teknologi batubara
TRANSCRIPT
![Page 1: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/1.jpg)
TEKNOLOGI BATUBARATEKNOLOGI BATUBARA
Ir. Subriyer Nasir, MS,PhDIr. Subriyer Nasir, MS,PhD
Jurusan Teknik Kimia Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik UnsriFakultas Teknik Unsri
![Page 2: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/2.jpg)
BATUBARABATUBARA
Material yang secara fisik adalah Material yang secara fisik adalah padatan heterogen dan secara kimia padatan heterogen dan secara kimia merupakan padatan kompleks yang merupakan padatan kompleks yang terbentuk oleh tumbuh-tumbuhan yang terbentuk oleh tumbuh-tumbuhan yang mengalami proses fisis dan kimia di mengalami proses fisis dan kimia di dalam permukaan bumi selama jangka dalam permukaan bumi selama jangka waktu yang panjang waktu yang panjang
![Page 3: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/3.jpg)
Proses CoalifikasiProses Coalifikasi
Proses pembentukan batubara dari tumbuhan menjadi peat.
Tumbuhan peat batubara
Proses Biokimia
Proses Dinamo kimia
![Page 4: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/4.jpg)
Teori Pembentukan PeatTeori Pembentukan Peat
• Autochtonous theory (Teori In-situ)
- Kadar mineral rendah
- Susunan dan kondisi tumbuhan/tanah
• Allochthonous theory (Teori Drift)
- Fosil ikan dalam batubara
- Lapisan peat dan lignit di delta yg baru terbentuk
- Fosil pepohonan dalam keadaan terbalik (inverted position)
![Page 5: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/6.jpg)
KALIMANTAN
PAPUA
SULAWESI
JAWA
4.07%
28.37%
1.58%
17.7%
SUM
ATER
A
7.58%
40.13%
Resources : 61.3 billion tonsLRC : 65%
Lignite 58.7%
Bituminous 14.3%
Sub Bituminous26.7%
Anthracite0.3%Penyebaran
Batubara
![Page 7: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/7.jpg)
Musi Banyuasin – Sumsel (Potensi ± 2,9 Milyar ton)
Rencana Lokasi Pencairan Rencana Lokasi Pencairan BatubaraBatubara
KALIMANTAN
SUMATERA
Berau – Kaltim (Potensi ± 3,0 Milyar ton)
Mulia – Kalsel(Potensi ± 1,2 Milyar ton)
Bilyar ton)
PAPUA
SULAWESI
JAWABanko – Sumsel(Potensi ± 2,5 Milyar ton)
![Page 8: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/8.jpg)
Klasifikasi BatubaraKlasifikasi Batubara
1.1. Berdasarkan komposisi Berdasarkan komposisi petrografis (petrographic petrografis (petrographic classification)classification)
2. Berdasarkan peringkat (rank 2. Berdasarkan peringkat (rank classification) classification)
![Page 9: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/9.jpg)
MaseralMaseral
• Bagian utama dari batu bara adalah bahan organik yang disebut maseral dan bagian lain berupa mineral, air serta gas yang terperangkap dalam pori pori batu bara. Unsur anorganik penyusun batu bara adalah kandungan mineral yang berasal dari tumbuhan asal dan sedimen organik selama proses coalifikasi.
•
![Page 10: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/10.jpg)
• Secara petrografik, batu bara dapat diklasifikasikan berdasarkan susunan maseralnya yaitu exinite, vitrinite, micrinite dan fusinite. Maseral adalah struktural konstituen terkecil dari batu bara yang dapat dilihat dengan mikroskop optik. Maseral dapat dibedakan satu sama lain dari reflektansinya. Vitrinite merupakan konstituen batu bara yang berasal dari kayu, exinite utamanya berasal dari digested sludge (lumpur), sedang inertinite yang berasal tumbuhan selain kayu.
