APLIKASI ENERGI PANAS NUKLIR TEMPERATUR TINGGI PADA PABRIK PUPUK UREA

ABSTRAK

APLIKASI ENERGI PANAS NUKLIR TEMPERATUR TINGGI PADA PABRIK PUPUK UREA. Telah dilakukan studi aplikasi energi panas nuklir temperatur tinggi pada pabrik pupuk urea. Tujuan studi ini adalah untuk memahami karakteristik dan kemungkinan pemanfaatan energi panas reaktor nuklir temperatur tinggi pada produksi pupuk urea. Dalam studi ini, pabrik pupuk urea dengan kapasitas produksi sebesar 1725 ton per hari digunakan sebagai acuan perhitungan. Dalam studi diskenariokan bahwa semua kebutuhan energi panas dalam bentuk process heat, process steam, dan listrik dipenuhi dengan energi nuklir. Dari neraca energi diperoleh bahwa dari energi termal reaktor nuklir temperatur tinggi dengan daya sebesar 600 MWt, dapat dimanfaatkan untuk process heat pada proses steam reforming gas alam sebesar 274,3 MWt, sedang untuk process steam dan listrik diperoleh dengan mengkonversi panas nuklir sebesar 101,44 MWt. Total energi panas sebesar 375,74 MWt telah mencukupi untuk operasi pabrik. Energi panas yang tersisa sebesar 164,25 MWt dikonversi menjadi listrik sebesar 54,2 MWe untuk disambungkan ke jaringan PLN. Aplikasi energi panas reaktor nuklir temperatur tinggi juga memberi keuntungan penghematan gas alam. Jika pada proses konvensional kebutuhan gas alam antara lain untuk bahan baku, sumber energi panas reaksi, dan utilitas (termasuk listrik), pada proses dengan nuklir kebutuhan gas alam hanya untuk bahan baku proses. Pada proses konvensional, dari total kebutuhan gas alam sebesar 21,25 juta MMBTU per tahun, hanya sekitar 8,95 juta MMBTU sebagai bahan baku. Penghematan yang diperoleh dengan pemanfaatan panas nuklir sebesar 12,3 juta MMBTU (~60%) yang setara dengan pengurangan laju emisi gas CO2 sebesar 718.192,42 ton/tahun.

Kata kunci: pupuk urea, steam reforming, process heat, process steam

ABSTRACT

THE APPLICATION OF HIGH TEMPERATUR NUCLEAR HEAT FOR UREA FERTILIZER PLANT. The study of high temperature nuclear heat application for urea fertilizer plant has been carried out. The goal of the study is to understand the characteristic and possibility of high temperature nuclear heat application for urea fertilizer plant. In this study, the urea fertilizer plant with the capacity production of 1725 ton per day is used as a reference. Energy balance calculatin indicate that thermal energi from high temperatur nuclear reactor with thermal power of 600 MWt, can be distributed as follow: 274,3 MWt can be utilized as process heat for natural gas steam reforming, while about 101,44 MWt for process steam and electricity production to support the process. Total energy required for operating the plant is 375,74 MWt. The rest, about 101,44 MWt is converted to electricity about 54,2 MWe, send to the public grid. In conventional process of urea fertilizer plant, the demand of natural gas is used for raw material, heat energy source for chemical reaction, and utility (process steam and electricity), while for nuclear application the need of natural gas only for raw material. At conventional process, from total demand of natural gas about 21.25 million MMBTU per year, only about 8.95 million MMBTU used as raw material. n About 12,3 million MMBTU (~60%) natural gas can be saved that mean reduce CO2 emmision about 718,192.42 ton/year.

Keywords: urea fertilizer, steam reforming, process heat, process steam