RANCANGAN DASAR PROSES DAN KAJIAN EKONOMI GLOBAL SKALA KOMERSIL PEMBUATAN KOKAS PENGECORAN BATUBARA NON COKING

Transkripsi

1 Puslitbang tekmira Jl. Jend. Sudirman No. 623 Bandung Telp : Fax : Info@tekmira.esdm.go.id LAPORAN ILMIAH KEGIATAN TAHUN ANGGARAN 2012 RANCANGAN DASAR PROSES DAN KAJIAN EKONOMI GLOBAL SKALA KOMERSIL PEMBUATAN KOKAS PENGECORAN BATUBARA NON COKING Oleh : Suganal Wahid Supriatna Giman Rustomo Nining SN Ika Monika Syahrial Engkos Kosasih PUSLITBANG TEKNOLOGI MINERAL DAN BATUBARA BANDUNG 2012

2 SARI Percobaan pembuatan kokas dengan proses ganda telah dilakukan oleh Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara sejak tahun 1990 menggunakan berbagai batubara Indonesia dan berbagai jenis tungku karbonisasi, namun belum sepenuhnya memanfaatkan batubara sebagai bahan baku dan bahan bakar. Penggunaan bahan bakar batubara merupakan upaya menekan ongkos bahan bakar dalam proses produksi kokas. Kegiatan pada tahun 2012 merupakan kegiatan lanjutan berupa Optimalisasi Pengembangan Prototype Plant Kokas Berbasis Batubara dan persiapan menuju kegiatan pembuatan Rancangan Dasar Proses Dan Kajian Ekonomi Global Skala Komersil Pembuatan Kokas Pengecoran Batubara Non Coking Rangkuman hasil kegiatan adalah sebagai berikut : Sosialisasi produk litbang kokas telah membuka wawasan masyarakat terhadap kemungkinan pasokan kokas dan telah terbentuk komunikasi dengan lembaga litbang perusahaan swasta Jepang, masyarakat pengguna dan praktisi. Waktu tinggal proses diperkirakan lebih pendek dan akan memperkecil kapasitas peralatan utama serta pengurangan energi. Tar batubara dari gasifikasi batubara dapat terbakar dalam burner tar dan diperkirakan efektif sebagai tambahan bahan bakar murah pada karbonisasi ulang. Pasokan bahan baku dan bahan bakar relatif terjamin namun perlu penataan jaringan distribusi terutama angkutan darat. Sistem proses pembuatan kokas telah lengkap dan dapat diterapkan sebagai upaya pemenuhan pasokan kokas berbasis sumberdaya alam domestik. Kajian kelayakan ekonomi secara global (general) cukup prospektif. lapakhirkokas2012 i

3 KATA PENGANTAR Kegiatan Rancangan Dasar Proses Dan Kajian Ekonomi Global Skala Komersil Pembuatan Kokas Pengecoran Batubara Non Coking merupakan salah satu kegiatan dari Kelompok Pelaksana Litbang Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara yang dibiayai dari dana DIPA Sasaran kegiatan penelitian dan pengembangan ini adalah diperoleh kemampuan produksi kokas pengecoran berbasis batubara domestik untuk diterapkan pada industri pertambangan maupun industri pengecoran logam minimal pada pemenuhan satu sentra industri logam (kapasitas ton per tahun). serta terbentuk pemahaman produksi kokas dari batubara dalam negeri bagi para pemilik modal yang berkepentingan dengan industri pengolahan atau konversi batubara dan logam. Secara khusus hasil kegiatan tahun 2012 digunakan sebagai persiapan kegiatan tahun 2013 berupa Pengembangan kokas dari batubara peringkat rendah Semoga hasil kegiatan penelitian dan pengembangan ini bermanfaat dan dapat digunakan untuk pengembangan kokas pengecoran selanjutnya yang lebih ekonomis. Bandung, Desember 2012 Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara, Dra. Retno Damayanti, Dipl.EST. NIP lapakhirkokas2012 ii

4 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i SARI... ii DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR TABEL... vi I. PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup Tujuan Sasaran Lokasi Pelaksanaan Kegiatan Penerima Manfaat... 4 II. TINJAUAN PUSTAKA Kokas dari Batubara Non Coking Pembuatan Kokas di Indonesia... 6 III. PROGRAM KEGIATAN Ujicoba Produksi Berbasis Batubara Terintegrasi Sosialisasi Hasil Litbang Produksi Kokas Pengecoran Pembuatan Rancangan Dasar Proses Kajian Ekonomi Global Kapasitas Ton Per Tahun Ujicoba Pemanfaatan Tar Gasifikasi Pada Tunnel Atau Shuttle Kiln IV. METODOLOGI V.HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi Sosialisasi Hasil Litbang Pembuatan Kokas Pengecoran Pembuatan Rancangan Dasar Proses Kajian Ekonomi Global Skala Komersil Kapasitas Ton Per Tahun Ujicoba pemanfaatan tar gasifikasi batubara PEMBAHASAN Ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi Sosialisasi Hasil Litbang Produksi Kokas Rancangan Dasar Proses Kajian Ekonomi Global Ujicoba Pemanfaatan Tar VI. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan lapakhirkokas2012 iii

5 6.2. Saran VII. PENUTUP VIII. Daftar Pustaka lapakhirkokas2012 iv

6 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1. Road Map Kegiatan Pengembangan Kokas... 2 Gambar 1.2. Denah Lokasi Sentra Teknologi Pemanfaatan Batubara Palimanan... 4 Gambar 2.1. Kokas Pengecoran... 8 Gambar 2.2. Tungku Kupola di Ceper... 8 Gambar 2.3. Pengisian Besi Cair ke Dalam Cetakan di Sentra Pengecoran Logam Ceper Secara Manual... 9 Gambar 2.4. Barang Barang Hasil Kegiatan Pengecoran Logam... 9 Gambar 3.1. Bagan Alir Proses Ujicoba Terintegrasi Pembuatan Kokas Pengecoran Berbasis Batubara Domestik Gambar 3.2. Peralatan Ujicoba di Sentra Teknologi Pemanfaatan Batubara Palimanan Gambar 3.3. Unit Gasifikasi Penghasil Tar Gambar 5.1. Operasi Karbonisasi Batubara Gambar 5.2. Bucket Elevator Gambar 5.3. Sosialisasi pada pejabat Bank Mandiri Gambar 5.4. Sosialisasi pada Forum AFOC Gambar 5.5. Penyerahan Piagam Penghargaan Gambar 5.6. Paparan Kokas Pada Forum Balitbang ESDM Gambar 5.7. Paparan Pada Acara Forum IJCPD Gambar 5.8. Sosialisasi pada Hari jadi Pertambangan dan Energi Gambar 5.9. Paparan Pada Acara Seminar Tahunan Eksplorasi Batubara.. 23 Gambar 5.8. Neraca Massa Pembuatan Kokas Pengecoran Gambar 5.9. Sketsa Rotary kiln Gambar Hammer mill Gambar Pneumatic Conveyor Gambar Asphalt melter Gambar Mixer type double roll Gambar Lori rekarbonisasi Gambar Rangkaian burner tar Gambar Sketsa burner tar Gambar Sketsa tiga dimensi burner tar Gambar Uap air dari perangkat tar burner Gambar Uap air bercampur tar dari perangkat tar burner Gambar Penyulutan pembakaran tar Gambar Nyala api pembakaran tar Gambar Nyala api pembakaran tar tidak sempurna lapakhirkokas2012 v

7 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1. Rincian Kegiatan Tahunan... 2 Tabel 2.1. Analisa Kokas Pengecoran... 8 Tabel 3.1. Sistem Proses Pembuatan Kokas Pengecoran Tabel 5.1. Kondisi Operasi Ujicoba Tempuhan Pertama Tabel 5.2. Kualitas Kokas Pengecoran Tabel 5.3. Temperatur Rekarbonisasi Tabel 5.4. Kualitas Kokas Pengecoran Setelah Penyekat Tabel 5.5. Kualitas Kokas Butiran Hasil Karbonisasi Pada Rotary Kiln Tabel 5.6. Evaluasi Kondisi Proses Pembuatan Kokas Berbasis Batubara.. 24 Tabel 5.7. Kondisi Optimal Pembuatan Kokas Berbasis Batubara Tabel 5.8. Sistem Proses Pembuatan Kokas Pengecoran Tabel 5.9. Kebutuhan Peralatan Tabel Data Industri Logam Jawa Tengah Tahun 2011 (Klaten, Kab. Tegal, Pati Dan Purbalingga) Tabel Impor kokas Tabel Cadangan Bahan Baku Kokas Pengecoran Tabel Kebutuhan Peralatan Dan Pendukung Pembuatan Kokas Tabel Biaya Bangunan Tabel Kebutuhan dana investasi Tabel Proyeksi Laba Rugi Tabel Proyeksi Arus Kas Tabel Jumlah Gasifier Dan Potensi Produksi Tar Tabel Hasil Analisa Tar Batubara lapakhirkokas2012 vi

8 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Berkaitan dengan kebutuhan kokas untuk industri pengecoran, industri kecil pengecoran besi acapkali mengalami kesulitan pasokan kokas akibat terganggunya pemasokan kokas pengecoran impor. Selama ini kebutuhan kokas pengecoran dipenuhi dari RR China atau Taiwan. Kebutuhan kokas pengecoran di Indonesia secara keseluruhan cukup besar, sekitar ton per tahun. Untuk satu sentra industri kecil pengecoran di Ceper membutuhkan ton sampai ton per tahun. Jumlah kebutuhan tersebut merupakan hasil inventarisasi Dinas Perindustrian dan Perdagangan Kabupaten Klaten Jawa Tengah sekitar tahun Kokas pengecoran umumnya dibuat dari batubara jenis coking coal. Bahan baku kokas pengecoran lainnya dapat berupa green coke atau arang kayu atau material Carbon lainnya. Pembuatan kokas pengecoran dari batubara non coking hanya akan menghasilkan kokas yang rapuh, mudah hancur sehingga tidak dapat digunakan pada proses pengecoran besi atau logam (Wilson, PJ, 1960; Perry, RH, 2008). Meskipun Indonesia memiliki cadangan batubara cukup berlimpah, sekitar 28,17 juta ton, namun tidak mempunyai cadangan coking coal. Untuk mendapatkan kokas pengecoran dari batubara Indonesia perlu modifikasi alur proses pembuatan kokas pengecoran. Modifikasi tersebut adalah melalui proses pembriketan dengan bahan pengikat yang bersifat coking substance (dapat mengkokas) dan dilanjutkan rekarbonisasi. Aspal petroleum adalah salah satu bahan pengikat yang mudah diperoleh bahkan diproduksi oleh perusahaan kilang minyak di Indonesia. Sesuai dengan Rencana Strategis kegiatan Litbang batubara di Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara , termasuk indikator kinerja utama Balitbang ESDM, kokas dari batubara merupakan salah satu sasaran kegiatan untuk mendukung penyediaan bahan bakar industri pengecoran (termasuk sebagai bahan reduktor). Tahapan dan rincian kegiatan setiap tahun terlihat pada gambar 1.1 dan tabel 1.1. Berdasarkan hasil kegiatan litbang pembuatan kokas pengecoran sampai tahun 2011, terungkap bahwa telah diperoleh sistem proses yang optimal berbasis batubara dan perhitungan ekonomi yang cukup positif pada kapasitas ton per tahun, sehingga rencana kegiatan tahun 2012 diyakini akan berhasil. LAPAKHIRKOKAS2012 1

