1145
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
KAJIAN DAMPAK LINGKUNGAN PROSES PRODUKSI KILANG MINYAK PADA PRODUK BAHAN BAKAR GASOLINE RON 88 DENGAN METODE
LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
Oleh:
Dewa Indra Luqmana Budiono 1) Nieke Karnaningroem 2)
Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1,2) E-mail :
dewaindraluqmana@gmail.com 1) n.karnaningroem@gmail.com 2)
ABSTRACT
The oil refinery industry is an important sector in the processing of fuel oil to encourage national development as a fulfillment of fuel and energy needs for the community as well as raw materials for an industry. In the process of processing the oil refinery industry, each process unit requires fuel gas to produce heat. The results of the combustion process provide a by-product in the form of residue and produce pollutants for the environment.
Therefore it is necessary to conduct an environmental impact study using the life cycle assessment (LCA) method for the products produced. This study aims to identify the environmental impact of each operating unit of the oil processing process based on a gate to gate approach on Gasoline RON 88 products in the oil refinery industry. The method used is ReCiPe 2016 with a midpoint and endpoint impact assessment. In the LCA study, it is necessary to have support in the study, so an analysis of uncertainty is carried out by analyzing it using Monte Carlo simulation. The single score LCA analysis shows that the production process of 1 ton of Gasoline RON 88 contributes a total of 3.334 Pt, with the most dominant environmental impact, namely Ozone Formation, Terrestrial Ecosystem, so that the processing unit that contributes most comes from the Catalytic Reforming Unit (CRU), and for uncertainty analysis on a single score of the Gasoline RON 88 production process has an impact of 1.783 – 6.239 Pt.
Keywords: Environmental Impact, Oil Refinery Industrial, Life Cycle Assessment (LCA), Gasoline RON 88
ABSTRAK
Industri kilang minyak menjadi sebuah sektor yang penting dalam pengolahan bahan bakar minyak untuk mendorong pembangunan nasional sebagai pemenuhan kebutuhan bahan bakar dan energi bagi masyarakat maupun bahan baku sebuah industri. Dalam proses pengolahan industri kilang minyak dari masing-masing unit proses membutuhkan bahan bakar fuel gas untuk dapat menghasilkan panas. Dari hasil proses pembakaran tersebut memberikan sebuah produk samping berupa residu dan menghasilkan bahan pencemar bagi lingkungan. Sebab itu perlu adanya kajian dampak lingkungan menggunakan metode life cycle assessment (LCA) terhadap produk yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi dampak lingkungan dari setiap unit operasi proses pengolahan minyak berdasarkan pendekatan gate to gate pada produk Gasoline RON 88 di industri kilang minyak. Metode yang digunakan yaitu ReCiPe 2016 dengan penilaian dampak midpoint dan endpoint. Dalam kajian LCA perlu adanya penunjang dalam kajian, sehingga dilakukan analisis ketidakpastian dengan melakukan analis menggunakan sismulasi Monte Carlo. Dalam analysis LCA single score menunjukan pada proses produksi 1 ton Gasoline RON 88 berkontribusi total sebesar 3,334
Pt, dengan dampak lingkungan paling dominan yaitu Ozone Formation, Terrestrial Ecosystem, sehingga unit proses yang berkontribusi besar berasal dari Catalityc Reforming Unit (CRU), dan untuk analisis ketidakpastian pada single score proses produksi Gasoline RON 88 memberikan dampak sebesar 1,783 – 6,239 Pt.
Keywords: Dampak Lingkungan, Industri Kilang Minyak, Life Cycle Assessment (LCA), Gasoline RON 88
1. PENDAHULUAN
Pada pertumbuhan era globalisasi saat ini industri kilang minyak mengalami peningkatan beriringan dengan meningkatkan sebuah kebutuhan energi itu sendiri. Industri sektor pengolahan minyak adalah merupakan bagian dari kegiatan industri minyak yang melakukan kegiatan konversi minyak mentah menjadi produk Bahan Bakar Minyak (BBM). Dari sektor industri pengolahan minyak seperti produk Gasoline RON 88 adalah jenis BBM yang memberikan dampak secara signifikan.
