Analisis Bahan Bakar Gas Baru
Analisis Bahan Bakar Gas Baru
Analisis Bahan Bakar Gas Baru
Gas yang digunakan terdiri dari komponen-komponen seperti metana, etana dan
hidrokarbon serta gas lain dengan komposisi lebih kecil. Komposisi bahan bakar yang
digunakan ditunjukkan pada Tabel Dibawah ini.
Tabel. Komposisi Bahan Bakar Gas PT. PGN
Komposisi Fraksi (%)
Methane 90,391
Ethane 3,2996
Propane 0,9805
i-Butane 0,2234
n-Butane 0,2431
i-Pentane 0,1027
n-Pentane 0,0619
n-Hexane 0,1100
n-Heptane 0,0000
n-Octane 0,0000
n-Nonae 0,0000
Nitrogen 0,4108
Carbon Dioxide 4,1990
Moisture 0,0003
Sulfur 0,0008
Total 100,0000
Campuran komposisi bahan bakar akan berpengaruh pada perhitungan performa turbin
gas. Dari tabel berikut dapat diketahui nilai dari Cp Combustion Product dan Specific Gravity
daripada bahan bakar turbin gas.
Tabel. Data Komponen Bahan Bakar dan Spesific Gravity
Specific
Komponen Komposisi Cp
Gravity
Methane 95,2 % 0,5275 2,22 kJ/kg.K
Nilai Specific Gravity adalah jumlah specific gravity pada tiap komponen bahan bakar
SG = 0,6022
Dari tabel tersebut didapat data Cp Combustion Product dengan cara mengkalikan nilai
Cp tiap komponen dengan persentasi kandungan bahan bakar :
1. Methane = 2,116 kJ/kg.K
2. Ethane = 0,0315 kJ/kg.K
3. Propane = 0,018 kJ/kg.K
4. N-butane = 0,0051 kJ/kg.K
5. Isobutane = 0,0049 kJ/kg.K
6. N-pentane = 0,00016 kJ/kg.K
7. Isopentane = 0,00014 kJ/kg.K
8. Hexane Plus = 0,00019 kJ/kg.K
9. Nitrogen = 0,00019 kJ/kg.K
10. Karbon Dioksida = 0,0005 kJ/kg.K
Cp Combustion Product = 2,17965 kJ/kg.K
Gas-gas penyusun bahan bakar tersebut memiliki nilai kalor masing-masing yang juga
dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan gas tersebut. Nilai kalor terdiri dari Gross atau Higher
Heating Value (GHV atau HHV) dan Net atau Lower Heating Value (NHV atau LHV). Tabel
Error! No text of specified style in document.. menunjukkan nilai kalor bahan bakar berdasarkan
temperatur dan tekanan standar pada 20oC dan 1,013 bar, selanjutnya akan dilakukan analisis
bahan bakar berdasarkan kondisi tersebut.
Tabel Error! No text of specified style in document..5. Nilai Kalor masing-masing komponen penyusun
bahan bakar gas
Nilai kalor total untuk campuran gas alam dihitung berdasarkan ISO 6976 : 1995
menggunakan persamaan-persamaan :
𝑁
̃ 𝑜 [𝑡1 , 𝑉(𝑃2 )] = ∑ 𝑋𝑗 𝐻
𝐻 ̃𝑗𝑜 [𝑡1 , 𝑉(𝑃2 )]
𝑗=1
̃ 𝑜 [𝑡1 , 𝑉(𝑃2 )]
𝐻
̃ [𝑡1 , 𝑉(𝑃2 )] =
𝐻
𝑍𝑚𝑖𝑥 (𝑡1 , 𝑃2 )
2
𝑁
̃ [𝑡1 , 𝑉(𝑃2 )]
𝐻 = Nilai kalor gas sebenarnya (bukan ideal)
Untuk mempermudah perhitungan, satuan Btu/Scf dikoversi menjadi satuan kJ/kg dengan:
1 𝐵𝑡𝑢 = 1,055056 𝑘𝐽
1 𝑓𝑡 3 = 0,028317 𝑚3
1,055056
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3 = 𝑘𝐽⁄𝑚3
0,028317
𝜌𝑔𝑎𝑠
𝑆𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = , 𝜌𝑔𝑎𝑠 = 𝑆𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 𝑥 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
1,055056 1
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3 = 𝑘𝐽⁄𝑚3 𝑥 ≈ 51,34 𝑘𝐽⁄𝑘𝑔
0,028317 0,725651 𝑘𝑔⁄𝑚3
Sehingga:
51,34 𝑘𝐽⁄𝑘𝑔
Gross Heating Value, GHV = 1028,153 Btu/𝑓𝑡 3 𝑥 = 52785,37 kJ/kg
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3
51,34 𝑘𝐽⁄𝑘𝑔
Net Heating Value, NHV = 999,9613 Btu/𝑓𝑡 3 𝑥 = 51338,01 kJ/kg
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3
Molekul % Mol
Methane 94.1328
Nitrogen 0.0146
CO2 0.0000
Ethane 3.0963
Propane 1.7767
i Buthane 0.4453
n Buthane 0.5310
i Penthane 0.0000
n Penthane 0.0000
n Hexane 0.0033
Untuk mempermudah perhitungan, satuan Btu/Scf dikoversi menjadi satuan kJ/kg dengan:
1 𝐵𝑡𝑢 = 1,055056 𝑘𝐽
1 𝑓𝑡 3 = 0,028317 𝑚3
1,055056
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3 = 𝑘𝐽⁄𝑚3
0,028317
𝜌𝑔𝑎𝑠
𝑆𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 = , 𝜌𝑔𝑎𝑠 = 𝑆𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑖𝑡𝑦 𝑥 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
1,055056 1
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3 = 𝑘𝐽⁄𝑚3 𝑥 ≈ 39,5494 𝑘𝐽⁄𝑘𝑔
0,028317 0,942081 𝑘𝑔⁄𝑚3
Sehingga:
39,5494 𝑘𝐽⁄𝑘𝑔
Gross Heating Value, GHV = 1084.3443 Btu/𝑓𝑡 3 𝑥 = 42885,16 kJ/kg
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3
39,5494 𝑘𝐽⁄𝑘𝑔
Net Heating Value, NHV = 1081.66 Btu/𝑓𝑡 3 𝑥 = 42779,004 kJ/kg
1 𝐵𝑡𝑢⁄ 𝑓𝑡 3