9 Penguasaan teknologi produksi kokas dengan bahan bakar BBM Sebelum Penguasaan teknologi produksi kokas pengecoran dari batubara non coking berbutir kecil sesuai kondisi stock pile pada kapasitas 1 ton/hari Penguasaan teknologi produksi kokas pengecoran dari batubara non coking berbasis batubara pada kapasitas 1 ton/hari dan desain proses pada kapasitas 10 ton/hari Kemampuan produksi produksi kokas pengecoran yang dapat diterapkan pada kapasitas ton/tahun Goal Penguasaan teknologi dan kelayakan ekonomi produksi kokas pengecoran dari batubara non coking pada kapasitas ton/tahun Gambar 1.1. Road Map Kegiatan Pengembangan Kokas Tabel 1.1. Rincian Kegiatan Tahunan Tahun Sebelum Target Kegiatan Rincian kegiatan Penguasaan teknologi produksi kokas dengan bahan bakar BBM Ujicoba pembuatan kokas bahan baku batubara non coking dan bahan bakar BBM Karbonisasi batubara bongkahan (nut coal) Ujicoba pemanfaatan kokas pada pengecoran Penentuan komposisi bahan pengikat Penguasaan teknologi produksi kokas pengecoran dari batubara non coking berbutir kecil sesuai kondisi stock pile pada kapaitas 1 ton per hari Pengembangan Prototipe Plant Kokas Dengan Bahan Bakar Batubara Karbonisasi batubara butiran kecil (< 5 cm) Ujicoba pembuatan kokas dengan bahan bakar batubara (kecuali pemanasan aspal) Sosialisasi hasil litbang produksi kokas berbahan bakar batubara Penguasaan teknologi produksi kokas pengecoran dari batubara non coking berbasis batubara pada kapasitas 1 ton per hari dan design proses pada kapasitas 10 ton per hari Optimasi Prototipe Plant Kokas Berbasis Batubara Ujicoba pembuatan kokas dengan dengan bahan baku dan bahan bakar batubara. Sosialisasi hasil litbang kokas Pembuatan design peralatan produksi dan sistem control automatic skala kecil (10 ton per hari) Ujicoba pembuatan kokas dengan dengan bahan baku, bahan bakar batubara terintegrasi Evaluasi keekonomian Diperoleh kemampuan produksi kokas pengecoran berbasis batubara domestik untuk diterapkan pada industri pertambangan maupun industri pengecoran logam minimal pada pemenuhan satu sentra industri logam (kapasitas ton per tahun). Rancangan dasar proses dan kajian ekonomi global skala komersil pembutan kokas pengecoran dari batubara non coking Ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi Sosialisasi hasil litbang produksi kokas pengecoran Pembuatan rancangan dasar proses Kajian ekonomi global kapasitas ton per tahun Ujicoba pemanfaatan tar gasifikasi pada tunnel kiln/shuttle kiln LAPAKHIRKOKAS2012 2

10 Indikator keberhasilan Kokas dari batubara non coking telah dapat digunakan pada operasi pengecoran besi, namun penggunaan bahan bakar masih relatif mahal Karbonisasi batubara berbutir kecil(<5 cm) dalam rotary kiln telah menghasilkan kokas bongkah dengan kadar zat terbang memenuhi syarat bahan baku kokas pengecoran - Percobaan berlangsung kontinu pada kapasitas sesuai design sehingga diperoleh data hasil ujicoba pembuatan kokas dengan bahan baku, bahan bakar batubara terintegrasi - Terwujud desain peralatan produksi dan sistem kontrol otomatis skala kecil (10 ton/hari) - Prototype Plant Kokas Berbasis Batubara, kapasitas 1 ton/hari dijadikan referensi - Termanfaatkan rancangan dasar proses produksi kokas skala komersil (kapasitas ton/tahun). Menilik hasil litbang sampai 2010 dan hasil sementara 2011, serta sasaran Renstra Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara, maka rencana kegiatan lanjutan pembuatan kokas berbasis batubara pada tahun anggaran 2012 yang merupakan kegiatan akhir dari rangkaian kegiatan litbang kokas perlu direalisasi secara penuh dan utuh. Dengan demikian target akhir berupa penguasaan teknologi produksi kokas pengecoran dalam bentuk rancangan dasar proses dan kajian awal kelayakan ekonomi kapasitas ton per tahun dapat tercapai. Dampak positif dari kegiatan tersebut dapat berupa swasembada kokas dari batubara Indonesia Ruang Lingkup Ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi, Sosialisasi hasil litbang produksi kokas pengecoran, Pembuatan rancangan dasar proses, Kajian ekonomi global pada kapasitas minimal ton per tahun, Ujicoba pemanfaatan tar gasifikasi batubara Tujuan Penguasaan teknologi pembuatan kokas pengecoran berbasis batubara domestik sebagai upaya pemenuhan dan kemandirian kokas pengecoran dalam negeri minimal pada kapasitas ton per tahun dan bersifat layak ekonomi Sasaran Diperoleh kemampuan produksi kokas pengecoran berbasis batubara domestik untuk diterapkan pada industri pertambangan maupun industri pengecoran logam minimal pada pemenuhan satu sentra industri logam (kapasitas ton per tahun) Lokasi Pelaksanaan Kegiatan Lokasi kegiatan ujicoba produksi kokas pengecoran berbasis batubara terintegrasi dilaksanakan di Sentra Teknologi Pemanfaatan Batubara, Palimanan, Cirebon, (Gambar LAPAKHIRKOKAS2012 3

11 1.2) sedangkan pelaksanaan sosialisasi dilaksanakan di salah satu sentra pengecoran logam di Jawa. Pemilihan lokasi kegiatan berdasarkan keberadaan peralatan dan bangunan, yaitu di Palimanan sedangkan pemilihan lokasi sosialisasi didasarkan pada hasil pendekatan dengan Pemerintah Daerah maupun para pengusaha pengecoran Penerima Manfaat Internal: Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara, sebagai upaya penerapan hasil litbang untuk mendukung peningkatan nilai tambah batubara melalui karbonisasi batubara non coking. Eksternal : Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara, sebagai upaya pelaksanaan UU no 4 tentang Mineral dan Batubara melalui kegiatan litbang peningkatan nilai tambah. Pemda dan industri pengecoran, sebagai upaya pengurangan ketergantungan kokas pengecoran impor sehingga kelancaran produksi akan terjamin dan pertumbuhan ekonomi daerah terpelihara positif dan meningkat. KETERANGAN GAMBAR 1. Pabrik Percontohan Briket bio batubara 2. Pilot plant karbon Aktif 3. Pilot plant UBC 4. Pilot Plant Kokas Pengecoran 5. Pilot Plant Gasifikasi Untuk PLTD 6. Pilot Plant Pembakaran CWM 7. Pilot Plant Pembakar siklon 8. Pilot Plant gasifikasi 9. Mess Operator 10. Rencana Pilot Plant Gasifikasi 11. Lab. Pengujian 12. Kantor/ Gedung Administrasi U Gambar 1.2. Denah Lokasi Sentra Teknologi Pemanfaatan Batubara, Palimanan LAPAKHIRKOKAS2012 4

12 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kokas dari Batubara Non Coking Kokas adalah produk utama proses karbonisasi batubara berupa material padatan yang kaya akan karbon. Selain padatan, karbonisasi batubara juga menghasilkan menghasilkan produk samping (by product) berupa cairan dan gas. Padatan yang dihasilkan disebut char atau semikokas untuk produk karbonisasi temperatur rendah, dan kokas untuk produk karbonisasi temperatur tinggi. Secara umum, terdapat dua jenis kokas yaitu kokas pengecoran dan kokas metalurgi. Kokas pengecoran digunakan sebagai bahan bakar atau sumber panas pada proses pencairan besi atau logam lain pada kegiatan pengecoran. Sedangkan kokas metalurgi digunakan pada proses pembuatan logam besi atau baja paduan. Dalam proses ini, kokas metalurgi berfungsi sebagai reduktor dan sumber panas (anomin, 2005 ; anonim 2007). Kokas, termasuk kokas pengecoran, dari batubara non coking umumnya menghasilkan kokas yang rapuh, mudah hancur sehingga tidak dapat digunakan pada proses pengecoran besi atau logam. Pembuatan kokas dari batubara non coking memerlukan modifikasi proses karbonisasi, antara lain melalui pembriketan, pencampuran bahan baku dengan penambahan coking coal, mengubah struktur molekul melalui hidrogenasi dan sebagainya. Proses pembuatan kokas melalui pembriketan disebut proses karbonisasi ganda. Pembuatan kokas melalui pembriketan pada skala pilot plant telah dilakukan di Turki dengan menggunakan batubara non coking dari Armutcuk dan Amasra yang dicampur dengan batubara coking coal dari Zonguldak. Namun demikian, pembuatan di Turki tersebut belum dapat dikatakan double proses dari batubara non coking secara utuh karena masih memanfaatkan coking coal sebagian. Secara garis besar, pembuatan kokas briket di Turki sebagai berikut (Ozden, 1983): a. batubara non coking dari Armutcuk atau dari Amasra dicampur dengan coking coal dari Zonguldak dengan komposisi 25 % dan 65% dan tar pitch 10% sebagai bahan pengikat, b. adonan briket dicetak dengan roll press, c. briket batubara tersebut pada point b dikarbonisasi pada o C, selama 18 jam. Kapasitas reaktor karbonisasi adalah 400 kg. Kokas yang diperoleh sesuai untuk operasi metalurgi. Pada tahun 2008 telah dilakukan kegiatan identifikasi perkiraan biaya instalasi pabrik kokas sistem oven baterei kapasitas 1 juta ton per tahun, produk berupa briket kokas dengan bahan baku non coking coal membutuhkan biaya sebesar US $ 40 juta (Ergun, 2009). LAPAKHIRKOKAS2012 5