Pada kegiatan industri pengolahan minyak yang dilakukan memiliki dampak akibat kegiatan industri pengolahan seperti pemakaian energi, global warming dan ozone layer depletion pada umumnya paling besar. Ketiga dampak tersebut diakibatkan pembakaran bahan bakar yang menghasilkan emisi paling besar. Selain itu penggunaan zat kimia secara berlebihan seperti klorofluorokarbon (CFC) yang menyebabkan penipisan lapisan ozon.
Dampak-dampak tersebut diakibatkan pembakaran bahan bakar yang menghasilkan emisi. Intergovermental
Panel on Climate Change (IPCC) melaporkan pada akhir abad 21, CO2 di atmosfer selalu meningkat seiring dengan perkembangan industri. Peningkatan CO2
di atmosfer menyebabkan terjadinya acidification sehingga dapatmengubah struktur kimia dan pH badan air (Ilhami et al., 2020).
Dilihat berdasarkan dampak yang dihasilkan dari proses pengolahan bahan bakar minyak selama ini perlu dilakukan sebuah kajian dampak lingkungan menggunakan metode life cycle assessment (LCA). Metode ini bertujuan untuk menganalisis dampak lingkungan yang ada dari semua tahapan siklus hidup suatu produk yang dikaji, dimulai daei raw material sumberdaya, proses produksi produk, dan konsumsi produk hingga produk yang dihasilkan tersebut dibuang ke pembuangan akhir, serta mungkin bisa digunakan kembali (reuse) atau di daur ulang (recycling) (Bruijn et al., 2002).
Metode Life Cycle Assessment (LCA) dalam penerapan LCA terdapat empat tahapan yaitu pertama goal and scope definition, tahap kedua life cycle inventory (LCI), tahap ketiga life cycle
1147
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
impact assessment (LCIA), dan tahap terakhir intepretation data (Curran, 2007). Pada metode LCA umumnya memiliki fokus pada penilaian emisi global warming seperti CO2 akan tetapi juga terdapat parameteter tambahan lainnya seperti (CH4, N2O, dll) yang mana turut berkontribusi dalam penyebab perubahan iklim. Dalam metode LCA selain fokus dalam masalah lingkungan global warming, masalah lainnya seperti penipisan ozon dan Acidification juga dipertimbangkan dalam penilaian dapak lingkungan.
Namun setiap hasil dampak yang dihasilkan tidak bisa memprediksi dengan tepat karena faktor hasil ketidakpastian (uncertainty) yang melekat pada data, model, dan kelengkapan dalam resiko penilaian (Lima et al., 2020). Sehingga perlu dilakukannya analisis ketidakpastian (uncertainty analysis) sebagai menunjang kajian dampak lingkungan dalam metode LCA. Analisis ketidakpastian ialah sebuah prosedur sistematis dimana bertujuan untuk mengukur ketidakpastian yang muncul dalam hasil analisis inventori daur hidup yang dilakukan karena efek kumulatif dari ketidaktepatan model, ketidakpastian input, maupun variabilitas data (SNI ISO 14040, 2016).
Penelitian ini memiliki fokus utama untuk menilai dampak terhadap
lingkungan. Berikut ini merupakan tujuan dari penelitian sebagai berikut:
1. Menentukan dampak lingkungan yang paling dominan serta menentukan unit operasi produksi bahan bakar Gasoline RON 88.
2. Menganalisis ketidakpastian (uncertainty analysis) dampak lingkungan yang dihasilkan dari proses produksi bahan bakar Gasoline RON 88.