![Page 11: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/11.jpg)
Berdasarkan peringkatBerdasarkan peringkat
• Lignite
• Subbituminus
• Bituminus
• Anthracite
Low rank coal
High rank coal
![Page 12: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/12.jpg)
Brown coal Hard coal
Grup maseral
Maseral Grup maseral
Maseral
Huminite Textinite, ulminite attrinite, densitinite,gelinite, corpohuminite
Vitrinite Telinite, collinite, vitrodetrinite
Liptinite Sporinite,cutinite,fresinite,suberinite,alginate, iptodetrinite, chlorophyllinite
Exinite Sporinite, cutinite, fresinite, suberinite,alginate, liptodetrinite
Inertinite Fusinite,semifusinite, macrinite,selerotinite, inertodetrinite
Inertinite Micrinite, macrinite, semifusinite, fusinite, inertodetrinite
Tabel 1. Maseral pada brown coal dan hard coalSumber : Spliethoff, H (2010)
Grup maseral Kandungan atom C Rasio H/C Kadar volatileExinite 43 sampai 62 % 1,18 -0,59 79-18%Vitrinite 51 sampai 62% 0,80-0,60 40-18%Inertinite 59 sampai 67% 0.64-0,47 31-11%
Tabel 2. Komposisi maseral dan persentase kadar zat volatilSumber : Tsai (1982)
![Page 13: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/13.jpg)
Umur BatubaraUmur Batubara
Umur (tahun) Rank batubara
250 x 106 Bituminus, antrasit
180 x 106
150 x 106
100 x 106
60 x 106
40 x 106
20 x 106
1 x 106
BituminusBituminusSubbituminusLignit dan subbituminusLignitLignitPeat
![Page 14: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/14.jpg)
Sifat-sifat Batubara berdasar RankSifat-sifat Batubara berdasar RankRank Volatile
Content (wt% of maf coal)
Carbon Content (wt% maf coal)
Calorivic Value (btu/lb, mmmf)
Moisture (Wt %)
Lignite 69-44 76-62 8300-6300 52-30
Subbituminous
HvBb
HcCb
HvAb
52-40
50-29
49-31
80-71
86-76
88-78
11500-8300
13000-10500
>14000
30-12
15-2
5-1
LvB 22-14 91-86 5-1
MvB 31-22
Anthracite 14-2 99-91
![Page 15: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/15.jpg)
Klasifikasi BatubaraKlasifikasi Batubara
• 1. Klasifikasi ASTM
• 2. Klasifikasi National Coal Board
• 3. Klasifikasi International
• 4. Klasifikasi Australia
![Page 16: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/16.jpg)
Klasifikasi ASTMKlasifikasi ASTMDasar : Rank batubara selama proses coalifikasi.
FC (dmmf), VM (dmmf), HV (mmmf)
Batubara dengan VM<31%, klasifikasi berdasarkan fixed carbon (FC) nya.
Batubara dengan VM >31%, klasifikasi berdasarkan nilai kalor (HV)
![Page 17: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/17.jpg)
ASTM ClassificationASTM Classification
Class Group Limits of FC or Btu (mmf) Requisite Physical Properties
I. Anthracite 1. Meta-anthracite Dry FC, 98% or more (Dry VM,2% or less)
2. Anthracite Dry FC, 92% or more and less than 98% (Dry VM,8% or less and more than 2%)
3. Semianthracite Dry FC, 86% or more and less than 92% (Dry VM,14% or less and more than 8%)
Nonagglomerating
II.Bituminous 1. Low volatile bituminous coal Dry FC, 78% or more and less than 86% (Dry VM,22% or less and more than 14%)
2. Medium volatile bituminous coal Dry FC, 69% or more and less than 78% (Dry VM,31% or less and more than 22%)
3. High volatile A bituminous coal Dry FC, 69% (Dry VM more than 31% or less,and moist Btu 14000 or more
4. High volatile B bituminous coal Moist Btu, 13,000 or more and less than 14,000
5. High volatile C bituminous coal Moist Btu, 11,000 or more and less than 13,000
Either agglomerating or non weathering
![Page 18: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/18.jpg)
Class Group Limits of FC or Btu (mmf) Requisite Physical Properties
III. Subbituminous 1. Subbituminous A Coal Moist Btu,11,000 or more and less than 13,000
2. Subbituminous B Coal Moist Btu, 9,500 or more and less than 11,000
3. Subbituminous C Coal Moist Btu, 8,300 or more and less than 9,500