13 2.2. Pembuatan Kokas di Indonesia Upaya pembuatan kokas dari batubara Indonesia diawali dengan karbonisasi dari batubara Ombilin. Kegiatan tersebut telah dirintis sejak tahun 1916 berdasarkan instruksi Minister Kolonien. Realisasi pembuatan kokas saat itu dikaitkan dengan rencana pemanfaatan biji besi yang terdapat di Kalimantan. Percobaan pembuatan kokas dilakukan mulai dari tahun 1917 sampai tahun 1925 dengan tungku tegak yang dibangun di beberapa lokasi, antara lain di daerah Sawahlunto (Sumatera Barat dan Stagen (Pulau Laut, Kalimantan Selatan). Pada saat itu Pemerintah Belanda di Indonesia mempunyai harapan yang cukup besar terhadap keberhasilan pembuatan kokas. Untuk itu Pemerintah Belanda mendirikan pabrik kokas dengan kapasitas 18 ton kokas/hari atau ton/tahun di Muara Klaban, Sawahlunto. Pabrik kokas dan konstruksinya dirancang dan dibangun oleh Firma Wiselman, Jerman berdasarkan sistem destilasi kering. Namun kokas yang dihasilkan 50% hancur menjadi butiran-butiran kecil mendekati serbuk, sehingga tujuan untuk mendapatkan kokas metalurgi tidak berhasil. Setelah pabrik berjalan ±2 tahun ( ), kokas yang dihasilkan masih berkualitas rendah, maka usaha pengkokasan dihentikan. Pada tahun 1979 Pusat Pengembangan Teknologi Mineral (saat itu) bekerja sama dengan Perum Batubara Ombilin melanjutkan percobaan pengkokasan menggunakan tungku Beehieve berkapasitas 15 ton batubara, dibangun di Kayugadang, Sawahlunto. Diameter tungku adalah 390 cm, sedangkan tinggi tungku 345 cm. Proses karbonisasi dalam tungku Beehieve berlangsung 24 jam, sedangkan pendinginan produk kokas dilakukan secara alamiah selama 9 hari. Perolehan (recovery) tungku Beehieve adalah ± 30%. Percobaan dilakukan beberapa kali dengan kondisi yang sama. Produk kokas yang diperoleh diujicobakan pada beberapa industri pengecoran besi, antara lain di Sawahlunto, Medan, Ceper dan Tegal. Percobaan penggunaan kokas di industri pengecoran dilakukan bersama oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dengan Pusat Pengembangan Industri Pengerjaan Logam, Bandung. Hasil percobaan menunjukkan bahwa daya tahan terhadap gesekan, kuat tekan dan coke ratio masih rendah sehingga belum memenuhi kualitas kokas pengecoran. Sistem pendinginan produk kokas secara alamiah ternyata berlangsung cukup lama, sehingga produktivitas tungku Beehieve tersebut rendah. Untuk meningkatkan produktivitas dan memperbaiki sistem operasinya, maka Pusat Pengembangan Teknologi Mineral pada tahun 1983 membangun tungku Beehieve kedua yang memungkinkan pendinginan kokas dengan sistem penyeduhan (quenching). Tungku Beehieve yang kedua bersebelahan dengan tungku Beehieve yang pertama. LAPAKHIRKOKAS2012 6

14 Sebagai kelanjutan ujicoba pembuatan kokas dengan target sebagai kokas pengecoran, maka tahun 1990 dilakukan modifikasi proses menjadi sistem karbonisasi ganda melalui pembriketan dengan bahan pengikat aspal. Lokasi kegiatan berlangsung di Sawahlunto. Mutu kokas briket yang diperoleh cukup bagus dan memenuhi syarat minimal kokas pengecoran (Rosidin,1994). Sebagai pembuktian kualitas, produk kokas briket tersebut diujicoba penggunaannya di Ceper dan Tegal. Hasil ujicoba menunjukkan bahwa kokas tersebut dapat digunakan sebagai kokas dasar dan kokas muat (Suganal, 2007). Gambar 2.1. menunjukkan kokas impor ex China dan kokas pengecoran hasil litbang. Gambar 2.2 sampai dengan suasana kegiatan pengecoran besi di Sentra Pengecoran Logam di Ceper. Kegiatan tahun berikutnya dilakukan dengan memanfaatkan batubara Kalimantan Selatan di Sentra Teknologi Pemanfaatan Batubara di Palimanan, Cirebon. Beberapa peralatan proses mengalami perubahan untuk meningkatkan efisiensi proses, antara lain memanfaatkan rotary kiln berbahan bakar batubara bentuk serbuk. Pemilihan proses karbonisasi dalam rotary kiln adalah untuk mengidentifikasi sistem karbonisasi dengan umpan batubara butiran kecil, sesuai kondisi bahan baku yang beredar di pasaran. Mutu kokas pengecoran hasil ujicoba pembuatan kokas pengecoran di Palimanan dan mutu kokas ex impor dari China terlihat pada tabel 2.1. Kegiatan pembuatan kokas dari batubara Indonesia telah pula dilakukan oleh beberapa instansi dan perguruan tinggi, namun pada umumnya bersifat skala kecil bahkan skala laboratorium. Beberapa pengusahaan pengecoran di Ceper telah pula mencoba membuat kokas pengecoran dalam bentuk briket. Namun karena mutu kokas hasil produksi tersebut kurang kuat dan rapuh maka penggunaanya dicampur dengan kokas impor ex China. Rendahnya mutu kokas briket buatan pengusahan Ceper antara lain kurang sempurnanya sistem pencampuran bahan pengikat dan butiran serbuk kokas yang digunakan lebih kasar dari 20 mesh. Kondisi tersebut mengakibatkan ikatan antar butiran rapuh. Disamping itu, bahan baku kokas yang digunakan sebagian berupa sisa kokas hasil operasi pengecoran sehingga berkadar abu tinggi dan nilai kalor sudah menurun. Hal tersebut telah tertulis dari hasil penelitian Universitas Muhammadiyah Surakarta dan hasil pengamatan di lokasi pengecoran termasuk analisa kualitas sampel kokas briket hasil pembuatan pengusaha di Ceper (Sartono, P, 2006). LAPAKHIRKOKAS2012 7

15 No Bentuk Kokas Kadar air, % adb Tabel 2.1. Analisa Kokas Pengecoran Abu % adb Zat terbang % adb Karbon padat, % adb Sulfur % adb Nilai kalor kkal/kg adb Drop Shatter, + 2inci,% *) hasil analisa di Laboratorium Batubara Puslitbang teknologi Mineral dan Batubara, Bandung. **)Hasil analisa di Laboratorium Energi Kayu, Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta. Kuat tekan, kg/cm 2 1 Silinder 2,86 3,85 1,45 91,84 0, , Prisma 3,42 6,19 2,44 87,95 0, Kokas ex China 1,45 0,67 10,49 32,12 2,31 9,33 85,75 58,87 0, * 168** Kokas Pengecoran ex China Gambar 2.1. Kokas Pengecoran Kokas Pengecoran Hasil Litbang Kupola sebelum beroperasi Pembongkaran besi cair dari kupola Gambar 2.2. Tungku Kupola di Ceper LAPAKHIRKOKAS2012 8

16 Gambar 2.3. Pengisian Besi Cair ke Dalam Cetakan di Sentra Pengecoran Logam Ceper Secara Manual Gambar 2.4. Barang Barang Hasil Kegiatan Pengecoran Logam LAPAKHIRKOKAS2012 9

17 III. PROGRAM KEGIATAN 3.1. Ujicoba Produksi Berbasis Batubara Terintegrasi Kegiatan ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi bertujuan untuk mendapatkan rangkaian tahap proses yang menghasilkan kokas pengecoran yang singkat, tepat sasaran dan hemat penggunaan bahan bakar. Kegiatan berawal dari karbonisasi dalam rotary kiln berbahan bakar serbuk batubara sampai mendapatkan kokas pengecoran berbentuk briket kokas yang kuat sehingga memennuhi spesifikasi fisik kokas pengecoran. Rangkaian tahap proses tergambar pada gambar 3.1. berikut. Peralatan peralatan proses yang digunakan terlihat pada gambar gambar yang tergabung dalam gambar 3.2. di bawah ini Sosialisasi Hasil Litbang Produksi Kokas Pengecoran Sesuai arahan Sekretaris Badan Litbang ESDM pada acara sinkronisasi kegiatan litbang tahun 2009 di Jakarta, bahwa hasil litbang yang telah selesai maupun yang sedang dikerjakan harus diinformasikan kepada masyarakat melalui kegiatan sosialisasi. Arahan tersebut diperkuat dengan perintah Kepala Badan Litbang pada rapat pimpinan di lingkungan Balitbang ESDM di Bandung pada tanggal 31 Mei Sejalan dengan arahan tersebut, maka salah satu kegiatan dalam kegiatan rancangan dasar proses dan kajian ekonomi global skala komersil pembuatan kokas pengecoran batubara non coking tahun 2012 adalah sosialisasi hasil litbang produksi kokas pengecoran skala komersil. Kegiatan tersebut telah tertuang dalam Rencana Operasional Tim Rancangan dasar proses dan kajian ekonomi global skala komersil pembuatan kokas pengecoran batubara non coking tahun 2012, terutama dalam ruang lingkup kegiatan dan uraian lembar kerja. Sasaran utama sosialisasi adalah menumbuhkan minat produksi dan minat pemanfaatan kokas pengecoran dari batubara Indonesia bagi pemangku kepentingan. Dengan demikian para peminat produksi kokas pengecoran dan kepada para kalangan yang secara umum masih belum mendapatkan arti penting dari pemenuhan kokas secara swasembada. Pelaksanaan kegiatan dilakukan dengan cara memberikan presentasi dihadapan para konsumen dan/atau para peminat atau calon investor, atau para pengambil keputusan. Realisasi kegiatan dikoordinasikan dengan acara kegiatan pendidikan dan pelatihan, forum Balitbang, Forum ASEAN, Forum Indonesia Jepang, diseminasi kepada instansi yang bergerak dalam bidang ekonomi dan perdagangan, acara pameran hasil litbang termasuk seminar ilmiah dan seminar tahunan instansi yang terkait. Materi sosialisasi meliputi sistem LAPAKHIRKOKAS

18 proses, kualitas produk dan kajian ekonomi global yang berupa kajian awal kelayakan ekonomi. Hasil sosialisasi tersebut dapat dijadikan umpan balik terhadap proses dan peralatan yang dioperasikan. Dengan umpan balik ini maka peralatan dan proses dapat ditingkatkan unjuk kerjanya Pembuatan Rancangan Dasar Proses Rancangan dasar proses pada kapasitas ton per tahun akan terdiri dari penentuan sistem proses, spesifikasi umum dari setiap peralatan, serta gambar umum peralatan. Rancangan dasar tersebut dibuat berdasarkan kondisi proses yang diperoleh sampai tahun Kegiatan ini dapat pula dikerjasamakan dengan peminat swasta atau BUMN dengan pola kerjasama kemitraan. Kondisi proses yang telah diperoleh antara lain seperti terlihat pada tabel 3.1. dan gambar 3.1. Tabel 3.1. Sistem Proses Pembuatan Kokas Pengecoran No. Tahap Proses Kondisi Proses Peralatan 1 Karbonisasi batubara temperatur 900 o C, waktu tinggal ± 2 jam, pemanasan langsung 2 Penggerusan output -20 mesh Hammer mill 3 Pencampuran/pembuatan adonan kokas = 87,5%, aspal = 12,5% dari kokas 4 Pembriketan tekanan pembriketan 200 kg/cm², diameter briket 10 cm, tinggi 10 cm 5 Rekarbonisasi 900 o C selama 2 jam, pemanasan tak langsung. Rotary kiln, dilengkapi siklo burner Double roll mixer dengan jaket pemanas Mesin briket tipe silinder menggunakan piston Tunnel kiln, dilengkapi siklo burner LAPAKHIRKOKAS

19 Kokas butiran Bubuk Kokas Bubuk Kokas Briket Kokas Kokas Pengecoran Briket Gambar 3.1. Bagan Alir Proses Ujicoba Terintegrasi Pembuatan Kokas Pengecoran Berbasis Batubara Domestik LAPAKHIRKOKAS

