Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pada penelitian ini akan dilakukan pemodelan kinetika untuk sintesis Fischer Tropsch dengan tekanan operasi mencapai 20 bar dengan variasi rasio H2/CO 1,0; 1,5; dan 2,1 serta dengan perubahan logam ferum sebagai promotor pada kondisi operasi yang sama, hanya dengan variasi rasio H2/CO 1,0. Mekanisme adsorpsi isotermis Langmuir digunakan untuk menyusun model kinetika. Pemodelan kinetika sintesis Fischer Tropsch dengan katalis kobalt maupun ferum yang sudah ada saat ini sesuai untuk tekanan kurang dari 10 bar.Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa mekanisme reaksi yang sesuai adalah mekanisme insersi CO dengan reaksi hidrogenasi komponen COs oleh Hs sebagai tahap penentu laju. Persamaan model yang sesuai untuk mekanisme tersebut mengandung 3 konstanta, yaitu konstanta kesetimbangan tahap adsorpsi asosiatif reaktan CO (K1), konstanta kesetimbangan tahap adsorpsi disosiatif reaktan H2 (K2), dan konstanta laju tahap hidrogenasi COs oleh Hs (k3). Kenaikan rasio H2/CO menyebabkan rata-rata penurunan nilai K1 dan K2 masing-masing sebesar 90% dan 56% serta kenaikan k3 sebesar 68% pada model kinetika tersebut. Kenaikan rasio H2/CO menyebabkan peningkatan konversi reaktan dan selektivitas komponen produk CH4. Sementara, untuk perubahan promotor menjadi logam ferum, mekanisme reaksi yang sesuai juga mengakomodasi dari mekanisme insersi CO, serta pada penelitian ini memiliki nilai selektivitas yang lebih tinggi untuk tiap spesi produk CH4, C2-, C2=, C3-, dan C3= , lebih khususnya selektivitas katalis ferum terhadap spesi olefin akan lebih tinggi dibandingkan spesi produk parafin.

---

In this study, the kinetics for Fischer Tropsch synthesis with operating pressures up to 20 bar with a variation of the ratio of H2/CO 1,0; 1,5; and 2,1 will be modeled as kinetic rate equation using cobalt catalyst and also ferum catalyst at the same operating conditions, only ferum has the only variation of the ratio of H2/CO 1,0. Langmuir isotherm adsorption mechanism used to develop kinetic models. Fischer-Tropsch synthesis kinetics modeling with cobalt corresponding to less than 10 bar in term of pressure.

The results of this study indicate that the corresponding reaction mechanism is insertion mechanism CO hydrogenation reaction components COs by Hs as the rate determining step. Equation appropriate model for the mechanism contains three constants, namely associative adsorption equilibrium constant phase reactants CO (K1), dissociative adsorption equilibrium constant phase reactant H2 (K2), and the rate constant of hydrogenation stage COs by Hs (k3). The increase in the ratio of H2/CO resulted in an average decrease in the value of K1 and K2 respectively by 90% and 56% and 68% increase in k3 on the kinetic model. The increase in the ratio of H2/CO causes an increase in the conversion of the reactant and product components CH4 selectivity. Meanwhile, when the promoter changed to ferum, the corresponding reaction mechanism also accommodates from CO insertion mechanism, and in this study had a higher selectivity values for each product species CH4, C2, C2=, C3-, and C3=, more especially an iron catalyst selectivity to olefins will be higher species than species paraffin products."

