Perpustakaan Digital ITB

Pertumbuhan populasi mengakibatkan peningkatan kebutuhan pangan sehingga penggunaan pupuk sebagai nutrisi tanaman menjadi penting. Konsumsi pupuk di Indonesia didominasi oleh pupuk urea yang dibuat dari CO2 dan NH3. Amonia dihasilkan dengan mereaksikan gas nitrogen dari udara dan hidrogen yang diperoleh dengan cara mereaksikan gas alam dengan uap air. Permasalahan utama pada industri pupuk adalah pasokan gas alam untuk proses produksi. Salah satu sumber daya potensial untuk mensubtitusi gas alam adalah gas hidrogen hasil gasifikasi batubara. Di Indonesia, teknologi gasifikasi batubara untuk produksi ammonia belum diterapkan. Selain itu, penggantian teknologi yang sudah ada menjadi teknologi baru perlu meninjau aspek biaya dan kinerjanya. Sehingga, diperlukan studi dan simulasi untuk melihat kinerja gasifikasi beserta kondisi operasi optimal untuk menyelenggarakan proses tersebut dengan cara memodelkan dan mensimulasikan peristiwa gasifikasi batubara. Pada penelitian ini diinginkan gas keluaran gasifier dapat langsung digunakan untuk produksi amonia. Oleh karena itu, pada penelitian ini ingin dicari model dan kondisi operasi yang menghasilkan perbandingan gas nitrogen dan hidrogen pada gas produk sebesar 1:3, nilai komposisi gas keluaran, temperatur keluaran gasifikasi, efisiensi termal, rasio laju gas produk terhadap laju umpan batubara, serta kebutuhan kalor pada kondisi operasi yang menghasilkan perbandingan gas nitrogen dan hidrogen pada gas produk sebesar 1:3. Pemodelan dan simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak ASPEN Plus V11. Hasil validasi model yang dilakukan dengan memodelkan gasifier Tunçbilek menghasilkan fraksi mol gas produk hasil pemodelan hampir sama dengan fraksi mol gas produk hasil eksperimen. Simulasi yang menghasilkan gas produk gasifier dengan perbandingan fraksi mol gas nitrogen dan gas hidrogen sebesar 1:3 dengan kondisi operasi yang paling optimal diperoleh pada saat fraksi mol oksigen dalam udara bernilai 0,87, steam-to-coal ratio bernilai 0,3, oxygen-to-coal ratio bernilai 0,9, serta temperatur operasi gasifier 1683,15 K. Pada kondisi simulasi yang dipilih, efisiensi termal yang dihasilkan sebesar 0,7326 serta laju gas produk per laju umpan batubara adalah 2,26 kg/kg.