IV.Lignite 1. Lignite Moist Btu, less than 8,300 Consolidated
2. Brown Coal Moist Btu, less than 8,200 Consolidated
![Page 19: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/19.jpg)
Klasifikasi NKlasifikasi NCBCB
Volatile matter (%, dmmf)
Coal rank code
Nama Batubara
<9,1 100 Antrasit
9,1 - 19,5 200 Low volatile steam coal
19,5 - 32 300 Medium volatile coal
> 32 400 - 900 High Volatile Coal
![Page 20: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/20.jpg)
Hubungan Sifat Caking dgn Coal Rank Code Hubungan Sifat Caking dgn Coal Rank Code (High Volatile Coal)(High Volatile Coal)
Sifat Caking Coal Rank Coal
Very Strongly caking 400
Strongly Caking 500
Medium Caking 600
Weakly Caking 700
Very Weakly Caking 800
Non Caking 900
![Page 21: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/21.jpg)
Klasifikasi batubara menurut Klasifikasi batubara menurut InternationalInternational
• Hard Coals
Batubara dengan gross calorivic value > 10.260 Btu/Lb atau 5,700 kcal/kg (maf)
• Brown Coal dan Lignit
Batubara dengan nilai kalor < 10.260 Btu/lb atau 5,700 kcal/kg
![Page 22: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/22.jpg)
Klasifikasi Batu bara Australia
•Klasifikasi batu bara Australia (AS 2096-1987) adalah dengan membedakan antara batu bara peringkat rendah (low rank coal) dan peringkat tinggi (high rank coal).
•Untuk batu bara peringkat tinggi dikenal dengan kode REVCAS dan untuk peringkat rendah disebut dengan kode REVMAS. •R adalah singkatan dari rata-rata maksimum Reflectance dari vitrinite, E adalah singkatan spesifik Energi (d.a.f), V adalah singkatan dari Volatile matter (d.a.f), C singkatan dari Cruscible Swelling Number, M singkatan dari bed Moisture, A singkatan dari Ash (abu) dan S singkatan dari Sulfur. •
![Page 23: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/23.jpg)
Analisa BatubaraAnalisa Batubara
1.1. Analisa Proksimat (Proximate Analisa Proksimat (Proximate Analysis)Analysis)
2.2. Analisa Ultimat (Ultimate Analisa Ultimat (Ultimate Analysis)Analysis)
![Page 24: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/24.jpg)
Istilah PelaporanIstilah Pelaporan
• 1. ar = as received
• 2. adb = air dried basis
• 3. daf = dry ash free
• 4. db = dry basis
• 5. mmmf = moist mineral matter free
• 6. maf = moisture ash free
• 7. mmf = mineral matter free
![Page 25: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/25.jpg)
Analisa ProksimatAnalisa Proksimat
• Moisture content (Kandungan/kadar air) - Inherent moisture - Free moisture Total moisture : berpengaruh dlm
combustion process• Volatile matter (Senyawa volatil/mudah
menguap)• Fixed carbon (Karbon tetap/tertambat)• Ash content (Kadar Abu)
![Page 26: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/26.jpg)
Kandungan Mineral & AbuKandungan Mineral & Abu
Kandungan zat anorganik yang dapat ditentukan jumlahnya sebagai berat yang tinggal apabila batubara dibakar secara sempurna.
Mineral matter (kandungan mineral) yg apabila dibakar akan menjadi abu.
Ash : Fly ash dan bottom ash.
![Page 27: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/27.jpg)
Mineral matterMineral matter
Material non carbonaceous dalam batubara yang dapat menurunkan nilai kalor.
Mineral matter :
- garam garam silikat, aluminat, sulfat, karbonat.
-Sulfida dari Na, K, Ca, Mg, Ti dan Fe
-Trace element seperti Vanadium.
![Page 28: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/28.jpg)
Parr formulaParr formulaMineral matter = 1.08 (ash) + 0.55 S (total)
Kandungan mineral dari batubara :
- Extraneous mineral/ash
Zat organik ikutan selama coalifikasi.
Clay, pyrites,calcites,Ca dan Mg Carbonate
- Inherent mineral/ash : Zat anorganik yg ada dalam batubara yg berasal dari tumbuhan dan lumpur.
