Oleh: Datin Fatia UmarOleh: Datin Fatia Umar 

Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara “tekMIRA”

E-mail: datinf@tekmira.esdm.go.id

Undang-undang Nomor 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batubara tanggal 12 Januari 2009 komitmen Pemerintah untuk terus mengoptimalkan manfaat dari kegiatan subsektor pertambangan termasuk batubara bagi negara dan masyarakat.

Bauran Energi tahun 2025Bauran Energi tahun 2025Perpres nomor 5 tahun 2006Perpres nomor 5 tahun 2006

Sumber Daya Batubara Sumber Daya Batubara IndonesiaIndonesia

Realisasi Proyeksi

Produksi Batubara Produksi Batubara IndonesiaIndonesia

Pemegang Ijin Usaha Pertambangan (IUP) dan IUP Khusus (IUPK) Operasi Produksi batubara, wajib melakukan pengolahan untuk meningkatkan nilai tambah batubara yang diproduksi, baik secara langsung maupun kerja sama dengan perusahaan pemegang IUP dan IUPK lainnya.

Ketentuan pengolahan dan pemurnian batubara antara lain adalah: ◦ penggerusan batubara (coal crushing), ◦ pencucian batubara (coal washing), ◦ pencampuran batubara (coal blending), ◦ peningkatan mutu batubara (coal upgrading), ◦ pembuatan briket batubara (coal briquetting), ◦ pencairan batubara (coal liquefaction), dan◦ gasifikasi batubara (coal gasification).

Berdasarkan ASTM:Karbon padat (dmmf, dry mineral matter free) <69%Zat terbang (dry mineral matter free) >31%Nilai kalor (mmf, moist mineral matter free) <11.000 kcal/kg.

Berdasarkan PP 45/2003 tentang tarif atas jenis PNBP pada DESDMNilai kalor < 5.100 (adb, air dried basis)

Berdasarkan ISO 2960:1974: batubara dengan nilai kalor < 5.700 kal/g (moist ash free = maf) atau < 10.600 btu/lb (maf)

Kerugian Total moisture tinggi (20 – 40%)Efisiensi pembakaran rendahTemperatur titik leleh abu rendahKecenderungan terjadinya swabakar tinggi

Tingkat kematangan batubara Tingkat kematangan batubara ((coalification)coalification)

Peringkat Zat terbang % berat dmmf

Karbon tertambat, % berat dmmf

Nilai kalor Btu/lb, Mmmf

Lignit BLignit ASub-bituminus CSub-bituminus BSub-bituminus AHigh volatile C bituminusHigh volatile B bituminusHigh volatile A bituminusMedium volatile bituminusLow volatile bituminusSemi antrasitAntrasitMeta antrasit

>3122-3114-228-142-8<2

>6969-7878-8686-9292-98>98

< 6.300≥6.300 dan <8.300≥8.300 dan <9.500

≥9.500 dan <10.500≥10.500 dan <11.500≥11.500 dan <13.000≥13.000 dan <14.000

≥14.000

Dmmf: dry mineral matter freeMmmf: moist mineral matter free

Klasifikasi batubara menurut Klasifikasi batubara menurut ASTMASTM

Kualitas Sumber daya Cadangan

Kelas Nilai kalor (kal/g) adb

Juta ton % Juta ton %

Rendah < 5.100 21.227,63 20,18 8.709,28 41,21

Menengah 5.100-6.100 69.726,02 66,29 9.967,93 47,17

Tinggi 6.100-7.100 13.220,61 12,57 2.272,17 10,75

Sangat tinggi >7.100 1.013.19 0,96 182,47 0,87

Total 105.187,44 100,00 21.131,85 100,00

Sumber Daya Cadangan Batubara Indonesia Berdasarkan KaloriSumber Daya Cadangan Batubara Indonesia Berdasarkan Kalori

Definisi:Upgrading batubara (coal upgrading): suatu proses untuk meningkatkan kualitas batubara peringkat rendah (lignit dan atau sub-bituminus) menghasilkan batubara yang setara dengan batubara bituminus (kadar air rendah dan nilai kalor tinggi)

Keuntungan:• Meningkatkan nilai tambah• Meningkatkan efisiensi pembakaran• Kestabilan kualitas batubara untuk industri yang telah ada• Mengurangi biaya transportasi• Mengurangi emisi: CO2, SOX, NOX & partikulat • Menjaga terjadinya degradasi (fines/dust)

Ukuran Ukuran boilerboiler untuk macam-macam batubara untuk macam-macam batubara

Suhu antara 100° C - 200° C, merupakan reaksi endotermis penguapan air, yaitu air yang menguap berupa air bebas, air sisa/terikat secara fisik dan air yang terjebak pada pori-pori struktur batubara.

Suhu antara 200° C - 300° C, terjadi sedikit perubahan eksotermis karena ikutnya panas pada saat pelepasan air sisa/terikat secara kimia (chemical combined water), oksida karbon dan hidrogen.

Suhu antara 350° C - 460° C, reaksi endotermis dimana pada selang suhu ini batubara mempunyai kecenderungan mengembang dan diikuti dengan terjadinya reaksi esterifikasi batubara (dekomposisi panas) yang ditandai dengan terjadinya penguapan zat terbang dan terbentuknya tar batubara.

Temperatur proses Tekanan proses Kecepatan alir media pengeringan Kelembaban Waktu tinggal dalam pengering Ukuran partikel batubara yang akan

dikeringkan

Permukaan batubara sebelum dan setelah proses pemanasanPermukaan batubara sebelum dan setelah proses pemanasan

Air keluar dalam bentuk gas (evaporasi) Air keluar dalam bentuk cairan/liquid

(dewatering)

•Sistem pengeringan secara cepat dengan menggunakan flash dryer. Tahapan:•Preparasi batubara ( primary dan secondary crushing) untuk mendapatkan batubara berukuran < 3 mm (lolos saringan 8 mesh). •Pengeringan/pemanasan dalam kolom pengering yang berhubungan langsung dengan gas panas yang berasal dari tungku •Pembriketan dengan menggunakan mesin briket double roll, •Pendinginan

dikembangkan oleh PT Kaltim Supa Coal: perusahaan patungan antara White Energy Co. Ltd., Australia dan PT Gunung Bayan Pratama. Lokasi di Tabang, Kalimantan Timur,

•Unggun terfluidasi bertingkat dengan media pemanas uap super panas dengan suhu 210oC. •Tingkat pengeringan I pada tekanan 1,7 bar dan tingkat pengeringan II pada tekanan 3,8 bar dilanjutkan dengan pelapisan tar. •Terdiri atas 5 sub sistem, yaitu preparasi, pengeringan, pembriketan dan penyimpanan, pembangkit daya, dan pengolahan air. •Batubara berkadar air 30% (adb) berkurang menjadi 5% (adb). •Biaya investasi dengan kapasitas 1 juta ton/th: 40 Juta USD, biaya produksi sekitar 6 USD/ton

Alstom, USA dan PT Advance Technology Indonesia

Penurunan kadar air dengan cara evaporasi menggunakan

rotary drying yang diintegrasikan dengan mesin briket Teknologi upgrading yang dikembangkan oleh tekMIRA

sebagai salah satu alternatif untuk memperpendek proses upgrading yang telah dikembangkan sebelumnya.

Terdiri atas 3 bagian proses utama, yaitu preparasi batubara, pengeringan dan pembriketan.

Pengeringan dilakukan dengan menggunakan rotary dryer pada temperature 150-185°C, kemudian di briket dengan menggunakan mesin briket double roll.

Coal Drying & Briquetting Coal Drying & Briquetting (CDB)

Proses peningkatan kualitas (upgrading) batubara peringkat rendah, lignit dan atau sub-bituminus (3.500-5.000 kkal/kg) untuk menghasilkan batubara dengan kualitas menyerupai batubara peringkat tinggi (bituminus) dengan kalori 6.200-7.000 kkal/kg melalui penurunan kadar air

Produk

Slurry Serbuk Briket

Upgraded brown coal (UBC)Upgraded brown coal (UBC)

Raw coal Coal Preparation

Slurry Mixing

Recovered Oil

Coal – Oil Separation 130ºC, 100 kPa

Oil Recovery/ Drying 180ºC, 100 kPaCake

Fine UBC

Briqueting

Slurry Dewatering 150-160ºC, 200-350 kPa

Waste Water M

MM

M X

Raw coal Coal Preparation

Slurry Mixing

Recovered Oil

Coal – Oil Separation 130ºC, 100 kPa

Oil Recovery/ Drying 180ºC, 100 kPaCake

Fine UBC

Briqueting

Slurry Dewatering 150-160ºC, 200-350 kPa

Waste Water M

MM

MM XX

Kapasitas : • Pilot plant: 5 ton/hari• Demo plant: 600 ton/hari

Temperatur : 150 - 160°C Tekanan : 200 - 350 kPa Produk : serbuk/briket PILOT PLANT, PALIMANAN

