Perpustakaan Digital ITB

Tingginya ketergantungan impor LPG Indonesia mendorong urgensi pengembangan pabrik gasifikasi batubara domestik untuk memproduksi Dimetileter (DME). Namun, pemahaman mengenai pengaruh karakteristik batubara Indonesia terhadap proses gasifikasi dan produksi DME, baik melalui percobaan maupun simulasi masih terbatas. Penelitian ini bertujuan mengembangkan dan memvalidasi model simulasi prediktif untuk memahami pengaruh rank batubara Indonesia terhadap jumlah dan komposisi syngas, metanol dan DME, mengintegrasikan aliran recycled CO2 sebagai agen gasifikasi, serta mengkaji pemanfaatan kandungan sulfur batubara menjadi asam sulfat (H2SO4) Model dikembangkan berdasarkan beberapa referensi model dan deskripsi proses industri. Model ini dibuat dalam perangkat lunak simulasi proses yang menghitung neraca massa dan energi berdasarkan sifat termodinamika spesi kimia. Perhitungan kesetimbangan dihitung berdasarkan prinsip minimisasi energi Gibbs. Hasil model ditentukan dengan reaksi seluruh spesi hingga mencapai kesetimbangan, yaitu saat energi Gibbs sistem minimum. Validasi model dilakukan dengan membandingkan hasil simulasi terhadap hasil referensi dengan batas deviasi komponen utama di bawah 10%. Model yang tervalidasi lalu dilakukan modifikasi dengan integrasi aliran recycled CO2 dan digunakan untuk mempelajari variasi rank (lignit, subbituminus, dan bituminus). Hasil simulasi diolah untuk menilai pengaruh rank batubara terhadap komposisi syngas, produksi metanol, DME, dan asam sulfat. Model yang dikembangkan pada penelitian ini valid dan dapat digunakan untuk input batubara Indonesia dengan variasi rank. Hasil simulasi menunjukkan kandungan CO dan H2 meningkat dengan peningkatan rank batubara, sedangkan kandungan CO2 dan H2O menurun. Rasio H2/CO juga menurun dengan peningkatan rank batubara, dengan nilai 0,53 untuk lignit, 0,52 untuk subbituminus, dan 0,45 untuk bituminus. Exit temperature syngas naik dengan peningkatan rank (1.163°C, 1.183°C, dan 1.222°C untuk lignit, subbituminus, dan bituminus), sedangkan Cold Gas Efficiency (CGE) syngas tidak dipengaruhi rank (83,51%, 81,74%, dan 83,99% untuk lignit, bituminus, dan subituminus). Laju produksi metanol dan DME meningkat dengan peningkatan rank batubara. Rasio produksi DME/umpan batubara sebesar 0,44, 0,50, dan 0,62 untuk lignit, subbituminus, dan bituminus. Nilai ini menunjukkan hubungan dengan rasio C/H pada batubara. Terakhir, untuk rentang sampel yang digunakan, diperoleh bahwa laju produksi asam sulfat dipengaruhi kandungan sulfur dalam batubara. Konversi sulfur tidak berhubungan dengan rank batubara, dengan nilai konversi sekitar 90% untuk setiap rank.