![Page 29: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/29.jpg)
Pengaruh mineral/abuPengaruh mineral/abu
1. Menambah energi pada proses penghalusan/penggilingan.
2. Dapat menyebabkan korosi pada pipa boiler
3. Penyumbatan/fouling yg akan menghalangi aliran panas
4. Kesukaran dalam ruang bakar
5. Dapat merusak klinker pada pabrik semen.
![Page 30: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/30.jpg)
Volatile MatterVolatile Matter
VM dapat ditentukan dengan kehilangan berat yg terjadi bila batubara dipanaskan tanpa kontak dgn udara pada suhu 950 oC.
VM --- H2, CO, CO2,CH4, tar
Makin tinggi rank makin kecil VM.
![Page 31: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/31.jpg)
Fixed CarbonFixed Carbon
FC = 100 – VM – Ash
![Page 32: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/32.jpg)
Nilai KalorNilai Kalor
Nilai kalor adalah penjumlahan panas pembakaran dari unsur yg dapat terbakar dalam batubara (C, H dan S) dikurangi panas peruraian zat carbonaceous dan ditambah atau dikurangi dgn reaksi eksotermis dan endotermis dari pembakaran zat pengotor dalam batubara
![Page 33: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/33.jpg)
Perhitungan Nilai KalorPerhitungan Nilai Kalor
• Dulong Formula (1973)
HHV(MJ/kg) = 33.86*C + 144.4*(H-O/8)+9428*S
• Channiwala & Parikh (2002) HHV(MJ/kg) = 34.91*C + 117.83*H-10.34 O1-
1.51*N+10.05*S-2.11*Ash
![Page 34: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/34.jpg)
Analisa UltimatAnalisa Ultimat
• Carbon
• Hidrogen
• Oksigen
• Nitrogen
• Sulfur
• Posfor
![Page 35: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/35.jpg)
Sulfur dalam BatubaraSulfur dalam Batubara
• Sulfur Anorganik (Inorganic Sulphur)
• Sulfur Organik (Organic Sulphur)
• Sulphate Sulphur
![Page 36: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/36.jpg)
Pengujian BatubaraPengujian Batubara
Sifat Caking dan coking
Coking :
- Gray King Assay
- Dilatometer
Caking :
- Free Swelling Index (FSI)
- Roga Index
![Page 37: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/37.jpg)
Gray King AssayGray King Assay
Dinyatakan dengan seri standard:
A, B, C, D, E, F, G, G1, G2, G3, dan Gx
![Page 38: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/38.jpg)
DilatometerDilatometer
• Dilakukan untuk menentukan sifat coking dari batubara.
• Prinsip : Coke coal akan melunak dan berkurang volumenya (konstraksi) akibat pemanasan. Bila suhu pemanasan ditingkatkan coke coal akan menjadi plastis dan volumenya membesar.
![Page 39: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/39.jpg)
Diagram dilatasi Diagram dilatasi
Dilatation
Contraction
TmTsTf
Dilatation (%)
0
+
-
![Page 40: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/40.jpg)
Interpretasi Hasil DilatometerInterpretasi Hasil Dilatometer
Dilatometer Observation Caking Grade (Group Number)
Caking Capacity
Unchanged 0 Non coking
Contraction 1 Very weak coking
Contraction and negative dilation
2 Weak Coking
Over 0 up to 50% dilation 3 Middle coking
Over 50% up to 140% dilation
4 Good coking
Over 140% dilation 5 Excess coking
![Page 41: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/41.jpg)
Free Swelling IndexFree Swelling Index
• Standard residu :
1,11/2, 21/2,3,31/2,4,41/2,5,51/2,6, 61/2,7,71/2,8Crucible Swelling Index Gray King Assay
0- 1/2 A-B
1-4 C-G2
4 1/2 -6 F-G4
6 ½-8 G3-G9
8 ½- 9 G7 ke atas
![Page 42: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/42.jpg)
Roga IndexRoga Index
• Pengujian untuk menentukan sifat caking batubara.• Cara :
1 gr batubara dicampur dengan 5 gr antrasit dan ditekan selama 30 detik oleh beban seberat 6 kg. Setelah itu dilakukan karbonisasi pada suhu 850 oC selama 15 menit. Coke yg dihasilkan diayak dgn ayakan 1 mm, residu yg tinggal pada ayakan ditimbang dan dimasukan dalam drum sebanyak 3 kali masing masing selama 5 menit. Setelah itu diayak dengan ayakan 1 mm dan residu yg diperoleh ditimbang.