Demonstration plant (Satui)

Fungsi:Sarana penelitianSarana pengujianSarana pelatihan

Perkembangan Teknologi UBC

LiMaxTM Coal Process (LCP) dikembangkan oleh GB

Group, China. Teknologi sudah terbukti dan siap untuk ditingkatkan ke skala komersial

Keuntungan: proses satu tahap dengan biaya rendah, produk batubara hasil proses upgrading stabil tidak menyerap air kembali, dapat ditransportasikan pada jarak jauh tanpa penanganan khusus dan tanpa pembriketan

LiMaxLiMaxTMTM Coal Upgrading Coal Upgrading

•K-Fuel merupakan teknologi upgrading batubara yang dikembangkan oleh Ever Green Energy Inc., USA. •Batubara peringkat rendah dengan nilai kalor 8.000-8.800 Btu/lb dinaikkan menjadi 10.500-11.500 Btu/lb. •Batubara wantah dengan kandungan air sekitar 30-50% diremuk hingga berukuran 2 inchi dipanaskan pada temperatur 450-550oC dan tekanan 4-6 MPa. •Teknologi ini selain menurunkan kadar air dalam batubara, juga mampu menurunkan emisi merkuri (Hg) dan meningkatkan efisiensi pembakaran batubara, hingga menurunkan emisi gas-gas SOx, NOx dan CO2.

•Dikembangkan oleh Rosebud SynCoal Partnership (RSCP) dan US Department of Energy, DOE, USA. • Exergen Pty Ltd‘s mengembangkannya dengan menggunakan tekanan hidrostatik (gravitasi) dalam suatu otoklav vertical yang disimpan di kedalaman 1.000 m. •Kombinasi tekanan dan temperatur (300°C and 100 bar) menyebabkan terjadinya dekomposisi gugus-gugus karboksil dalam batubara dan gas CO2 yang terbentuk mendorong air keluar dari batubara.•Menurunkan kadar belerang dan sodium dalam batubara.

• Teknologi upgrading yang diikuti dengan pembuatan slurry dikembangkan oleh JGC Corp. Jepang.

• Proses HWT sama dengan proses HWD, batubara peringkat rendah dengan air (30:70) dipanaskan pada temperatur ±350C dan tekanan ± 8 MPa.

• Batubara yang dihasilkan dalam bentuk slurry (CWM).

Pabrik HWTCS skala percontohan dengan kapasitas 10.000 ton/th tengah dibangun di Karawang, Jawa Barat. Dalam kegiatan ini tekMIRA turut serta dalam hal pengoperasian dan pengembangannya.

sifat batubara peringkat rendah sifat produk yang diinginkan pasar, Keekonomian lingkungan, kebijakan pemerintah dan isu-isu strategis.

penelitian dan kajian yang mendalam tentang kualitas dan sifat batubara peringkat rendah yang akan di-upgrade,

pengujian teknologi dari mulai skala laboratorium, skala pilot sampai skala percontohan dengan kinerja

sistem dan peralatan serta produk yang betul-betul handal

peran litbang dalam pemilihan teknologi, pembuatan dan pengoperasian peralatan, diversifikasi produk dan validasi teknologi baru yang belum teruji.

penciptaan iklim investasi yang kondusif untuk jaminan kepastian hukum,

penyediaan dan peningkataninfrastruktur pemanfaatan kerjasama bilateral dan multilateral

Untuk mempercepat penerapan teknologi upgrading di Indonesia diperlukan adanya teknologi yang betul-betul sudah terbukti secara teknis dan ekonomis menguntungkan.

Begitu pula dengan kebijakan dalam mengusahakan batubara peringkat rendah baik untuk ekspor maupun domestik,

penetapan royalti apakah diberlakukan pada batubara wantah atau

batubara produk upgrading, masalah perijinan dan monitoring produk Standar keselamatan untuk transportasi batubara hasil proses upgrading.