20 Aspal Melter Mixer Lori Rekarbonisasi Mesin Briket Tipe Prisma Hopper Serbuk Kokas Rotary Kiln Gambar 3.2. Peralatan Ujicoba di Sentra Teknologi Pemanfaatan Batubara Palimanan 3.4. Kajian Ekonomi Global Kapasitas Ton Per Tahun Kegiatan kajian ekonomi global yang terdiri dari pengumpulan data pasokan kokas, sistem pasokan bahan baku dan bahan bakar, sistem distribusi produk, perpajakan dll. Cara pengumpulan data dilakukan dengan survey atau mencari informasi statistik selanjutnya dibuat suatu tabulasi. Obyek survey adalah sentra pengecoran logam, sentra stock pile batubara dan lokasi tambang batubara berkadar abu < 5%. Sebagian kegiatan tersebut dapat juga dikerjakan secara desk work. Untuk sementara, survey pasokan kokas masih di LAPAKHIRKOKAS

21 lokasi lokasi sentra pengecoran di Jawa Tengah, sedangkan survey statistik dapat dilakukan di daerah dan BPS Pusat di Jakarta Ujicoba Pemanfaatan Tar Gasifikasi Batubara Kegiatan ujicoba pemanfaatan tar gasifikasi pada tunnel atau shuttle kiln terdiri dari penelusuran potensi produksi tar dari gasifikasi di berbagai industri, pembuatan design burner tar, karakterisasi tar dan uji pembakaran pada shuttle kiln/ tunnel kiln. Sampel tar berasal dari proses gasifikasi batubara untuk bahan PLTD sistem dual fuel yang dikerjakan Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara di Palimanan. Gambar 3.3. Unit Gasifikasi Penghasil Tar LAPAKHIRKOKAS

22 IV. METODOLOGI Metoda yang digunakan dalam melaksanakan kegiatan Rancangan Dasar Proses Dan Kajian Ekonomi Global Pembuatan Kokas Pengecoran Batubara Non Coking adalah metode kompilasi data yang bertujuan memadukan semua data hasil pengamatan langsung dari semua lingkup kegiatan (ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi, sosialisasi hasil litbang produksi kokas, pembuatan rancangan dasar proses dan kajian ekonomi global) secara sistematis. Data yang dihimpun berasal dari kegiatan litbang sebelumnya, refrensi literatur dan hasil percobaan saat ini. Bahan, data dan informasi yang diperoleh kemudian diolah dan dianalisa serta disajikan dalam tabulasi atau grafik untuk dibandingkan dengan target percobaan (khusus dalam kegiatan ujicoba produksi). Dalam hal ujicoba produksi terintegrasi, realisasi operasi dilaksanakan berdasarkan data proses yang optimal dari beberapa kegiatan sebelumnya sampai dengan tahun Dalam menjalankan peralatan produksi selalu berpedoman pada instruksi kerja yang telah disahkan dalam ISO. Secara umum, tahap operasi utama ujicoba produksi terintegrasi berlangsung sebagai berikut : a. Karbonisasi batubara berlangsung dalam rotary kiln, pemanasan langsung, bahan bakar berupa batubara serbuk 30 mesh, memanfaatkan siklo burner yang telah terpasang pada kegiatan TA 2010 dan 2011, b. Pembriketan kokas serbuk menggunakan double roll mixer dan mesin briket double roll dan/atau mesin briket tipe silinder, c. Rekarbonisasi briket kokas berlangsung dalam tunnel kiln, pemanasan tak langsung, briket kokas ditempatkan pada tube tahan panas, bahan bakar berupa batubara serbuk 30 mesh, memanfaatkan siklo burner yang telah terpasang pada kegiatan TA 2010 dan Personil pelaksana adalah para peneliti, perekayasa dan litkayasa seperti tercantum pada tabel 4.1. Dalam hal sosialisasi produk litbang kokas kegiatan dilakukan dengan cara memberikan presentasi dihadapan para konsumen dan/atau para peminat atau calon investor, atau para pengambil keputusan dalam hal pemanfaatan batubara. Pelaksanaannya dapat meminta bantuan kepada asosiasi konsumen atau dinas perindustrian daerah atau instansi lain yang berhubungan dengan pelatihan. Pada sosialisasi tersebut dipaparkan hasil penelitian, LAPAKHIRKOKAS

23 rancangan proses dan keekonomian saat ini tentang usaha kokas. Cara lain adalah dengan menjalin kerjasama dalam kegiatan operasi ujicoba pembuatan kokas langsung di Palimanan. Berdasarkan hasil rapat evaluasi kegiatan yang berlangsung tanggal 6 Juli 2012, tim evaluator memutuskan untuk membatasi kegiatan sosialisasi sambil menunggu data sistem proses yang lebih mutakhir. Untuk itu, kegiatan sosialisasi setelah bulan Juli 2012 dibatasi pada kegiatan diseminasi, seminar, konsultasi atau penerimaan kunjungan peminat kokas ke pilot plant Palimanan. Untuk pembuatan rancangan dasar proses pada kapasitas ton per tahun dibuat design berdasarkan kondisi proses yang optimal, neraca massa dan energi selanjutnya dituangkan dalam bagan alir dan gambar dasar peralatan serta uraian spesifikasi peralatan utama. Kegiatan ini dapat pula dikerjasamakan dengan peminat swasta atau BUMN dengan pola kerjasama kemitraan. Untuk kajian ekonomi global yang terdiri dari pengumpulan data pasokan kokas, sistem pasokan bahan baku dan bahan bakar, sistem distribusi produk, perpajakan dll adalah merupakan kajian awal kelayakan ekonomi produksi kokas pengecoran berbasis batubara. Cara pengumpulan data dilakukan dengan survey atau mencari informasi statistik. Obyek survey adalah sentra pengecoran logam, sentra stock pile batubara dan lokasi tambang batubara berkadar abu < 5%. Sebagian kegiatan tersebut dapat juga dikerjakan secara desk work. Kegiatan ujicoba pemanfaatan tar gasifikasi batubara dilakukan dengan penelusuran potensi produksi tar dari gasifikasi berdasarkan survey ke pengguna dan inventarisasi data dari pemasok peralatan gasifikasi pada beberapa pabrik. Analisa karakter atau spesifikasi fisik dan kimiawi dari tar dilakukan di Lemigas melalui kegiatan bersama pemanfaatan tar. Untuk pembuatan design burner tar dibuat gambar peralatan pembuatan peralatan dilakukan di bengkel yang mempunyai kemampuan design peralatan pada temperatur operasi >1.500 o C. Burner yang dihasilkan diujicoba unjuk kerja pembakarannya untuk evaluasi unjuk kerja. LAPAKHIRKOKAS

24 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil Penelitian Ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi Ujicoba produksi berbasis batubara terintegrasi terdiri atas 3 tahap proses utama yaitu tahap produksi kokas butiran (lump coke) melalui karbonisasi batubara, pembriketan kokas dan karbonisasi ulang (rekarbonisasi) terhadap briket kokas seperti terlihat pada gambar 3.1. Kondisi proses yang dipilih adalah seperti tertulis pada tabel 3.1, namun dengan beberapa modifikasi dari tunnel kiln dan rotary kiln Ujicoba produksi tempuhan pertama Ujicoba produksi tempuhan pertama dilaksanakan dengan kondisi proses dan peralatan seperti tertulis pada tabel 5.1. Tabel 5.1. Kondisi Operasi Ujicoba Tempuhan Pertama No Tahap Proses 1 Karbonisasi batubara 2 Penggerusan kokas butiran 3 Pencampura n/pembuatan adonan Kondisi Proses temperatur 900 o C, waktu tinggal ± 2 jam, pemanasan langsung Peralatan Peralatan Bantu Keluaran Rotary kiln, Siklo burner Kokas butiran, berkadar karbon padat > 90 % - Hammer mill Pneumatic conveyor kokas = 87,5%, aspal = 12,5% dari kokas 4 Pembriketan tekanan pembriketan 200 kg/cm², diameter briket 10 cm, tinggi 10 cm 5 Rekarbonisa si 900 o C selama 4 jam, pemanasan tak langsung. Double roll mixer dengan jaket pemanas Mesin briket tipe silinder menggunaka n piston Tunnel kiln, Asphalt melter Bubuk kokas -20 mesh Adonan briket kokas Belt conveyor Briket kokas Siklo burner Lori dengan tube horizontal Kokas briket sebagai kokas pengecoran Pada ujicoba pembuatan kokas tempuhan pertama telah diperoleh kokas yang bermutu baik sesuai hasil analisa pada tabel 5.2. Namun demikian, pada tahap rekarbonisasi masih ditemukan beberapa kesulitan antara lain overheating dan pemanasan kondisi reduksi. Hal LAPAKHIRKOKAS

25 demikian berakibat penahan tube dan tube tahan panas mengalami pelelehan. Kondisi tersebut perlu dihindari dengan pengendalian umpan bahan bakar batubara dan mengupayakan lidah api tidak kontak langsung dengan lori. Gambar 5.1. Operasi Karbonisasi Batubara No. Tempat Rekarbonisasi Tabel 5.2. Kualitas Kokas Pengecoran Kadar air, % adb Abu, % adb Zat Terbang, % adb Karbon Padat, % adb Nilai kalor, kkal/kg Sulfur, % adb 1 Lori 1 3,73 2,77 1,45 92, ,1 2 Lori 2 3,48 2,66 1,61 92, ,13 3 Lori 3 3,41 2,48 8,48 85, ,15 4 Lori 4 3,47 2,96 2,32 91, ,05 5 Lori 5 3,66 2,30 6,24 87, ,06 6 Lori 6 4,05 2,30 6,24 87, ,06 Dalam rangka mengurangi efek negatif pemanasan tersebut, maka dipasang tabir bata api pada tiap lori sehingga lidah api akan terhalang dan naik ke atas serta berbalik ke bawah menuju lubang pelepasan gas buang Ujicoba produksi tempuhan kedua Ujicoba tempuhan kedua berlangsung pada lori lori yang telah dipasang tabir penyekat. Pemasangan tabir berefek pada pemanasan awal yang relatif lama sekitar empat jam. Namun dalam operasi terus menerus tidak akan memerlukan lagi pemanasan awal. Riwayat temperatur rekarbonisasi terlihat pada tabel 5.3. Tabel tersebut menunjukkan bahwa rekarbonisasi cukup dua jam, namun perlu preheating selama lima jam operasi. Kualitas LAPAKHIRKOKAS

26 kokas pengecoran tercantum pada tabel 5.4. Tabel 5.4. menunjukkan bahwa mutu kokas relatif baik dengan nilai kalor sekitar kkal/kg, dengan kadar abu masih sangat rendah. Jika dibandingkan dengan mutu kokas kegiatan tempuhan pertama, terlihat bahwa kadar air dan abu relatif lebuh besar sehingga nilai kalor sedikit menurun. Fakta tersebut dapat berasal dari perpindahan panas yang kurang lancar karena adanya tabir bata api. Namun demikian, mutu kokas masih termasuk berkualitas baik. Untuk memudahkan perpindahan bubuk kokas dari hopper menuju mixer, telah dipasang belt conveyor tertutup dan bucket elevator. Hasil ujicoba cukup memudahkan perpindahan massa dan mengurangi debu yang bertebaran. Tabel 5.3. Temperatur Rekarbonisasi Waktu Temperatur Tiap Segmet, o C T1 T2 T3 T4 T5 T No. Kadar air, % adb Tabel 5.4. Kualitas Kokas Pengecoran Setelah Penyekat Abu, % adb Zat Terbang, % adb LAPAKHIRKOKAS Karbon Padat, % adb Nilai kalor, kkal/kg 1 8,96 3,69 2,92 84, ,28 2 7,61 3,72 2,77 85, ,28 Sulfur, % adb

