Analisis Exergy Dan Performa Proses Pada Natural Gas Processing Plant Dengan Sistem Carbon Capture Menggunakan Supersonic Separator

Kurniawan, Hafid (2024) Analisis Exergy Dan Performa Proses Pada Natural Gas Processing Plant Dengan Sistem Carbon Capture Menggunakan Supersonic Separator. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007201163-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (15MB) | Request a copy

Abstract

Dampak tingginya penggunaan energi fossil mengakibatkan tingginya emisi karbon yang dilepaskan. Emisi karbon yang dilepaskan Indonesia mencapai 572,5 MtCO₂ pada tahun 2021. Salah satu teknologi yang diupayakan dalam mengurangi emisi karbon adalah teknologi carbon capture, Supersonic Separator (SS). Pada penelitian ini mensimulasikan sebuah natural gas processing plant yang mengimplementasikan SS dengan menggunakan Aspen HYSYS V12. Lapangan yang akan divariasikan adalah lapangan di Indonesia dengan Field X memiliki konsentrasi CO2 sebesar 59,73%, Field Y sebesar 2,34%, dan Field Z sebesar 35,45%. Dengan model yang memiliki nilai kepercayaan sebesar 98%, nilai duty pada equipment yang tinggi yaitu mencapai 35,339 MW pada Field Y dan berbanding lurus dengan molar flow pada raw gas. Unit supersonic separator yang digunakan pada Aspen HYSYS merupakan pemodelan yang mengacu pada penelitian Kamalzaman, 2014. Pemodelan ini dilakukan berdasarkan karakteristik mekanis supersonic separator. Rata-rata efisiensi exergy pada ketiga lapangan yang disimulasikan adalah 70,18%. Sedangkan, efisiensi exergy pada SS menghasilkan nilai 82,41% pada Field X, 60,09% pada Field Y, dan 82,07% pada Field Z. Untuk CO₂ removal rate di Field X menunjukan nilai 79,34% dan 79,94% pada Field Z, sedangkan Field Y nilainya jauh lebih rendah yaitu 52,82%. Berdasarkan nilai efisiensi exergy dan performa proses yang telah didapat, SS tidak cocok untuk diimplementasi di Field Y karena kadar CO₂ pada raw gas Field Y yang sangat sedikit. SS sangat dipengaruhi oleh molar flow dan konsentrasi CO₂ pada raw gas serta back pressure pada SS. Rentang nilai molar flow yang ideal adalah 30-40 MMSCFD. Sedangkan untuk konsentrasi CO₂ pada raw gas yang ideal adalah 0,4762 s.d. 0,5538. Untuk nilai back pressure yang ideal di kedua SS adalah pada 31-41 bar.
========================================================================================================================
The high use of fossil energy results in high carbon emissions. Indonesia's carbon emissions reached 572.5 MtCO₂ in 2021. One of the technologies being pursued to reduce carbon emissions is carbon capture technology, specifically the Supersonic Separator (SS). This research simulates a natural gas processing plant implementing SS using Aspen HYSYS V12. The fields varied are fields in Indonesia, with Field X having a CO₂ concentration of 59.73%, Field Y at 2.34%, and Field Z at 35.45%. With a model confidence value of 98%, the duty value on the equipment is high, reaching 35.339 MW in Field Y, which is directly proportional to the molar flow in the raw gas. The supersonic separator unit used in Aspen HYSYS is modeled based on Kamalzaman's research from 2014. This modeling is done based on the mechanical characteristics of the supersonic separator. The average exergy efficiency in the three simulated fields is 70.18%. Meanwhile, the exergy efficiency in SS results in a value of 82.41% in Field X, 60.09% in Field Y, and 82.07% in Field Z. The CO₂ removal rate in Field X shows a value of 79.34% and 79.94% in Field Z, while Field Y's value is much lower at 52.82%. Based on the obtained exergy efficiency values and process performance, SS is not suitable for implementation in Field Y due to the very low CO₂ content in Field Y's raw gas. SS is highly influenced by the molar flow and CO₂ concentration in the raw gas, as well as the back pressure on the SS. The ideal molar flow range is 30-40 MMSCFD. Meanwhile, the ideal CO₂ concentration in the raw gas is 0.4762 to 0.5538. The ideal back pressure values in both SS are between 31-41 bar.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Penangkapan Karbon, Supersonic Separator, Exergy, Aspen HYSYS, Carbon Capture, Supersonic Separator, Exergy, Aspen HYSYS
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ265.E23 Thermodynamics. T Technology > TP Chemical technology > TP159.S4 Separators (Machine) T Technology > TP Chemical technology > TP350 Natural gas--Drying.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Hafid Kurniawan
Date Deposited:	02 Aug 2024 08:58
Last Modified:	02 Aug 2024 08:58
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/112387

Actions (login required)

View Item