TINJAUAN TERMODINAMIKA PEMBENTUKAN HIDRAT METANA PADA MEDIA GLASS BEADS

TINTIN MUTIARA, Budhijanto, ST., MT., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Hidrat gas adalah senyawa non stoikiometri, dimana molekul gas mengisi sangkar yang terbentuk dari molekul-molekul air yang saling berinteraksi melalui ikatan hidrogen. Dalam bentuk hidrat, 1 m3 hidrat metana dapat menampung sampai 164 m3 gas metana pada kondisi standar (Standard Temperature Pressure, STP), atau 4,26 m3 gas metana pada kondisi yang sama. Percobaan pembentukan hidrat metana dilakukan pada suhu tetap di dalam reaktor / sample cell yang telah diisi glass beads dengan berbagai ukuran dan air dengan perbandingan berat 6 : 1,5. Gas metana dimasukkan ke dalam reaktor pada berbagai tekanan. Keadaaan kesetimbangan tercapai bila tekanan sistem tidak berubah. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pengaruh ukuran glass beads pada kondisi kesetimbangan pembentukan hidrat metana sangat kecil sehingga dapat diabaikan. Jumlah hidrat metana tertinggi yang terbentuk adalah pada suhu 274 K dengan ukuran glass beads 250 μm, dan tekanan kesetimbangan 27,90 bar. Pada penelitian ini diperoleh persamaan konstanta Langmuir * + dengan nilai konstanta A dan B untuk sangkar kecil berturut-turut adalah 6,8465 dan 18,0342. Untuk sangkar besar nilai konstanta A dan B berturut-turut adalah 7,7598 dan 18,0361.

Natural gas hydrates are non-stoichiometry compounds, in which the molecules of gas are trapped in crystalline cells consisting of water molecules retained by energy of hydrogen bonds. In hydrate form, one cubic meter of a methane hydrate can retain up to 164 m3 of gas at standard temperature and pressure (STP), or it can retain 4,26 m3 gas at the same condition. The experiment of Methane hydrate formation is performed at a constant temperature in the reactor / sample cell filled with various sizes of glass beads and water with ratio of weight is 6 : 1.5. Methane gas is fed into the reactor at various pressures. Equilibrium condition is reached when the system pressure does not change. The experimental results show that size of the glass beads gives very small affect to the pressure equilibrium of methane hydrate formation, so it can be neglected. The highest amount of methane hydrate is formed at 274K, at 250 μm glass beads, and the equilibrium pressure 27.90 bar. In this study, the equation of Langmuir constant is * + with the value of A and B for small cage are 6.8465 and 18.0342. The value of A and B for large cage are 7.7598 and 18.0361.

Kata Kunci : Hidrat metana, Glass beads, konstanta Langmuir