Gasifikasi Batubara Burn it ‘dirty’ then clean it up

1. Gasifikasi BatubaraBurn it ‘dirty’ then clean it up KajianTeknikBeberapaJenis Reactor Gasifikasi Batubara

2. Anggota :Arthanto Moestra Igaprhama 27142 Aris Widodo Kurniawan 28253 Hanung P 30642 Fadillah 30947 Ardito Anas Fahrial 31118 Mochtarom 31387 Rendy Mahendra 31608 Anton Hidayat 31662 Ulin Amrizal 31712 Octarina Indiarti 31756 Sahit Rusdi A 32010 Masrul Solichin 32044 Wanodya Asri Kawentar 32180 T. Lukman Nur Hakim 32289

3. PenerapanTeknologiBersihSetelahProsesPembakaran Penerapanteknologiinidikenaldengan “Burn it “dirty” then clean it up “. Emisidikurangidenganmenggunakanteknologi : • Denitrifikasi, • Desulfurisasi, • Electrostratic precipitator (penyaringdebu)

4. TeknologiDenitrifikasi Penerapannyadengancaramemasangperalatandenitrifikasipadasaluran gas buanguntukmengurangiemisiNOx.

5. TeknologiDedusting Teknologidedustingdigunakanuntukmengurangi partikel yang berupa debu. Menggunakan electrostatic precipitator (ESP), berupaelektroda yang ditempatkanpadaaliran gas buang.

6. TeknologiDesulfurisasi Bertujuanmengurangiemisi SO2, menggunakanperalatandesulfurisasi “flue gas desulfurization (FGD)”. Ada dua tipe FGD yaitu : 1.FGD basahcampuran air dangampingdisemprotkandalam gas buang. 2. FGD kering campuran air dan batu kapur atau gamping yang diinjeksikan ke dalamruangbakar.

7. Teknologi CO2 Removal Dilakukanpemisahan gas CO2 dari gas buang. Pemisahanini mengggunakan bahan kimia amino dan memerlukanenergisebesarseperempatdarienergilistrik yang dihasilkan.

8. Teknologi Gasifikasi Prosesgasifikasibatubaraadalahprosesperubahanbatubarapadatmenjadi gas yang lebihmudahterbakardenganklasifikasiberdasarkannilaipanas (heating value),yaituLow-btu (180-350 Btu/scf), Medium-btu (250-500 Btu/scf), High-btu (950-1000 Btu/scf).Prosesgasifikasibatubaraadaduajenisyaitu UCG (Underground Coal Gasification)dan IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle).

9. UCG • UCG adalahprosesgasifikasibatubarasecarainsitu. Batubara dikonversikebentuk gas dibawahtanahdengancaramenginjeksikansuatuoksidan (uapdanoksigen) yang bertekanantinggikedalamlapisanbatubarapadasuatupipa yang disebutdenganpipainjeksi, laludilapisanbatubaraoksidantersebutdireaksikandenganbatubarabaiksecarahomogen(gas-gas) maupunheterogen(gas-padat).

10. Reaksipembakarandijagasuhudankonsentrasioksigennya agar reaksipembakaranhanyamencapaiprosespirolisa(pembaraan) atauistilahlainnyaadalahpembakarantidaksempurna. Lalu gas hasilreaksidigiringkeluarmelaluipipaproduksi. Hasilkeluarannyaadalah H2 dan CO

11. Jenis UCG • Fixed bed Dalam reactor fixed bed serbukbatubara yang direaksikanberukuran 3 – 30 mm. Batubara tersebutdiumpankandariatas reactor danakanmenumpukkarenagayaberatnya yang disebutdengansolid bed. Uapdanoksigen (oksidan) dihembuskandaribawahberlawanandenganmasukanserbukbatubaradenganresidence time 1-5 jam yang akanbereaksimembentuk gas. Reaktortipeinidalamprakteknyamempunyaibeberapamodifikasidiantaranyaadalahproseslurgi, British Gas danKILnGas.

