dalam

metana melalui *-)%.) sebagai fungsi dari suhu dan tekanan. (onversi

diturunkan dengan menaikkah suhu. *eaksi *-)%.) menun&ukkan bah+a empat

mol gas pereaksi membentuk dua mol gas. ehingga meningkatkan reaksi untuk

mendorong reaksi ke kanan dalam perhitungan kesetimbangan. eperti pada

Bagan )%.), konversi karbon monoksida sebesar , atau lebih.

1




"ambar )%.) #a$ konversi kesetimbangan karbon monoksida men&adi metana melalui *-

)%.). sebagian di konversikan dari karbon monoksida men&adi karbon dioksda melalui

reaksi #+ater gas *-)%.). $ stoikiometri perbandingan antara hidrogen dan karbon

monoksida adalah %') yang merupakan rasio yang digunakan dalam perhitungan ini. #b$

konversi kesetimbangan karbon monoksida men&adi karbon dioksida melalui reaksi

+ater gas #*-)%.) $. elama proses konversi karbon monoksida men&adi metana

melalui *-)%.)

/. 0!T10 F0/21*-T*3P/2

elama tahun )4, Fran5 Fischer dan 2ans Tropsch, beker&a di (aiser 6ilhelm 0nstitute di Berlin, mengembangkan proses untuk konversi langsung

syngas untuk hidrokarbon.2ari ini sebagai proses Fischer-Tropsch #FT$. elama

Perang 7unia 00, 8erman, terputus dari pemasok minyak mentah, minyak sintetis

diproduksi menggunakan proses FT dan proses Bergius, yang merupakan proses

hidrogenasi batubara langsung.

Proses Fischer-Tropsch adalah reaksi katalisasi kimia pada sintesis gas,

dimana senya+a hidrokarbon disintesis melalui pencampuran hidrogen dan

karbon monoksida melaui permukaan logam transisi. Pada proses Fischer-

Tropsch ini dapat mengkonversi berbagai macam bahan bakar men&adi

hidrokarbon cair dalam berbagai bentuk.

Tu&uan utama dari proses ini adalah untuk menghasilkan minyak sintetik

pengganti, biasanya dari batu bara, gas alam atau biomassa, untuk digunakan

sebagai minyak pelumas sintetik atau sebagai bahan bakar sintetik karena

seiring penggunaan diesel meningkat dalam beberapa tahun terakhir. Bahan

bakar sintetik ini dapat digunakan pada truk, mobil, dan beberapa mesin pesa+at

terbang. (ombinasi gasifikasi biomassa #B"$ dan sintesis Fischer-Tropsch #FT$

adalah sebuah cara alternatif untuk memproduksi bahan bakar transportasi

terbarukan #biofuels$.

Proses Fischer-Tropsch yang melibatkan proses berbagai persaingan

reaksi kimia, yang menghasilkan se&umlah produk sampingan yang diinginkan

$




dan yang tidak diinginkan. 9ang paling penting adalah reaksi yang dihasilkan

dalam bentuk alkana. 2al ini dapat di&elaskan melaui reaksi kimia berikut'

#n:)$ 2 : n/3 ; /n2#n:$ : n23

7imana,<n< adalah bilangan bulat positif. 9ang sederhana dari ini #n = )$,hasilnya dalam bentuk metana, yang umumnya dianggap sebagai produk

sampingan yang tidak diinginkan #terutama bila metana adalah sumber utama

yang digunakan untuk menghasilkan gas sintetik$. (ondisi proses dan komposisi

katalisator biasanya dipilih untuk menghasilkan reaksi yang kebih baik #n> )$

sehingga meminimalkan pembentukan metana. ebagian besar alkana yang

dihasilkan cenderung berantai lurus, meskipun beberapa alkana rantai bercabang

&uga terbentuk. elain bentuk alkana, reaksi &uga menghasilkan bentuk alkena,

alkohol dan hidrokarbon oksigenasi lainnya. Biasanya, &umlah produk non-

alkana yang dihasilkan hanya relatif kecil, meskipun katalis pendukung dari

beberapa produk tersebut telah dikembangkan.

