Jurnal Tekno Insentif DOI : https://doi.
org/10.
36787/jti.
| Vol.
18 | No.
1 | April 2024 Halaman 26 - 38 Evaluasi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung Terhadap Parameter Operasi PLTU DALMASIUS GANJAR SUBAGIO1,2.
DANI RUSIRAWAN3
1Mahasiswa Magister Teknik Mesin.
Institut Teknologi Nasional Bandung 2Pusat Riset Konversi dan Konservasi Energi (BRIN).
Bandung.
Indonesia 3Prodi Magister Teknik Mesin Ae Institut Teknologi Nasional (ITENAS) Bandung Email: dalm001@brin.
ABSTRAK
Pembangkit listrik tenaga uap adalah pembangkit listrik yang menggunakan batubara sebagai bahan bakarnya.
Batubara merupakan jenis batuan sedimen, dengan kandungan karbon sebagai mineral utama dan juga hidrogen, belerang serta oksigen dalam mineral sekundernya.
Tingginya kandungan senyawa ini membuat batubara mudah terbakar.
Di Indonesia, dengan meningkatnya kegiatan industri dan meningkatnya jumlah penduduk, maka kebutuhan energi listrik juga semakin meningkat.
Upaya yang dapat di tempuh oleh perusahaan untuk mendapatkan biaya operasi yang ekonomis adalah dengan mengganti pemakaian bahan bakar, pengoptimalan efisiensi dan pemeliharaan pembangkit yang sudah ada.
Oleh karena itu, perlunya pergantian bahan bakar sehingga biaya produksi energi listrik lebih ekonomis.
Tujuan dari makalah ini adalah untuk mendalami pengetahuan tentang pembangkit listrik tenaga uap yang menggunakan bahan bakar batubara yang dicairkan secara langsung/Direct coal liquefaction (DCL) dan tidak langsung/Indirect Coal liquefaction (ICL).
Kata kunci: bahan bakar, batuan sedimen, efisiensi, emisi, pembangkit listrik
ABSTRACT
Steam power plants are power plants that use coal as fuel.
Coal is a type of sedimentary rock, containing carbon as the main mineral and also hydrogen, sulfur, and oxygen in the secondary minerals.
The high content of this compound makes coal flammable.
In Indonesia, with increasing industrial activities and an increasing population, the need for electrical energy is also increasing.
Efforts that can be taken by companies to obtain economical operating costs are by replacing fuel use, efficiency, and maintenance of existing plants.
Therefore, it is necessary to replace fuel so that the cost of producing electrical energy is more The aim of this paper is to deepen knowledge about steam power plants that use direct coal liquefaction (DCL) and indirect coal liquefaction (ICL) Keywords: Fuel.
Rock Sediment.
Efficiency.
Emissions.
Electricity Generation Jurnal Tekno Insentif Ae 1 Dalmasius Ganjar Subagio.
Dani Rusirawan PENDAHULUAN Pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) adalah pembangkit listrik yang menggunakan batubara sebagai bahan bakarnya.
Prinsip kerja dari pembangkit listrik tersebut dengan memanfaatkan uap hasil pembakaran batubara untuk menggerakan turbin uap dan generator listrik.
Kinerja dari pembangkit listrik tenaga uap ditentukan oleh dua hal antara lain teknologi konversi energi yang diterapkan dalam pembangkit lisrik dan kuantitas serta kualitas batubara yang digunakan sebagai sumber bahan bakar.
Kinerja pembangkit listrik tenaga uap batubara tidak akan sesuai dengan perkiraan ketika batubara yang digunakan tidak sesuai dengan persyaratan dalam konversi energi.
Batubara merupakan jenis batuan sedimen dengan kandungan karbon sebagai mineral utama dan juga hidrogen, belerang serta oksigen dalam mineral sekundernya.
Tingginya kandungan senyawa ini membuat batubara mudah terbakar.
