Efisiensi Energi dan Reduksi Harga Total Produksi Hidrogen pada Siklus Sulfur-Iodine Seksi III Skala Pilot Menggunakan Analisis Pinch

*Sonya Hakim Raharjo  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Ima Winaningsih  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Widayat Widayat  -  Departemen Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Indonesia
Received: 12 Jul 2019; Revised: 26 Mar 2020; Accepted: 11 Apr 2020; Published: 31 May 2020.
Open Access
Citation Format:
Article Info
Section: Artikel
Language: ID
Statistics: 68 42
Abstract

Proses produksi hidrogen melibatkan perpindahan panas dari satu aliran proses ke aliran proses yang lain atau dari aliran utilitas ke aliran proses dan sebaliknya. Hal ini memotivasi untuk dilakukan proses efisiensi energi. Pada siklus sulfur-iodine seksi III, proses dekomposisi HI merupakan bagian penting karena merupakan proses terakhir untuk menghasilkan H2. Beberapa unit peralatan dan unit utilitas yang ada dalam sistem proses ini membutuhkan dan menghasilkan energi yang cukup besar. Ditemukan bahwa beberapa penggunaan sistem energi ini dapat dioptimalkan melalui proses analisis efisiensi energi menggunakan analisis pinch. Peneltian ini menggunakan perangkat lunak HINT untuk melakukan analisa pinch dengan variasi minimum temperature approach (ΔTmin). Hasil analisa menunjukkan bahwa pada ΔTmin 10K diperoleh maximum energy recovery (MER) yang tinggi dan total harga produksi H2 yang paling rendah.

Keywords: maximum energy recovery; produksi hidrogen; efisiensi energy; harga total produksi; analisis pinch; minimum temperature approach (ΔTmin)

Article Metrics:

  1. Brown, L. C., Besenbruch, G.E., Lentsch, R.D., Schultz, K.R., Funk, J.F., Pickard, P.S., Marshall, A.C., Showalter, S.K., (2003) High Efficiency Generation of Hydrogen Fuels Using Nuclear Power; GA-A24285; General Atomics: San Diego, CA, USA
  2. Brown, L.C., Lentsch, R.D., Besenbruch, G.E., Schultz, K.R., Funk, J.E., (2003). Alternatif Flowsheet for the Sulfur-Iodine Thermochemical Hydrogen Cycle. General Atomic Project 30171, U.S Department of Energy ang Grant, Proceedings of AIChE.
  3. Gilis, R. J., Al-Ali, k., Green, W.H., (2018). Thermochemical Production of Hydrogen from Hydrogen Sulphide with Iodine Thermochemical Cycles, Journal of Hydrogen Energy, 43, 12939-12947.Y
  4. Holladay, J. D., Hu, J., King D.L., Wang, Y., (2009). An Overview of Hydrogen Production Technologies. Catalysis Today, 139(4), 244–260.
  5. Kasahara, S., Imai, Y., Suzuki, K., Iwatsuki, J., Terada, A., and Yan, X.L., (2018). Conceptual Design of The Iodine-Sulfur Process Flowsheet with More Than 50% Thermal Efficiency for Hydrogen Production, Nuclear Engineering and Design, 329, 213-222 .
  6. Linhoff, B. (1982). A User Guide on Process Integration for Efficient Use of Energy, The Institution of Chemical Engineers, England.
  7. Leybros, J., Carles, P., and Borgard, J.M. (2009). Countercurrent Reactor Design and Flowsheet for Iodine-Sulphur Thermochemical Water Splitting Process. International Journal of Hydrogen Energy, 34, 9060-9075.
  8. Nikolaidis, P., & Poullikkas, A. (2017). A Comparative Overview of Hydrogen Production Processes. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 67, 597–611.
  9. Ping, Z., Laijun, W., Songzhe, C., and Jingming, X., (2018). Progress of Nuclear Hydrogen Production through The Iodine-Sulfur Process in China, Renewable and Suitable Energy Review, 81, 1802-1812.
  10. Rossister, A. P., (2010). Improve Energy Efficiency via Heat Integration. American Institute of Chemical Engineering
  11. Sahdev dan Mukesh. (2002). Pinch Technology: Basics for Beginners, diakses pada 10 Juli 2019, dapat diakses pada http://www.cheresources.com
  12. Wahono, S.K. (2005). Analisa Efisiensi Energi Menggunakan Teknologi Pinch pada Sistem Proses Unit Phonska PT. Perokimia Gresik Sebagai Alternatif Penghematan Energi, Seminar Nasional Fundamental dan Aplikasi Teknik Kimia, ISSN: 1410-566.
  13. Zhang, Y., Ying, Z., Zhou, J., Liu, J., Wang, and Cen K., (2014). Electrolysis of the Bunsen Reaction and Properties of the Membrane in the Sulfur-Iodine Thermochemical Cycle, Industrial & Engineering Chemisty Research, 53, 13581-13588