![Page 43: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/43.jpg)
Caking Index RogaCaking Index Roga
Q= berat coke hasil karbonisasia = berat coke yg tinggal pada sieve sebelum drumming pertamab =berat coke setelah drumming pertamac =berat coke setelah drumming keduad =berat coke setelah drumming ketiga
![Page 44: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/44.jpg)
Roga Test Sifat Caking
0 - 5 0 = non caking
5 - 20 1= weakly caking
20 - 45 2=moderately caking
45 3= strongly caking
![Page 45: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/45.jpg)
Sifat Fisis BatubaraSifat Fisis Batubara
• Sifat fisis batubara :
1. Densitas : Piknometer
- bulk density : Densitas curah
Jumlah massa/vol. dari tempat batubara itu berada
. Ukuran dan bentuk partikel
. Jumlah moisture
. Bentuk tempat/container dan cara pemuatan
batubara ke tempat itu.
- apparent density : mercury density
- true density : water density dan helium density
![Page 46: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/46.jpg)
• Porositas
- Macropores : > 200 Ao
- Transitional pores : 20 – 200 Ao
- Micropores : < 20 Ao
• Luas Permukaan :
- Heat of wetting : Adsorpsi Metanol ---swelling---panas endotermis dan eksotermis
- Metoda BET (Brenauer Emmet Teller) : Adsorpsi Nitrogen liquid (-196 oC) atau CO2 (-78 oC)
![Page 47: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/47.jpg)
• 3. Sifat Caking dan Coking• 4. Angle of Repose : Sudut terbesar dari tumpukan zat
padat dimana belum terjadi pergeseran atau keruntuhan (penting untuk penyimpanan (coal storage) dan pengaliran batubara menggunakan belt conveyor dan hopper.
Ukuran Batubara (in) Angle of Repose (deg.)
1.5 – 0.75 41
0.75 – 0.50 40
0.50 -0.25 38
0.25 – 0 32
![Page 48: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/48.jpg)
• Hardness (kekerasan) dan Grindability• Hardness : ketahanan batubara thd goresan/guratan.
Dinyatakan dalam skala Mohs.
Skala Contoh
1 Talk
2 Gypsum
3 Calcite
4 Fluorite
5 Apatite
6 Feldspar
7 Quartz
8 Topaz
9 Corundum
10 Diamond
![Page 49: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/49.jpg)
• Grindability : Sifat mudah atau tidaknya batubara digiling. Nilainya diukur berdasarkan jumlah energi yang diperlukan untuk menggiling sample dalam standard mill test.
![Page 50: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/50.jpg)
Hard CoalHard Coal
• International System untuk hard coal terdiri dari 10 kelas berdasarkan kandungan VM nya.
• Bila VM < 33% : kelas 0 - 5
• VM > 33% : kelas 6 - 9
• Terdiri dari 3 angka
Angka pertama : kelas
Angka kedua : group
Angka ketiga : sub-group
![Page 51: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/51.jpg)
Benefiasi batubaraBenefiasi batubara• 1. Coal preparation
- Penyimpanan (storage)
- Penanganan (handling)
- Pengecilan Ukuran (Sizing)
- Pembersihan mekanis • 2. Satuan Operasi
- Pengecilan ukuran (size reduction termasuk crushing
dan pulverizing)
- Screening
- Dewatering dan drying
- Briquetting
- Coal cleaning dengan proses kering dan basah
- Water pollution abatement
![Page 52: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/52.jpg)
Proses Pemanfaatan BatubaraProses Pemanfaatan Batubara
• Combustion (pembakaran)
• Carbonization and pyrolisis (Karbonisasi dan pirolisa)
• Gasification (Gasifikasi)
• Liquefaction (pencairan)
![Page 53: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/53.jpg)
Ratio H/CRatio H/C
Bahan H/C
Metana 4.00
Napta 2.27
Minyak Berat 1.59
Bituminus 0.69
Subbituminus 0.53
Lignit 0.91
![Page 54: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/54.jpg)
Pemanfaatan Batubara sebagai sumber energi Pemanfaatan Batubara sebagai sumber energi dan bahan baku industri kimiadan bahan baku industri kimia
Batubara
Gas NHV rendah Gas NHV sedang Arang Bahan bakar cair
Gasifikasi
Listrik dari internal combustionengine melalui mesin diesel, motor bakar dan
Gas turbin
Listrik dari external combustion engine melalui siklus uap
Metanol
![Page 55: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/55.jpg)
Pohon Industri Batubara
![Page 56: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/56.jpg)
CombustionCombustionPembakaran batubara untuk menghasilkan energi (kalor). Biasanya dalam suatu power plant.