27 Gambar 5.2. Bucket Elevator Ujicoba tempuhan ketiga Ujicoba tempuhan ketiga mengutamakan karbonisasi batubara pada rotary kiln. Rotary kiln tersebut merupakan alat baru hasil pembuatan di suatu bengkel lokal, bukan peralatan import. Fungsi utama rotary kiln adalah untuk karbonisasi batubara untuk mendapatkan kokas butiran untuk umpan pembuatan kokas briket sebagai kokas pengecoran. Mutu kokas produksi rotary kiln terlihat pada tabel 5.5. Tabel 5.5. Kualitas Kokas Butiran Hasil Karbonisasi Pada Rotary Kiln No. Temperatur Kadar Air, % adb Kadar Zat Terbang, % adb o C 9,25 5, o C 8,32 4, o C 10,32 4,46 Berdasarkan tabel 5.5., terlihat bahwa fungsi rotary kiln tersebut cukup baik dengan hasil zat terbang pada kokas butiran berkisar 5% sesuai nilai minimal yang diinginkan pada pembuatan kokas pengecoran Sosialisasi Hasil Litbang Pembuatan Kokas Pengecoran Kegiatan Sosialisasi Hasil Litbang Produksi Kokas Pengecoran telah dilaksanakan dalam 9 (sembilan) kali kegiatan yang berlangsung di 6 (enam) kota, yaitu Jakarta, Cirebon, Solo, Jogjakarta, Mataram dan Fukuoka (Jepang). LAPAKHIRKOKAS

28 Sosialisasi di Cirebon berlangsung tiga kali kegiatan yaitu pada penataran intensif pengelolaan mineral dan batubara kepada para manager Bank Mandiri yang diselenggarakan oleh Pusdiklat Mineral dan Batubara, sosilaisasi kepada pejabat Badan Koordinasi Penanaman Modal, Jakarta dan acara Forum ASEAN Forum on Coal. Pemaparan hasil litbang dihadapan para manager Bank Mandiri telah mendapat respon positif, terlebih lagi setelah diadakan diskusi di lapangan tentang uapaya peningkatan pemanfaatan batubara. Diharapkan pemahaman tentang permasalahan batubara dapat bermuara pada peningkatan pemanfaatan batubara yang perlu dukungan pendanaan dengan difasilitasi oleh kalangan perbankan. Hasil lainnya, BKPM telah memperoleh pemahaman yang cukup untuk disampaikan kepada calon investor agar realisasi akan lebih membumi. BKPM akan berusaha mencarikan patner penerapan litbang batubara, terutama berkaitan dengan PNT mineral dan batubara. Sementara itu dari kalangan anggota ASEAN telah menyadari bahwa upaya pengembangan kokas di Indonesia cukup penting bagi pengembangan pemanfaatan batubara non bahan bakar langsung. Hal ini berkaitan dengan kelangkaan batubara coking coal di kawasan ASEAN. Gambar 5.3. Sosialisasi pada pejabat Bank Mandiri Gambar 5.4. Sosialisasi pada Forum AFOC Sosialisasi di Solo berlangsung bersamaan dengan acara Rapat Kerja Balitbang Energi dan Sumber Daya Mineral yang sekaligus merupakan sosialisasi internal kepada para pejabat di lingkungan Balitbang ESDM. Pada saat itu pula diserahkan piagam penghargaan bagi pemenang karya ilmiah terbaik 2011 Satu diantaranya adalah mengenai kokas pengecoran. Hasil sementara dari sosialisasi ini telah diperoleh pemahaman dari para personil Balitbang. Pada acara tersebut, dianjurkan pula untuk memonitor status usulan patent yang telah dilaksanakan sejak tahun LAPAKHIRKOKAS

29 Disamping itu untuk segera menerapkan litbang yang telah terbukti keunggulannya. Untuk hal tersebut telah diupayakan realisasinya dengan mengajak PT BA (MoU telah ditandatangani) dan pihak Jepang (telah didiskusikan pada forum IJCPD di Fukuoka ). Gambar 5.5. Penyerahan Piagam Penghargaan Gambar 5.6. Paparan Kokas Pada Forum Balitbang ESDM Sosialisasi di Jogjakarta berlangsung pada acara Forum Badan Penelitian dan Pengembangan Energi dan Sumber Daya Mineral. Pada acara tersebut dipaparkan hasil litbang seluruh eselon dua di lingkungan Balitbang ESDM termasuk litbang kokas. Paparan kokas berjudul Pembuatan Kokas dari Batubara Non Coking Indonesia. Disamping paparan, disampaikan pula pameran poster. Umpan balik dari sosialisasi di Jogjakarta antara lain perlunya perhitungan atau kajian ekonomi sistem produksi kokas tersebut. Sosialisasi di Fukuoka berlangsung bersamaan dengan acara Indonesia Japan Coal Policy Dialogue ke 4 pada bulan Juli Pada acara tersebut, wakil dari Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara memaparkan Development of Low Rank Coal Utilization for Foundry Coke Making. Pada acara tersebut telah dilakukan pembicaraan cukup intensif tentang litbang pembuatan kokas di Indonesia. Oleh karena itu perlu segera direalisasikan kerjasamanya dan telah mendapat dukungan dari dari Direktorat Jenderal Minerba dan Nippon Steel Group beserta Kyushu University. Dua bulan kemudian, pihak Jepang melalui Nippon Chemical menjajagi pendirian pembuatan binder untuk kokas metalurgi di Palimanan. Saat ini akan dibahas kembali tim dari NEDO untuk membicarakan kelanjutan program kokas. Sosialisasi di Jakarta berlangsung bersamaan dengan acara pameran pada Hari Jadi Pertambangan dan Energi di Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, Jakarta. Materi pameran berupa pemasangan poster, pameran produk kokas pengecoran dan penyebaran LAPAKHIRKOKAS

30 leaflet. Pameran dipajang pada area Balitbang ESDM yang cukup strategis. Pengunjung pameran adalah para pejabat di lingkungan Kementerian ESDM termasuk BUMN dan BP Migas. Sosialisasi di Mataram berlangsung bersamaan dengan acara Seminar Tahunan Eksplorasi Sumberdaya Batubara tahun 2012 yang diselenggarakan oleh Direktorat Jenderal Mineral dan Batubara, Jakarta. Pada acara tersebut dipaparkan tentang batubara sebagai sumber energi pada program diversifikasi energi nasional. Bagian dari paparan tersebut adalah kegiatan litbang kokas pengecoran. Gambar 5.7. Paparan Pada Acara Forum IJCPD Gambar 5.8. Sosialisasi pada Hari jadi Pertambangan dan Energi 2012 Gambar 5.9. Paparan Pada Acara Seminar Tahunan Eksplorasi Batubara Disamping acara acara tersebut di atas, telah pula dilakukan sosialisasi kepada instansi pendidikan yaitu Politeknik Manufaktur Logam di Ceper. Pembicaraan dengan pihak Politeksi telah menghasilkan konsep Nota Kesepahaman untuk melakukan kerjasama litbang lanjutan berupa aplikasi kokas pada kegiatan pengecoran di Ceper Pembuatan Rancangan Dasar Proses Evaluasi Hasil Litbang Pembuatan Kokas Pengecoran Sampai dengan tahun 2011, litbang kokas dari batubara peringkat rendah telah mendapatkan suatu sistem proses yang optimal berbasis batubara. Secara global dapat dilihat pada bagan alir pada gambar 3.2. Kriteria optimal adalah mudah dilaksanakan, proses sederhana, peralatan relatif dapat dibuat di dalam negeri, murah dalam biaya energi dan bahan baku yang mudah dipasok. Atas dasar kriteria tersebut dan pertimbangan hasil kegiatan litbang kokas pengecoran sebelumnya yang telah dimulai sejak tahun 1990-an, dibuat evaluasi hasil kegiatan tersebut untuk mengintifikasi sistem proses. Tabel 5.6. menunjukan evaluasi sistem proses yang telah dilakukan sampai tahun LAPAKHIRKOKAS

31 Tabel 5.6. Evaluasi Kondisi Proses Pembuatan Kokas Berbasis Batubara No Proses Kondisi proses Peralatan Keluaran/Produk Fungsi Keterangan Status 1 Karbonisasi batubara Waktu tinggal 8 jam, Pemanasan langsung Ukuran butir batubara ±5 cm, Temperatur karbonisasi >900 C 2 sda Waktu tinggal 4 jam, Pemanasan tak langsung Ukuran butir batubara ±5 cm, Temperatur karbonisasi >900 C 3 sda Waktu tinggal 6 jam, Pemanasan langsung Ukuran butir batubara ±5 cm, Temperatur karbonisasi >900 C 4 sda Waktu tinggal 2 jam, Pemanasan secara langsung Ukuran butir batubara ± 3cm, Temperatur karbonisasi 900 C 5 Penggerusan kokas butiran Tungku Beehive Tunnel kiln Kokas butiran berukuran ± 3 cm, Kadar zat terbang ± 2% Kokas butiran berukuran ± 3 cm, Kadar zat terbang ± 2% Merubah batubara menjadi kokas butiran sda Memerlukan butiran batubara besar Tidak memerlukan bahan bakar, namun produktivitas rendah Menggunakan bahan bakar BBM Tungku Rexco sda sda Memerlukan butiran batubara besar Tidak memerlukan bahan bakar, namun produktivitas rendah Rotary kiln Kokas butiran berukuran ± 1cm, Kadar zat terbang ± 2% - Roll crusher Serbuk kokas berukuran 8 mesh 6 sda - Hammer mill Serbuk kokas berukuran 20 mesh 7 Pencampuran bahan pengikat 8 Pembriketan kokas Teperatur operasi 80 C Komposisi campuran adalah 87,5% serbuk kokas dan 12,5% aspal cair Tekanan pembriketan 200kg/cm 2 9 Pencairan aspal Temperatur pemanasan sekitar 100 C 10 Karbonisasi ulang (rekarbonisasi) 11 Karbonisasi ulang (rekarbonisasi) Waktu tinggal 4 jam Temperatur rekarbonisasi 900 C Briket kokas disusun vertikal dalam dalam tube tahan panas atau disusun berlapis dalam bejana tahan panas Waktu tinggal 2 jam Temperatur rekarbonisasi 900 C Briket kokas disusun mendatar dalam tube tahan panas Double roll mixer (Perry, RH, 2008) Mesin briket tipe double roll atau tipe silinder Adonan briket kokas Briket kokas sda Menggerus butiran kokas menjadi serbuk kokas Menggerus butiran kokas menjadi serbuk kokas -20mesh Mencampur aspal cair dengan serbuk kokas Mencetak adonan briket menjadi briket kokas Asphalt melter Aspal cair panas Mencairkan aspal yang berada dalam drum aspal Tunne kiln Tunnel kiln Kokas pengecoran dalam bentuk kokas briket Kokas pengecoran dalam bentuk kokas briket Menghilangkan zat terbang aspal dan proses curing (pengerasan lapisan aspal pada antar partikel kokas) Menghilangkan zat terbang aspal dan proses curing (pengerasan lapisan aspal pada antar partikel kokas) Bahan bakar adalah batubara serbuk ukuran 30 mesh, menggunakan siklo burner Serbuk kokas masih kasar Perpindahan serbuk kokas ke hopper digunakan pneumatic conveyor Aspal cair berfungsi sebagai bahan pengikat Serbuk kokas 20 mesh Bentuk silinder, diameter 4 inci, tinggi 4 inci dan bentuk prisma 5cmx4cmx4cm. Bahan bakar menggunakan kerosin Bahan bakar BBM Bahan bakar serbuk batubara Tidak direkomendasi sda sda Direkomendasi Tidak direkomendasikan Direkomendasikan sda sda Direkomendasikan Tidak direkomendasikan Direkomendasi Berdasarkan tabel 5.6., terdapat beberapa sistem proses yang tidak menghasilkan kokas pengecoran berkualitas baik. Evaluasi tersebut telah diterapkan pada kegiatan lanjutan dan telah menghasilkan kokas briket yang sesuai kulitas kokas pengecoran. Kegiatan lanjutan tersebut menitik beratkan pada kondisi : bahan baku berupa batubara yang relatif mudah hancur sehingga tidak dapat dikarbonisasi dalam sistem unggun tetap, penggunaan bahan bakar batubara serbuk dengan memanfaatkan inovasi yang telah teruji yaitu siklo burner, untuk menekan biaya energi, Pengelompokan sistem proses yang optimal tertulis pada tabel 5.7. berikut, Tabel 5.7. Kondisi Optimal Pembuatan Kokas Berbasis Batubara No Proses Kondisi proses Peralatan Keluaran/Produk Fungsi Keterangan 1 Karbonisasi batubara Waktu tinggal 2 jam, Pemanasan secara langsung Ukuran butir batubara ± 3cm, Temperatur karbonisasi 900 C 2 Penggerusan kokas butiran Rotary kiln dilengkapi burner batubara LAPAKHIRKOKAS Kokas butiran berukuran ± 1cm, Kadar zat terbang ± 2% - Hammer mill bubuk kokas berukuran 20 mesh Merubah batubara menjadi kokas butiran Menggerus butiran kokas menjadi serbuk kokas -20mesh Bahan bakar adalah batubara serbuk ukuran 30 mesh Perpindahan serbuk kokas ke hopper digunakan pneumatic conveyor 3 Pencampuran bahan Teperatur operasi 80 C Double roll mixer Adonan briket Mencampur aspal Aspal cair