Oleh sebab itu batubara dianggap sebagai bahan bakar fosil dan sumber energi terpenting untuk pembangkitan listrik dan berfungsi sebagai bahan bakar Tujuan dari makalah ini adalah untuk memaparkan kajian tentang pembangkit listrik tenaga uap yang menggunakan bahan bakar batubara dengan membandingkan pencairan batubara langsung dan pencairan batubara tidak langsung untuk mendapatkan nilai ekonomis dari hasil perbandingan tersebut.
Karakteristik dinamis dari pembangkit listrik tenaga batubara dan meningkatkan fleksibilitas operasionalnya, simulasi dinamis dan, khususnya, analisis dinamis pembangkit listrik, adalah langkah penting untuk mencapai kinerja yang diinginkan di bawah berbagai jenis kendala yang terkait dengan desain sistem (Zhao.
Wang, et al.
, 2.
(Wang et al.
, 2.
Pembangkit listrik tenaga batubara, batas beban rendah teknis ditentukan oleh konsep penembakan, pembakar, bahan bakar, desain generator uap dan siklus air yang sesuai.
Ketiga optimalisasi termo-ekonomi pabrik dalam kisaran operasional lengkap, terutama dalam beban bagian, karena waktu yang berjalan pada beban penuh berkurang.
Pembangkit listrik tenaga batubara dengan kerugian efisiensi yang lebih rendah pada beban bagian mungkin memiliki posisi yang lebih baik di pasar bebas (Wang.
Liu, et al.
(Garyarsdyttir et al.
, 2.
Untuk membatasi co2 Emisi dari pembangkit listrik, transformasi drastis diperlukan sistem listrik, di mana variabel terbarukan Listrik (VRE), yaitu, generasi berbasis angin dan matahari, memberikan sebagian besar pasokan.
Argumen lain untuk meningkatkan saham VRE adalah peningkatan keamanan pasokan .
erkurangnya ketergantungan pada bahan bakar asin.
dan peningkatan kualitas udara (Benato et al.
Prosedur yang dapat dianggap sebagai Instrumen Inovatif yang berharga untuk membantu perancang pembangkit listrik dan operator untuk meningkatkan fleksibilitas pabrik dengan tidak berlebihan mengkompromikan integritas perangkat bertekanan termomekanis yang tinggi (Zhao.
Liu, et al.
, 2.
Model simulasi transien sistem daya termal superkritis dikembangkan dan ditingkatkan melalui perangkat lunak GSE.
Tindakan yang dapat dengan cepat mengaktifkan penyimpanan termal adalah dengan mengatur konfigurasi system, kinerja respons dinamis dari termal, kunci parameter, penyimpanan termal seluruh sistem termal, dan daya output dijelaskan dan dibandingkan (Wang.
Zhao, et al.
, 2.
Strategi kontrol WFR mengurangi perbedaan TPO dalam target asli.
Artinya, flekssibilitas daya termal batubaramerah dapat ditingkatkan secara langsung gangan strategi kontrol WFR yang direvisi (Yongliang Zhao.
Peipei Fan.
Ming Liu*.
Daotong Chong, 2.
Variasi beban cepat pembangkit listrik tenaga batubara akan menyebabkan pengurangan pemanas seumur hidup karena kelelahan termomekanis selama proses sementara (Benato et al.
, 2.
Disamping itu ada beberapa peneliti yang mebahas tentang pembangkit listrik tenaga uap berdasarkan siklus rankin.
Bahan bakar masa depan memiliki struktur dan komposisi kimia Jurnal Tekno Insentif Ae 26 Evaluasi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung Terhadap Parameter Operasi PLTU yang kompleks sangat sulit untuk ditentukan sehingga hampir mustahil untuk ditentukan berdasarkan data yang ada tentang zat murni.
Oleh karena itu, penilaian sifat termodinamika dan prediksi data terkait sangat dibutuhkan untuk perkembangan bahan bakar di masa Panas pembakaran atau nilai kalor biasanya diadopsi mengevaluasi karakteristik pemanfaatan bahan bakar, ini hanyalah indikator kuantitas energi pada level tersebut dari hukum pertama termodinamika (Huang et al.
, 2.
Ketergantungan yang sangat besar pada pembangkit listrik tenaga panas berbahan bakar fosil, yang menyumbang sekitar 65% dari seluruh listrik yang diproduksi secara global.
