Minggu, 25 Maret 2012

sifat sifat bahan bakar, antara GAS dan Residu

ada suatu delima menimpa bangsa dan dunia sekarang ini. sumber daya energi di dunia sedang mengalami krisis dibidang minyak, tapi di batu bara masih melimpah ada dimana - mana. kali ini saya belum bisa membahas tentang batu bara.tapi saya mau memberikan suatu gambaran tentang gas alam. energi yang bersih tetapi cadangannya pun juga tidak sebanyak batu bara..

pembukaannya tentang residu..minyak yang biasanya di pake kapal laut. tetapi dari jaman 1980 sudah digunakan untuk PLTU minyak di Indonesia.. kalau gas alam.. itu biasanya dipake untuk turbin gas.atau PLTG/PLTGU tapi kali ini,gas ini digunakan untuk PLTU sebagai bahan bakar boiler. apakah yang terjadi???silahkan simak.karena tidak saya link donwloadkan.







3.1        Sifat Bahan Bakar.
Bahan bakar yang digunakan di PLTU Gresik Unit 3 dan 4 ada 2 macam bahan bakar utama dan 1 bahan bakar untuk start up:
a.    Bahan Bakar Minyak (Residu)
Residu (Bottom Oil) merupakan bahan bakar cair berat yang mempunyai sifat penguapan yang relatif rendah, kekentalan tinggi dan digunakan sebagai bahan bakar mesin industri, boiler.
Residu dibuat dari fraksi residu yang berasal dari distilasi atmosferik. Kualitas residu harus diperhatikan agar dalam pemakaiannya aman dan tidak menyebabkan kerusakan/buntu pada nozzle burner atau combustion chamber.
Digunakannya residu (Bottom Oil) sebagai bahan bakar daripada batubara karena mempunyai keuntungan sebagai berikut:
·         Nilai kalori yang cukup tinggi
·         Harga per kalori lebih murah
·         Biaya operasi dan penanganannya lebih murah
·         Tidak mengandung logam berat
·         Kadar abu lebih rendah
·         Tidak rusak pada penyimpanan dalam waktu yang lama
·         Memiliki efisiensi yang tinggi pada sistem pembakaran
Sifat-sifat Fisika Residu (Bottom Oil) :
a.    Sifat umum.
Sifat umum adalah sifat yang hasil ujinya dapat menggambarkan atau memperkirakan kualitas suatu produk dan kaitannya dengan pengujian sifat lainnya dengan segera. Sifat umum ditentukan dengan pengujian SG (specific gravity) menggunakan metoda ASTM D-1298
b.    Sifat pembakaran.
Pada dasarnya jika kita membeli bahan bakar, yang kita beli adalah kalori atau panasnya. Panas pembakaran adalah jumlah panas yang dihasilkan dalam satuan btu/lb, kcal/kg atau btu/usg. Jika panas yang dihasilkan dapat diketahui maka jumlah Residu yang akan dipakai dapat diketahui.Sifat pembakaran Residu ditentukan dengan pengujian calorific value gross menggunakan metoda ASTM D-240.
c.    Sifat kemudahan mengalir.
Sifat kemudahan mengalir dari Residu sangat berpengaruh kepada sistem pemompaan, baik pada waktu penyaluran dengan sistem perpipaan maupun dalam pemakaiannya dan pembentukan kabut (atomizing) dalam ruang bakar. Sifat kemudahan mengalir Residu ditentukan dengan pengujian viskositas redwood I pada 100°F (menggunakan metoda IP-70) dan pengujian pour point (menggunakan metoda ASTM D-445).
d.    Sifat kebersihan.
Rusaknya Residu dapat diakibatkan oleh kontaminasi atau tingginya kadar deposi karbon pada sisa pembakaran dan tingginya kadar air. Tingginya kadar deposi karbon dapat menimbulkan kerak pada lubang nozzle combustion. Sedangkan tingginya kadar air dapat membuat Residu sulit untuk dinyalakan pertama kali dan api yang terbentuk tidak akan stabil atau mudah mati dan panas pembakaran yang dihasilkan akan rendah karena energi yang dihasilkan dari pembakaran Residu akan terserap untuk penguapan air (endotermis). Selain itu tingginya kadar air dapat mengakibatkan tekanan yang berlebihan dalam ruang bakar. Sifat kebersihan Residu ditentukan dengan pengujian conradson carbon residue (mengguanakan metoda ASTM D-189), water content (ASTM D-95) dan pengujian sediment by extraction (ASTM D-473).
e.    Sifat keselamatan.
Untuk menjamin keselamatan pemakaian dan penyimpanan Residu perlu diperhatikan titik nyala (flash point) Residu. Sifat keselamatan ditentukan dengan pengujian flash point pensky-martens close cup menggunakan metoda ASTM D-93.

