Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"ABSTRAKDalam penelitian ini dilakukan pemodelan reaktor sharry tipe kolom gelembung untuk sintesis Fischer-Tropsch, Fenomena-fenomena hidrodinamika yang ada di dalam reaktor dipertimbangkan. Pola aliran bidrogen fasa gas dan fhsa cair dimodelkan dengan rnenggunakan konsep dispersi aksiai. Persamaan laju reaksi yang digunakan adalah orde pertama unluk hidrogen. Persamaanpersamaan yang diperoleb menipakan model yang sama dengan yang dikembangkan sebelumnya oleh Deckwer dkk [1982}.Model yang telah dikembangkan diselesaikan dengan meuggunakan metode kolokasi ortogonal eriam titik. Persamaan-persamaan aijabar tak-linear yang diperoleh diselesaikan dengan metode iterasi Newton-Raphson Program yang dikembangkan selain digunakan urituk menghitung profil-profil konsentrasi hidrogen dan katalis, temperatur, kecepatan gas, konversi dan space time yield, juga unifik mensimulasikan pengaruh temperatur, tekanan, kecepatan gas umpan., rasio CO/H2 umpan, diameter reaktor, panjang retor dan konsentrasi katalis terhadap kineja reactor.Dari perhitungan, diperoleh bahwa konversi gas sintesis naik dengan naiknya temperatur dan tekanan. Penurunan konversi gas sintesis yang sangat tajam teijadi bila kecepatan gas umpan dinaikkan dan 8 hingga 12 cmldetik. Apabila rasio CO/H2 dinaikkan dad 1,3 hingga 2,5 maka konversi gas sintesis berkurang sekitar 45,78% dan harga awalnya.Konversi gas sintesis berkurang dad 0,882 menjacli 0,778 jika diameter retor dinaikkan dan 100 hingga 500 cm. Batas panjang reaktor yang efektifterjadi apabila rasio panjang terhadap diameter reaktor sama dengan 10. Jika konsentrasi katalis bergerak naik dad 8 hingga 20% berat, maka konversi gas sintesis naik sekitar 103,35% dañ harga awalnya.Perubahan hold up fasa gas yang disebabkan oleh penabahan kondisi operasi, geometri dan konsentrasi katalis memberikan pengaruh yang lebih sensitif terhadap konversi gas sintesis dibandingkan parameter-parameter hidrodinamika dan perpindahan lainnya.Bila kenaikan perpindahan massa gas-cair dan panas disebabkan oleb kenaikan temperatur dan tekanan maka dapat menyebabkan konversi gas sintesis naik. Perhitungan menggunakan metode kolokasi ortogonal sembilan titik memakan waktu dua kali lebih lama dibandingkan enam titik namun memberikan kesalahan 8304 kali lebih sedikit dan titik-titik penyelesaian Iebih banyak.

---

ABSTRACT

In this research a model of slurry bubble colu reactors used for Fischer-Tropsch synthesis was developed. The relevant hydrodynamic phenomenon in the reactors were considered. Flow patterns of gas and liquid phase were modeled using an axial dispersion concept. The model was based on a kinetic rate expression of first order for hydrogen and zero order for carbon monoxide. The differential equations obtained are similar to that of Deckwer [1982].

The model was solved using six points orthogonal -collocation --method to get eighteen non-linear algebraic equations that solved numerically by iterative Newton Raphson method. A program was developed to obtain profiles of hydrogen and catalyst concentration, temperature, gas velocity, synthetic gas conversion and space time yield, and to simulate the influences of temperature, pressure, inlet gas velocity, inlet CO/H2 ratio, diameter and length of reactor as well as catalyst concentration on the reactor performances.

It was found that synthetic gas conversion increases with increasing temperature and pressure. Art extreme decrease in synthetic gas conversion was obtained when increasing inlet gas velocity from 8 to 12 cm/s. When inlet CO/H2 ratio was raised from 1.3 to 2.5, synthetic gas conversion reduces about 45.78%.

Synthetic gas conversion decreases from 0.882 to 0.778 as the reactor diameter was increased from 100 to 500 cm. The limit of effective reactor leught is provided when ratio of the reactor lenght to the reactor diameter is 10. When the catalyst concentration was moved from 8 to 20 % vit., synthetic gas conversion raises about 103.35%.

