Persiapan Feedstock Petrokimia dengan Gasifikasi
1. Pembukaan
Gasifikasi adalah teknologi yang digunakan untuk mengubah bahan padat atau cair yang kaya karbon menjadi gas sintesis (syngas). Syngas umumnya terdiri atas campuran karbon monoksida (CO), hidrogen (H2), karbon dioksida (CO2), metana (CH4), dan nitrogen (N2). Proses ini menjadi salah satu jalur utama untuk mempersiapkan feedstock dalam industri petrokimia, karena mampu memanfaatkan berbagai sumber energi seperti batubara, biomassa, oil shale, hingga residu minyak bumi.
2. Pretreatment
Sebelum bahan baku dimasukkan ke reaktor gasifikasi, dilakukan beberapa langkah pretreatment agar proses lebih efisien dan hasil gas lebih bersih:
-
Size reduction: pengecilan ukuran untuk meningkatkan luas permukaan reaksi.
-
Drying: pengeringan untuk menurunkan kadar air yang berlebih.
-
Desulfurisasi awal: mengurangi kandungan sulfur agar tidak meracuni katalis pada tahap berikutnya.
-
Mixing/blending: pada beberapa kasus, feedstock dicampur untuk mendapatkan rasio karbon, hidrogen, dan oksigen yang optimal.
3. Reaksi
3.1 Primary Gasification
C + O2 → CO2
C + 1/2 O2 → CO
3.2 Secondary Gasification
C + H2O → CO + H2
C + CO2 → 2CO
3.3 Water-Gas Shift Reaction
CO + H2O ↔ CO2 + H2
3.4 Carbon Dioxide Gasification
C + CO2 → 2CO
3.5 Hydrogasification
C + 2H2 → CH4
3.6 Methanation
CO + 3H2 → CH4 + H2O
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
4. Proses Gasifikasi
4.1 Gasifiers
Jenis gasifier yang umum dipakai:
-
Fixed-bed: sederhana, cocok untuk skala kecil.
-
Fluidized-bed: fleksibel, cocok untuk berbagai jenis feedstock, pencampuran merata.
-
Entrained-flow: suhu tinggi, menghasilkan syngas dengan tar rendah, digunakan di skala industri besar.
5. Gasifikasi pada Refinery
Di kilang minyak, gasifikasi digunakan untuk mengolah residu bernilai rendah seperti petroleum coke atau asphaltene menjadi syngas. Syngas tersebut dapat dimanfaatkan sebagai:
-
Bahan baku hidrogen untuk hydrotreating.
-
Bahan baku methanol dan amonia.
-
Sumber energi untuk pembangkit listrik internal kilang.
6. Produksi Gas dan Produk Lainnya
Produk utama dari gasifikasi adalah syngas (CO + H2). Dari syngas dapat dihasilkan berbagai produk turunan:
-
H2: untuk hydrocracking, hydrotreating, dan fuel cells.
-
CH3OH (Metanol): bahan baku formaldehida, asam asetat, MTBE.
-
NH3 (Amonia): bahan baku pupuk.
-
SNG (Synthetic Natural Gas): dari proses methanation.
-
Listrik dan panas: dari pembakaran syngas langsung.
7. Masa Depan
Gasifikasi memiliki potensi besar di masa depan, terutama dengan integrasi Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS). Teknologi ini akan memungkinkan produksi bahan kimia dan bahan bakar sintetis yang lebih bersih, memanfaatkan sumber non-konvensional (biomassa, limbah), serta mendukung transisi energi menuju sistem rendah karbon.
Beberapa Solulsi Industri Petrokimia PT Tensor
Fluida
Struktur
Gambar
Proses