Yogi Wibisono Budhi
Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung

Published : 2 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

Pemanfaatan emisi gas metana dari stasiun kompresor sistem perpipaan gas alam sebagai sumber energi termal Yogi Wibisono Budhi; Mohammad Effendy
Jurnal Teknik Kimia Indonesia Vol 8, No 1 (2009)
Publisher : ASOSIASI PENDIDIKAN TINGGI TEKNIK KIMIA INDONESIA (APTEKIM)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.5614/jtki.2009.8.1.2

Abstract

Methane gas emmision utilization from natural gas piping system compressor station as thermal energy sourceEmission of CH4 gas to the atmosphere may result in a global warming effect 21 times larger than that of CO2. One of the strategies to reduce this impact is to convert CH4 to CO2 in a Reverse Flow Reactor (RFR). RFR is a suitable apparatus to process gases with very low concentrations (0.1–1 %-v). The CH4 combustion reaction is exothermic, with a DTadiabatic between 10–200 oC (at a 0.1–1 %-v concentration), and therefore its heat of reaction may be used as a thermal energy source. RFR is capable of controlling heat transfer in the reactor, storing heat, and releasing it to heat low-temperature feeds. This paper presents the results of a study on the effect of the removal of heat generated by CH4 combustion as thermal energy source on the performance of RFR. The methodology in this study involved computer simulations. For a feed flowrate of 0.22 L/s, the optimum rate of heat that can be recovered was 43 kJ/m3×s (heat recovery efficiency of 50.4%). An air flowrate of 92.9 g/s was required to extract the heat.Keyword: Reverse flow reactor, methane catalytic combustion, modeling, green house effect simulation, gas piping system. AbstrakEmisi gas CH4 ke atmosfer dapat menyebabkan pengaruh pemanasan global 21 kali lebih tinggi dibandingkan gas CO2. Salah satu strategi untuk mengurangi dampak tersebut adalah dengan mengkonversi gas CH4 menjadi CO2 dalam Reaktor Aliran Bolak-Balik (RABB). RABB adalah piranti yang tepat untuk mengolah gas yang berkonsentrasi sangat kecil (0,1-1 %-v). Reaksi pembakaran CH4 bersifat eksotermis dengan DTadiabatik berkisar antara 10–200 oC (konsentrasi 0,1–1 %-v), sehingga panas reaksinya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi termal. RABB memiliki kemampuan dalam mengendalikan pergerakan panas di dalam reaktor, menyimpan panas, dan memberikannya kembali untuk memanaskan umpan yang bertemperatur rendah. Makalah ini menyampaikan hasil kajian tentang pengaruh pengambilan panas hasil reaksi pembakaran gas CH4 sebagai sumber energi termal terhadap kinerja RABB. Metodologi yang digunakan adalah dengan simulasi komputer. Untuk laju alir umpan sebesar 0,22 L/s, panas optimum yang dapat dimanfaatkan adalah 43 kJ/m3.s (efisiensi pemulihan panas 50,4%) dan dibutuhkan laju alir udara sebesar 92,9 g/s untuk mengekstrak panas.Kata kunci: Reaktor aliran bolak-balik, pembakaran katalitik metana, pemodelan, simulasi efek rumah kaca, sistem perpipaan gas
Metode operasi reverse flow reactor dengan umpan fluktuatif dalam pengolahan emisi gas metana di stasiun kompresor M. Effendy; Yogi Wibisono Budhi; Yazid Bindar; S Subagjo
Jurnal Teknik Kimia Indonesia Vol 8, No 3 (2009)
Publisher : ASOSIASI PENDIDIKAN TINGGI TEKNIK KIMIA INDONESIA (APTEKIM)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.5614/jtki.2009.8.3.1

Abstract

Operation method of reverse flow reactor with fluctuating feed for methane gas emmision processing in compressor station.The leak of CH4 from the compressor stations can not be avoided and it may cause the global warming. The impact of the global warming can be reduced by oxidizing CH4 into CO2. The CH4 capture strategy using the exhaust mounted on the top of the building causes (1) CH4 levels detected in the gas mixture is very small (±1% volume), (2) the feed gas temperature is near the ambient temperature (±30 oC), (3) the CH4 concentration fluctuates over time. The reverse flow reactor (RFR) is a fixed bed reactor, which has the ability to abate the leak of CH4 and has the ability to act as an autothermal reactor. The purpose of this research is to find a proper operation procedure of the fixed bed reactor for the oxidation of lean methane emission via modeling and simulation. The reactor model is based on the continuity equation and the heat balance, while the concentration of the feed gas behavior dynamic and modeled as a step function. The model was solved numerically using the software package FlexPDE version 6. At ST (switching time) 50 seconds, the RFR operates autothermally with heat accumulation in the inert section fluctuating between 12.4 to 14.2 kJ. At ST 100 seconds, the heat trap inside the reactor increases monotonically. The use of ST 100 seconds requires an additional operation procedure to keep the reactor safe.Keywords: Global warming, concentration dynamic, autothermal operation, modeling and simulation, reverse flow reactor. AbstrakKebocoran gas CH4 dari stasiun kompresor tidak dapat dihindarkan dan ini merupakan salah satu sumber penyebab pemanasan global. Dampak pemanasan global ini dapat dikurangi dengan mengoksidasi gas CH4 menjadi gas CO2. Strategi penangkapan gas CH4 menggunakan exhaust yang terpasang pada bagian atas gedung menyebabkan (1) kadar CH4 yang terdeteksi dalam campuran gas cukup kecil (±1% volume), (2) temperatur gas umpan mendekati temperatur ruangan (± 30 oC), (3) konsentrasi gas CH4 akan berperilaku dinamik. Reverse flow reactor (RFR) mempunyai kemampuan untuk mengatasi akibat yang ditimbulkan oleh proses penangkapan gas CH4 di stasiun kompresor dan mempunyai kemampuan secara ototermal. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan metode operasi yang tepat untuk mengatasi gas umpan yang berperilaku dinamik. Model yang dikembangkan mengacu pada persamaan kontinuitas dan konsentrasi gas umpan yang berperilaku dinamik dimodelkan sebagai fungsi step. Model diselesaikan menggunakan software FlexPDE versi 6. Penggunaan switching time (ST) yang tepat dapat mengatasi permasalahan konsentrasi gas umpan yang berperilaku dinamik. Pada ST 50 detik, RFR mampu bekerja secara ototermal dengan nilai akumulasi panas di bagian inert yang berfluktuasi antara 12,4–14,2 kJ. Pada ST 100 detik, panas yang terjebak di dalam reaktor semakin lama semakin meningkat. Penggunaan ST 100 detik memerlukan prosedur operasi tambahan untuk menjaga reaktor agar tidak meleleh dan menjaga reaktor tetap beroperasi secara ototermal. Kata Kunci: Pemanasan global, dinamika konsentrasi, operasi ototermal, pemodelan dan simulasi, reaktor aliran bolak-balik.