2.5 Mekanisme Penyerapan Sponge Iron
Gas bumi yang menjadi bahan mentah utama pembuatan NH3 dan CO
2
, perlu melewati tahap pemurnian terlebih dahulu karena mengandung beberapa pengotor,
diantaranya adalah senyawa sulfur berupa H2S, RSH dan RSSH. Sebagai contoh, kadarnya dalam gas bumi yang dimanfaatkan PT PIM adalah sekitar 100 ppm. Proses
desulfurisasi tahap pertama adalah penyingkiran H
2
S dengan adsorben berbasis Fe
2
O
3
berupa Sponge atau Mixed Iron Oxide yaitu adsorben yang mengandung Fe
2
O
3
.H
2
O atau hamparan serbuk Fe
2
O
3
.H
2
O pada serpihan kayu Ferro Sweet - 15 Physichem. PT. Pupuk Iskandar Muda mengkonsumsi adsorben sebanyak 240 m3tahun dan
mengeluarkan biaya 400 juta rupiah per tahun komponen biaya transportasi paling besar untuk mengimpornya dari Amerika Serikat, karena tak dapat diperoleh di dalam
negeri dan dari negeri lain yang lebih dekat. Jadi, penghematan devisa yang tidak sedikit dapat dicapai jika Indonesia dan khususnya PT. Pupuk Iskandar Muda dapat
memproduksi sendiri adsorben ini.
http:digilib.itb.ac.idgdl.php?mod=browseop=readid=jbptitbpp-gdl-s2-2000-nurul-968- adsorben
Sponge iron yang digunakan sebagai adsorben pada unit desulfurizer akan mengikat sulfur yang terkandung dalam gas umpan dalam bentuk hydrogen sulfida.
Sempurna. Mekanisme reaksinya adalah sebagai berikut Fe
2
O
3
.6H
2
O + 3H
2
S Fe
2
S
3
.6H
2
O + 3H
2
O Reaksi diatas harus berlangsung dalam kondisi basa pH 8,0 – 9,0, karenaH
2
S akan bereaksi dengan besi oksida membentuk ferro sulfida pada kondisi asam, dan
ferro sulfide tersebut sangat sulit untuk diregenerasi. Fe
2
O
3.
3H
2
O + 3H
2
S 2FeS + S + 4H
2
O kondisi pH asam
Ricky Hidayat : Penentuan Efisiensi Penyerapan Sulfur Oleh Sponge Iron Vessel 61-201-DA Unit Desulfurizer Pada Ammonia Plant-II PT. Pupuk Iskandar Muda-Lhokseumawe, 2009.
Panas yang dihasilkan dari radiasi sponge iron dengan H
2
S akan membuat ferro sulfide FeS bereaksi dengan sulfur bebas membentuk ferro disulfide FeS
2
. FeS + S
FeS
2
Ferro disulfida adalah senyawa inert yang sulit untuk diregenerasi kembali menjadi sponge iron. Pada suhu 100
o
F, FeS dapat teroksidasi menjadi ferro sulfat, berdasarkan reaksi:
FeS + 2O
2
FeSO
4
Ferro sulfat akan bereaksi dengan air yang terbentuk dari reaksi penyerapan sulfur pada kondisi asam. Hal ini menyebabkan kondisi dalam vessel
semakin asam. Sehingga akan mempengaruhi life time sponge iron itu sendiri. Untuk menjaga agar pH tetap berkisar antara 7,5-9 dilakukan penambahan soda ash
Na
2
CO
3
. Soda ash juga berfungsi menjaga kelembaban sponge iron. Kelembaban dari sponge iron menjadi factor yang sangat penting karena
apabila uap air didalam gas umpan masuk dengan tekanan lebih besar dari tekanan yang ada dalam sponge iron, menyebabkan pengikatan uap air oleh spomge iron.
Begitu pula pada kondisi sebaliknya menyebabkan sponge iron kehilangan kelembaban 30 - 40 wt. Kelembaban dapat dimonitor melalui jumlah tetesan air
diindikasikan sebagai kondisi kering dry, kelembaban yang terlalu tinggi lebih dari 45 wt mengakibatkan pengurangan umur adsorben.Duckworth, 1965
2.6 Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas