Mesin gasifikasi batubara

Jenis Mesin Gasifikasi Batubara

Mesin gasifikasi batubara adalah alat yang mengubah zat padat karbon (batubara, biomassa) menjadi gas (syngas) melalui reaksi kimia pada suhu tinggi. Tujuannya adalah untuk menyediakan sumber bahan bakar alternatif yang bersih untuk berbagai aplikasi seperti pembangkitan listrik, pemanasan, produksi gas alam sintetis, dan bahan baku untuk industri kimia.

• Gasifier tempat tidur tetap: Pada jenis mesin ini, batubara ditempatkan di atas kisi-kisi sementara udara/oksigen/uap disuntikkan dari bawah untuk memulai reaksi pembakaran yang menghasilkan panas untuk menggasifikasi batubara. Abu yang tersisa kemudian jatuh ke bawah untuk dibuang dari bagian bawah. Posisi keluar umpan dan gas adalah vertikal. Jenis ini memiliki desain yang sederhana tetapi dapat menghasilkan syngas berkualitas rendah dengan tingkat arang dan tar yang lebih tinggi.
• Gasifier tempat tidur terdifusi: Juga disebut tempat tidur fluida gelembung (FBG), mereka menggunakan tempat tidur partikel halus tempat umpan batubara dicampur dengan pasir atau batu kapur pada suhu tinggi menghasilkan reaksi kimia yang menggasifikasi batubara menjadi syngas. Udara/oksigen/uap disuntikkan ke dalam tempat tidur ini menciptakan gelembung yang mendorong material ke atas. Keunggulan utamanya adalah kontrol suhu yang lebih baik dan konversi batubara yang seragam menghasilkan syngas berkualitas lebih tinggi yang digunakan sebagai bahan baku untuk industri kimia seperti produksi metanol/hidrogen.
• Gasifier aliran terseret: Dalam gasifier ini, batubara bubuk dicampur dengan oksigen/uap dan dimasukkan ke dalam reaktor gasifikasi suhu tinggi. Gasifier beroperasi pada suhu yang sangat tinggi (1200-1500 °C) dan mengubah batubara menjadi syngas dalam hitungan detik. Syngas kemudian didinginkan dan dibersihkan. Mereka menghasilkan syngas berkualitas tinggi yang cocok untuk produksi bahan bakar sintetis tetapi lebih mahal untuk dibangun dan dioperasikan dibandingkan dengan gasifier tempat tidur tetap/FBG.
• Gasifier tempat tidur bergerak: Pada jenis ini, batubara bergerak ke bawah melalui gasifier sementara agen gasifikasi (udara/oksigen/uap) bergerak ke atas menciptakan reaksi arus berlawanan. Hibrida ini menggabungkan fitur gasifier tempat tidur tetap/tempat tidur bergerak. Mereka beroperasi pada suhu yang lebih rendah daripada gasifier aliran terseret, menghasilkan syngas berkualitas sedang hingga tinggi yang digunakan untuk pembangkitan listrik atau sebagai bahan baku untuk sintesis kimia.

Spesifikasi dan Pemeliharaan Mesin Gasifikasi Batubara

Berikut adalah spesifikasi gasifier batubara dan persyaratan pemeliharaannya.

• Kapasitas

  Ini menggambarkan jumlah batubara gasifier yang dapat diproses mesin selama periode tertentu, biasanya satu jam atau satu hari. Jumlah ini dapat berkisar dari skala kecil, seperti 50 kg, hingga ukuran industri besar, yang dapat mencapai 10 ton atau lebih per bulan. Pelanggan harus memilih gasifier yang kapasitasnya sesuai dengan pasokan batubara dan output gas yang diinginkan.

• Ukuran umpan dan kadar air

  Mesin gasifikasi batubara yang berbeda bekerja paling baik dengan jenis batubara dan ukuran butir tertentu. Tingkat kelembapan harus rendah, di bawah persentase tertentu, untuk gasifikasi yang efisien. Menjaga batubara pada ukuran dan kadar air yang tepat membantu gasifier bekerja dengan baik.

• Suhu dan tekanan

  Mesin gasifikasi mempertahankan suhu dan tekanan gas tertentu untuk fungsi optimal. Beroperasi pada tekanan dan suhu ideal meningkatkan konversi batubara menjadi gas sementara meminimalkan pembentukan tar.

• Gasifier aliran ke bawah

  Dalam gasifier aliran ke bawah, gas yang dihasilkan mengalir ke bawah. Umpan bahan bakar berada di bagian atas, sedangkan area oksidasi berada di bawah. Jenis gasifier ini memiliki tingkat tar yang lebih rendah karena gas melewati zona panas yang membakar tar. Ini cocok untuk menghasilkan gas bersih untuk mesin dan pembakar.

• Gasifier aliran ke atas

  Gasifier ini bekerja berlawanan dengan model aliran ke bawah. Gas mengalir ke atas, dan area pembakaran berada di atas. Gasifier aliran ke atas dapat memiliki tingkat tar yang tinggi. Namun, mereka lebih baik dalam menangani bahan bakar yang lembap.

• Kontrol suhu

  Mesin gasifikasi batubara beroperasi paling baik dalam rentang suhu tertentu. Pemeriksa harus selalu memantau dan mempertahankan suhu gasifier. Tingkat suhu yang tidak tepat dapat menyebabkan kerusakan pada gasifier dan menyebabkan pembentukan tar atau gas polutan lainnya yang berlebihan.

• Perangkat pengaduk

  Ini adalah pemeliharaan dan perawatan mesin gasifikasi batubara dari mekanisme pengadukannya yang penting untuk gasifikasi batubara yang efisien dan seragam. Peralatan ini dirancang untuk mengaduk batubara secara terus menerus dan merata saat diproses menjadi gas. Seiring waktu, keausan dan sobek dapat memengaruhi mekanisme ini, sehingga pemeriksaan berkala diperlukan untuk memastikan bahwa mekanisme ini masih berfungsi dengan baik.

Skenario Aplikasi

Mesin gasifikasi batubara banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri. Berikut adalah beberapa skenario aplikasi umum untuk menggunakan mesin gasifikasi batubara.

• Pembangkitan Listrik

Mesin gasifikasi batubara memainkan peran penting dalam menghasilkan listrik. Ini mengubah batubara menjadi gas untuk bahan bakar mesin gas, turbin gas, atau pembangkit listrik siklus gabungan. Pembangkit listrik kemudian menggunakan teknologi ini untuk menghasilkan listrik, yang berfungsi sebagai sumber energi yang andal untuk rumah, industri, dan sektor lainnya.

• Panas Industri

Industri seperti baja, semen, dan produsen kaca yang membutuhkan panas suhu tinggi untuk proses produksi menggunakan mesin gasifikasi batubara untuk mengubah batubara menjadi gas. Gas yang dihasilkan berfungsi sebagai sumber panas yang ekonomis dan efektif untuk operasi industri ini, membantu memenuhi kebutuhan pemanasan mereka.

• Gas Alam Sintetis

Mesin gasifikasi batubara dapat mengubah batubara menjadi gas alam sintetis (SNG), yang berfungsi sebagai pengganti gas alam konvensional. SNG berpotensi untuk disuntikkan ke jaringan distribusi gas alam yang ada atau digunakan sebagai sumber bahan bakar independen, sehingga mengatasi permintaan energi dan diversifikasi pasokan bahan bakar.

• Produksi Amonia

Gasifikasi batubara berfungsi sebagai metode untuk memproduksi amonia. Amonia yang diproduksi melalui proses ini menemukan aplikasi dalam pembuatan pupuk, bahan kimia, dan produk terkait lainnya. Ini menyoroti pentingnya gasifikasi batubara dalam produksi amonia dan kontribusinya terhadap berbagai industri yang bergantung pada bahan berbasis amonia.

• Produksi Hidrogen

Gasifikasi batubara adalah salah satu proses yang digunakan untuk menghasilkan hidrogen. Hidrogen yang dihasilkan melalui gasifikasi batubara dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pembuatan bahan bakar bersih, kilang, manufaktur kimia, dan penggunaan potensial dalam sistem energi hidrogen. Ini menunjukkan fleksibilitas gasifikasi batubara dalam menyediakan hidrogen sebagai bahan baku penting untuk berbagai sektor industri.

Cara Memilih Mesin Gasifikasi Batubara

Ada banyak jenis dan aplikasi gasifier batubara. Saat memilih gasifier, pembeli harus mempertimbangkan fitur seperti jenis batubara, gas produk, tekanan operasional, desain reaktor, pra-perlakuan umpan, peralatan hilir, dan integrasi.

