Teknologi Gasifikasi Batubara Lignite Sebagai Pengganti Minyak Bakar

8/18/2019 Teknologi Gasifikasi Batubara Lignite Sebagai Pengganti Minyak Bakar

1/7

TEKNOLOGI GASIFIKASI BATUBARA LIGNITE

SEBAGAI PENGGANTI MINYAK BAKAR UNTUK BOILER

Oleh:Ihwan Ulul Firdaus

Email: [email protected]

DanAchmad Nuzulis H.

Email: [email protected]

1.

Pendahuluan

Sumber energi di Indonesia ditandai dengan keterbatasan cadangan minyak bumi, cadangan

gas alam yang mencukupi serta cadangan batubara yang melimpah. Sumber daya energi

batubara diperkirakan sebesar 36.5 milyar ton, dengan sekitar 5.1 milyar ton dikategorikan

sebagai cadangan terukur. Sumber daya ini sebagian besar berada di Kalimantan yaitu

sebesar 61 %, di Sumatera sebesar 38 % dan sisanya tersebar di wilayah lain. Menurut

jenisnya dapat dibagi menjadi lignite sebesar 58.6 %, sub-bituminous sebesar 26.6 %,

bituminous sebesar 14.4 % dan sisanya sebesar 0.4 % adalah anthracite. Produksi batubara

pada tahun 1995 mencapai sebesar 44 juta ton. Sekitar 33 juta ton dieksport dan sisanya

sebesar 11 juta ton untuk konsumsi dalam negeri. Dari jumlah 11 juta ton tersebut 60 % atau

sekitar 6.5 juta ton digunakan untuk pembangkit listrik, 30 % untuk industri dan sisanya

digunakan untuk rumah tangga dan industri kecil.

Baru-baru ini, pemerintah mengeluarkan kebijakan untuk menaikkan harga BBM, termasuk

minyak bakar. Kenaikan harga minyak bakar di industri, otomatis akan berhubungan

langsung dengan kenaikan operating cost perusahaan. Sebagai gambaran, kenaikan harga

minyak tanah untuk industri menjadi Rp 1800,00 per liternya. Sebagai contoh misalkan

minyak bakar di industri dipakai sebagai bahan bakar boiler , untuk menghasilkan kukus

dengan jumlah energi yang sama, berarti terjadi kenaikan operating cost yang sangat tinggi.

Kenaikan operating cost yang besar tentunya akan sangat mempengaruhi ekonomi

perusahaan yang memakai minyak bakar sebagai salah satu bahan bakar di unit operasinya.

Karenanya diperlukan upaya untuk melakukan penelitian tentang teknologi yang bisa

menghasilkan sumber energi alternatif dan bernilai ekonomis.

Halaman 1 dari 7 halaman

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/7

Salah satunya adalah menggunakan batubara (BB) sebagai alternatif penggantian minyak

tanah. Konversi inilah yang kini tengah diteliti di Indonesia, mengingat persediaan batu

baranya melimpah. Selama sepuluh tahun terakhir ini penggunaan batubara dalam negeri

terus mengalami pertumbuhan sejalan dengan pertumbuhan perekonomian dan industrialisasi.

2. Batubara sebagai alternatif energi

Dalam rangka penciptaan teknologi penggunaan batubara, beberapa aspek penting yang

digunakan sebagai acuan adalah nilai ekonomik, dampak lingkungan serta ketersediaan

teknologi itu sendiri.

Aspek Ekonomi

Berikut gambaran perbandingan pemakaian minyak bakar dengan batubara dari sisi ekonomi:

Basis Perhitungan = Produksi 1 ton steam jenuh 5 bar/jam

Energi yang dibutuhkan untuk memproduksi steam yang dimaksud = 2700 MJ/jam

Dalam setiap kg batubara yang digunakan, maka akan dihasilkan 2.5 M3 gas sintesis yang

dapat digunakan sebagai bahan bakar boiler dengan nilai heating value berkisar 8 MJ/NM3.

Tabel berikut disampaikan tentang perbandingan nilai pembiayaan antara minyak bakar

(minyak tanah) jika dibandingkan dengan mengimplementasikan teknologi gasifikasi

batubara.

Tabel 1.1 Perbandingan Minyak Bakar dan Syn Gas Batubara

Minyak Bakar Industri Syn Gas

Energi

Efisiensi Boiler

Efisiensi proses Gasifikasi

Operating cost Mesin

Harga Dasar

Kebutuhan

Biaya Pengeluaran

40 MJ/Liter

80%

-

-

1800/Liter

68.75 Liter

Rp 123.750,-

8 MJ/NM3

80%

75%

80%

250/kg batubara

218.254 kg batubara

Rp 54.563.49



3/7

Dari tabel 1.1 diatas, terlihat bahwa penggunaan batubara sebagai bahan bakar boiler akan

menghemat pengeluaran perusahaan sebesar Rp 69.186,-/jam atau sama dengan penghematan

Rp 415.119.048,-/tahun/ton steam (20 jam produksi/hari, 300 hari operasi/tahun).

