PRARANCANGAN PABRIK AMMONIA DARI LOW GRADE COAL KAPASITAS 580.000 TON/TAHUN

MUHAMMAD HARUN AL RASYID, Prof. Ir. Wahyudi Budi Sediawan, SU., Ph.D.

2016 | Skripsi | S1 TEKNIK KIMIA

Pabrik Ammonia dari Low Grade Coal ini dirancang dengan kapasitas 580.000 ton/tahun dan beroperasi secara kontinyu selama 330 hari/tahun dan 24 jam/hari. Untuk memperoleh produk yang sesuai dengan kapasitas, dibutuhkan 535.935 ton/tahun batubara lignite dan O2 sebanyak 344.633 ton/tahun sebagai bahan baku utama. Proses yang dilakukan pada pabrik ini adalah gasifikasi batubara yang menghasilkan syngas yang akan dikonversi menjadi ammonia pada ammonia converter. Pada gasifikasi reaksi dijalankan pada reaktor fluidized bed dengan suhu masuk 1000 oC dan tekanan 40 atm. Setelah gasifikasi, proses pemurnian syngas menggunakan separator drum untuk memisahkan H2O dari campuran dan absorber untuk menyerap acid gas seperti H2S dengan menggunakan absorber dengan solven Dimethyl Ether Polyethylene Glycol (DEPG). Lalu CO dikonversi menjadi CO2 pada High Temperature Shift Converter dan Low Temperature Shift Converter untuk selanjutnya diserap menggunakan absorber dengan solven Methyl Diethanolamine (MDEA). Selanjutnya di Methanator CO dan CO2 dikonversi menjadi gas CH4. Setelah itu, pada Ammonia Converter N2 dan H2 direaksikan untuk membentuk Ammonia (NH3). Setelah melalui sistem refrigerasi, didapatkan Ammonia cair yang disimpan dalam tangki penyimpanan pada suhu -33 oC dan tekanan 1 atm. Pabrik ini direncakan akan didirikan di Muara Asam-Asam, Kalimantan Selatan, dan memperkejakan 219 orang karyawan. Kebutuhan energi untuk menjalankan pabrik ini meliputi kebutuhan listrik sebanyak 40.923,19 MWh/tahun. Sedangkan kebutuhan air untuk utilitas adalah sebanyak 470.899,84 kg/jam dan udara instrument 200m3/jam. Untuk menjalankan produksi, dibutuhkan modal tetap sebesar $ 87.418.077,22 dan modal kerja sebesar $ 62.671.647,32. Berdasarkan evaluasi ekonomi yang dilakukan, pabrik Ammonia dari Low Grade Coal ini tergolong high risk dengan nilai ROI 69,72%, POT 1,25 tahun, BEP 28,81%, SDP 15,28% dan DCFRR 26,24%. Berdasarkan nilai-nilai diatas, dapat disimpulkan bahwa pabrik ini menarik secara ekonomi dan layak untuk dikaji lebih lanjut.

This Ammonia plant from Low Grade Coal is designed to produce 580.000 tonne Ammonia/year and to be operated continuously for 330 days/year and 24 hours/day. In order to gain the product as designed capacity, as much as 535.935 tonne lignite coal/year and 344.644 tonne O2/year are required as the main raw materials. Main processes in this plant is coal gasification which produce syngas that will be converted into ammonia in the ammonia converter. The gasification reaction is carried out in a fluidized bed reactor with operating condition at temperature 1000 oC and pressure of 40 atm. The syngas produced inside the reactor is need to be purified by remocing H2O using separator drum and removing acid gas (H2S) using absorber and Dimethyl Ether Polyethylene Glycol (DEPG) as the solvent. On the next process, CO converted into CO2 in High Temperature Shift Converter (HTSC) and Low Temperature Shift Converter (LTSC) and after removed using absorber and Methyl Diethanolamine (MDEA) as the solvent. In the Methanator, CO and CO2 converted into Methane (CH4). Last, N2 and H2 react in Ammonia Converter to produce Ammonia (NH3). Refrigeration system used to store Ammonia in liquid form in the storage tank at temperature -33 oC and pressure of 1 atm. This plant is planned to be built at Muara Asam-Asam, South Kalimantan with 219 employees. The energy required to operate this plant, including electricity is 40.923,19 MWh/year, the water required for the utility is 470.899,84 kgs/hour, and the air instrument required is 200 cu.m/hour. Fixed capital for this plant costs $ 87.418.077,22 and the working capital costs $ 62.671.647,32. Based on the economic evaluation, this Ammonia plant from Low Grade Coal is considered as high risk chemical plant with ROI 69,72%, POT 1,25 year, BEP 28,81%, SDP15,28%, and DCFRR 26,24%. In accordance with those values, it can be concluded that this preliminary design for the Ammonia from Low Grade Coal plant is appealing for further study.

Kata Kunci : Ammonia, Low Grade Coal, Gasifikasi, Ammonia Synthesis