32 pengikat Komposisi campuran adalah 87,5% bubuk kokas dan 12,5% aspal cair 4 Pembriketan kokas Tekanan pembriketan 200kg/cm 2 5 Pencairan aspal Temperatur pemanasan sekitar 100 C 6 Karbonisasi ulang (rekarbonisasi) Sistem Proses Waktu tinggal 2 jam Temperatur rekarbonisasi 900 C Briket kokas disusun mendatar dalam tube tahan panas (Perry, RH, 2008) Mesin briket tipe double roll atau tipe silinder kokas Briket kokas cair dengan serbuk kokas Mencetak adonan briket menjadi briket kokas Asphalt melter Aspal cair panas Mencairkan aspal yang berada dalam drum aspal Tunnel kiln Kokas pengecoran dalam bentuk kokas briket Menghilangkan zat terbang aspal dan proses curing (pengerasan lapisan aspal pada antar partikel kokas) berfungsi sebagai bahan pengikat Bentuk silinder, diameter 4 inci, tinggi 4 inci dan bentuk prisma 5cmx4cmx4cm. Bahan bakar menggunakan kerosin Bahan bakar serbuk batubara Berdasarkan evaluasi dan identifikasi pada kegiatan litbang secara umum dapat disimpulkan bahwa sistem proses yang dapat direkomendasi pada skala komersil adalah sebagai berikut : Tabel 5.8. Sistem Proses Pembuatan Kokas Pengecoran No. Proses Kondisi Proses Peralatan 1 Karbonisasi batubara temperatur 900 o C, waktu tinggal ± 2 jam, pemanasan langsung 2 Penggerusan output -20 mesh Hammer mill 3 Pencampuran/ pembuatan adonan kokas = 87,5%, aspal = 12,5% dari kokas 4 Pembriketan tekanan pembriketan 200 kg/cm², diameter briket 10 cm, tinggi 10 cm 5 Rekarbonisasi 900 o C selama 2 jam, pemanasan tak langsung. Rotary kiln, dilengkapi siklo burner Double roll mixer dengan jaket pemanas Mesin briket tipe silinder menggunakan piston Tunnel kiln, dilengkapi siklo burner Peralatan Produksi Peralatan produksi dihitung berdasarkan neraca masa dan energi serta waktu tinggal proses. Neraca massa untuk operasi satu hari terlihat pada gambar 5.10, sedangkan kebutuhan peralatan produksi terlihat pada tabel 5.9. Tabel.5.9.Kebutuhan Peralatan No Proses Peralatan Jumlah, unit Peralatan Utama Peralatan bantu Peralatan Utama Peralatan Bantu 1 Karbonisasi batubara Rotary kiln Siklo burner 1 unit 1 unit 2 Penggerusan kokas butiran Hammer mill 1. Belt conveyor 2. Pneumatic conveyor 1 unit 1 unit 3 Pencampuran bahan pengikat Double roll mixer (Perry, RH, 2008) 4 Pembriketan kokas Mesin briket tipe double roll atau tipe silinder 1. Asphalt melter 2. Bucket elevator 1 unit 1 unit Belt conveyor 8 unit 1 unit LAPAKHIRKOKAS

33 5 Karbonisasi ulang (rekarbonisasi) Tunnel kiln 1. Siklo burner 2. Lori 1 unit 1 unit PE NCAIR ASPAL Zat terbang, kg Temp : 600 O C Q = 36 jt kkal A spal curah, kg Temperatur : Q = 0 kkal 25 O C Kokas serbuk - Ø > 20 mesh, kg Q = 0 kkal Temp : 25 O C Aspal cair 137,5 kg Q = kkal Temp : 75 O C Zat terbang Aspal, kg Temp : 600 O C Q = kkal KARBONISASI PENGGERUSAN PENCAMPURAN PEMBRIKETAN KARBONISASI ULANG/REKAR BONISASI Batubara kg Q =0 kkal Temp : 25 O C Kokas kasar Ø : 3-25 mm kg Q = 0 kkal O Temp : 25 C Kokas serbuk - Ø < 20 mesh kg Q = 0 kkal Temp : 25 O C Adonan Briket kg Q = kkal Temp : 75 O C Briket Kokas kg Q = 0 kkal Temp : 25 O C Kokas pengecoran kgkg Q = 0 kkal Temp : 25 O C Basis : 1 hari operasi Entalpi pada 25 ºC ~ 0 kkal Gambar 5.8. Neraca Massa Pembuatan Kokas Pengecoran Spesifikasi peralatan produksi yang digunakan adalah seperti berikut : Rotary Kiln Fungsi : memproses batubara menjadi kokas butiran. Spesifikasi : a. Panjang = 10 meter b. Diamter luar = 1,5 meter c. Diameter dalam = 1,0 meter d. Burner = siklo burner batubara dengan ukur serbuk batubara 30 mesh, 30 kg/jam. Sistem pengumbahan bahan baku : screw feeder, Perlengkapan lainnya : thermocouple, scrubber dan cooler untuk produk kokas. Sketsa rotary kiln terlihat pada gambar berikut, LAPAKHIRKOKAS

34 Gambar 5.9. Sketsa Rotary kiln Hammer mill Fungsi : menggerus kokas butiran menjadi serbuk kokas -20 mesh Spesifikasi : Kapasitas : 1 2 ton/jam Daya Motor : 7,5 HP Putaran Motor : 1400 rpm Diameter Partikel Output : < 20 mesh Bahan Rangka : Baja Konstruksi Output : Sistem statis Feeding system : Screw Conveyor Daya Feeder : motor listrik Variabel speed 5 HP LAPAKHIRKOKAS

35 Fungsi : menggerus butiran kokas menjadi serbuk kokas 20 mesh TAMPAK ATAS TAMPAK DEPAN TAMPAK SAMPING Gambar Hammer mill Pneumatic Conveyor Fungsi : Memindahkan serbuk kokas dari hammer mill menuju hopper penampung serbuk kokas Spesifikasi : Siklon dan Kelengkapannya - Sistem : Double siklon - Tebal : Plat 3,8 mm - Kapasitas : 1500 s/d 2000 kg/jam kokas halus (20 mesh) - Diameter Siklon : 600 mm - Blower : Ring blower 5,5 HP Silo - Tebal plat : Plat 3,8 mm - Diameter silo : 1150 mm - Flens diameter : 1250 mm, tebal plat 12mm - Sistem pengeluaran : screw conveyor - Motor : 2 Hp - Kapasitas minimal : 1,5 ton LAPAKHIRKOKAS

36 Aspal Melter Fungsi : Mengcairkan aspal Gambar Pneumatic Conveyor Spesifikasi : Rolling Conveyor : Dimensi : >ф Drum Aspal Material : Stainless steel Power : 1 HP Air Heater : > 300 o C Oil Heater Tank : Kapasitas 150 Liter Hydraulic Punch : >20 kg/cm 2 Asphalt Bin : Kapasitas : 1306 kg (1.2 m 3 ) Dimensi : Ф = 1.30 m, h = 1 m Kelengkapan : Hot Oil Jacket Delivery Pump Level Sensor LAPAKHIRKOKAS

37 Gambar Asphalt melter Mixer Fungsi : Mencampur serbuk kokas dengan aspal cair membentuk adonan briket. Spesifikasi Tipe : Vertikal Daya Motor : 7,5 HP (minimal) Putaran Motor : 1440 rpm Gear Box : Rasio 1 : 50 Jenis Pengaduk : double roll Pengeluaran Bahan Baku : model pintu dan tuas Bahan Rangka : baja kontruksi Kapasitas : 200 kg/bacth Mesin Briket Fungsi : mencetak adonan briket menjadi briket kokas type silinder Spesifikasi : - pencetakan sistem revolver pada tekanan 200kg/cm 2. - Sumber tekanan, pompa hidrolik - Dimensi briket : diameter 4 inci, tinggi 4 inci, Gambar Mixer type double roll LAPAKHIRKOKAS

38 Tunnel kiln Fungsi : mengkarbonisasi briket kokas agar diperoleh kokas briket yang kuat sesuai spesifikasi kokas pengecoran Spesifikasi : bentuk, balok memanjang, Dimensi : 1,2 x 1,2 x 10 meter Dinding berupa plat besi dilapisi bata tahan api Burner berupa siklo burner batubara 30 mesh Kapasitas : 1 ton per 4 jam, Perlengkapan : lori rekarbonisasi, tempat briket kokas pada proses rekarbonisasi, dengan spesifikasi sebagai berikut : Panjang Lori : 1,5 meter Rangka Lori : Besi kanal U-15 Roda : 4 buah dengan poros besi pejal Pelapis : bata tahan api Pondasi : pipa Gastable dengan rangka besi Pipa Besi Bahan Steel) Panjang Diameter : Tahan panas s.d. temperatur 1200ºC (Seamless schedule 40/Refractory : 120 cm : 5 inch Tutup Tebal : Plat 4mm Metoda : Dengan system pon (tanpa di las) Bahan : SPCC Pegangan : 2 buah kanan kiri, Panjang : 10 cm LAPAKHIRKOKAS

