Dampak degradasi solven terhadap kinerja penyerapan CO2 pada temperatur dan tekanan ruang

Abstract

Penyerapan CO2 menggunakan pelarut amina adalah teknologi yang paling banyak digunakan dalam aplikasi pemisahan CO2 komersial. Emisi gas CO2 paling banyak dihasilkan dari sektor pembangkitan listrik dan sektor industri (pengilangan gas alam). Pelarut berbasis amina, seperti monoetanolamina (MEA), metil dietanolamina (MDEA), atau campuran amina, adalah pelarut yang paling banyak digunakan dalam aplikasi pemisahan CO2 atau gas asam seperti H2S komersial. Pelarut komersial ini memiliki berbagai kelemahan, seperti adanya kemungkinan pelarut terdegradasi secara termal akibat suhu tinggi ataupun secara oksidatif akibat adanya gas O2. Penelitian ini menguji dampak degradasi termal dan degradasi oksidatif terhadap kinerja penyerapan CO2 dengan menggunakan pelarut amina. Dampak degradasi termal dilakukan dengan mengukur kelarutan CO2 pelarut yang telah dipanaskan sampai 120 ° C selama dua jam. Sementara dampak degradasi oksidatif dilakukan dengan mengukur kelarutan CO2 pelarut yang telah dialirkan gas O2 sambil dipanaskan pada temperatur 60 ° C selama 2 jam. Sebagai perbandingan hasil kinerja penyerapan CO2 sesudah perlakuan degradasi akan dibandingkan dengan uji kelarutan CO2 larutan berbasis amina yang belum didegradasi. Uji kelarutan akan dilakukan dengan penimbangan pelarut sambil mengumpankan gas CO2. Selanjutnya hasil percobaan akan dianalisa dengan FTIR dan kemungkinan mekanisme maupun produk degradasi untuk hasil degradasi termal akan dimodelkan dengan Gaussian09.d01 dengan mengunakan Density Functional Theory (DFT) dengan metode M062X dan basis - set 6-31G(d) melalui perhitungan energi bebas Gibbs. Secara umum perlakuan degradasi termal maupun oksidatif terhadap performansi pelarut yang digunakan mengalami perubahan namun perbedaan yang terdeteksi tidak terlalu signifikan signifikan saat pelarut mulai jenuh. Hasil FTIR dan Gaussian09.d01 menunjukkan produk yang diduga dari degradasi termal MDEA adalah MEA dan aseton sementara produk yang diduga dari degradasi termal MEA adalah amonia dan asetaldehid. Sedangkan hasil FTIR dari degradasi oksidatif MDEA dan MEA menunjukkan timbulnya gugus – gugus fungsi baru.