Namun, pembakaran bahan bakar fosil di pembangkit listrik ini telah menimbulkan permasalahan lingkungan yang signifikan, termasuk emisi gas rumah kaca dan polusi udara, sehingga memerlukan analisis keberlanjutan yang mendesak Analisis eksergi memungkinkan dilakukannya evaluasi komprehensif terhadap kinerja seluruh komponen sistem pembangkit listrik dan kontribusinya terhadap ireversibilitas sistem, sehingga memungkinkan penentuan besaran, lokasi, dan alasan kehilangan energi dengan lebih tepat (Kumar et al.
, 2.
Sebagian besar kualitas batubara di seluruh dunia diklasifikasikan sebagai batubara bitumen .
aitu sekitar 52% dari total batubar.
Namun, batubara peringkat rendah (LRC), yang mencakup batubara lignit dan subbituminus, juga merupakan batubara yang signifikan .
akni menyumbang 47% dari total batubar.
LRC dan batubara peringkat tinggi (HRC) biasanya diklasifikasikan berdasarkan nilai kalori, bahan mudah menguap, dan karbon HRC seperti antrasit ditunjukkan oleh nilai kalorinya yang tinggi dan karbon tetap, sedangkan LRC dicirikan karena nilai kalornya yang rendah, bahan mudah menguap yang tinggi, dan karbon tetap yang rendah (Sardi et al.
, 2.
Penggunaan bahan bakar meningkat karena permintaan energi meningkat, terutama di negara-negara yang mengalami pertumbuhan ekonomi luar biasa, seperti Tiongkok dan India, serta negara-negara maju, seperti Amerika Serikat dan Uni Eropa (UE).
Oleh karena itu, seiring dengan meningkatnya permintaan bahan bakar, emisi gas rumah kaca, terutama karbon dioksida, juga meningkat.
Dampak pemanasan global nampaknya terjadi lebih cepat dari perkiraan, sehingga banyak yang percaya bahwa pengurangan gas rumah kaca sangat diperlukan (Clifford & Song, 2.
Dengan demikian, struktur makromolekul lignit dapat diuraikan secara efektif menjadi senyawa cair dengan berat molekul yang relatif kecil dengan menerapkan proses pencairan katalitik dengan adanya katalis yang dapat meningkatkan hasil fraksi dengan berat molekul rendah.
Dengan cara ini, proses pencairan katalitik dapat mengurangi struktur batubara lignit dan menghasilkan senyawa organik dalam jumlah besar dalam skala besar dibandingkan dengan pencairan non-katalitik (Ali & Zhao, 2.
Bahan bakar fosil masih menempati posisi teratas lebih dari 80% dari total pasokan energi primer di dunia, dan keduanya bahan bakar fosil, minyak mentah, dan batubara yang paling banyak dikonsumsi memainkan peran penting dalam hal ini pasokan energi dunia.
Selain itu, batubara juga memegang porsi terbesar konsumsi energi di Tiongkok (Tong et al.
, 2.
Sebagai salah satu pasar penerbangan sipil terbesar di dunia yang potensial.
Oleh karena itu, bahan bakar jet alternatif menarik perhatian besar di Tiongkok.
Karena kaya akan sumber daya batubara, proyek bahan bakar jet dari batubara menjadi cair menjadi hal yang wajar pilihan di Tiongkok dan banyak negara lain yang kekurangan sumber daya minyak bumi.
Secara umum konversi batubara menjadi bahan bakar cair dapat diklasifikasikan menjadi dua teknologi, yaitu pencairan batubara tidak langsung dan pencairan batubara langsung (Yang et al.
, 2.
Teknologi pencairan batubara telah mendapat perhatian dunia sejak awal abad ini karena pesatnya permintaan batubara bahan bakar cair, namun sumber daya minyak .
inyak bum.
terbatas didistribusikan secara tidak merata (Wang, et al.
, 2.
(Wang et al.
, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 27 Dalmasius Ganjar Subagio.
Dani Rusirawan Mengubah batubara padat menjadi bahan bakar cair dan bahan kimia yang dapat diangkut terutama melalui dua metode yaitu pencairan batubara langsung, pencairan batubara tidak langsung (Kong et al.
, 2.
Pencairan (ICL) adalah dua teknologi terpenting yang digunakan mengubah batubara menjadi bahan bakar cair dan bahan kimia.
Dalam proses DCL, sejumlah besar .
,5 juta t/.
produk sampingan yang tidak diinginkan yang biasa disebut residu DCL (Selanjutnya disebut DCLR), menyumbang 20Ae30% berat batubara mentah yang dikonsumsi dalam proses DCL dan telah muncul sebagai masalah serius untuk aplikasi industri (Zheng et al.
, 2.
Dua pendekatan yang sangat berbeda dalam menyediakan bahan bakar cair dari batubara dijelaskan dan dibandingkan dalam makalah ini pencairan batubara langsung (Direct coal liquefaction/DCL) dan pencairan batubara tidak langsung .
Bagi kedua pendekatan tersebut, tantangan terbesarnya adalah meningkatkannya rasio hidrogen-karbon (Williams & Larson, 2.
Oleh karena itu, mengembangkan perubahan batubara menjadi cair mempunyai arti strategis bagi ketahanan energi nasional dan perbaikan struktur energi.
Batubara-ke-cair (CtL) adalah teknologi yang didasarkan pada pencairan batubara menggunakan tiga pendekatan dasar: pirolisis, pencairan batubara langsung dan pencairan batubara tidak langsung (Zhao, et al.
, 2.
Analisis siklus hidup batubara-ke-cair (CtL) dilakukan untuk mengevaluasi dampak dan potensi ekonomi dari teknik pencairan batubara langsung dan tidak langsung.
Beberapa metode teknis CtL yang berbeda dibahas secara rinci dengan fokus pada emisi SO2.
NOx.
CO, biaya dan efisiensi energy (Gao et al.
, 2.
Dua metode menuju bahan bakar cair dari batubara meliputi pencairan batubara langsung dan pencairan batubara tidak langsung.
DCL merupakan produk minyak mentah sintetik melalui kontak langsung batubara dengan katalis yang sesuai dengan adanya tambahan hidrogen pada suhu tinggi, dalam makalah dibahas pendamping ICL adalah produksi bahan bakar dengan tahap peralihan produksi gas sintesis melalui gasifikasi batubara.
Konstituen utama dari ''syngas'' adalah karbon monoksida dan hidrogen, yang dapat diproses secara kimia menjadi berbagai bahan bakar berbeda (Larson & Tingjin, 2.
Merencanakan peta jalan pembangunan yang baik untuk ICL memerlukan penilaian yang luas dan Analisis teknoekonomi merupakan bagian penting dari proses ini dan yang lebih penting lagi, peran penangkapan CO dalam pembangunan ICL harus dipertimbangkan karena adanya perubahan iklim (Zhou et al.
, 2.
Masalah utama pembangkit energi berbasis batubara adalah polusi terhadap lingkungan seperti emisi SO.
NO dan karbon dioksida.
Namun, teknik pencairan batubara dapat mengubah batubara menjadi minyak dan produk kimia penting lainnya dengan polusi lingkungan yang terbatas (Gao et al.
, 2.
Dua metode menuju bahan bakar cair dari batubara meliputi pencairan batubara langsung dan pencairan batubara tidak langsung .
Produk minyak mentah sintetis melalui kontak langsung batubara dengan katalis yang sesuai dengan adanya tambahan hidrogen pada suhu tinggi.
ICL adalah produksi bahan bakar dengan tahap peralihan produksi gas sintesis melalui gasifikasi batubara.
Tiongkok bermaksud akan produksi Cold to Liquid (CtL) tahunan sebesar 30 juta ton pada Dalam hal ini, pemerintah daerah menunjukkan ambisi yang lebih agresif.