Aspek lingkungan

Kenaikan pemakaian batubara dibandingkan dengan pemakaian BBM terbukti dapat

meningkatkan kualitas performansi dari lingkungan hidup, antara lain:

1. Emisi sulfur turun sebesar 3% seiring dengan peningkatan pemakaian batubara

2. Penurunan emisi Nox dan partikel seiring dengan peningkatan penggunaan batubara

3. Emisi CO2 ke atmosfer masih berada di ambang batas kewajaran

Gambat 1.1 menunjukkan penurunan kadar CO2 di atmosfer seiring dengan peningkatan

pemakaian batubara.

Gambar 1.1 The coal-fired route to CO2 reduction



4/7

3. Gasifikasi Batubara

Gasifikasi Batubara pada prinsipnya adalah suatu proses penghasilan gas sintesis (syn gas)

yang mudah terbakar dari batubara. Proses ini melalui beberapa proses kimia dalam reaktor

gasifikasi (gasifier ). Mula-mula batubara yang sudah diproses secara fisis diumpankan ke

dalam reaktor dan akan mengalami proses pemanasan sampai temperatur reaksi serta

mengalami proses pirolisa (menjadi bara api). Kecuali bahan pengotor, batubara bersama-

sama dengan oksigen dikonversikan menjadi hidrogen, karbon monoksida dan methana.

Produk gasifikasi berupa bahan bakar gas mempunyai beberapa keuntungan seperti mudah di

transfer, pengendalian pembakaran mudah, konstruksi burner sederhana, emisi partikel yang

relatif kecil dan menurunnya polusi ke lingkungan.

Reaktor gasifikasi batubara pada umumnya dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

1. Fixed Bed Gasifier, yang terdiri dari:

- Up draught or counter current gasifier

- Down drought or co-current gasifier

- Cross draught gasifier and;

- Open core gasifier

2.

Fluidized Bed Gasifier, yang terdiri dari:

- Atmospheric

- Pressurized

Gambar 1.2 merupakan rancangan gasifier yang diusulkan

Tabel 1.2 menggambarkan perbandingan reaktor gasifikasi jenis fixed bed ini, sementara

Tabel 1.3 menggambarkan perbadingan fixed bed & fluidezed bed gasifier.



5/7

Gambar 1.2 Down-draught fixed bed gasifier

Tabel 1.2 Perbandingan down draught, up draught dan open core fixed bed gasifier



6/7

Tabel 1.3 Perbandingan Fixed Bed Down Drought dan Fluidized Bed Gasifier

4. Usulan Teknologi

Pada makalah ini, penulisan diarahkan kepada reaktor gasifikasi tipe down-draught. Pada

reaktor down-draught , umpan batubara dimasukkan pada puncak reaktor sedangkan udara

masuk dari atas atau samping reaktor. Flue gas keluar lewat reaktor bagian bawah, dan aliran

udara dan flue gas berjalan searah. Batubara dikeringkan dan di pirolisis di zona pengeringan

& pirolisis, yang dipanaskan oleh proses radiasi dari hearth zone. Gas hasil proses pirolisis

dibakar di hearth zone dan menghasilkan CO dan H2 dan energi.

Kelebihan dari reaktor gasifikasi ini adalah rendahnya kandungan tar dalam flue gas dimanaharganya sudah mendekati kondisi yang diinginkan oleh mesin. Disamping itu, dengan

design reaktor gasifikasi yang optimal, konversi pembakaran gas hasil pyrolisis lebih tinggi

dibandingkan dengan reaktor gasifikasi lainnya.



7/7

Diagram alir proses usulan teknologi reaktor gasifikasi batubara sebagai substitusi minyak

bakar sebagai bahan bakar boiler disampaikan pada gambar 1.3

Gambar 1.3 Diagram alir proses reaktor gasifikasi

Batubara mentah dimasukkan ke unit grinding untuk mencapai ukuran partikel 20 mesh,

selanjutnya dibawa ke unit gasifikasi lewat conveyor. Batubara di dalam reaktor akan

mengalami proses pengeringan, pirolisis dan pembakaran dengan udara.

Flue gas hasil pembakaran dilewatkan scrubber untuk mengabsorb sulfur content didalamnya.

Flue gas yang bersih dari sulfur content kemudian digunakan untuk memanaskan air umpan

boiler dan selanjutnya dibakar di boiler sebagai penyuplai energi untuk memproduksi steam.

Fungsi stack adalah sebagai safety, untuk membuang kelebihan gas hasil proses gasifikasi.


Teknologi Gasifikasi Batubara Lignite Sebagai Pengganti Minyak Bakar

Documents

Transcript of Teknologi Gasifikasi Batubara Lignite Sebagai Pengganti Minyak Bakar