Kajian Konsumsi Energi Spesifik Pada Reaksi Steam Reforming untuk Produksi Gas Hidrogen Menggunakan Simulasi Software Aspen HYSYS

Karina Diah Rosa Ekawati, Setiadi Setiadi

Abstrak


Hidrogen memiliki potensi yang tinggi sebagai energi bahan bakar ramah lingkungan yang penting untuk dikembangkan demi keberlanjutan energi di masa depan. Gas ini dapat diproduksi secara industri melalui reaksi steam reforming. Di industri, reaksi ini membutuhkan banyak energi karena memerlukan kebutuhan energi input yang tinggi karena reaksi endotermik yang tinggi. Kajian ini dikhususkan untuk mengevaluasi konsumsi energi spesifik untuk reaksi steam reforming dalam menghasilkan gas hidrogen murni dalam skala produksi komersial. Konsumsi energi ditentukan dengan perhitungan model keseimbangan material dan energi berdasarkan proses produksi hidrogen. Perhitungan model proses dilakukan dengan bantuan program perhitungan perangkat lunak Aspen HYSYS. Konsumsi energi akan disimulasikan untuk rentang laju produksi gas hidrogen yaitu 3000, 6000, 9000, 12000 lb/jam, komposisi metana di umpan 85,78; 90; 95; dan 100% mol, dan laju alir mol umpan steam 3× dari laju alir umpan gas (S/C =3). Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsumsi energi spesifik pada proses produksi gas hidrogen sebesar 0,30 - 0,35 (105 Btu/lb). Komposisi metana 100% memiliki rentang konsumsi energi spesifik paling rendah yaitu 0,30 - 0,317 (105 Btu/lb) karena adanya pengaruh komposisi CO2 pada umpan. Konsumsi energi spesifik terbesar terjadi pada unit proses primary reformer.

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Albert Sopurta, Parsaulian Siregar, Estiyanti Ekawati. (2014). Perancangan Sistem Simulasi HYSYS & Iintegrasi dengan Programmable Logic Controller-Human Machine Interface : Studi Kasus pada Plant Kolom Distilasi Etanol-Air. J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst). Vol 6 (1). ISSN : 2085-2517

Alessandra Di Nardo, Maria Portarapillo, Danilo Russo, Almerinda Di Benedetto. (2024). Hydrogen production via steam reforming of different fuels: thermodynamic comparison. International Journal of Hydrogen Energy. 55. 1143-1160.

Siti Alimah & Erlan Dewita. (2008). Pemilihan Teknologi Produksi Hidrogen Dengan Memanfaatkan Energi Nuklir. Jurnal Pengembangan Energi Nuklir Vol 10 No.2

Chunfeng Song, Qingling Liu, Na Ji, Yasuki Kansha, & Atsushi Tsutsumi (2015). Optimization of steam methane reforming coupled with pressure swing adsorption hydrogen production process by heat integration. Applied Energy. 154: 392-401.

James E. Troyan. (1982). Energy Conservation Programs Require Accurate Records. Process Energy Conservation. McGraw-Hill Publications Co.

Jefry Yusuf, Husni Husin, Marwan. (2015). Simulasi Pengaruh Kandungan CO2 dalam Gas Umpan terhadap Reforming dan Shift Converter Sistem Pabrik Amoniak. Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan Vol. 10, No. 4. 178 - 187

Jude T. Sommerfeld, Richard H White. (1982). Estimate Energy Consumption From Heat Reaction. Process Energy Conservation. McGraw-Hill Publications Co.

Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral. (2022). Data and Information Technology on Energy and Mineral Resource. HANDBOOK OF ENERGY & ECONOMIC STATISTICS OF INDONESIA 2021.ISSN 2538-3464

Lars Erik, Terje Brathen, Christian Berg, Sven Ketil Brekne, Marius Flatin, Ronny Johnsen, Iselin Grauer Moen & Erik Thomassen. (2014). Optimization of configurations for amine-based CO2 absorption using Aspen HYSYS. Energy Procedia 51. 224-233.

Lionel Dubois, Diane Thomas. (2011). Carbon dioxide absorption into aqueous amine-based solvents: modeling and absorption tests. Energy Procedia 4. 1353-1360.

Rafli, Muhammad, Idha Silviyati. (2020). Simulasi Produksi Gas Sintesa Melalui Proses Biogas Steam Reforming Dengan Katalis Ni/Mgo-Al2o3 Dan Ni/La2o3-Al2o3. Jurnal Kinetika Vol. 11, No. 02 :55-59. Politeknik Negeri Sriwijaya

Wei-Hsin Chen, Wei-Hao Chen, Rei-Yu Chein, Anh Tuan Hoang, Kanit Manatura, & Salman Raza Naqvi. (2023). Optimization of hydrogen purification via vacuum pressure swing adsorption. Energy Conservation and Management: X. 20. 100459

World Energy Outlook 2022. (2022). International Energy Agency.

Yousri M.A. Welaya, Mohamed M. El Gohary, Nader R. Ammar. (2012). Steam and partial oxidation reforming options for hydrogen production from fossil fuels for PEM fuel cells. Alexandria Engineering Journal. 51. 69-75


Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.