"Pada penelitian ini akan dilakukan pemodelan kinetika untuk sintesis Fischer Tropsch dengan tekanan operasi mencapai 20 bar dengan variasi rasio H2/CO 1,0 hingga 2,1 serta penambahan logam rhenium sebagai promotor. Mekanisme adsorpsi isotermis Langmuir digunakan untuk menyusun model kinetika. Pemodelan kinetika sintesis Fischer Tropsch dengan katalis kobalt berpenyangga alumina yang sudah ada saat ini sesuai untuk tekanan kurang dari 10 bar.Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa mekanisme reaksi yang sesuai adalah mekanisme insersi CO dengan reaksi hidrogenasi komponen COs oleh Hs sebagai tahap penentu laju. Persamaan model yang sesuai untuk mekanisme tersebut mengandung 3 konstanta, yaitu konstanta kesetimbangan tahap adsorpsi asosiatif reaktan CO (K1), konstanta kesetimbangan tahap adsorpsi disosiatif reaktan H2 (K2), dan konstanta laju tahap hidrogenasi COs oleh Hs (k3). Kenaikan rasio H2/CO menyebabkan rata-rata penurunan nilai K1 dan K2 masing-masing sebesar 53-94% dan 13-82% serta kenaikan k3 sebesar 73-421% pada model kinetika tersebut. Kenaikan rasio H2/CO menyebabkan peningkatan konversi reaktan dan selektivitas komponen produk CH4. Sementara, penambahan logam rhenium tidak menyebabkan perubahan nilai konstanta pada model kinetika tersebut (%selisih nilai konstanta lebih kecil dari 10%). Penambahan logam rhenium (0,05%Re-12%Co/Al2O3) memberikan pengaruh sebagai promotor struktural, yaitu hanya meningkatkan jumlah active site melalui peningkatan dispersi katalis kobalt sehingga konversi meningkat namun selektivitas produk tetap. Variasi rasio umpan H2/CO dan penambahan logam rhenium (0,05%Re-12%Co/Al2O3) tidak menyebabkan perubahan mekanisme reaksi.

---

This research will build-up a kinetic model for Fischer Tropsch synthesis using alumina supported cobalt catalyst operated in 20 bar with variation of H2/CO syngas ratio from 1.0 to 2.1 and also addition of rhenium metal as promoter in cobalt catalyst. Langmuir isothermic adsorption mechanism is a common method to build-up a kinetic model. Existing kinetic model of Fischer-Tropsch synthesis using alumina supported cobalt catalyst is valid for operating pressure less than 10 bar.

The result of this research showed that CO insertion mechanism with hydrogenation step of COs by Hs component as the rate-limiting step is valid for this Fischer Tropsch synthesis condition. Kinetic equation for this mechanism consists of 3 constants, equilibrium constant for assosiative adsorption for CO reactant (K1), equilibrium constant for dissociative adsorption for H2 reactant (K2), and rate constant for hydrogenation COs by Hs (k3). Higher H2/CO ratio will averagely decrease K1 and K2 by amount 80% and 40 %, respectively, and increase k3 by amount 168 % in those kinetic equation. Higher reactant conversion and CH4 product selectivity is resulted in higher H2/CO syngas ratio. Addition of rhenium metal (0.05%Re-12%Co/Al2O3) give effect as structural promoter, which only increase active site amount through the increase of cobalt catalyst dispersion. Rhenium promoter in cobalt catalyst only increase reactant conversion but not change the product selectivity. Variation of H2/CO syngas feed ratio and addition of rhenium metal (0.05%Re-12%Co/Al2O3) will not change the reaction mechanism occurred."

"Sintesis Fischer-Tropsch (FT) merupakan proses penting dalam industri untuk mengubah gas sintesis yang dihasilkan dari proses reformasi kukus, parsial oksidasi atau autotermal reforming menjadi senyawa hidrokarbon dan oksigenat. Saat ini sintesis Fischer-Tropsch merupakan suatu pilihan untuk memproduksi bahan bakar transportasi yang ramah lingkungan dan sebagai bahan baku kimia. Sintesis Fischer Tropsch dapat dilakukan dengan menggunakan reaktor unggun tetap, reaktor slurry kolom gelembung atau reaktor terfluidisasi. Pemodelan dan simulasi reaktor untuk sintesis Fischer Tropsch telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya diantaranya Muharam, (1995) memodelkan proses FT pada reaktor sluri tipe kolom gelembung dengan kinetika orde pertama untuk H2 dan orde nol untuk CO. Fernandes (2006) melakukan pemodelan reaktor unggun tetap untuk proses FT dengan model aliran sumbat (plug flow) tanpa memperhitungkan faktor dispersi dan konveksi. Dalam penelitian ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap untuk sintesis Fischer-Tropsch mengacu pada kinetika Raje dan Davis. Faktor hidrodinamika berupa faktor konveksi dan dispersi pada arah aksial diperhitungkan untuk mendapatkan hasil simulasi yang mendekati kondisi sebenarnya pada reaktor di industri. Model pseudohomogen reaktor unggun tetap untuk reaksi Fischer Tropsch dapat memprediksi kinerja reaktor dengan baik. Kenaikan rasio H2/CO dari 0,5 hingga 2 menunjukan peningkatan konversi CO yang besar, yaitu dari 0,301 menjadi 0,959. Sedangkan kenaikan rasio H2/CO dari 2 hingga 4 hanya meningkat konversi dari 0,959 menjadi 0,983. Kenaikan temperatur dari 150 °C hingga 350 °C meningkatkan konversi CO dari 0,95 menjadi 0,97. Tekanan total tidak terlalu signifikan pengaruhnya terhadap reaksi. Kenaikan space velocity dari 1,5 menjadi 4 menyebabkan konversi CO menjadi turun dari 0,965 menjadi 0,906. Bilangan Damkohler berbanding lurus dengan temperatur dan tidak terpengaruh dengan perubahan tekanan. Bilangan Peclet dipengaruhi baik oleh temperatur dan space velocity. Kata kunci : Fischer Tropsch, Reaktor Unggun Tetap, Model, Simulasi.