A change in gas phase hold up due to the changes in operating conditions, geometry and catalyst concentration gives more sensitive effects on synthetic gas conversion than the other hydrodynarnic and transport parameters.

When an increase in gas-liquid mass and heat transfer due to increase in temperature and pressure, an increase in synthetic gas conversion was occurred. The calculation of nine collocation points takes twice longer time than that of six collocation points, but gives less err or of 8304 time and more solution points."

"ABSTRAKDalam penelitian ini dilakukan pemodelan reaktor shiny tipe kolom gelembung untuk sintesis Fischer-Tropsch. Fenomena-fenomena hidrodinamika yang ada di dalam reaktor dipertimbangkan. Pola aliran hidrogen fasa gas dan fasa cair dimodelkan dengan menggunakan konsep dispersi aksial. Persamaan laju reaksi yang digunakan adalah orde pertama untuk hidrogen. Persamaan-persamaan yang diperoleh merupakan model yang sama dengan yang dikembangkan sebelumnya oleh Deckwer dkk [1982].Model yang telah dikembangkan diselesaikan dengan menggunakan metode kolokasi ortogonal enam titik. Persamaan-persamaan aljabar tak-linear yang diperoleh diselesaikan dengan metode iterasi Newton-Raphson. Program yang dikembangkan selain digunakan untuk menghitung profil-profil konsentrasi hidrogen dan katalis, temperatur, kecepatan gas, konversi dan space time yield, juga untuk mensìmulasikan pengaruh temperatur, tekanan, kecepatan gas umpan, rasio CO/H2 umpan, diameter reaktor, panjang reaktor dan konsentrasi katalis terhadap kinerja reaktor.Dari perhitungan, diperoleh bahwa konversi gas sintesis naik dengan naiknya temperatur dan tekanan. Penurunan konversi gas sintesis yang sangat tajam terjadi bila kecepatan gas umpan dinaikkan dan 8 hingga 12 cm/detik. Apabila rasio CO/H2 dinaikkan dan 1,3 hingga 2,5 maka konversi gas sintesis berkurang sekitar 45,78% dari harga awalnya.Konversi gas sintesis berkurang dari 0,882 menjadi 0,778 jika diameter reaktor dinaikkan dari 100 hingga 500 cm. Batas panjang reaktor yang efektif terjadi apabila rasio panjang terhadap diameter reaktor sama dengan 10. Jika konsentrasi katalis bergerak naik dan 8 hingga 20% berat, maka konversi gas sintesis naik sekitar 103,35% dari harga awalnya.Perubahan hold up fasa gas yang disebabkan oleh perubahan kondisi operasi, geometri dan konsentrasi katalis memberikan pengaruh yang lebih sensitif terhadap konversi gas sintesis dibandingkan parameter-parameter hidrodinamika dan perpindahan lainnya.Bila kenaikan perpiridahan massa gas-cair dan panas disebabkan oleh kenaikan temperatur dan tekanan maka dapat menyebabkan konversi gas sintesis naik, Perhitungan menggunakan metode kolokasi ortogonal sembilan titik memakan waktu dua kali Iebih lama dibandingkan enam titik namun memberikan kesaiahan 8304 kali lebih sedifrit dan tjtjk-titik penyelesaian lebih banyak.

---

ABSTRACT

In this research a model of Slurry bubble column reactors used for Fischer-Tropsch synthesis was developed. The relevant hydrodynamic phenomenon in the reactors were considered. Flow patterns of gas and liquid phase were modeled using an axial dispersion concept. The model was based on a kinetic rate expression of first order for hydrogen and zero order for carbon monoxide, The differential equations obtained are similar to that of Deckwer [1982].

The model was solved using six points orthogonal -collocation method to get eighteen non-linear algebraic equations that solved numerically by iterative Newton Raphson method. A program was developed to obtain profiles of hydrogen and catalyst concentration, temperature, gas velocity, synthetic gas conversion and space time yield, and to simulate the influences of temperature, pressure, inlet gas velocity, inlet COIH2 ratio, diameter and length of reactor as well as catalyst concentration on the reactor performances.

It was found that synthetic gas Conversion increases with increasing temperature and pressure. An extreme decrease in synthetic gas conversion was obtained when increasing inlet gas velocity from 8 to 12 cm/s. When inlet CO/H2 ratio was raised from 1.3 to 2.5, synthetic gas conversion reduces about 45.78%.

