PERANCANGAN DAN OPTIMASI SISTEM KARBONASI CO2 GAS BUANG ACID GAS REMOVAL UNIT MENGGUNAKAN NATRIUM KARBONAT UNTUK SINTESIS NATRIUM BIKARBONAT

Unit Penghilang Gas Asam (AGRU) PT. Badak NGL menghasilkan gas buang yang mengandung CO2 dalam kadar tinggi yaitu 96,889% secara mol, yang memiliki potensi untuk dimanfaatkan. Pemanfaatan CO2 tersebut diperlukan untuk mewujudkan net zero emissions Indonesia. Selain itu, CO2 dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan natrium bikarbonat (NaHCO3) melalui reaksi karbonasi natrium karbonat (Na2CO3), sehingga berpotensi untuk mensubtitusi NaHCO3 yang masih diimpor sebanyak 105.654 ton/tahun. Penelitian ini menganalisis pembuatan NaHCO3 dengan reaksi karbonasi CO2 AGRU menggunakan larutan Na2CO3. Pengujian skala laboratorium dilakukan dengan volume 300 mL, dengan memvariasikan temperatur 30°C s/d 70°C serta konsentrasi Na2CO3 dari 1 hingga 7 M. Produk dianalisis menggunakan gravimetri dan titrasi. Selanjutnya, dirancang prototipe (volume 12,31 liter, rasio diameter tinggi = 5) berdasarkan perhitungan neraca massa stoikiometri dan pengujian hidrodinamika. Kondisi terbaik tercapai saat temperatur 40°C dan konsentrasi 3M, menghasilkan yield 57,09% kemurnian 79,4%, serta efisiensi penyerapan CO2 45,34%. Penurunan kinerja terjadi saat temperatur lebih dari 50°C dan konsentrasi mencapai atau melebihi 4 M karena batasan termodinamika dan transfer massa. Uji prototipe berhasil meningkatkan kapasitas produksi menjadi 5.032,7 g/batch dengan yield 61,32%, kemurnian 75,6%, dan efisiensi penyerapan CO2 63,2% di mana aliran gas tetap stabil dalam kondisi homogen (Ug = 15,66 mm/s).