---

Fischer-Tropsch synthesis (FTS) is important process to produce hydrocarbon and oxygenat from synthetic gas produced by steam reforming, partial oxidation or autothermal reforming Today FTS is the choice to produce environment friendly transport fuel and feedstock. FTS carry on fixed bed reactor, slurry bubble column or fluidized reactor. Previous reactor modeling and simulation for FTS by Muharam (1995) is slurry bubble column with kinetic first order for H2 and zero order for CO. Modeling fixed bed reactor for FTS by Fernandes (2006) assume plug flow neglect dispersion and convection. In this research a model fixed bed reactor for FTS with kinetic from Raje and Davis (1997) was developed. Convection and dispersion on axial direction was take account in order to get good result and close to the real condition in industry. Pseudohomogeneous model fixed bed reactor for FTS can give good prediction for performance of reactor. Increasing H2/C0 ratio from 0,5 to 2 raise CO conversion significant from 0,301 to 0,959. However increasing 1-19/C0 ratio from 2 to 4 only raise the conversion from 0,959 to 0,983. Increasing the initial operation temperature from 150 °C to 350 °C increase the CO conversion from 0,95 to 0,97. Initial total pressure not significant affect the reaction. Increasing space velocity from 1,5 to 4 cause the CO conversion decrease from 0,965 to 0,906. Damkohler number increase with increasing temperature and not affected by pressure. Peclet number is affect by temperature and space velocity. Keyword : Fischer Tropsch synthesis, Fixed Bed Reactor, Model, Simulation."

"Gas sintesis merupakan campuran gas hidrogen (H2) dan gas karbon monoksida (CO) yang dapat dikonversi menjadi campuran hidrokarbon rantai panjang melalui sintesis Fischer-Tropsch (FT). Sintesis FT memerlukan rasio molar H2/CO sekitar 1 yang berasal dari biomassa. Tujuan penelitian ini adalah membuat dan mempelajari kinerja katalis Fe-Mn untuk sintesis FT yang sudah diterapkan di industri. Sintesis FT dilakukan dalam reaktor fixed bed pada tekanan 20 bar dan suhu 250-280°C. Karakterisasi katalis Fe-Mn industri dilakukan dengan X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), dan BET.Hasil penelitian menunjukkan bahwa rasio Fe:Mn dan suhu berpengaruh terhadap aktivitas dan selektivitas katalis. Dengan rasio Fe:Mn tinggi dalam katalis (3Fe:Mn)/AG konversi CO dan selektivitas CO2 dibandingkan dengan katalis (Fe:3Mn)/AG. Peningkatan suhu reaksi juga menyebabkan meningkatnya konversi CO dan selektivitas produk. Dengan suhu 280°C pada katalis (3Fe:Mn)/AG, selektivitas produk CH4 , C2, C3, C6+, CO2 diperoleh, sedangkan pada suhu 250 °C hanya memberikan selektivitas C6+ dan CO2. Suhu optimum untuk katalis (3Fe:Mn)/AG adalah 280°C.