Menurut perkiraan informal dari NDRC, kapasitas proyek CtL yang direncanakan oleh pemerintah dan perusahaan lokal Tiongkok, yang sebagian besar merupakan ICL .
encairan batubara tidak langsun.
sama besarnya (Larson & Tingjin, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 28
Evaluasi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung Terhadap Parameter Operasi PLTU
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan dalam penulisan makalah ini yaitu mengkaji kembali beberapa literatur yang meneliti atau mengkaji tentang pemanfaatan batubara sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap.
Penelitian Ae penelitian sebelumnya membahas dengan berbagai metode untuk mendapatkan efisiensi bahan bakar batubara, namun dalam makalah ini akan di bahas perbandingan pencairan batubara langsung dan pencairan batubara tidak langsung.
1 Perbandingan Pencairan batubara langsung Dan Pencairan batubara tidak Peningkatan permintaan batubara tidak diimbangi dengan peningkatan ketersediaan bahan bakar fosil.
Batubara peringkat rendah LRC dan batubara peringkat tinggi (HRC) biasanya diklasifikasikan berdasarkan nilai kalori, bahan mudah menguap, dan karbon tetap seperti disajikan pada Tabel 1.
Sebagian besar kualitas batubara di seluruh dunia diklasifikasikan sebagai batubara bituminus .
aitu sekitar 52% dari total batubar.
Namun, batubara peringkat rendah (LRC), yang mencakup batubara lignit dan sub-bituminus juga mempunyai jumlah yang signifikan yakni menyumbang 47% dari total cadangan batubara.
Untuk memanfaatkan LRC dalam praktik industri dengan tetap menjaga kepedulian terhadap lingkungan, diperlukan peningkatan nilai tambah.
Salah satu metode yang dapat memberikan nilai tambah bagi LRC adalah teknologi Coal to Liquids (CtL).
CtL mengacu pada konversi LRC kompak menjadi bahan bakar encer dan bahan kimia melalui alternatif prinsip dua arah.
Metode yang digunakan untuk mengubah LRC menjadi bahan bakar cair adalah direct coal liquefaction (DCL) yang umumnya memerlukan temperatur, tekanan, dan penggunaan katalis serta pelarut maksimum.
Perbandingan rinci antara DCL dan ICL disajikan pada Gambar 1 (Sardi et al.
, 2.
Tabel 1.
Klasifikasi Batubara Berdasarkan Sifat Fisik Utamanya (Sardi et al.
, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 29 Dalmasius Ganjar Subagio.
Dani Rusirawan Gambar 1.
Perbandingan Antara Teknologi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung (Sardi Et Al.
, 2.
1 Pencairan Batubara Langsung/Direct Coal liquefaction (DCL) Pencairan batubara secara langsung biasanya dianggap sebagai metode konversi batubara.
Namun, produk sampingan lignin juga dimasukkan karena merupakan salah satu senyawa utama batubara.
Berikut ini dibahas struktur kimia lignin dan batubara berbagai tingkatan seperti dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.
Representasi Struktur Kimia dari Bahan Penyusun Utama Lignin.
P-Coumaryl Alkohol, .
Coniferyl Alkohol, dan .
Sinapyl Alcohol (Burgess Clifford & Song, 2.
Peneliti lain menyatakan bahwa, lignit merupakan batubara peringkat rendah yang memiliki struktur kompleks yang berbeda-beda menurut asal, jenis, dan peringkatnya.
Karena kompleksitas struktur dan kesulitan yang terkait dengan pemisahan produk pencairan, pencairan lignit masih dalam tahap pengembangan.
Penelitian lignit menggunakan model Jurnal Tekno Insentif Ae 30 Evaluasi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung Terhadap Parameter Operasi PLTU simulasi memberikan cara yang efisien untuk mendapatkan pemahaman mendalam tentang proses pencairan lignit (Ali & Zhao, 2.
Penelitian lain menyatakan bahwa kerugian ekonomi secara keseluruhan pada proses pada ketiga rute CtL diperoleh dengan tujuan memberikan acuan dasar dalam pengambilan keputusan biaya.
Proyek ICL dalam pekerjaan ini menghasilkan 4,06 juta ton produk minyak setiap tahunnya, sedangkan proyek DCL dan COCP masing-masing menghasilkan 1,08 dan 4,00 juta ton.