Prinsip :
1. Mengubah energi kimia menjadi energi panas.
2. Memindahkan panas dari gas panas hasil pembakaran batubara dengan udara dalam dapur.
3. Ekpansi fluida kerja ke dalam turbin uap untuk menghasilkan tenaga mekanis.
4. Mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik
![Page 57: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/57.jpg)
Power PlantPower Plant
![Page 58: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/58.jpg)
Reaksi-reaksi PembakaranReaksi-reaksi Pembakaran2 C (grafit) + O2 (g) 2 CO (g) + 52.8 kkal
2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + 135.3 kkal
C (grafit) + O2(g) 2 CO(g) - 41.2 kkal
C(grafit) + O2(g) CO2 + 94.1 kkal
Reaksi tambahan:
2 H2(g) + O2(g) 2H2O(g) + 115.8 kkal
Reaksi Karbon-Air (Water shift reaction)
C (grafit) + 2 H2O(g) CO(g) + H2 - 31.4 kkal
C (grafit) + 2 H2O(g) CO2(g) + 2 H2(g) - 21.5 kkal
C (grafit) + 2 H2O(g) CO2(g) + 2 H2(g) + 9.8 kkal
![Page 59: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/59.jpg)
Faktor yang mempengaruhiFaktor yang mempengaruhi
A) Nilai Kalor
B) Kandungan Abu dan sifat fusi
C) Kandungan Sulfur
D) Kandungan Zat terbang
E) Kandungan Air
F) Sifat Coking
![Page 60: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/60.jpg)
Reaksi Oksidasi pada Pembakaran BatubaraReaksi Oksidasi pada Pembakaran BatubaraCO
H20SO2
CO2
CO CO2
H2 H2O
O2
CO
CO2
H20
SO2 SO3
![Page 61: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/61.jpg)
Carbonization and PyrolisisCarbonization and Pyrolisis• Karbonisasi : Pemanasan desktruktif tanpa
kehadiran udara yang akan menghasilkan produk padatan, residu carbonaceous yang disebut coke atau char dan senyawa volatil.
• Pyrolisis : Dekomposisi termal dari struktur batubara dengan produk hampir sama dgn karbonisasi.
Tujuan :
Meningkatkan kadar C dalam batubara
Meningkatkan nilar kalor
Memanfaatkan coke/char
![Page 62: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/62.jpg)
Jenis Proses KarbonisasiJenis Proses Karbonisasi
1. Karbonisasi temperatur rendah :
Proses karbonisasi pada suhu tidak lebih dari 700 0C. Menghasilkan smokeless solid fuel untuk keperluan domestik atau industrial boilers.
2. Karbonisasi temperatur tinggi :
Proses karbonisasi pada suhu diatas 900 0C. Menghasilkan metallurgical coke.
![Page 63: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/63.jpg)
Komponen Volatil hasil karbonisasi dan Komponen Volatil hasil karbonisasi dan pirolisis batubarapirolisis batubara
• Combustible gas : H2, CO, CH4, dan Higher Hydrocarbon.
• Non-combustible gas : CO2, H2O
• Uap tar
![Page 64: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/64.jpg)
Hidrokarbon :
- Pemutusan ikatan C-C dan ikatan C-H
diikuti dengan pembentukan molekul.
