PARAMETER KUALITAS BATUBARA Kelompok 2 -Ade Lestari A- Putri Inggit -Miftah Anasia- Serly Anggraini -M. Rizky Syahri R.

Presentasi berjudul: "PARAMETER KUALITAS BATUBARA Kelompok 2 -Ade Lestari A- Putri Inggit -Miftah Anasia- Serly Anggraini -M. Rizky Syahri R."— Transcript presentasi:

1 PARAMETER KUALITAS BATUBARA Kelompok 2 -Ade Lestari A- Putri Inggit -Miftah Anasia- Serly Anggraini -M. Rizky Syahri R

2 PARAMETER KUALITAS BATUBARA Baik buruknya suatu kualitas batubara ditentukan oleh penggunaan batubara itu sendiri. Batubara yang berkualitas baik untuk penggunaan tertentu, belum tentu baik pula untuk penggunaan yang lainnya, begitu juga sebaliknya

3 Kualitas suatu batubara dapat ditentukan dengan cara analisa parameter tertentu baik secara fisik maupun secara kimia. Parameter yang ditentukan dari suatu analisa batubara tergantung tujuan untuk apa batubara tersebut digunakan. KUALITAS BATUBARA

4 Parameter Kualitas Batubara ►T►Total Moisture ►P►Proximate Analysis ►U►Ultimate Analysis ►T►Total Sulfur ►H►HGI ►C►Calorific Value ►A►Ash Fusion Temperature ►A►Ash Analysis KUALITAS BATUBARA

5 Tinggi Rendahnya Total Moisture akan tergantung pada : KUALITAS BATUBARA TOTAL MOISTURE Peringkat Batubara ( Lower and Higher ) Peringkat Batubara ( Lower and Higher ) Size Distribusi Kondisi pada saat sampling Kondisi pada saat sampling

6 Porositas internal Lower Rank Coal Porositas internal High Rank Coal Inherent Moisture Tinggi Inherent Moisture Rendah POROSITAS BATUBARA KUALITAS BATUBARA

7 Penentuan Total Moisture biasanya dibagai menjadi dua tahap penentuan yaitu : ► Penentuan Free Moistrue atau air dry loss ► Penentuan Residual moisture KUALITAS BATUBARA Penentuan Total Moisture TM = FM + RM(1-FM/100)

8 PROXIMAT ANALYSIS Analisis Proksimat terdiri dari empat nilai analisis : KUALITAS BATUBARA Inherent Moisture Kadar Abu (A) Zat Terbang (VM) Karbon Tertambat (FC) Karbon Tertambat (FC)

9 ULTIMATE ANALYSIS Analisis Ultimat adalah cara yang paling sederhana untuk menunjukkan unsur pembentuk batubara dan dengan mengabaikan senyawa-senyawa komples yang ada dengan hanya menentukan unsur-unsur kimia pembentuknya yang penting 5 Unsur Senyawa Organik penting pembentuk batubara : Sulfur ( S ) Oksigen ( O ) Nitrogen ( N ) Hidrogen ( H ) Karbon ( C ) KUALITAS BATUBARA

10 Semakin tinggi peringkat suatu batubara semakin kecil porositas batubara tersebut atau semakin padat batubara tersebut. Dengan demikian akan semakin kecil juga moisture yang dapat diserap atau ditampung dalam pori batubara tersebut. Hal ini menyebabkan semakin kecil kandungan moisturenya khususnya inherent moisturenya. KUALITAS BATUBARA Peringkat Batubara

11 Semakin kecil ukuran partikel batubara, maka semakin besar luas permukaanya. Hal ini menyebabkan akan semakin tinggi surface moisturenya. Pada nilai inherent moisture tetap, maka TM-nya akan naik yang dikarenakan naiknya surface moisture. KUALITAS BATUBARA Size Distribusi

12 Total Moisture dapat dipengaruhi oleh kondisi pada saat batubara tersebut di Sampling. Yang termasuk dalam kondisi sampling adalah : ►K►Kondisi batubara pada saat disampling ►S►Size distribusi sample batubara yang diambil terlalu besar atau terlalu kecil. ►C►Cuaca pada saat pengambilan sample. Kondisi Sampling