2. METODE PENEITIAN
Tahapan dalam kajian analisis LCA yang dilakukan pada penelitian ini yaitu:
a. Goals and Scope Definition
Tahapan Tahapan pertama yaitu pendefinisian Goals and Scope. Pada tahap ini terdapat 2 bagian yaitu goal dan scope. Goal adalah pembuatan pernyataan terkait tujuan yang Ingin dicapai dan kepada siapa hasil LCA akan di komunikasikan. Scope adalah penentuan hal-hal yang perlu didetailkan dalam penelitian yaitu:
1) Fungcional unit, merupakan satuan produk yang akan digunakan
2) Product system, merupakan alur proses produksi pengolahan bahan bakar minyak Gasoline RON 88 3) System boundaries, merupakan
ruang lingkup proses penelitian yaitu gate to gate mulai dari
proses pengambilan gas dari alam, proses produksi bahan bakar Gasoline RON 88
b. Life Cycle Inventory (LCI)
Tahap kedua yaitu LCI, dimana pada tahan ini langkah-langkah yang dilakukan yaitu:
1) Pengumpulan data yang mencakup data semua aliran input dan output dari proses dalam sistem produk (yaitu product flows, flow ke proses unit lain, dan elementary flow dari dan ke lingkungan) 2) Validasi data mencakup neraca
massa dan penilaian kualitas data.
Indikator penilaian kualitas data yaitu reliability, completeness, temporal correlation, geographical correlation, dan further technological correlation mengacu pada tabel pedigree matrix.
3) Penentuan alokasi terhadap jenis produk bahan bakar Gasoline RON 88
4) Menghubungkan data ke unit proses dan unit fungsi terhadap produk bahan bakar minyak Gasoline RON 88, berupa diagram alir.
5) Agregasi Data yaitu penggabungan unit fungsi menjadi suatu product system terhadap
produk bahan bakar minyak Gasoline RON 88, berupa diagram alir.
c. Life Cycle Impact Assessment (LCIA) Tahapan ketiga yaitu LCIA dimana pada tahap ini Langkah-langkah yang dilakukan yaitu:
1) Pemilihan kategori dampak, indikator kategori dan model karakterisasi, dimana metode yang digunakan yaitu seluruh dampak ReCiPe 2016 (H) V1.03 Midpoint dan Endpoint.
2) Klasifikasi, dimana data input dan output yang merupakan elementary flow pada tahapan LCI kemudian diklasifikasi berdasarkan kategori dampak pada metode ReCiPe 2016 (H) V1.03 Midpoint dan Endpoint.
Klasifikasi dapat digambarkan dengan diagram alir.
3) Karakterisasi, dimana semua elementary flow dari LCI dinilai menurut faktor kontribusinya pada suatu dampak dengan dikalikan dengan characterization faktor
sesuai metode LCIA
menggunakan model karakterisasi ReCiPe 2016 Midpoint (H) V1.03 Midpoint dan Endpoint.
4) Normalization, merupakan tahap opsional dimana hasil dari
1149
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
karakterisasi dibagi dengan faktor normalisasi. Normalisasi dilakukan untuk menyamakan satuan unit dampak agar
mempermudah dalam
membandingkan antar kategori dampak.
5) Weighting, tahap ini merupakan langkah opsional dalam pelaksanaan LCIA. Pembobotan dilakukan untuk mempermudah perbandingan dampak yang dihasilkan antar perbandingan produk.
d. Intepretasi Data
Tahap terakhir yaitu intepretasi data dimana dilakukan analisa untuk mengkaji, menarik kesimpulan, dan rekomendasi yang dapat diaplikasikan. Tujuan tahapan interpretasi data ini untuk mengetahui titik hotspot atau titik dengan dampak terbesar dari serangkaian proses suatu industri. Hotspot proses merupakan titik dengan dampak terbesar dari suatu sistem proses. Dampak terbesar ditentukan berdasarkan hasil penilaian dampak (life cycle impact assessment.
e. Analisis Ketidakpastian (Uncertainty Analysis)
Identifikasi potensi dampak
lingkungan dengan LCA memiliki kekurangan yaitu tidak dapat memprediksi dampak absolut secara tepat karena faktor ketidakpastian (uncertainty) yang melekat pada pengumpulan data dan permodelan dampak lingkungan. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan analisis ketidakpasitan (uncertainty analysis) untuk menunjang kajian dampak lingkungan dengan metode LCA.
Tahapan yang dilakukan pada analisis ketidakpastian yaitu:
1) Melakukan penentuan kuadrat standar deviasi geometris interval 95% (SDg95) dengan jenis distribusi lognormal pada masing- masing data pada tahap LCI untuk menggambarkan distribusi probabilitas dari data.
2) Melakukan analisis ketidakpastian pada LCIA dengan metode ReCiPe 2016 (H) menggunakan simulasi Monte Carlo
3) Melakukan evaluasi terhadap hasil analisis ketidakpastian
f. Kesimpulan dan Saran
Tahapan terakhir yang dilakukan yaitu, proses penarikan kesimpulan dan saran, ini dilakukan setelah selesai analisis data dan pembahasan.
Kesimpulan ini yang menyatakan
ringkasan dan harus menjawab dari rumusan masalah penelitian yang dilakukan. Selanjutnya saran diberikan untuk perbaikan penelitian dan pelaksanaan penelitian kedepannya. Saran yang diberikan yaitu bentuk rekomendasi untuk menyempurnaan penelitian kedepannya.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN Goal and Scope Definition
Adapun Goal and Scope Definition dari kajian LCA ini yaitu:
1. Goal
Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa program penurunan dampak berdasarkan analisis kajian LCA kegiatan proses produksi Pengolahan Minyak. Analisis dilakukan dengan melihat keseluruhan input dan output masing- masing unit kegiatan yang memberikan kontribusi dampak lingkungan paling besar.
2. Scope
Ruang lingkup pada kajian life cycle assessment LCA yang dilakukan yaitu gate to gate dimulai dari proses transportasi produk minyak pada proses eksplorasi minyak, dan proses pengolahan minyak menjadi produk Gasoline RON 88 dalam lingkup perusahaan. Funcional unit yang
digunakan yaitu per 1 ton produk bahan bakar Gasoline RON 88, dalam satu tahun pada tahun 2021.
Data yang digunakan merupakan data sekunder meliputi material, produk, penggunaan bahan kimia, penggunaan energi, penggunaan lahan, dan emisi yang dihasilkan berdasarkan data aktual perusahaan yang telah dilakuakan alokasi. System boundary pada proses produksi Bahan Bakar Minyak (BBM) Gasoline RON 88 kajian life cycle assessment.
Life Cycle Inventory (LCI)
LCI adalah tahap dalam LCA yang meliputi kompilasi dan kuantifikasi dari data input dan output untuk suatu produk sepanjang daur hidupnya. LCI didasarkan pada definisi goal and scope yang telah ditentukan sebelumnya. Adapun tahapan dalam LCI adalah sebagai berikut:
1. Pengumpulan Data
Pengumpulan data pada penelitian ini menggunakan data sekunder yang diperoleh dari perusahaan produksi pengolahan minyak. Pengumpulan data yang mencakup spesifikasi semua aliran input dan output dari proses dalam system. Data yang dikumpulkan dan terverifikasi kemudian dilakukan valdiasi data dengan neraca massa pada setiap unit
1151
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
proses mengikuti hukum kekekalan massa memberikan cara pemeriksaan yang berguna untuk validasi deskripsi unit proses. Nilai pada neraca massa berdasarkan pada kesetimbangan
massa material dan produk pada input dan output masing-masing unit proses di pengolahan kilang minyak.
Data yang digunakan merupakan data 1 tahun pada tahun 2021.
