Optimalisasi Metode Aktivasi Adsorben Karbon Aktif dengan Sulfur, Tembaga, Sulfida, dan Seng Klorida Serta Uji Kapasitas Adsorpsi dengan Variasi Kondisi Saturasi Gas Alam

Eko Handoyo, Yayun Andriani, Lisna Rosmayati, Annisa Chairuna, Endi Suhendi

Sari


Hidrokarbon berat diketahui dapat terkondensasi dalam pori karbon aktif sehingga menurunkan kapasitas adsorpsi adsorben merkuri yang terbuat dari karbon aktif. Untuk itu, perlu dilakukan modifikasi karbon aktif agar memiliki kapasitas adsorbsi merkuri yang optimum untuk digunakan pada lapangan migas. Penelitian ini diawali dengan tahap rancang bangun alat uji kinerja skala lab dan dilanjutkan dengan optimalisasi metode pembuatan adsorben merkuri AC-S, AC-CuS, dan AC-ZnCl2. Adsorben yang dihasilkan dari metode pembuatan yang telah dioptimalisasi kemudian diuji adsorpsi pada temperatur embun hidrokarbon berat/temperatur uji adsorpsi 15oC/40oC, 25oC/40oC, 30oC/30oC, dan 40oC/40oC serta dikarakterisasi luas permukaannya. Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa kapasitas adsorpsi adsorben yang dibuat tidak mengalami penurunan kapasitas adsorpsi Hg saat melewatkan gas dengan titik embun air dan hidrokarbon sama dengan suhu proses adsorpsi. Dari penelitian ini juga dihasilkan dua metode pembuatan adsorben terbaik yang diuji pada skala laboratorium yaitu impregnasi Sulfur 33% pada temperatur 525oC selama 1 jam dengan kapasitas rata-rata 50.g mg Hg/g dan impregnasi tembaga (Cu) 34 g/l dan Sulfur 20% dengan kapasitas adsorpsi rata-rata 30.4 mg/g.


Kata Kunci


optimalisasi, adsorben, impregnasi, merkuri, gas bumi

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Badan Standarisasi Nasional, 2017. Standar dan mutu (spesifikasi) bahan bakar gas bumi melalui pipa gas untuk industri, pembangkit listrik dan rumah tangga, Jakarta: Badan Standarisasi Nasional (BSN).

Chemrak, M. A., Benderdouche, N., Bestani, B., Benallou, M.B., & Cagnon, B., 2018. Removal of mercury from natural gas by a new activated adsorbent from olive stones. Canadian Society for Chemical Engineering, 96(1), pp. 241-249.

Darmawan, S., 2008. Sifat Arang aktif Tempurung Kemiri dan pemanfaatannya sebagai penyerap emisi Formaldehida Papan Serat berkerapatanSedang. Bogor: Institut Pertanian Bogor (IPB).

Duan, X.-L., Yuan, C.-G., Jing, T.-T. & Yuan, X.-D., 2019. Removal of elemental mercury using large surface area microporous corn cob activated carbon by zinc chloride activation. Fuel, 239(1), pp. 830-840.

Hsi, H.-C., Rood, M.J., Rostam-Abadi, M., Chen, S., & Chang, R., 2001. Effects of sulfur impregnation temperature on the properties and mercury adsorption capacities of activated carbon fibers (ACFs). Environmental Science & Technology, 35(13), p. 2785–2791.

Hu, C., Zhou, J., He, S., Luo, Z. & Cen, K., 2009. Effect of chemical activation of an activated carbon using zinc chloride on elemental mercury adsorption. Fuel Processing Technology, 90(6), pp. 812-817.

Jang, H.-N., Back, S.-K., Sung, J.-H., Jeong, B.-M., Kang, Y.-S., Lee, C.-K., Jurng, J. & Seo, Y.-C., 2017. Adsorption and kinetics of elemental mercury vapor on activated carbons impregnated with potassium iodide, hydrogen chloride, and sulfur. Korean Journal of Chemical Engineering, Volume 34, p. 806–813.

Kinoshita, K., 1988. Electrochemical and Physicochemical Properties. New York: John Wiley & Sons.

Lee, S.-H. & Park, Y.-O., 2003. Gas-phase mercury removal by carbon-based sorbents. Fuel Processing Technology, 84(1-3), pp. 197-206.

Liu, W., Vidic, R. D. & Brown, T. D., 2000. Optimization of high temperatur sulfur impregnation on activated carbon for permanent sequestration of elemental mercury vapors. Environmental Science & Technology, 34(3), p. 483–488.

National Library of Medicine, 2020. National Library of Medicine. [Online] Available at: https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Zinc-chloride#section=Experimental-Properties [Accessed 15 April 2020].

Reddy, K. S. K., Al Shoaibi, A. & Srinivasakannan, C., 2014. Elemental mercury adsorption on sulfur-impregnated porous carbon-A review. Environmental Technology, 35(1), pp. 18-26.

Reddy, K. S. K., AlShoaibi, A. & Srinivasakannan, C., 2018. Mercury removal using metal sulfide porous carbon complex. Process Safety and Environmental Protection, Volume 114, pp. 153-158.

Reddy, K. S. K., AlShoaibi, A. & Srinivasakannan, C., 2018. Mercury removal using metal sulfide porous carbon Complex. Process Safety and Environmental Protection, Volume 114, pp. 153-158.

Reddy, S. K., Alshoaibi, A. & Srinivasakannan, C., 2015. High efficient metal sulphide based porous carbon matrix for mercury removal. Abu Dhabi, Society of Petroleum Engineers.

Rosmayati, L., Nofrizal , Andriani, Y. & Hermawan, N., 2013. Pembuatan Rancang Bangun Adsorber Penghilang Merkuri Berskala Pilot pada Industri Gas Bumi. Lembaran Publikasi Minyak dan Gas Bumi (LPMGB), 47(2), p. 105–114.

Sano, A., Takaoka, M. & Shiota, K., 2017. Vapor-phase elemental mercury adsorption by activated carbon co-impregnated with sulfur and chlorine. Chemical Engineering Journal, Volume 315, pp. 598-607.

Zeng, H., Jin, F. & Guo, J., 2004. Removal of elemental mercury from coal combustion flue gas by chloride-impregnated activated carbon. Fuel, 83(1), pp. 143-146.




DOI: https://doi.org/10.29017/LPMGB.54.3.570