---

Synthesis gas is a mixture of hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO) which can be converted into a mixture of long chain hydrocarbons through Fischer-Tropsch synthesis (FT). FT synthesis requires H2/CO molar ratio of about 1 derived from biomass. The purpose of this research is to create and study the performance of Fe-Mn catalysts for FT synthesis which has been applied in industry. FT synthesis performed in a fixed bed reactor at a pressure of 20 bar and a temperature of 250¬280°C. Characterization of Fe-Mn catalyst industry is done by X-Ray Fluorescence (XRF), X-Ray Diffraction (XRD), and BET.

The results showed that Fe:Mn ratio and temperature affect the catalyst activity and selectivity. With a Fe:Mn ratio is high in the catalyst (3Fe:Mn)/AG CO conversion and selectivity of CO2 compared with the catalyst (Fe:3Mn)/AG. The increasing reaction temperature also caused the CO conversion and product selectivity to increase. With a temperature of 280°C on the catalyst (3Fe:Mn)/AG, the product selectivity of CH4, C2, C3, C6+, CO2 were obtained, while at a temperature of 250°C only C6+ selectivity and CO2 were obtained. The optimum temperature for the catalyst (3Fe: Mn)/AG is 280°C."

"Sintesis Fischer-Tropsch (FT) merupakan proses penting dalam industri untuk mengubah gas sintesis yang dihasilkan dari proses reformasi kukus, parsial oksidasi atau autotermal reforming menjadi senyawa hidrokarbon dan oksigenat. Saat ini sintesis Fischer-Tropsch merupakan suatu pilihan untuk memproduksi bahan bakar transportasi yang ramah lingkungan dan sebagai bahan baku kimia. Sintesis Fischer Tropsch dapat dilakukan dengan menggunakan reaktor unggun tetap, reaktor slurry kolom gelembung atau reaktor terfluidisasi.Dalam penelitian ini dilakukan pemodelan dan simulasi reaktor unggun tetap untuk sintesis Fishcer-Tropsch mengacu pada kinetika Bo-Tao Teng 2005. Faktor hidrodinamika berupa konveksi dan dispersi pada arah aksial dan radial diperhitungkan untuk memperoleh hasil simulasi yang mendekati kondisi riil. Validasi model dilakukan dengan data-data eksperimen skala lab. Model pseudohomogen reaktor unggun tetap untuk reaksi Fischer Tropsch dapat memprediksi kinerja reaktor dengan baik. Kenaikan rasio H2/CO 1 dari 2 hingga menunjukan peningkatan konversi CO yang besar, yaitu dari 6.9% menjadi 20.2%. Kenaikan temperatur dari 400 K hingga 410 K meningkatkan konversi CO dari 6.9% menjadi 8.3%. Kenaikan tekanan akan meningkatkan nilai konversi CO yaitu dari 1 bar menjadi 5 bar meningkatkan konversi CO 6.9% menjadi 27%.

---

Synthesis of Fischer-Tropsch (FT) is an important process in the industry to convert the synthesis gas produced from the process of steam reforming, partial oxidation or reforming autotermal into hydrocarbons and oxygenate. Currently the Fischer-Tropsch synthesis is an option to produce transportation fuels that are environmentally friendly and as chemical raw materials. Fischer Tropsch synthesis can be performed using fixed bed reactors, slurry bubble column reactor or a fluidized reactor.

In this study the modeling and simulation of fixed bed reactor for Fishcer-Tropsch synthesis refers to the kinetics of Bo-Tao Teng 2005. Factor in the form of convection and hydrodynamic dispersion in axial and radial direction calculated to obtain the simulation results are close to real conditions. Model validation performed by the data lab-scale experiments. Model pseudohomogen fixed bed reactor for Fischer-Tropsch reaction can predict the performance of the reactor well. H2/CO a rise in the ratio of 2 to show a large increase in CO conversion, which was from 6.9% to 20.2%. The increase in temperature from 400 K to 410 K increases CO conversion of 6.9% to 8.3%. The increase in pressure will increase the value of the conversion of CO is from 1 bar to 5 bar of CO conversion increase 6.9% to 27%."

"Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan model reaktor unggun diam 2D yang valid untuk sintesis dimetil eter melalui dehidrasi metanol, mendapatkan parameter kinetika melalui studi kinetik, serta mendapatkan pengaruh parameter proses dan geometri terhadap kinerja reaktor melalui studi sensitivitas. Metode penelitian ini terdiri dari penentuan geometri, penentuan model matematis, simulasi, dan analisis dan pembahasan Model matematis dikembangkan melalui persamaan neraca massa (celah unggun dan katalis), neraca momentum, dan neraca energi. Pada studi kinetik, reaktor dimodelkan berbentuk silinder dengan diameter 24 mm dan tinggi 600 mm. Hasil dari studi kinetik menghasilkan nilai energi aktivasi reaksi dehidrasi metanol sebesar 50,4 kJ/mol, nilai faktor eksponensial sebesar 1782 mol.m.s/kg2, nilai panas adsorpsi air sebesar -31,17 kJ/mol dan panas adsorpsi metanol sebesar -1,73 kJ/mol. Pada studi sensitivitas, reaktor memiliki dimensi 5 cm dan tinggi 3 m. Hasil dari studi sensitivitas penelitian ini menunjukan bahwa konversi metanol dan yield DME terbaik yang dihasilkan berada saat temperatur umpan 563 K, tekanan umpan 7,5 bar, laju alir gas 24 ml/h, panjang reaktor 5 m, dan diameter reaktor 5 cm.

---

This study aimed to obtain a valid 2D stationary bed reactor model for the synthesis of dimethyl ether through methanol dehydration, obtain kinetic parameters through kinetic studies, and obtain the effect of process and geometry parameters on reactor performance through sensitivity studies. This research method consists of the determination of geometry, the determination of mathematical models, simulations, and analysis and discussion. Mathematical models are developed through mass balance equations (bed gap and catalyst), momentum balance, and energy balance. In the kinetic study, the reactor is modeled as a cylinder with a diameter of 24 mm and a height of 600 mm. The results of the kinetic study resulted in the activation energy value of the methanol dehydration reaction of 50.4 kJ/mol, the value of the exponential factor of 1782 mol.ms/kg2, the heat value of water adsorption of -31.17 kJ/mol and the heat of adsorption of methanol of -1, 73 kJ/mol. In the sensitivity study, the reactor has dimensions of 5 cm and a height of 3 m. The results of the sensitivity study of this study showed that the best methanol conversion and DME yields were at a feed temperature of 563 K, a feed pressure of 7.5 bar, a gas flow rate of 24 ml/h, a reactor length of 5 m, and a reactor diameter of 5 cm.

"

"Reaksi Fischer-Tropsch adalah reaksi hidrogenasi CO menjadi hidrokarbon_ Telah dilakukan penelitian reaksi FT fasa cair menggunakan realctor sluny bervolume 600 mi. Katais yang digunakan adalah katalis bi!ungsional dengan intl alctif logam Co dan inti alctif asam yang diberikan oleh penyangga SAP0-5, (Na)ZSM-5 dan SiO, _ Dimana keasaman Gumlah dan kekuatan asam) dan struklur pori (benruk dan ukuran pori) penyangga bervariasi. Reaksi dilakukan pada tekanan 240 Psi dan temperatur 240'C, H2/C0=2 dan waktu 480 menit Medium Cair yang digunakan adalah Heksadekana (C 16). Volume Heksadekana adalah 80 ml, sedangkan jumlah ka!alis 1 ,5 gr. Produk gas dianalisa dengan GC TCD sedangkan produk caimya menggunakan GC MS. Kalalis_ yang digunakan adalah 18% Co dengan keasaman ijumlah dan kekuatan asam) penyangga SAP0-5 > (Na)ZSM-5 > Si02 dan ukuran pori Si02 > SAPO-S> (Na)ZSM-5, Dari hasil penelitian, diperoleh hubungan keasaman penyangga dengan keaktifan katalis, dimana semakin banyak jumlah inti asam, maka konversi semakin besar. Kanversi katalis bertambah dengan urutan SAP0-5> (Na)ZSM-5 > 8102. Selektffitas produk calr bertambah dengan meningkatnya kekuatan asam penyangga. Tetapi pada kekuatan asam tertenru (pada SAP0-5) produk cair dapet mengal9mi reakst perengkahan memjadi produk yang lebih ringan. Pada penyangga SAP0-5 dan Si02, struktur poli tidak mempengaruhi aktlfitas dan selektifitasnya, sedangkan pada (Na)ZSM-5 struktur pori memP"f"ll"rulli a~tifi!as dan selektifitasnya"