13 Inherent Moisture Inherent Moisture terbagi menjadi 2 : 1. Lengas Bebas ( Free Moisture ) Lengas bebas biasanya akan terlepas ke udara apabila batubara dibiarkan di dalam ruang pada suhu kamar sampai terjadi kesetimbanga dengan kondisi udara disekitarnya. 2. Lengas Terikat Lengas terikat diperoleh dari kehilangan berat yang terjadi setelah sampel batubara tanpa lengas bebas yang dipanaskan didalam tungku pada suhu antara 105oC sampai 110oC KUALITAS BATUBARA

14 Kadar Abu (A ) Kadar abu batubara secara sederhana didefinisikan sebagai residu anorganik yang terjadi setelah batubara dibakar sempurna. Kadar abu dihitung dengan cara membakar sampel batubara didalam tungku pada suhu 815oC dengan mengairkan udara secara lambat kedalam tungku. Abu batubara terbentuk dari sisa pembakara mineral-mineral yang terdapat didalam batubara. Makin banyak mineral yang terdapat didalam batubara maka kadar abunya juga makin tinggi. KUALITAS BATUBARA

15 Zat Terbang Zat terbang adalah bagian batubara yang mudah menguap saat batubara dipanaskan tanpa udara (didalam tungku tertutup) pada suhu 900oC. Zat Terbang Zat terbang adalah bagian batubara yang mudah menguap saat batubara dipanaskan tanpa udara (didalam tungku tertutup) pada suhu 900oC. Cara analisa zat terbang : Sampel ditempatkan didalam crusibel silika kemudian dimasukkan ke dalam tungku selama 7 menit. Setelah pemanasan akan tertinggal residu padat yang sebagian besar terdiri dari karbon dan mineral-mineral yang telah berubah bentuk (tidak selalu abu). Cara analisa zat terbang : Sampel ditempatkan didalam crusibel silika kemudian dimasukkan ke dalam tungku selama 7 menit. Setelah pemanasan akan tertinggal residu padat yang sebagian besar terdiri dari karbon dan mineral-mineral yang telah berubah bentuk (tidak selalu abu). KUALITAS BATUBARA

16 KARBON TERTAMBAT Karbon tertambat dihitung dari 100 % dikurangi jumlah nilai kadar lengas, kadar abu dan zat terbang. Dalam bentuk persamaan karbon tertambat dihitung menggunakan persamaan berikut : FC = 100 % - ( M + A + VM ) % Keterangan : FC = Fixed Carbon ( Karbon Tertambat ) M = Moisture ( Kadar Lengas ) A = Ash ( Kandungan Abu ) VM = Volatile Matter ( Zat Terbang ) Keterangan : FC = Fixed Carbon ( Karbon Tertambat ) M = Moisture ( Kadar Lengas ) A = Ash ( Kandungan Abu ) VM = Volatile Matter ( Zat Terbang ) KUALITAS BATUBARA

17 1. Bentuk sulfur 2. Total sulfur 3. Nilai kalori

18 Bentuk Sulfur 1.Sulfur Pritik 2. Sulfur Organik 3. Sulfur Sulfat

19 1. Sulfur Pyritik Pirit (dan Markasit) merupakan mineral sulfida yang paling umum dijumpai pada batubara. Kedua jenis mineral ini memiliki komposisi kimia yang sama (FeS2) tetapi berbeda pada sistem kristalnya. Pirit berbentuk isometrik sedangkan Markasit berbentuk orthorombik

20 2. Sulfur Organ ik suatu elemen pada struktur makromolekul dalam batubara yang kehadirannya secara parsial dikondisikan oleh kandungan dari elemen yang berasal dari material tumbuhan asal.

21 3. Sulfur Sulfat Sulfat dalam batubara umumnya ditemui dalam bentuk sulfat besi, kalsium dan barium. Kandungan sulfat tersebut biasanya rendah sekali atau tidak ada kecuali jika batubara telah terlapukkan dan beberapa mineral pirit teroksidasi akan menjadi sulfat

22 Total Sulfur Total Sulfur pada batubara adalah jumlah kandungan sulfur yang terdapat dalam abu batubara (disebut pula noncombustible sulfur) dengan combustible sulfur

23 Nilai kalori (MJ/kg) a. Gross calorivic value (GCV) nilai kalor yang dihasilkan dari reaksi oksidasi seluruh unsur dalam batubara. b. Net Calorivic Value ( N C V) nilai kalor yang benar-benar dapat dimanfaatkan dalam pembakaran