Sifat-sifat Kimia Residu (Bottom Oil) :
a.    Pencemaran udara.
Gas buang hasil pembakaran Residu yang mengandung kadar belerang tinggi akan menghasilkan gas SO2. Gas SO2 yang terbentuk akan teroksidasi menjadi SO3 dan bila bereaksi dengan uap air dalam jumlah besar akan menyebabkan hujan asam. Reaksi :
(1) hidrokarbon (C,H,S) + O2 ---> CO2 + SO2 + kalori
(2) SO2 + ½ O2 ----> SO3
(3) SO3 + H2O (dari reaksi pertama) -----> H2SO4 encer
b.    Kerusakan pada ruang bakar.
Dengan kondisi sama seperti diatas jika H2SO4 encer yang korosif tersebut terkondendsasi dalam ruang bakar saat combustion dimatikan dapat mengakibatkan karat.
Reaksi :
(1) hidrokarbon (C,H,S) + O2 ---> CO2 + SO2 + kalori
(2) SO2 + ½ O2 ----> SO3
(3) SO3 + H2O (dari reaksi pertama) -----> H2SO4 encer
(4) H2SO4 encer + logam dalam combustion chamber ----> garam sulfat + H2 (gas)
Sifat pengkaratan pada Residu ditentukan dengan pengujian sulfur content (ASTM D-1551/1552) dan pengujian netralization number (ASTM D-974).

No
Parameter
Method ASTM
Unit
Result
Remark
1
Density
D 1298
Kg/L
0,9300-0,9500

2
Visc.Kin.1000C
D 445
Cst
100-250

3
Sulfur Content
D 4927
% Wt
-

4
Water Content
D 95
% Vol
Nil

5
Sediment
D 473
% wt
3,1

6
Appearance
Visual

Black, Viscous (Slow to pour) and burnt asphaltish odor

Tabel 3.1 spesifikasi residu oil.
b.    Bahan Bakar Gas Alam
Bahan bakar gas merupakan bahan bakar yang sangat memuaskan sebab hanya memerlukan sedikit handling dan sistem burner-nya sangat sederhana dan hampir bebas perawatan. Gas dikirimkan melalui jaringan pipa distribusi sehingga cocok untuk wilayah yang berpopulasi atau padat industri.
Karena hampir semua peralatan pembakaran gas tidak menggunakan kandungan panas dari uap air, maka perhatian terhadap nilai kalor kotor (GCV) menjadi kurang. Bahan bakar harus dibandingkan nilai kalor netto (NCV). Hal ini benar terutama untuk gas alam, dimana kandungan hidrogen akan meningkat tinggi karena adanya reaksi pembentukan air selama pembakaran. Sifat – sifat fisik dan kimia berbagai bahan bakar gas di berikan dalam tabel 3.2.


Bahan Bakar Gas
Massa Jennis Relatif
Nilai Kalor yang lebih tinggi (kkl/Nm3)
Perbandingan Udara/Bahan bakar m3 udara terhadap m3 Bahan Bakar
Suhu Nyala Api (oC)
Kecepatan Nyala Api (m/s)
Gas Alam
0,6
9350
10
1954
0,290
Propan
1,52
22200
25
1967
0,460
Butan
1,96
28500
32
1973
0,870
Tabel. 3.2 Sifat-sifat fisik dan kimia berbagai bahan bakar gas.
Metan merupakan kandungan utama gas alam yang mencapai jumlah sekitar 95% dari volum total. Komponen lainnya adalah : Etan, Propan, Pentan, Nitrogen, Karbon Dioksida, dan gas gas lainnya dalam jumlah kecil. Sulfur dalam jumlah yang sangat sedikit juga ada. karena metan merupakan komponen terbesar dari gas alam, biasanya sifat metan digunakan untuk membandingkan sifat-sifat gas alam terhadap bahan bakar lainnya.
Gas alam merupakan bahan bakar dengan nilai kalor yang tinggi yang tidak memerlukan fasilitas penyimpanan. Gas ini bercampur dengan udara dan tidak menghasilkan asap atau jelaga. Gas ini tidak juga mengandung sulfur, lebih ringan dari udara dan menyebar ke udara dengan mudahnya jika terjadi kebocoran. Perbandingan kadar karbon dalam minyak bakar, batubara dan gas diberikan dalam tabel  3.3 dibawah ini.

Bahan Bakar Minyak
Batubara
Gas Alam
Karbon
84
41,11
74
Hidrogen
12
2,76
25
Sulfur
3
0,41
-
Oksigen
1
9,89
Sedikit
Nitrogen
Sedikit
1,22
0,75
Abu
Sedikit
38,63
-
Air
Sedikit
5,98
-
Tabel. 3.3 Perbandingan Komposisi Kimia berbagai bahan bakar.

0 komentar:

Poskan Komentar

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More