Pertama-tama, jenis batubara harus sesuai dengan umpan masuk. Beberapa gasifier membutuhkan bentuk batubara yang kering dan halus. Jadi, pelanggan mungkin perlu memasang peralatan pemrosesan hulu, seperti sistem pengeringan, penggilingan, dan fasilitas transportasi pneumatik, untuk mencapai bentuk batubara yang diinginkan untuk gasifier. Selain itu, gas produk harus sesuai dengan aplikasi pelanggan. Misalnya, pelanggan industri yang mencari gas sintesis kaya hidrogen tidak akan membeli gasifier yang menghasilkan metana.

Desain reaktor gasifier batubara juga akan memengaruhi bagaimana industri memilih gasifier mereka. Beberapa industri lebih suka gasifier dengan pengaturan yang disederhanakan, seperti gasifier aliran ke atas. Namun, gasifier aliran ke bawah lebih disukai ketika udara atau air adalah agen pengoksidasi karena menghasilkan tar yang lebih sedikit. Sebaliknya, gasifier aliran terseret bekerja lebih baik untuk industri yang menginginkan gasifier dengan throughput tinggi. Pembeli harus mengetahui efisiensi setiap gasifier, waktu reaksi, ekstraksi produk sampingan, dan kesesuaian untuk berbagai jenis batubara.

Tekanan operasional gasifier juga memengaruhi pemilihan. Tekanan memengaruhi kecepatan reaksi, hasil gas, dan jumlah produk sampingan. Umumnya, tekanan tinggi meningkatkan hasil gas produk, tetapi tekanan yang lebih tinggi membutuhkan peralatan yang lebih mahal dan lebih banyak energi untuk mempertahankannya. Saat melihat tekanan operasional, pembeli juga harus mempertimbangkan suhu dan efisiensi gasifier pada tekanan yang berbeda.

Beberapa gasifier batubara memiliki pilihan pra-perlakuan yang terpasang, seperti pengeringan dan penghancuran, sementara yang lain tidak. Ini juga memengaruhi bagaimana pembeli akan memilih gasifier. Jika batubara tidak cocok untuk pemberian makan langsung, maka fasilitas pra-perlakuan akan diperlukan.

Dalam banyak kasus, mesin gasifikasi batubara tidak bekerja sendiri. Ada sistem ekstraksi produk sampingan hilir (seperti unit pemisahan untuk amonia, fenol, dan produk sampingan lainnya) dan fasilitas pemrosesan gas sintesis (seperti sintesis metanol, sintesis amonia, sintesis Fischer Tropsch, dll.). Kompatibilitas dan efisiensi sistem lengkap akan menentukan seberapa baik industri bekerja. Jadi, pembeli harus melihat apakah gasifier batubara terintegrasi dengan baik dengan unit hilir mana pun.

Terakhir, biaya gasifier batubara dan jumlah dukungan dan pemeliharaan yang diperlukan juga akan memengaruhi bagaimana pelanggan memilih gasifier batubara.

FAQ

Q1: Apa tren teknologi gasifikasi batubara?

A1: Industri gasifikasi batubara terus berkembang. Di antara tren teknologi gasifikasi batubara yang paling menonjol adalah pencarian bahan baku yang berkelanjutan dan peningkatan penggunaan biobatubara. Selain itu, pengembangan gasifikasi skala kecil memungkinkan desentralisasi gasifikasi batubara, sehingga membawa mesin gasifier batubara lebih dekat dengan permintaan.

Q2: Apa hambatan untuk memasuki pasar gasifikasi batubara?

A2: Salah satu hambatan untuk memasuki pasar gasifikasi batubara adalah ketersediaan pendanaan. Proyek gasifikasi batubara membutuhkan banyak pendanaan dan periode masa inkubasi yang lama sebelum pengembalian investasi terwujud. Oleh karena itu, hanya beberapa perusahaan yang berukuran besar yang berani melakukan proyek gasifikasi batubara dengan kepastian.

Q3: Apa prospek masa depan pasar gasifikasi batubara?

A3: Masa depan teknologi gasifikasi batubara tetap cerah, dengan penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan dan pendanaan yang melimpah kemungkinan membuat gasifikasi batubara menarik secara komersial di tahun-tahun mendatang.