7. 71A0! *1A(T3* FT

"ambar )%.? The asol ynthol mengedarkan bed reaktor fluida

ynthol reaktor, yang ditun&ukkan pada "ambar)%.?, adalah salah

satudari dua &enis reaktor asli digunakan oleh asol. 8enis lain adalah reaktor

Arge, yang ditun&ukkan pada "ambar)%.@. *eaktor ini adalah dibangun seperti

penukar panas shell-dan-tabung, dengan katalis dikemas dalam tabung dan

pendingin beredar melalui sisi shell. (edua gas hidrokarbon dan minyak cair

terbentuk, sehingga syngas diumpankan keatas reaktor dan cairan lilin menetes

kemudian dikemas.

3




"ambar)%.@ asol Arge *eaktor

*eaktor Arge dioperasikan pada suhu sekitar 4-?4 /, suhu yang &auh

lebih rendah dari reaktor ynthol. 2al ini menghasilkan faktor pertumbuhan

rantai yang lebih tinggi, yang mengarah ke produk yang lebih berat, seperti

sho+n pada Tabel )%. untuk katalis berbasis besi. (atalis /obalt cenderung

untuk memberikan yang lebih tinggi nilai-nilai, yang menyebabkan produk

dengan berat molekul yang lebih tinggi. *eaktor hell M7 di Bintulu,

Malaysia menggunakan konfigurasi tabung dikemas mirip dengan *eaktor Arge.

1. P*37( FT

Gambar 13.4 Anderson-chult5-Flory #AF$ distribusi

Anderson diadaptasi model yang dikembangkan untuk &enis lain

polimerisasi untuk FT sintesis. 2asilnya dikenal sebagai Anderson-chult5-

Flory #AF$ distribusi. ebuah parameter disesuaikan tunggal,, menggambarkan probabilitas bah+a alkana diserap pada katalis, 2- #/2$ n$, akan menambah

%




unit metil untuk membentuk 2 #/2$ nC)-$. ebaliknya, #)D A$ adalah

probabilitas bah+a alkana diserap akan desorb, menghentikan pertumbuhan.

Berat akhir fraksi masing-masing senya+a alkana #menggunakan pendekatan

yang hanya alkana adalah terbentuk$ adalah'

Eariasi pada persamaan distribusi AF digunakan untuk meningkatkankecocokan eksperimen pengukuran distribusi berat molekul. Misalnya, olefin

muncul untuk menyerap kembali dan memulai ulang pertumbuhan, alkana

dengan berat molekul sangat tinggi yang sedikit lebih berlimpah dari yang

diperkirakan oleh 1n. )%.). (ecuali untuk &umlah yang relatif kecil dari pelarut

hidrokarbon, minyak bumi adalah produk tidak di&ual sebagai senya+a murni.

ebaliknya, produk minyak bumi yang di&ual sebagai hidrokarbon campuran

yang terutama dibedakan oleh rentang titik didih mereka. Ada dapat tumpang

tindih antara produk yang berdekatan. ebagai contoh, beberapa lebih tinggi

senya+a dengan berat molekul dalam bensin &uga bisa men&adi beberapa

molekul rendah senya+a dalam diesel. !amun, hal ini berguna untuk mendekati

produk distilasi cairan FT menghasilkan menggunakan rentang berat molekul.Perkiraan hasil destilasi untuk cairan FT versus pertumbuhan rantai faktor

probabilitas ditun&ukkan pada "ambar )%.G.

(atalis, desain reaktor, dan kondisi operasi semua dioptimalkan untuk

memaksimalkan nilai produk hidrokarbon. 7alam kilang minyak bumi yang

khas, kilang mungkin dioperasikan untuk memaksimalkan hasil dari nafta, yang

selan&utnya diproses untuk membuat bensin.

&

Ringkasan bab 13 buku coal gasification

Documents

Transcript of Ringkasan bab 13 buku coal gasification