Efisiensi energi, emisi CO, dan kondisi ekonomi teknologi DCL dan ICL.
Artinya, metode DCL jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan metode ICL (Tong et al.
Pencairan batubara langsung ditunjukkan pada Gambar 3.
Setelah pencucian, batubara pencairan akan dicampur dengan katalis dan kemudian bubur batubara akan diangkut ke unit likuidasi untuk bereaksi dengan hidrogen.
Pencampuran minyak cair yang dihasilkan oleh unit pencairan akan diangkut ke unit pemisahan minyak dimana air, sisa dan gas penyapu dilepaskan.
Di unit stabilitas hidrogenasi, pelarut pasokan hidrogen diproduksi dan didaur ulang ke dalam unit likuidasi, sementara minyak cair akan dimurnikan lebih lanjut untuk melepaskan beberapa pengotor.
Setelah peningkatan hidro dan unit pengolahan minyak, produk minyak olahan akhirnya akan diperoleh.
Beberapa parameter utama dan produk minyak utama dalam sistem DCL yang disederhanakan tercantum pada Tabel 2.
Selain itu, untuk memenuhi konsumsi uap pada proses pencairan batubara tradisional, bahan bakar batubara dibakar dalam boiler dan sementara itu sejumlah besar CO2,SO2,NOx akan Sekitar 65% uap diangkut ke pemisahan udara, unit gasifikasi batubara untuk produksi hydrogen (Kong et al.
, 2.
Gambar 3.
Ilustrasi Sistem DCL yang Disederhanakan (Kong et al.
, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 31 Dalmasius Ganjar Subagio.
Dani Rusirawan Tabel 2.
Parameter Utama Dan Produk Utama Sistem DCL Yang Disederhanakan (Kong Et Al.
, 2.
Item
Unit
Amount
Factory scale
Annual running time
Liquefaction reaction pressure Liquefaction temperature 10,000 tons/year MPa
Naphtha
Diesel
LPG
Liquefaction residue 10,000 tons/year 10,000 tons/year 10,000 tons/year 10,000 tons/year Pengembangan mekanisme pengganti DDCL komposisi dan sifat utamanya tercantum pada Tabel 3 bersama dengan petrodiesel sebagai perbandingan.
Terlihat bahwa komposisi kedua bahan bakar ini sangat berbeda.
DDCL sebagian besar terdiri dari sikloalkana, sedangkan pada petrodiesel, kelas hidrokarbon yang berbeda tersebar lebih merata.
Perbandingan bilangan setana (CN) dan titik didih antara DDCL dan petrodiesel menunjukkan bahwa DDCL jauh lebih tidak reaktif namun lebih mudah menguap dibandingkan petrodiesel konvensional, yang berdampak pada karakteristik penyalaan pada mesin (Fang et al.
, 2.
Tabel 3.
Komposisi Dan Sifat Utama DDLC Petrodiesel (Fang et al.
, 2.
Properties Composition .
Alkanes Cycloalkanes Aromatics Cetane number (CN) Hydrogen-Carbon ratio Lower heating value (MJ/k.
Density at 20 AC .
/cm3 ) Viscosity at 20 AC .
Boiling range ( AC) Flash point ( AC) Cold Alter plugging point ( AC) DDCL Petrodiesel 6Ae267.
<-45
5Ae346.
Oe3 Perbedaan antara nilai konsumsi DME teoritis dan aktual dapat disebabkan oleh kesalahan yang ditimbulkan dengan prosedur interval.
Seperti yang ditunjukkan oleh lingkaran padat hitam pada gambar.
4, hasil ekstraksi meningkat dengan aliran DME cair selama 10 menit Untuk waktu ekstraksi 10Ae24 menit, rasio massa DME/DCLR berubah dari 20 menjadi 39, dan laju pertumbuhan hasil ekstraksi mencapai maksimum.