39 Gambar Lori rekarbonisasi Kajian Ekonomi Global Skala Komersil Kapasitas Ton Per Tahun Potensi Permintaan Kokas Pengecoran Pencarian data kebutuhan kokas pengecoran dilakukan di daerah Jawa Tengah sebagai salah satu sentra pengecoran logam dan di Kantor Badan Pusat Statistik di Jakarta untuk kebutuhan secara nasional. Data dari Propinsi Jawa Tengah menyatakan bahwa Nilai Produksi Industri Pengecoran Logam sebesar Rp ,- dari output sebanyak unit usaha. Sentra sentra pengecoran logam dan nilai produksi tersebut tercantum pada tabel Tabel Data Industri Logam Jawa Tengah Tahun 2011 (Klaten, Kab. Tegal, Pati Dan Purbalingga) No. Kab/Kota Jumlah Unit Usaha Kebutuhan Bahan Baku (Ton / Bln) Nilai Produksi (Rp) Tenaga Kerja (Orang) 1 Kab. Klaten Kab. Tegal Kab. Pati Kab. Purbalingga Total Kebutuhan kokas nasional dilacak dari data impor kokas ke Indonesia selama 14 tahun seperti tercatat dari kantor BPS. Data tersebut dapat dilihat pada Tabel Data menunjukkan bahwa Impor kokas ke Indonesia terendah adalah sebesar Kg LAPAKHIRKOKAS

40 pada tahun 1998 dan tertinggi adalah sebesar Kg pada tahun 1997, sedangkan rata-rata impor kokas selama 14 tahun adalah sebesar Kg. Tabel Impor kokas No. Tahun Jumlah, Kg Potensi Bahan Baku dan bahan Bakar Dalam rangka penerapan proses produksi pada skala komersil perlu dukungan cadangan bahan baku dan bahan bakar yang relatif cukup sehingga minimal dapat menjamin selama dua puluh lima tahun masa produksi. Berdasarkan data proses yang terkumpul, kualitas kokas pengecoran yang bermutu menghendaki kadar abu batubara hanya 5 % dan kadar sulfur total maksimal 1 %. Kualitas batubara tersebut telah cukup baik untuk bahan bakar dalam bentuk serbuk batubara. Berdasarkan data dari Direktorat Pembinaan Program Mineral dan Batubara, diperoleh cadangan batubara yang cocok dengan spesifikasi umpan pembuatan kokas adalah sekitar 1,9 milyar ton. Sebaran lokasi cadangan batubara tersebut tercantum pada tabel No Tabel Cadangan Bahan Baku Kokas Pengecoran Lokasi Cadangan, Juta ton Kualitas Abu, % Sulfur, % 1 Kalsel/Asam Asam 141 3,86 0,46 2 Kaltim/Kutai Timur 129 4,57 0,85 3 Kalsel/Hulu Sungai Selatan 303 2,1 0,11 4 Kaltim/Berau 370 1,0 0,1 LAPAKHIRKOKAS

41 5 Kalsel/Hulu Sungai Selatan ,25 6 Kalsel/Tanah Bumbu 108 3,4 0,16 7 Kalsel/Tanah Laut 4 3,53 1,0 8 Kaltim/Berau 23 4,61 0,87 9 Riau/Pelalawan 32 2,38 0,22 10 Kalteng/Barito Utara ,75 11 Sumsel/Musi Banyuasin 240 3,5 0,83 12 Sumsel/Musi Rawas ,3 13 Kaltim/Kutai KN 13 3,9 0,4 14 Kaltim/Kutai Baru 5 4,5 0,4 15 Kalsel/Hulu Sungai Selatan ,69 16 Kaltim /Bulungan 65 1,8 0,12 17 Jambi /Batang Hari 122 4,31 0,27 Jumlah Juta Ton Perhitungan Ekonomi Produksi Kokas Pengecoran Untuk mengukur keberhasilan suatu kegiatan litbang pada umumnya diikuti penilaian kelayakan usaha secara komersial. Pada kegiatan pembuatan kokas pengecoran telah diperoleh beberapa parameter proses yang sudah dapat diterapkan secara komersial meskipun masih pada kapasitas terbatas. Perhitungan ekonomi dilakukan pada kapasitas ton per tahun atau ± 10 ton per hari. Kapasitas tersebut merupakan kapasitas yang cukup ideal untuk memasok satu sentra industri pengecoran logam, seperti hasil survey pada tabel Jenis dan harga peralatan yang digunakan merupakan masukan dari komunikasi dengan bengkel pembuat design peralatan utama. Asumsi : harga batubara : Rp ,-/ton bahan pengikat briket kokas : aspal petroleum bahan bakar : batubara serbuk 30 mesh, menggunakan pembakar siklon Kebutuhan peralatan Kebutuhan peralatan terlihat pada Tabel Tabel 5.13 Kebutuhan Peralatan Dan Pendukung Pembuatan Kokas No Nama Alat Harga satuan Jumlah unit Harga Total 1 Tungku karbonisasi Loading station ,- 1 unit ,- Rotary kiln ,- 1 unit ,- Unloading station ,- 1 unit ,- Cooling down ,- 1 unit ,- Total ,- LAPAKHIRKOKAS

42 2 Mesin briket 3 Tungku rekarbonisasi Hammer mill ,- 1 unit ,- Asphalt melter ,- 1 unit ,- Mixing unit ,- 1 unit ,- Briquetting machine ,- 8 unit ,- Conveyor unit dan silo ,- 1 unit ,- Total ,- Rail circuit ,- 1 unit ,- Lori ,- 1 paket ,- Sagar/tube ,- 1 paket ,- Loading station ,- 1 unit ,- Tunnel kiln ,- 1 unit ,- Unloading station ,- 1 unit ,- Driving station ,- 1 unit ,- Cooling down ,- 1 unit ,- Total ,- Total Biaya Peralatan , Kebutuhan bangunan Kebutuhan untuk bangunan tercantum pada Tabel berikut, Tabel Biaya Bangunan No Nama Bangunan Harga 1 Stock pile batubara 15mx15m Rp ,- 2 Perkantoran 50m 2, 1 unit Rp ,- 3 Kafetaria 50m 2, 1 unit Rp ,- 4 Mushola, 50m 2, 1 unit Rp ,- 5 Gudang produk 15m x 15m Rp ,- 6 Gudang bahan-bahan, 15m x 15m Rp ,- 7 Parkir Rp ,- 8 Bangunan pabrik, 2 unit, 15m x 15m Rp ,- 9 Jalan lingkungan pabrik Rp ,- Total Rp , Kebutuhan lahan Tanah 1 ha Rp , Rincian Perhitungan Ekonomi Perincian Capital Cost Fixed Capital Cost Peralatan/mesin Rp ,- Bangunan Rp ,- Perijinan Rp ,- Contractor fee, 1,5% x biaya peralatan Rp ,- Feasibility fee, 3 % x biaya peralatan Rp ,- LAPAKHIRKOKAS

43 Trial run dan jasa konstruksi Rp ,- Total Rp ,- Working Capital Cost (WCC) untuk 2 bulan Bahan baku Rp ,- Bahan pembantu Rp ,- Bahan bakar Rp ,- Gaji karyawan Rp ,- Persediaan kas Rp ,- Pengepakan Rp ,- Listrik PLN Rp ,- Total Rp ,- Kebutuhan Lahan Lahan lokasi pabrik, 1 ha Rp ,- Total Kebutuhan Investasi Total Investasi = Fixed Capital Cost + Working Capital Cost + Kebutuhan Lahan Pabrik = Rp ,- + Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- Kebutuhan investasi berupa modal sendiri. Perincian kebutuhan dana dalam pembuatan pabrik kokas dapat dilihat pada Tabel Tabel Kebutuhan dana investasi No Kegiatan Jumlah dana 1 Pengadaan lahan Rp ,- 2 Pengadaan peralatan/mesin Rp ,- 3 Pengadaan bangunan Rp ,- 4 Modal kerja Rp ,- 5 Perijinan, trial run, engineering fee, construction fee, contractor fee, dan feasibility fee Rp ,- TOTAL Rp ,- Biaya Operasional Tahunan Variable Cost Bahan baku,7.200 Rp ,-/ton Rp ,- Bahan penunjang (aspal), 412,5 Rp ,-/160 kg Rp ,- Bahan bakar (batubara) Rp600/kg produk kokas Rp ,- Gaji karyawan produksi Rp ,- Pengepakan Rp ,- Total Rp ,- Fixed Cost Gaji karyawan non produksi Rp ,- Biaya telepon Rp ,- Biaya administrasi Rp ,- Listrik PLN 60 kva Rp ,- Depresiasi alat, 10% x Rp ,- Rp ,- LAPAKHIRKOKAS

44 Depresiasi bangunan, 5% x Rp ,- Rp ,- Amortisasi, 10% x Rp ,- Rp ,- Asuransi, 1% x Rp ,- Rp ,- Perawatan, 2% x Rp ,- Rp ,- Pajak Kekayaan, 2% x Rp ,- Rp ,- Total Rp ,- TOTAL BIAYA OPERASIONAL = Variabel Cost + Fixed Cost = Rp ,- + Rp ,- = Rp ,- Harga Pokok Produksi Kapasitas Produksi = ton/tahun Harga Pokok Produksi (HPP) = Rp , ton = Rp ,- /ton Tabel Proyeksi Laba Rugi dalam Rp 000,- URAIAN Tahun ke Jumlah Nilai Penjualan Biaya Produksi Laba (Rugi) Kotor Biaya manajemen (10%) Depresiasi dan amortisasi Keuntungan sebelum pajak Pajak Pendapatan (25%) Keuntungan setelah Pajak Break Even Point Fixed cost (FC) Rp ,- Variabel cost (VC) Rp ,- Penjualan/tahun (S) Rp ,- BEP = FC = Rp ,- VC Rp ,- 1 - S 1 - Rp ,- = Rp ,- BEP Produksi 26,6 % dari kapasitas terpasang LAPAKHIRKOKAS

45 Tabel Proyeksi Arus Kas dalam Rp 000,- URAIAN Jumlah Nilai Penjualan LAPAKHIRKOKAS TAHUN KE Biaya Produksi Laba (Rugi) Kotor Biaya manajemen Depresiasi Keuntungan sebelum pajak Pajak Pendapatan (25%) Keuntungan setelah Pajak Depresiasi dan Amortisasi Investasi Inisial ( ) Modal Kerja ( ) Aliran Kas ( ) Akumulasi Arus Kas Berdasarkan hitungan hitungan tersebut di atas dapat disederhanakan sebagai berikut; Analisa Investasi : 1. Periode Pengembalian (Payback Period) Dengan berdasar pada tabel proyeksi arus kas diatas dapat dilihat bahwa modal investor dapat dikembalikan dalam waktu kurang dari 3 tahun, tepatnya 2 tahun 7 bulan. Dalam perhitungan : Payback Period = total investasi/ arus kas rata-rata per tahun = Rp / Rp = 2,6 tahun ~ 2 tahun 7 bulan 2. Pengembalian atas investasi/ Return on Investment (ROI) ROI adalah perbandingan antara pemasukan per tahun terhadap dana investasi untuk memberikan indikasi profitabilitas suatu investasi. Untuk menghitung ROI proyek kokas ini digunakan pemasukan setelah kena pajak. ROI = pemasukan/investasi X 100 %