Synthetic gas conversion decreases from 0.882 to 0.778 as the reactor diameter was increased from 100 to 500 cm. The limit of effective reactor lenght is provided when ratio of the reactor lenght to the reactor diameter is 10, When the catalyst concentration was moved from 8 to 20 % vt., synthetic gas conversion raises about 103.35%.

A change in gas phase hold up due to the changes in operating conditions, geometry and catalyst concentration gives more sensitive effects on synthetic gas conversion than the other hydrodynamic and transport parameters.

When an increase in gas-liquid mass and heat transfer due to increase in temperature and pressure, an increase in synthetic gas conversion was occurred.

The calculation of nine collocation points takes twice longer time than that of six COllocation points, but gives less error of 8304 time and more solution points."

"Langkah mitigasi dampak perubahan iklim dalam bentuk carbon capture and storage (CCS) belum diaplikasikan di Indonesia, terutama karena ada proses transportasi dan penyimpanan karbon yang tidak memberikan nilai tambah. Proses Fischer-Tropsch (FT) merupakan teknologi yang bisa menghasilkan produk yang bisa diproses dari CO2 dan diolah untuk menjadi komoditi yang bernilai tambah dalam bentuk bahan bakar kendaraan bermotor. Menggunakan aplikasi openLCA, dilakukan analisis siklus hidup dari sintesis bahan bakar FT (FT Fuel) untuk digunakan kendaraan bensin konvensional di Jakarta dari penangkapan CO2 yang bersumber dari gas buang PLTU, yang dibandingkan dengan siklus hidup dari energi listrik untuk kendaraan bermotor listrik/battery electric vehicle (BEV) dan bahan bakar konvensional untuk kendaraan bermotor mesin bakar internal/internal combustion engine vehicle (ICEV). Metode dampak siklus hidup yang digunakan adalah global warming potential (GWP) yang dinyatakan dalam kg CO2-eq. Selanjutnya dibuat skenario alternatif sebagai pembanding untuk dilakukan analisis terkait dampak siklus hidup dan sensitivitas parameternya. Diketahui bahwa sintesis FT Fuel dari carbon capture mempunyai dampak GWP yang lebih tinggi daripada energi listrik untuk BEV dan bensin konvensional untuk ICEV, karena kebutuhan energi listrik yang tinggi dari sintesis FT Fuel dan bauran energi sistem tenaga listrik Jawa-Bali yang masih didominasi oleh pembangkit berbahan bakar fosil. Dengan skenario alternatif seperti penggunaan sumber energi listrik seluruhnya dari solar PV atau sintesis FT Fuel dari likuifaksi batubara, serta perhitungan emisi tertunda, dampak GWP dari sintesis FT Fuel bisa mendekati atau bahkan lebih rendah daripada energi listrik untuk BEV dan bensin konvensional untuk ICEV.......Measures to mitigate the impacts of climate change in the form of carbon capture and storage (CCS) have not been implemented in Indonesia, especially because there are carbon transportation and storage processes that do not provide added value. The Fischer- Tropsch (FT) process is a technology that can produce products that can be processed from CO2 and processed to become value-added commodities in the form of motor vehicle fuel. Using the openLCA application, a life cycle analysis was carried out of the synthesis of FT fuel for use in conventional gasoline vehicles in Jakarta from the capture of CO2 sourced from a coal fired power plant’s exhaust gas, which was compared with the life cycle of electrical energy for battery electric vehicles (BEV) and conventional fuel for internal combustion engine vehicles (ICEV). The life cycle impact method used is global warming potential (GWP) which is expressed in kg CO2-eq. Next, an alternative scenario is created as a comparison for analysis regarding life cycle impacts and parameter sensitivity. It is gathered that FT Fuel synthesis from carbon capture has a higher GWP impact than electrical energy for BEVs and conventional gasoline for ICEVs, due to the high electrical energy requirements from FT Fuel synthesis and the energy mix of the Java-Bali electric power system which is still dominated by fossilfueled power plants. With alternative scenarios such as the use of electrical energy sources entirely from solar PV or FT Fuel synthesis from coal liquefaction, as well as delayed emission calculations, the GWP impact from FT Fuel synthesis could be close to or even lower than electrical energy for BEVs and conventional gasoline for ICEVs."

"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."