Tangki
Crude Oil CDU
Genset Generator
Tangki Residu (LSWR)
Tangki Light Naphtha
Listrik 3,81E+00 kWh/ Ton
Listrik4,02E+00kWh/Ton
Residue
Tangki Heavy Naphtha
Tangki ADO
NHTU
Tangki Sweet Naptha
CRU Tangki
Biosolar (B30)
Header
ADO 10
Listrik
Heavy Naptha 1,15E+00 Ton/Ton
Sweet Naphtha 1,15E+00 Ton/Ton
Sweet Naphtha 1,22E+00 Ton/Ton
Tangki Reformate
Reformate 1,16E+00 Ton/Ton
Tangki Gasoline
RON 88
Reformate 8,52E-01 Ton/Ton
Flare
Gas Ringan 1,65E-02 Ton/Ton
Listrik
Fuel Gas 1,24E-02 Ton/Ton Gas Ringan 1,42E-02 Ton/Ton
NHT Make- Up Compressor
Reformer Recycle Compressor
Fuel Gas 2,32E-02 Ton/Ton
Gas Ringan
8,78E-02 Ton/Ton HDT
H2 7,69E-03 Ton/Ton
Listrik
2,75E+00 kWh/Ton Listrik
7,08E+00 kWh/Ton Listrik
5,82E+00 kWh/Ton Listrik
4,13E+00 kWh/Ton
Residue Biosolar (B30)
Crude Oil 1,33E+00 Ton/Ton Light Naphtha2,21E-01 Ton/Ton
Heavy Naphtha 101,04E+00 Ton/Ton
WWTP
Wate Water
WTP Utilities
Listrik
Listrik
Air Tanah dan Danau Emisi Air
Limbah B3 Oli Bekas dan Filter Bekas
Emisi:
CO2 3,09E-03 Ton/kWh CH4 6,86E-05 Ton/kWh N2O 6,85E-05 Ton/kWh NOx 1,87E-03 Ton/kWh SOx 8,56E-06 Ton/kWh
Emisi:
CO2 1,23E-02 Ton/Ton, CH4 1,76E-05 Ton/Ton, N2O 1,75E-05 Ton/Ton, NOx 1,97E-03 Ton/Ton, SOx 2,36E-08 Ton/Ton Diesel Fuel
H2 7,69E-03 Ton/Ton Treated
Water Emisi:
CO2 6,58E-03 Ton/Ton, CH4 1,12E-07 Ton/Ton, N2O 1,18E-08 Ton/Ton, NOx, 3,86E-05 Ton/Ton, SOx 1,18E-08 Ton/Ton Emisi:
CO2 6,25E-03 Ton/Ton CH4 1,08E-07 Ton/Ton N2O 1,07E-08 Ton/Ton NOx 3,66E-05 Ton/Ton SOx 1,20E-08 Ton/Ton
Crude Oil 1,33E+00 Ton/Ton
ADO Mix
Fuel Gas 5,22E-02 Ton/Ton
Listrik
Listrik 6,69E-01 kWh/Ton
H2 7,69E-03 Ton/Ton
Listrik 2,75E+00 kWh/Ton Gas Ringan
1,03E-01 Ton/Ton
Gas Ringan1,42E-02Ton/Ton
Light Naphtha 3,26E-02 Ton/Ton
Light Napththa 1,48E-01 Ton/Ton Listrik
2,00E+00 Ton/Ton
Listrik 7,60E+01 kWh/Ton
Listrik 1,37E+00 kWh/Ton SN Stay
Sweet Naphtha 6,54E-02 Ton/Ton Gas Ringan 8,89E-02 Ton/Ton
Ref Stay Reformate 6,54E-02 Ton/Ton
Listrik
Emisi:
CO2 1,06E-03 Ton/Ton CH4 1,42E-04 Ton/Ton N2O 3,29E-07 Ton/Ton NOx 6,10E-06 Ton/Ton SOx 5,19E-08 Ton/Ton
LN Stay Light Naphtha 1,06E-01 Ton/Ton
HN Stay Heavy Naphtha 1,09E-01 Ton/Ton
Batasan Kajian
Kapal Tangker Gasoline RON88 Transport Kapal TangkerCrude Oil
Listrik 7,45E+00 kWh/Ton
Gambar 1 Batasan Kajian dan Neraca Massa Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88
2. Penentuan Alokasi
Kajian LCA bersifat spesifik untuk satu produk oleh karena itu perlu dilakukan alokasi untuk masing- masing unit proses. Alokasi adalah pembagian aliran input dan output dari suatu unit proses atau product system diantara product system yang
dikaji dan satu atau lebih product system lainnya. Alokasi data dilakukan dengan pendekatan persentase output massa produk yang dihasilkan pada masing-masing unit proses. Tujuan dilakukan alokasi yaitu untuk memudahkan dalam proses input data pada software.