24 Analisis Abu Abu adalah residu yang berasal dari mineral matter hasil perubahan batubara. Komposisi kimianya berbeda dan beratnya lebih kecil dari mineral matter yang ada di dalam batubara asalnya. Abu sebagian besar terdiri dari : 1.Oksida Silikon 2.Aluminium 3.Besi 4.Kalsium 5.Magnesium 6.Titan 7.Mangan 8.Logam Alkali Abu adalah residu yang berasal dari mineral matter hasil perubahan batubara. Komposisi kimianya berbeda dan beratnya lebih kecil dari mineral matter yang ada di dalam batubara asalnya. Abu sebagian besar terdiri dari : 1.Oksida Silikon 2.Aluminium 3.Besi 4.Kalsium 5.Magnesium 6.Titan 7.Mangan 8.Logam Alkali

25 Penggolongan tipe slagging dan fouling Slagging factor tipe Abu bituminous Slagging factor tipe abu lignitic Tipe slaggingFouling factorTipe fouling <0,6>1340Rendah<0,2Rendah 0,6-21250-1340Sedang0,2-0,5Sedang 2-2,61150-1250Tinggi0,5-1Tinggi >2,6<1150Sangat rendah>1Sangat tinggi

26 Ash Fusion Temperature Slagging Coal Non Slagging Coal

27 Hardgrove Grindability Index (HGI) Indek Hardgrove (Hardgrove Index = HGI) adalah metode yang sangat umum untuk menggambarkan suatu ketergerusan batubara. HGI berkisar dari 20 sampai lebih besar dari 110 dengan kriteria bahwa semakin tinggi HGI menggambarkan semakin mudah batubara digerus/digiling. Ketergerusan batubara (coal grindability) adalah ukuran kemudahan batubara untuk digerus sampai kehalusan tertentu yang akan digunakan sebagai bahan bakar serbuk halus (pulverized coal). Harga HGI dapat diperoleh dengan menggunakan rumus : HGI = 13,6 + 6,93 W Indek Hardgrove (Hardgrove Index = HGI) adalah metode yang sangat umum untuk menggambarkan suatu ketergerusan batubara. HGI berkisar dari 20 sampai lebih besar dari 110 dengan kriteria bahwa semakin tinggi HGI menggambarkan semakin mudah batubara digerus/digiling. Ketergerusan batubara (coal grindability) adalah ukuran kemudahan batubara untuk digerus sampai kehalusan tertentu yang akan digunakan sebagai bahan bakar serbuk halus (pulverized coal). Harga HGI dapat diperoleh dengan menggunakan rumus : HGI = 13,6 + 6,93 W

28 Parameter Kualitas Batubara

29

30

31 Abrasion Index Abrasiveness batubara penting dalam pengertian ekonomi pada pertambangan, preparasi dan penggunaan. Hal ini dikarenakan batubara merupakan material abrasive. Abrasi dipengaruhi oleh banyaknya impurities dalam batubara. Trace Elements Trace Elements merupakan unsure yang terkandung dalam batubara dengan jumlah yang kecil, yaitu boron, arsen, klor, dan fosfor. Beberapa unsure tersebut akan berbahaya jika dibebaskan pada waktu pembakaran batubara.

32 Free Swelling Index (FSI) FSI menunjukkan sifat pengkokasan batubara yaitu kecenderungan melelehnya batubara menjadi material yang mencair dan kemudian mengeras membentuk kokas jika batubara dipanaskan. Pengujian dilakukan dengan cara emanaskan sample batubara pada suhu 820 0 C.

33 Roga Index Gray-King Coke Type Dilatometry Pada dasarnya penting untuk dalam mengevaluasi secara rinci sifat-sifat coking dan caking batubara dan potensi batubara tersebut untuk dibuat kokas

34 Caking dan coking properties adalah sifat atau perilaku batubara pada saat dipanaskan serta sifat coke yang terbentuk dari pemanasan tersebut. Caking adalah sifat yang menggambarkan kemampuan batubara membentuk gumpalan yang mengembang selama proses pemanasan.

35 Coking adalah sifat yang berhubungan dengan perilaku batubara selama proses carbonisation (proses pembuatan coke secara komersial) serta sifat coke yang dihasilkannya. Selain untuk memperkirakan potensi batubara dalam pembuatan coke, kedua sifat ini juga penting dalam pengklasifikasian batubara.