- Metan terbentuk dengan cara
autohydrogenation
Hydrogen :
-Pemutusan ikatan C-H diikuti dengan pembentukan molekul hidrogen.
![Page 65: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/65.jpg)
Karbonmonoksida
- Terbentuk dari gugus karbonil
- Biasanya pada suhu dibawah 500 0C
Karbondioksida
- Berasal dari gugus karboksil.
![Page 66: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/66.jpg)
GasificationGasification
• Mengubah wujud batubara dari padatan menjadi gas.
• Peralatan disebut GASIFIER
![Page 67: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/67.jpg)
Coal Coal LiquefactionLiquefaction
• Mengubah wujud batubara dari padatan menjadi cairan sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar cair.
• Cairan hasil proses liquefaksi dapat ditingkatkan kualitasnya (up-grading) yg bertujuan :
![Page 68: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/68.jpg)
1. Meningkatkan ratio H/C
2. Mereduksi/menghilangkan kandungan S. N, O, trace element dan abu
3. Menurunkan viskositas dan titik didih cairan
4. Memperbaiki stabilitas dalam penyimpanan
5. Menghilangkan sifat toksisitas dan karsiogenik cairan
![Page 69: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/69.jpg)
Pyrolisis
Solvent Exctraction
Catalytic
Methanol
Synth-gas
Char & Co-gas Production
Flash Hydro
Cat. Donor Solvent
Non-catalytic
Synthoil
Mobil-M
Direct Liquefaction
Indirect Liquefaction
Critical solvent
Once-through Cat.
Cogas
Lurgi-Rhurgas
Contact Catalyst
Rockwell
Hot-Riser
H-Coal
GVV
DOW
MOBIL
SASOL
Coal
SRC - I
SRC - II
EDS
CSF
NCB
![Page 70: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/70.jpg)
Faktor yg mempengaruhi proses liquefaksiFaktor yg mempengaruhi proses liquefaksi
• 1. Reaktifitas
Antrasit sukar dicairkan. Batubara bituminus kualitas tinggi memerlukan kondisi tertentu dibandingkan dengan batubara kualitas rendah. High volatile bituminous coal memberikan hasil yang banyak. Low rank coal seperti lignite mencair lebih cepat tetapi hasil (cairan) sedikit.
![Page 71: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/71.jpg)
2. Laju pemanasan
Laju pemanasan diusahakan secepat mungkin untuk menghindari repolimerisasi dari radikal bebas yg terbentuk dari pemecahan ikatan kimia dari batubara.
Suhu optimal : 400 – 550 oC
3. Katalis
Kebanyakan metal dapat digunakan sebagai katalis. Abu batubara juga dapat bertindak sebagai katalis dalam hidrogenasi.
4. Tekanan
Tekanan operasi yg diperlukan berkisar 500 -4000 psi (34-270 atm)
5. Waktu kontak
Waktu kontak berkisar antara 20 menit sampai 2 jam.
![Page 72: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/72.jpg)
D
I
S
T
I
L
A
S
I
Minyak dari Batubara
Ekstraksi
Reforming
Ekstraksi Aromatik
Steam Cracking
Isolasi Poliaromatik
Hydrotreating
Hidrogenasi Aromatik
Hydrotreating
Hydrocracking
Hydrotreating
Hydrocracking
Minyak Ringan < 200 oC
Minyak menengah 200 - 300
Minyak berat >350 oC
Fenol
Senyawa basa
Gasoline
BTX
Etan/propan
Gasoline
Gasoline
Gasoline
Gasoline
Special Oil
Gasoline
Diesel Fuel
Gasoline
Pyrolisis Oil
![Page 73: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/73.jpg)
Analisa SulfurAnalisa Sulfur
• 1. Secara Kimia
• 2. Menggunakan instrument
![Page 74: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/74.jpg)
![Page 75: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/75.jpg)
Fischer Troops Fischer Troops
![Page 76: TEKNOLOGI BATUBARA](https://reader034.vdocuments.site/reader034/viewer/2022050703/548669afb4af9f910d8b50e9/html5/thumbnails/76.jpg)
Kematian akibat gas SOKematian akibat gas SO22