Teknologi Fischer-Tropsch (Pengenalan dan tipikal produk)

Daftar isi:

Pengenalan.

Tipikal produk.

Reaksi kimia.

Kondisi operasi.

Tipikal proses FT.

Tipe2 reaktor yg digunakan.

Licensor teknologi utk FT.

Referensi.

 

Pengenalan

Proses Fischer-Tropsch adalah proses katalisis untuk mengkonversi syngas menjadi campuran produk2 yg bisa dipisahkan menjadi bahan bakar sintesis, pelumas, dan petrokimia [2].

 Gbr 1

Bahan baku utk menghasilkan syngas pada dasarnya adalah senyawa apapun yg mengandung atom karbon dan hydrogen. Contohnya adalah batubara, gas alam, biomassa, dan limbah organik. Setelah bahan2 baku tsb diumpankan ke unit spt gasifikasi (utk bahan baku batubara, biomassa, dan limbah organic) atau gas reforming (utk bahan baku gas alam), syngas yg diproduksi tidak ada bedanya lg. Produk utamanya adalah syngas, yaitu CO dan H2. Ditambah dgn gas2 sampingan spt CO2, H2O, dan gas2 hidrokarbon ringan spt methane.

Secara historis, proses FT ini dimulai di Jerman dalam persiapannya menjelang perang dunia kedua. Afrika Selatan lewat SASOL mengembangkan lebih lanjut utk menghasilkan liquid fuel dari coal, yg terkenal dgn nama coal to liquid (CTL). Usaha ini dilakukan dalam rangka menutupi kekurangan impor bahan bakar karena embargo akibat politik apartheid mereka [2].

Sasol kemudian terus-menerus mengembangkan teknologi CTL mereka karena batubara yg sgt melimpah di sana. Kemudian, mereka jg mengembangkan gas to liquid (GTL) dan menggunakan gas alam sebagai bahan bakunya. Proyek komersial pertama dari Sasol utk GTL adalah Oryx GTL (Qatar, 2006) dan diikuti oleh Escravos GTL (Nigeria). Escravos GTL adalah scale-up replika dari Oryx GTL.

Shell lewat teknologi MDS (Middle Distillate Synthesis), yg mereka kembangkan sendiri, membangun GTL pertamanya di Bintulu, Malaysia pada tahun 1993. Pearl GTL di Qatar adalah GTL plant terbesar di dunia saat ini dan merupakan replika scale-up dr GTL plant di Bintulu.

Khusus utk GTL (gas to liquid), pertimbangan bisnis dan strategisnya dapat diringkas sbb [3]:

Faktor yg menguntungkan Faktor yg menghambat
Gas alam yg murah di bbrp tempat Harga minyak dan gas yg sgt bervariasi
Margin produk yg berpotensial tinggi Memerlukan investasi yg tinggi
Konsumsi bahan bakar global yg meningkat Ketersediaan melimpah bahan bakar yg bersih dan ekivalen dgn bahan bakar konvensional
Market bahan bakar yg sudah tertata rapi Bbrp perusahaan mengklaim bahwa penjualan LNG memberikan keuntungan yg lbh baik drpd GTL
Kualitas produk yg lbh tinggi daripada produk dari konvensional minyak bumi Efisiensi karbon dan efisiensi energy yg lbh rendah drpd proses2 perminyakan yg setara.

Efisiensi karbon yg rendah dapat dilihat sekilas dr reaksinya secara umum (lihat di bagian “reaksi kimia”). Klo kita hitung, cuma sekitar 44wt% dari feed syngas (CO dan H2) yg akan menjadi hydrokarbon. Sisanya adalah air. Utk proyek2 GTL di Qatar, air yg diproduksi secara masif ini sgt berguna utk berbagai keperluan, baik itu utk industri maupun utk municipal.

Tipikal produk

Hasil tipikal synthesis FT dari syngas, biasa disebut syncrude (synthetic crude), adalah sbb [2]:

FT syncrude property HTFT (300 – 350oC) LTFT (200 – 240oC)
Carbon number range C1-C30 C1-C120
Produk utama C2-C10 olefin Wax paraffin
Fasa produk (wt%)
Gases (C1-C4) 20-25% 5-10%
Oil 20-25% 15-20%
Wax 0% 20-25%
Aqueous organics ~ 5% 1-2%
Water 45-50% 50-55%
Organic compound classes (wt%)
Alkane (paraffin) 20-30% > 70%
Cycloalkane (naphthenes) < 1% < 1%
Alkene (olefin) > 50% 15-20%
Aromatics 1-5% < 1%
Oxygenates 10-15% ~ 5%

Licensor spt Sasol dan Shell memiliki unit hydroprocessing masing2 utk meningkatkan kualitas dari syncrude ini. Hasil dari hydroprocessing unit ini adalah produk2 (naphtha, jet fuel/kerosene, diesel) yg bisa digunakan di unit2 konvensional lain.

GTL naphtha

GTL naphtha adalah naphtha yg sgt baik sbg umpan unit steam cracking di industry petrokimia. Dibandingkan dgn naphtha konvensional dari crude oil, hasil steam cracking dari GTL naphtha menghasilkan yield ethylene dan propylene yg lbh tinggi [3]. Yield C5+ dari GTL naphtha lbh rendah drpd dari naphtha konvensional. Ini jg menandakan bahwa ring benzene (yg berada di C5+) hasil dari GTL naphtha sgt minimal. Hal ini disebabkan oleh karakteristik proses synthesis FT itu sendiri yg mmg menghasilkan rantai lurus paraffin.

GTL jet fuel/kerosene

United Airlines menggunakan jet fuel dgn 40%nya berasal dari GTL jet fuel. Sasol berhasil mendaftarkan synthetic jet fuelnya sbg Jet A-1 pada tahun 2008 dan sbg supplier pertama FT jet fuel utk penerbangan komersiil pada tahun 2010 [3].

GTL diesel

GTL diesel adalah produk berkualitas tinggi dgn bilangan cetane yg sgt tinggi dan kandungan sulfur yg sgt rendah. Tetapi, GTL diesel memiliki karakteristik lubrikasi yg relatif lebih rendah dan kandungan energi yg lbh rendah drpd diesel konvensional. Oleh sebab ini, GTL diesel lbh cocok digunakan sbg bahan campuran drpd sbg bahan bakar diesel secara keseluruhan.

(bersambung…)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: