Disain dan karakterisasi burner berbahan bakar kondensat gas alam untuk skala rumah tangga

NISA, Ashri Uswatun, Dr. Ir. Bardi Murachman, SU., DEA

2010 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Kebutuhan masyarakat terhadap energi semakin meningkat sementara ketersediaan sumber energi fosil semakin terbatas dan diperkirakan akan habis jika tingkat konsumsi semakin tinggi dan tanpa upaya konservasi dan diversifikasi energi. Salah satu energi fosil yang selama ini telah digunakan yaitu gas alam. Penurunan tekanan terjadi pada temperatur reservoir dan melewati garis dew point sehingga gas alam (fase gas) berubah menjadi cairan (kondensat) di reservoir dan sistem pemipaan. Kondensat yang berasal dari satu sumur memiliki karakteristik yang berbeda dengan sumur lain. Begitu pula dengan kondensat yang berada di sumur produksi JOB Pertamina-Petrochina Bojonegoro, di mana kondensat tersebut belum dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga. Agar kondensat JOB Pertamina-Petrochina Bojonegoro dapat dimanfaatkan untuk keperluan rumah tangga maka perlu dilakukan penelitian mengenai disain burner kondensat skala rumah tangga yang sesuai dengan karakteristik kondensat. Karakteristik kondensat JOBPertamina-Petrochina Bojonegoro didapatkan melalui beberapa pengujian sesuai dengan ASTM yaitu uji distilasi ASTM D86-07, uji tekanan uap Reid ASTM D323-79, uji Spesific Gravity ASTM D1298-80, Copper Strip ASTM D131-88 IP 154/86, kandungan sulfur ASTM D1266, uji komposisi kromatografi gas dan uji nilai kalor. Karakteristik atau performa pembakaran kondensat diperoleh melalui uji pembakaran kondensat dengan menggunakan burner yang sudah ada di pasaran dan burner yang didisain. Disain burner dilakukan dengan perhitungan secara matematis dan jenis burner yang didisain yaitu vaporizing burner dengan lilitan pipa sebagai pemanas awal. Kondensat yang berasal dari JOB Pertamina-Petrochina Bojonegoro memiliki karakteristik antara lain IBP 55,6 oC, FBP 175,6 oC, SG 0,7243, API Gravity 63,9 , RVP 8,1 psi, copper strip 2e, kandungan sulfur 0,136%, komponen penyusun terbesar C6 dan nilai kalor 10166,892 kal/g. Burner yang sudah ada di pasaran (kompor tekan minyak tanah) mampu mengkonversi energi kimia kondensat menjadi kalor sebesar 98,1 % dengan AFR 30,94 sedangkan burner disain memiliki efisiensi pembakaran sebesar 92,1% dengan AFR 17,11.

World’s energy consumption is expected to increase dramatically in the future due to increasing of number of population. Depletion of fossil reserves will occur if there are no energy conservation and diversification of energy usage to meet the demand. Natural gas is one of non-renewable energy resources and contains complex mixture of hydrocarbons. Some gases are called gas condensate or simply condensate that condenses out of raw gas if the pressure is reduced to below the hydrocarbon dew point curve of the raw gas. Condensate has different characteristics in different well. Condensate of JOB Pertamina-Petrochina Bojonegoro has not been tested to get its characteristics and used for household application. Therefore, it requires research about condensate burner that is suitable with condensate characteristics for household application. There are several testing methods to get condensate characteristics, such as distillation test ASTM D86-07, Reid Vapour Pressure test ASTM D323-79, Spesific Gravity test ASTM D1298-80, Copper Strip ASTM D131-88 IP 154/86, sulphur content test ASTM D1266, gas chromatography and heating value test. The condensate is burnt by using available burners and designed burner in order to get combustion performance of the condensate. Model mathematics is used to design vaporizing burner with preheating coil as vaporization system. The condensate of JOB Pertamina-Petrochina Bojonegoro has 55.60 oC IBP, 175.60 oC FBP, 8.4 psi RVP, copper strip 2e , 0.136% of sulphur content, C6 is the major constituent and 10166.892 cal/g heating value. The available burner (kerosene pressured stove) can convert 98.1 % chemical energy of condensate into heat with AFR 30.94. The designed burner (preheating coil) has efficiency of combustion 91.2 % with 17.11 AFR.

Kata Kunci : Kondensat gas alam,Karakteristik kondensat,Vaporizing burner,Lilitan pipa,Efisiensi,AFR