Tabel 1. Alokasi Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Material Output Crude Oil
Storage
Crude Distilation Unit (CDU)
Tangki Light Naphtha
Tangki Heavy
Naphtha NHTU
Gasoline RON 88 22,65% 22,65% 100% 100% 100%
Biosolar (B30) 41,30% 41,30% - -
Residue LSWR 36,05% 36,05% - -
Material Output Header Tangki Sweet
Naphtha CRU Tangki
Reformate
Tangki Gasoline
RON 88
Gasoline RON 88 100% 100% 100% 100% 100%
Biosolar (B30) - - - -
Residue LSWR - - - -
Tabel 2. Alokasi Unit Proses tidak terhubung dengan Material/Produk Produk HDT* NHT Make-Up
Compressor*
Reformer Recycle Compressor*
Flare**
Gasoline RON
88 100% 100% 100% 15,21%
Biosolar (B30) - - - 51,21%
Residue LSWR - - - 33,49%
Keterangan: *Persentase unit proses dari total produk produksi Gasoline RON 88
**Persentase alokasi dari total produk Gasoline RON 88, Biosolar, dan Residue (LSWR).
1. Inventori Data
Inventori data merupakan data input dan output setiap unit proses pada masing-masing produk utama yaitu Gasoline RON 88. Pembagian setiap unit proses untuk masing-masing produk utama berdasarkan pada
penentuan alokasi. Setelah pembagian pembagian setiap unit proses untuk masing-masing produk utama, data kemudian dilakukan normalisasi dengan produk utama yaitu Gasoline RON 88.
1153
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
Tabel 3. Inventory Data Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Unit
Kegiatan
Input /Outpu
t
Kategori
Data Jenis Data
Dari/ke Unit Proses
Jumlah Satuan
Crude Distilation
Unit (CDU)
Input
Material Crude Oil Crude Oil
Storage 1,3324
Ton/Ton Gasoline RON
88
Energi
Listrik Genset
Generator 4,0194
kWh/Ton Gasoline RON
88 Fuel Gas Header 0,0118
Ton/Ton Gasoline RON
88 Lahan Penggunaan
Lahan - 2,1274
m2a/Ton Gasoline RON
88
Output
Produk Light Naphtha
Tangki Light Naphtha
0,2213
Ton/Ton Gasoline RON
88 Heavy Naptha
10
Tangki Heavy Naphtha
1,0433
Ton/Ton Gasoline RON
88 Gas Ringan Flare 0,0165
Ton/Ton Gasoline RON
88
Emisi
CO2 - 0,00624793
Ton/Ton Gasoline RON
88
CH4 - 0,000000108
Ton/Ton Gasoline RON
88
N2O - 0,000000010
7
Ton/Ton Gasoline RON
88
NOx - 0,0000366
Ton/Ton Gasoline RON
88
SOx - 0,000000012
0
Ton/Ton Gasoline RON
88
Naptha Hydrotreat
er Unit (NHTU)
Input Material
Heavy Naphtha
Tangki Heavy Naphtha
1,1521
Ton/Ton Gasoline RON
88
H2
NHT Make-Up Compress
or
0,00769
Ton/Ton Gasoline RON
88
Energi Listrik Genset 5,8169 kWh/Ton
1154 KAJIAN DAMPAK LINGKUNGAN PROSES PRODUKSI KILANG MINYAK PADA PRODUK BAHAN BAKAR GASOLINE RON 88 DENGAN METODE LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
Unit Kegiatan
Input /Outpu
t
Kategori
Data Jenis Data
Dari/ke Unit Proses
Jumlah Satuan
Generator Gasoline RON
88 Fuel Gas Header 0,0124
Ton/Ton Gasoline RON
88 Lahan Penggunaan
Lahan - 1,5302
m2a/Ton Gasoline RON
88
Output
Produk
Sweet Naphtha
Tangki Sweet Naphtha
1,1521
Ton/Ton Gasoline RON