46 = Rp ,-/ Rp ,- X 100% = 18,38 % 3. Nilai Sekarang Bersih/ Net Present Value (NPV) Dengan menggunakan tingkat diskonto 10% yaitu opportunity cost investor jika modal yang digunakan sebagai investasi pabrik kokas dimasukkan ke dalam investasi obligasi pemerintah maka dapat dihitung nilai NPV nya yaitu Rp ,-. Nilai NPV yang besar (> 0) menandakan bahwa proyek kokas ini layak untuk diusahakan. 4. Tingkat Pengembalian Internal (IRR) Menggunakan tabel proyeksi arus kas diatas dan metode trial and error maka dapat dihitung nilai IRR yaitu tingkat diskonto dimana nilai NPV = 0. Nilai IRR yang diperoleh adalah 26,56 %. Dengan nilai IRR yang lebih besar dari imbal hasil obligasi pemerintah yang bebas resiko menandakan bahwa proyek pembangunan pabrik kokas ini layak investasi. Berdasarkan uraian hitungan ekonomi tersebut di atas, teridentifikasi bahwa usaha pembuatan kokas pengecoran cukup layak untuk direalisasi dengan menghasilkan : a. laba bersih : Rp ,- / tahun, b. BEP produksi cukup rendah, 26,6%, c. Jangka waktu pengembalian modal kurang dari 3 tahun, dibandingkan dengan lama proyek 5 tahun, d. Tingkat pengembalian atas investasi (ROI) 18,38 %, e. Nilai Sekarang Bersih (NPV) sebesar Rp ,-, f. Tingkat pengembalian internal (IRR) sebesar 26,56% yang jauh lebih besar dibandingkan tingkat pengembalian deposito atau obligasi pemerintah Konsep distribusi bahan baku dan produk Data inventarisasi kebutuhan kokas pengecoran untuk daerah Jawa Tengah menunjukkan potensi yang cukup besar sekitar ton per tahun. Dengan mengambil obyek kajian di Jawa Tengah, dapat diperkirakan membutuh bahan baku batubara serta bahan bakar batubara mencapai lebih dari ton per tahun. Menilik kapasitas angkutan tongkang berkapasitas ton per rit, dapat disimpulkan bahwa setiap bulan diperlukan bongkar muat satu tongkang. Pelabuhan yang memungkinkan bongkar muat batubara adalah Cilacap, Semarang dan Cirebon. Pelabuhan bongkar muat tersebut akan dapat memasok batubara ke sentra LAPAKHIRKOKAS

47 produksi kokas di sekitar sentra pengecoran logam yaitu Tegal, Cirebon, Semarang maupun Klaten. Angkutan batubara menuju sentra produksi kokas dapat menggunakan angkutan darat truk. Dalam hal distribusi produk, terlihat bahwa produk kokas pengecoran yang relatif belum merupakan industri kapasitas besar, dapat memasok melalui angkutan truk ke wilayah pengguna. Idealnya sentra produksi kokas berada sekitar pelabuhan batubara, seperti Semarang, Cilacap dan Cirebon. Untuk sentra Cirebon dapat memasok kokas ke sentra pengecoran logam di Tegal, Sedangkan Cilacap atau Semarang dapat melayani sentra pengecoran logam di Klaten atau Tegal. Untuk wilayah Jawa Timur idealnya produksi kokas berlangsung di Tuban dan Probolinggo. Produk kokas dapat dipasarkan di sekitar Sidoarjo, Pasuruan dan Gresik serta Surabaya Ujicoba pemanfaatan tar gasifikasi batubara Potensi produksi tar dari gasifikasi batubara Sehubungan dengan adanya beberapa kendala pada pencarian data secara langsung pada beberapa pengguna gasifier batubara, maka penelusuran potensi produksi tar dilakukan dengan menginventarisasi pengguna gasifier (reaktor gasifikasi). Perusahaan pengguna gasifier untuk sementara diperoleh dari pemasokan peralatan tersebut. Jumlah gasifier dan potensi produksi tar yang telah dipasang oleh PT Yueyi terlihat pada tabel berikut. Tabel Jumlah Gasifier Dan Potensi Produksi Tar No. Pengguna Gasifier Penggunaan 1 PT Keramik Industri Assosiasi Pembangkit panas 2 CV Alvo Citra Pembangkit listrik 3 PT Jui Shin Pembangkit panas 3 PT Sango Indonesia Pembangkit panas 4 PT Arthasaka Daya Pembangkit Prima listrik 5 PT Kutai Timur Pemangkit Energi listrik 6 PT First prima Energi Pembangkit listrik 7 PT PLN Energi Pembangkit listrik 8 PT Batara Pilar Pembangk Teknik listrik 9 PT Super bata Pembangkit panas LAPAKHIRKOKAS Potensi produksi tar, ton/hari Lokasi Status Keterangan 6 Cileungsi Telah beroperasi 8 Medan sda 36 Medan sda 24 Semarang sda 8 Bagan Instalasi Siapi api 32 Sangata sda 16 Sintang sda 32 Tanjung sda batu 32 Sukadana sda 4 Cikarang Telah beroperasi

48 10 PT Rejeki Inti Logam Jaya 11 PT Cipta Daya Nusantara 12 PT Oshinda Karya Nusantara Pembangkit panas Pembangkit listrik Pembangkit listrik 4 Tangerang sda 18 Melak Instalasi 12 Tanjung batu sda Karakterisasi Tar Karakter tar dari beberapa sampel terlihat pada tabel Analisa tersebut dilaksanakan oleh Lemigas. Sampel tar diambil dari gasifier di Palimanan dan Medan. Tabel Hasil Analisa Tar Batubara Parameter Satuan Tar Palimanan 2010 Tar Medan 2011 Tar Palimanan 2012 IFO-1 Spesific Gravity 60/60 O F O API Viskositas Kinematik cst Titik Tuang O C Solubility in Toluene % vol 65 Kadar air % vol Kandungan pitch % vol 20 Analisis elementer % vol Karbon Hidrogen Nitrogen Sulfur Rasio mol H/C Klasifikasi Lane-Garton Naftenik- -- Naftenik Nilai Kalor MJ/Kg min BSW % vol 0.9 Flash Point O C min 60 Poliaromatik Content %-berat 63.6 Sediment Content %-berat 0.08 v 0.1 Asphaltens %-berat CCR %-berat 6.39 v Ash Content %-berat 0.06 v 0.1 Beberapa perusahaan penghasil tar di India telah menangani tar dengan cara memanaskan tar tersebut dalam suatu tanki pada temperatur 70 o C sehingga mudah dipompa menuju tempat pembakaran. Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara telah mengidentifikasi kekentalan tar agar dapat mengalir dalam suatu perpipaan. Sifat alir berguna untuk transpotasi pada pembakaran tar. Dua cara pengencer tar yang dilakukan adalah menambahkan air dan diaduk dalam putar tinggi agar membentuk koloid yang mudah mengalir dan cara lain dengan pemanasan. Hasil terbaik adalah pemanasan pada suhu o C. Dengan demikian, pembakar tar untuk LAPAKHIRKOKAS

49 menghasilkan panas perlu tahap pemanasan pada suhu tersebut sebelum disembur pada burner tar Design Burner Pembakaran tar batubara Burner tar berfungsi untuk membakar tar pada temperatur tinggi sekitar o C. Pada temperatur tersebut diharapkan semua senyawa hidrokarbon teroksidasi menjadi uap air dan gas CO 2. Prinsip design buner tersebut adalah tar encer yang telah dipanaskan dalam bejana pengencer dialirkan menuju suatu pipa dengan media pembawa tar adalah uap air. Uap air pembawa tar dan tar encer akan bercampur membentuk kabut tar dan mengalir serta menyembur dari ujung pipa menuju ruang bakar yang telah panas. Akibat suhu pada ruang bakar telah mencapai titik bakar kabut tar maka terjadi penyalaan pada kabut tar tersebut dengan segera. Design burner tar terlihat pada gambar sampai dengan Cara kerja burner tar sebagai berikut : Dengan melihat gambar sampai dengan 5.17., a. Tar dipanaskan dalam tanki pemanas pada 70 o C sampai encer dan mudah mengalir dalam pipa, b. Tar encer dialirkan ke burner tar, c. Air dialirkan ke boiler dalam burner tar untuk membentuk uap air kering, d. Burner tar dipanaskan dengan cara membakar kayu atau batubara agar rongga burner memanas sampai mencapai temperatur lebih dari 700 o C, sehingga cukup untuk menguapkan air yang mengalir dala pipa boiler, e. Tetesan tar encer yang masuk dalam pipa pada burner tar akan bercampur dengan uap air kering dan terdorong oleh aliran uap air kering menuju mulut pipa pelepasan tar, dan akan terbakar dalam tar burner. f. Api hasil pembakaran tar akan keluar dari lubang keluaran api, selanjutnya dapat digunakan sebagai sumber panas pada berbagai kegiatan. LAPAKHIRKOKAS

50 Tangki air Saluran umpan boiler Tangki pencair tar Saluran tar cair tar Burner tar Gambar Rangkaian burner tar Gambar Sketsa burner tar LAPAKHIRKOKAS

51 Tabung penampung uap air dan uap tar Outlet campuran uap air dan uap tar Outlet nyala pembakaran tar Pipa pengumpan tar cair Penampung air bahan baku uap Pipa saluran air bahan baku boiler Gambar Sketsa tiga dimensi burner tar Ujicoba permbakaran terlihat pada gambar sampai dengan Pada gambar 5.18., terlihat uap air keluar dari burner tar. Uap air tersebut masih dalam keadaan basah sehingga belum memenuhi target ujicoba. Target ujicoba adalah keluar uap air kering yang ditandai dengan suara mendesis. Kondisi pada gambar terjadi karena umpan air ke dalam tar burner terlebih sehingga tidak sempat terjadi pembentukan uap air kering. Kondisi uap semacam ini kurang dapat memberikan nyala api yang sempurna. Gambar menunjukan campuran uap air dan uap tar yang keluar dari ujung pipa pengeluaran. Kondisi campuran uap air dan uap tar tersebut juga belum menunjukkan campuran yang sempurna karena unjuk kerja pembangkit uap air belum sempurna. Meskipun pembentukan campuran uap air kering dan uap tar batubara belum terlaksana sempurna, namun burner tar tersebut telah menyala seperti terlihat pada gambar dan Kekurang sempurnaan campuran tar dan uap air kering terlihat pada nyala tar yang belum teruapkan seperti pada gambar LAPAKHIRKOKAS

52 Uap air basah Uap air campur uap tar Gambar Uap air dari perangkat tar burner Gambar Uap air bercampur tar dari perangkat tar burner Tanki pencair tar Gambar Penyulutan pembakaran tar Gambar Nyala api pembakaran tar Tetesan tar cair yang terbakar Gambar Nyala api pembakaran tar tidak sempurna LAPAKHIRKOKAS