Perpustakaan Digital ITB

Kepulauan Natuna merupakan salah satu kepulauan yang memiliki cadangan gas alam terbesar di Indonesia. Dry Reforming of Methane (DRM) merupakan salah satu rute di dalam pemrosesan gas alam. DRM memiliki potensi untuk dikembangkan, namun hingga saat ini DRM tidak dikenal sebagai proses industri yang umum digunakan karena reaksinya yang sangat endoterm dan laju deposisi karbon yang relatif cepat. Pada penelitian ini, optimasi temperatur dan tekanan operasi dianalisis menggunakan Aspen Plus V.10. Model reaktor yang digunakan pada kajian termodinamika adalah RGIBBS dan model reaktor yang digunakan dalam kajian kinetika adalah model pseudo-homogenous satu dimensi. Optimasi komposisi umpan dianalisis menggunakan FlexPDE V.6. Katalis yang digunakan adalah katalis Ni dengan support Al2O3. Model kinetika reaksi didasarkan pada mekanisme Langmuir-Hinshelwood. Salah satu metode untuk meminimalisir proses pembentukan karbon pada DRM adalah dengan menambahkan umpan H2O. Umpan H2O ditambahkan ke dalam sistem secara tunak dan modulasi dinamik. Tipe reaktor yang digunakan adalah fixed bed reactor (FBR). Panjang reaktor yang dipakai adalah 0,22 m dengan diameter dalam berukuran 0,0008 m. Validasi dilakukan dengan membuat plot data hasil simulasi literatur dan hasil simulasi model. Galat hasil simulasi model dan literatur kurang dari 5% sehingga model dapat digunakan. Hasil kajian termodinamika menunjukkan bahwa temperatur operasi yang semakin tinggi, tekanan operasi yang semakin rendah, dan komposisi umpan CH4/CO2 mendekati 1 menghasilkan konversi reaktan dan perolehan produk yang lebih tinggi. Hasil simulasi kinetika secara tunak menghasilkan konversi CH4 sebesar 88,39%, konversi CO2 sebesar 72,61%, perolehan CO sebesar 65,77%, perolehan H2 sebesar 80,23%, rasio H2/CO sebesar 1,2 dan laju pembentukan karbon sebesar 0,046 mikromol/detik. Penambahan umpan H2O sebanyak 50% dari metana menghasilkan penurunan laju pembentukan karbon sebesar 60% dibandingkan tanpa penambahan umpan H2O. Hasil konversi CH4, konversi CO2, perolehan CO, perolehan H2, rasio H2/CO, dan laju pembentukan karbon pada modulasi penambahan umpan H2O sebanyak 50% dari metana adalah 89,29%; 54,96%; 66,32%; 96,68%; 1,37; dan 0,02 mikromol/detik. Kondisi operasi yang disarankan berdasarkan hasil studi ini adalah tekanan 1 bar, temperatur 650°C, dan komposisi umpan CH4/CO2/H2O sebesar 1/1,13/0,5.