Selanjutnya, hasil ekstraksi meningkat perlahan dan tetap tidak berubah pada 16,2%, menunjukkan bahwa ekstraksi merupakan hasil tindakan untuk DCLR menggunakan DME cair, aseton, dan heksana sebagai pelarut yang hampir selesai pada titik ini, rasio massa DME/DCLR kira-kira 70 dan waktu ekstraksi adalah 40 menit segangkan untuk hasil ekstraksi DCLR menggunakan DME cair, aseton, dan heksana sebagai pelarut dapat dilihat pada Gambar 4 sedangkan untuk hasil ekstraksi dapat dilihat pada Gambar 5.
(Zheng et al.
, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 32 Evaluasi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung Terhadap Parameter Operasi PLTU Gambar 4.
Hubungan Waktu Ekstraksi.
Konsumsi DME, dan Hasil Ekstraksi.
n Rasio Massa DME/DCLR.
a Hasil Ekstraksi (Zheng Et Al.
, 2.
Gambar 5.
Hasil Ekstraksi DCLR Menggunakan DME Cair.
Aseton, dan Heksana Sebagai Pelarut (Zheng Et Al.
, 2.
2 Pencairan batubara tidak langsung/Indirect Coal Liquefaction (ICL) Teknologi DCL, tidak seperti teknologi ICL, belum pernah didemonstrasikan pada skala komersial, perbandingan ketat antara biaya bahan bakar DCL dan ICL saat ini tidak Namun, teknologi ICL sudah cukup maju sehingga perkiraan kasar biaya bahan bakar ICL relatif terhadap biaya bahan bakar yang berasal dari minyak mentah.
Pabrik buatan AS dan buatan Tiongkok mengacu pada analisis sistem rinci untuk MeOH dan DME yang dilakukan di Larson dan Ren pada tahun 2003, sedangkan analisis teknologi DCL didasarkan pada tinjauan literatur.
Beberapa karakteristik teknologi produksi DCL dirangkum dalam Tabel 4 (Williams & Larson, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 33 Dalmasius Ganjar Subagio.
Dani Rusirawan Tabel 4.
Neraca Energi/Bahan untuk Produksi Batubara Langsung Cairan - Berdasarkan Estimasi HTI .
asis HHV) (Williams & Larson, 2.
HTI
Design1 Energy inputs, 103 GJ/day Coal Natural gas Total From coal From natural gas Total Energy outputs, 103GJ/day .
barrels/da.
Gasoline (@ 5.
84 GJ/barre.
Diesel (@ 6.
08 GJ/barre.
Propane (@ 4.
05 GJ/barre.
Butane (@ 4.
62 GJ/barre.
Total (@ 5.
81 GJ/barre.
Overall efficiency (%) H2 production, 105 kg/day 88.
HTI design Modified so that all H2 made from 90.
Fuel-cycle GHG emissions for final product In kg C/GJ of final product.
Relative to petroleum-derived gasoline.
Pada penelitian ini, pencairan batubara secara langsung dan tidak langsung digunakan untuk menyediakan tenaga bagi kendaraan.
Gambar 6 dan 7 menunjukkan kehilangan energi dan daya akhir proses DCL dan ICL.
Di sini, efisiensi energi .
,36% pada Gambar 6 dan 8,3% pada Gambar .
didefinisikan sebagai jumlah energi terminal dibagi dengan energi primer masukan seperti yang ditunjukkan pada Persamaan.
Sebagai perbandingan, pendistribusian produk batubara ke cair dilakukan dengan truk untuk pengiriman yang lama baik untuk DCL maupun ICL.
Pertama, emisi polutan .
isalnya SO2 dan NOx pro dibandingkan untuk dua metode teknis pencairan batubara yang berbeda seperti ditunjukkan pada Gambar 8 dan 9.
Dengan membandingkan kedua metode tersebut, tidak ada perbedaan yang jelas di antara keduanya.
Misalnya.
SO.
MJ lebih sedikit dibandingkan AuICLAy, dan emisi NO2 dari AuDCLAy hanya 0,005 g/x emisi dari kedua rute tersebut (Gao et al.
Gambar 6.
Teknis Pencairan Batubara Langsung (Gao Et Al.
, 2.
Gambar 7.
Teknis Pencairan Batubara Tidak Langsung (Gao Et Al.
, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 34 Evaluasi Pencairan Batubara Langsung Dan Tidak Langsung Terhadap Parameter Operasi PLTU Gambar 8.
Perbandingan Emisi SO (Gao Et Al.
, 2.
Gambar 9.
Perbandingan Emisi Nox Antara (Gao Et Al.
, 2.
Produk minyak mentah sintetis melalui kontak langsung batubara dengan katalis yang sesuai dengan adanya tambahan hidrogen pada suhu tinggi, dibahas dalam makalah pendamping.
ICL adalah produksi bahan bakar dengan tahap peralihan produksi gas sintesis melalui gasifikasi batubara.
Konstituen utama dari ''syngas'' adalah karbon monoksida dan hidrogen yang dapat diproses secara kimia menjadi berbagai bahan bakar berbeda.
Gambar 10 mengilustrasikan dua konfigurasi proses dasar untuk pembuatan bahan bakar MeOH.
DME, atau Fischer-Tropsch melalui pencairan batubara tidak langsung.
Perbedaan antara keduanya adalah bahwa dalam satu kasus, satu-satunya keluaran dari fasilitas tersebut adalah bahan bakar cair.
Dalam kasus lain, listrik merupakan produk sampingan utama.
Kedua konfigurasi pada dasarnya identik melalui beberapa langkah proses pertama.
Langkah proses pertama adalah gasifikasi, yang mengubah batubara menjadi ''gas sintesis'' atau syngas yang terutama mengandung hidrogen (H.
dan karbon monoksida (CO) (Larson & Tingjin, 2.
Gambar 10.
Dua Konfigurasi Proses Dasar Untuk Produksi Bahan Bakar Cair Melalui Pencairan Batubara Secara Tidak Langsung.
(Larson & Tingjin, 2.
Jurnal Tekno Insentif Ae 35 Dalmasius Ganjar Subagio.
Dani Rusirawan Hasil kajian dan perbandingan pencairan batubara antara teknologi ICL dan DCL yang diproduksi dari bahan bakar sintetis batubara antara lain adalah Teknologi ICL dan teknologi DCL akan sama hemat energinya jika efisiensi penggunaan akhir dan konversi produksi Dari proses pencairan batubara terdapat bahan bakar turunan ICL seperti DME yang memiliki kinerja lebih baik dibandingkan bahan bakar turunan DCL dan bahan bakar hidrokarbon konvensional dalam hal dampak terhadap kualitas udara.
Teknologi ICL menawarkan prospek menurunkan risiko dan dampak dari bencana .
emisi gas rumah kaca yang lebih baik dibandingkan teknologi DCL.
Penerapan teknologi ICL saat ini dapat menempatkan sistem energi batubara pada metode yang konsisten dalam menghadapi kendala iklim dan lingkungan hidup yang parah tanpa harus meninggalkan batubara, namun penerapan teknologi DCL tidak akan mampu.
Terdapat infrastruktur teknologi pendukung yang jauh lebih kuat baik di Tiongkok maupun di seluruh dunia untuk teknologi ICL lebih baik dibandingkan dengan teknologi DCL.
Propek yang paling menjanjikan adalah prospek DME yang diproduksi dalam konfigurasi sekali pakai.
DME
adalah bahan bakar ramah lingkungan dan serbaguna yang mampu bersaing dengan harga impor LPG saat ini.
Catatan penting adalah potensi realisasi pengurangan emisi gas rumah kaca yang signifikan dalam kasus DME dibandingkan dengan bahan bakar hidrokarbon yang berasal dari minyak mentah.
KESIMPULAN
Perbandingan pencairan batubara baik pencairan batubara langsung dan pencairan batubara tidak langsung dapat secara signifikan mengurangi emisi gas rumah kaca dan meminimalkan biaya operasi.
Secara umum, distribusi produk batubara melalui proses pencairan adalah pilihan paling ekonomis.
Tanggapan atau pendapat penulis mengenai teknologi proses pencairan batubara adalah sangat disarankan karena disamping dapat mengurangi polusi juga dapat menghemat biaya.
UCAPAN TERIMA KASIH