12. Fluidized Bed Fuidized Bed gasifikasiadalahteknologipembakaran yang digunakandalampembangkittenagalistrik. Padaprosesgasifikasisepertiini, kehilangantekanan (pressure loss) sedemikiansehinggadayadorongdibagianbawahbed membuatkesetimbangandengangravitasisehinggabatubara yang diinjeksidariatasdalambentukserbuk yang berukuranantara 0.1-5 mm beradadalamkeadaanmelayangdanjugaberakibatpermukaanreaksimenjadilebihluassehinggareaksiakanmenjadilebihcepatdenganresidense time 15-50 detik.

13. Entrained flow gasifier Padagasifieriniudara (oksigen) dan steam bercampurdengankecepatantertentudiumpankanbersama-samaserbukbatubara yang berukuran 0,5 mm dimasukankebagianatasreaktor. Gas yang dihasilkandialirkanmelaluibagiansampingbawahreaktor, sedangkansisapembakarannyaatauabu yang dihasilkanakankeluardaribawahreaktor. Prosesgasifikasiiniterjadipadakondisikecepatan gas pereaksisangattinggisehinggamembuatpartikel-partikelbatubaraterbawaoleh gas danterjadilahturbulensimenyebabkanpartikel-partikel yang ukurannya 0,5 mm tersebutmengalamipembakaran.Residence timeuntuksisteminiantara 1-5 detik.

14. IGCC IGCC merupakanteknologibatubarabersih yang sekarangdalamtahappengembangan. Berbedadengan UCG yang prosesnyasecarainsitu, pada IGCC batubaradibawahtanahdieksplorasiterlebihdahulu, laluproseskimianyaberlangsungdidalam reactor gasifikasi (gasifier).Mula-mulabatubara yang sudahdiprosessecarafisisdiumpankankedalam reactor danakanmengalamiprosespemanasansampai temperature reaksisertamengalamiprosespirolisa. Kecualibahanpengotor, batubarabersama-samadenganoksigendikonversikanmenjadi hydrogen, karbonmonoksidadan methane.

15. Prinsip kerja dari IGCC ditunjukkan pada gambar di bawah. IGCC merupakan perpaduan teknologi gasifikasi batubara dan proses pembangkitan uap.

16. Kelebihan-kelebihan IGCC Teknologi IGCC ini mempunyai kelebihan yaitu dalam hal bahan bakar : • Tidak ada pembatas untuk tipe, ukuran dan kandungan abu dari batubara yang digunakan. Dalam hal lingkungan : emisi SO2, NOX, CO2 serta debu dapat dikurangi tanpa penambahan peralatan tambahan seperti de-SOX dan de-NOX dan juga limbah cair serta luas tanah yang dibutuhkan juga berkurang. • Disamping itu pembangkit listrik IGCC mempunyai produk sampingan yang merupakan komoditi yang mempunyai nilai jual seperti : sulfur, asam sulfat dan gypsum. • Efisiensi pembangkit listrik ICGG berkisar antara 38 - 45 % yang lebih tinggi 5 - 10 % dibandingkan PLTU batubara konvensional. Hal ini dimungkinkan dengan adanya proses gasifikasi sehingga energi yang terkandung dalam batubara dapat digunakan secara efektif dan digunakannya HRSG untuk membentuk suatu daur kombinasi antara turbin gas dan turbin uap.

17. Tahap Pembangunan IGCC Salah satu hal yang menarik dalam sistem IGCC adalah pembangunannya dapat dilakukan secara bertahap yaitu:Tahap pertama : pembangunan turbin gas dan perlengkapan pembangkit listrikTahap kedua : pembangunan sistem daur kombinasi, danTahap ketiga : pembangunan unit gasifikasi.

18. Kesimpulan Pemakaian batubara dalam jumlah besar pada akhir-akhir ini harus menerapkan teknologi batubara bersih, salah satunya yaitu IGCC, supaya dampak lingkungannya minimum. IGCC saat ini sedang dalam taraf pengembangan dan diharapkan sudah beroperasi secara komersial dalam waktu dekat ini. Pembangkit listrik IGCC mempunyai keunggulan bila dibandingkan dengan PLTU konvensional dengan tambahan de-SOX dan de-NOX dalam hal dampak lingkungan. Bagi Indonesia pembangkit listrik IGCC merupakan teknologi alternatif yang patut dipertimbangkan untuk menggantikan PLTU batubara konvensional yang sudah habis masa gunanya dan untuk pembangunan pembangkit listrik yang baru.