36 Roga Index Roga index adalah indeks yang didapat dari salah satu tes caking yang disebut roga test. Tes ini untuk mengukur caking power. Indeks ini dipergunakan dalam klasifikasi batubara internasional sebagai alternatif dari crusible swelling number. Crucible swelling number (CSN) adalah salah satu tes untuk mengamati caking properties batubara, yang paling sederhana dan mudah dilakukan. Caking adalah sifat yang menggambarkan kemampuan batubara membentuk gumpalan yang mengembang selama proses pemanasan.

37 Gray-King Coke Type Gray-King coke type adalah analisis untuk mengamati coking coal. Coking adalah sifat yang berhubungan dengan perilaku batubara selama proses carbonisation(proses pembuatan coke secara komersial) serta sifat coke yang dihasilkannya. Tes ini dilakukan pada tingkat pemanasan yang lambat yang lebih mirip dengan tingkat pemanasan pada coke oven. Gray-King Coke Type ini adalah cara untuk menentukan tipe kokas dari batubara yang dilakukan pada proses karbonasi.

38 Dilatometri adalah nilai yang menunjukkan dimana terjadinya dilatasi (pengembangan), dan kontraksi (pengkerutan) dari batubara apabila dipanaskan pada kondisi tertentu. Perubahan volum selama masa mencair diukur dengan menggunakan alat dilatometer. Dilatometry

39 Dalam proses pemanasan batubara akan mengalami beberapa fase: 1. Penguapan 2. Pelunakan 3. Dilatasi 4. Kontraksi kemudian pemadatan kembali – Caking – Coking

40 Berdasarkan cara penggunaannya sebagai penghasil energi, batubara dibedakan: Penghasil energi panas primer, biasanya dipergunakan untuk industri, misalnya sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), bahan bakar lokomotif, pereduksi proses metalurgi Penghasil energi sekunder, dimana batu bara tersebut tidak langsung dipergunakan untuk industri, misalnya sebagai bahan bakar padat, bahan bakar cair (konversi menjadi bahan bakar cair), bahan bakar gas (konversi menjadi bahan bakar gas). Pemanfaatan batubara sebagai energi panas kontak langsung. Artinya batubara tersebut dimanfaatkan sebagai bahan bakar pembangkit energi panas, dimana pada proses pembakaran, batubara bersinggungan secara langsung dengan materi lain tanpa ada pembatas, misalya dalam proses pembakaran genting, kapur tohor, dan keramik. Kaitan antara Kualitas Batubara dengan Pemanfaatannya

41 Salah satu contoh penggunaan batubara untuk pembangkit listrik tenaga uap adalah pada proses industri kelistrikan PLTU Suralaya sebagai penghasil energi panas primer. Gambar 1. Tumpukan batubara yang digunakan PLTU Suralaya Aplikasi Penggunaan Batubara

42 Batubara yang dijadikan briket biasanya berasal dari kelas subbituminus tingkat rendah. Hal yang mendorong pemanfaatan briket untuk masyarakat dan industri kecil di Indonesia antara lain : Potensi batubara Indonesia yang cukup besar Dapat dilaksanakan dengan teknologi sederhana dengan investasi sedikit Batubara Indonesia mudah pecah dan bernilai kalor tinggi Memanfaatkan batubara bubuk yang tidak dipakai Kebijakan pemerintah untuk mengurangi pemakaian minyak dan kayu bakar. Aplikasi Penggunaan Batubara

43 Batubara sebagai Bahan Bakar Industri Semen Dalam industri semen, batubara berperan sebagai sumber energi panas kontak langsung. Industri semen menggunakan tanur putar dalam dalam operasi proses untuk menghasilkan produk.. Adapun persyaratan mutu/ kualitas batubara yang dibutuhkan oleh industri semen unit operasi dengan efektifitas yang cukup tinggi, yaitu : Nilai kalor net cukup tinggi, yaitu > 6.000 cal/gr Volatile metter medium, 36-42% Total mosture 12% Kadar abu maksimum 6% Kadar sulfur 0,8% Kadar alkali dalam abu 2% Ukuran batubara (raw coal) Diatas saringan 100 mm= 0% 100mm – 50 mm =70% 50mm – 25mm = 25% 25mm – 15mm = 15% Lolos 15mm = 0%

44 TERIMA KASIH