88 Gas Ringan Flare 0,0142
Ton/Ton Gasoline RON
88
Emisi
CO2 - 0,00658
Ton/Ton Gasoline RON
88
CH4 - 0,000000112
Ton/Ton Gasoline RON
88
N2O - 0,000000011
8
Ton/Ton Gasoline RON
88
NOx - 0,0000386
Ton/Ton Gasoline RON
88
SOx - 0,000000011
8
Ton/Ton Gasoline RON
88 Header
Input Material
Gas Ringan NHTU 0,0142
Ton/Ton Gasoline RON
88 Gas Ringan CRU 0,0889
Ton/Ton Gasoline RON
88 Gas Ringan CRU 0,0878
Ton/Ton Gasoline RON
88
Output Produk
Gas Ringan Flare 0,1032
Ton/Ton Gasoline RON
88
Fuel Gas CDU 0,0522
Ton/Ton Gasoline RON
88
Fuel Gas NHTU 0,0124 Ton/Ton
1155
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
Gasoline RON 88
Fuel Gas CRU 0,0232
Ton/Ton Gasoline RON
88 Catalityc Reforming Unit (CRU)
Input
Material
Sweet Naphtha
Tangki Sweet Naphtha
1,2175
Ton/Ton Gasoline RON
88
H2
Reformer Recycle Compress
or
0,0077
Ton/Ton Gasoline RON
88
Energi
Listrik Genset
Generator 7,0846
kWh/Ton Gasoline RON
88 Fuel Gas Header 0,0232
Ton/Ton Gasoline RON
88 Lahan Penggunaan
Lahan - 1,4042
m2a/Ton Gasoline RON
88
Output
Produk
Gas Ringan Header 0,0889
Ton/Ton Gasoline RON
88 Gas Ringan Header 0,0878
Ton/Ton Gasoline RON
88 Light Naphtha
Tangki Light Naphtha
0,0326
Ton/Ton Gasoline RON
88 Reformate Tangki
Reformate 1,1566
Ton/Ton Gasoline RON
88
H2 HDT 0,0077
Ton/Ton Gasoline RON
88
Emisi
CO2 - 0,0123
Ton/Ton Gasoline RON
88
CH4 - 0,0000176
Ton/Ton Gasoline RON
88
N2O - 0,0000175
Ton/Ton Gasoline RON
88
NOx - 0,00197
Ton/Ton Gasoline RON
88
1156 KAJIAN DAMPAK LINGKUNGAN PROSES PRODUKSI KILANG MINYAK PADA PRODUK BAHAN BAKAR GASOLINE RON 88 DENGAN METODE LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
SOx - 0,000000023
6
Ton/Ton Gasoline RON
88
Genset Generator
Input Material Diesel Fuel Tangki
ADO 0,11774
Ton/Ton Gasoline RON
88
Output
Produk Listrik
Unit Proses Produksi
1
kWh/kWh Gasoline RON
88
Emisi
CO2 - 0,00309
Ton/kWh Gasoline RON
88
CH4 - 0,0000686
Ton/kWh Gasoline RON
88
N2O - 0,0000685
Ton/kWh Gasoline RON
88
NOx - 0,00187
Ton/kWh Gasoline RON
88
SOx - 0,00000856
Ton/kWh Gasoline RON
88
Flare
Input Material
Gas Ringan CDU 0,0727
Ton/Ton Gasoline RON
88 Gas Ringan Header 0,1032
Ton/Ton Gasoline RON
88
Output Emisi
CO2 - 0,00106
Ton/Ton Gasoline RON
88
CH4 - 0,000142
Ton/Ton Gasoline RON
88
N2O - 0,000000329
Ton/Ton Gasoline RON
88
NOx - 0,00000610
Ton/Ton Gasoline RON
88
SOx - 0,000000051
9
Ton/Ton Gasoline RON
88
1157
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
Life Cycle Impact Assessment (LCIA) Tahapan LCIA dalam LCA ini dimaksudkan untuk memahami dan mengevaluasi besaran dan pentingnya dampak lingkungan potensial dari suatu product system suatu produk. Tujuan tahapan LCIA untuk membuat hasil dari analisis LCI yang lebih mudah dipahami dan dikelola yang berkaitan dengan Kesehatan manusia, ketersediaan sumberdaya dan lingkungan. Kategori dampak, indikator, dan model karakterisasi yang dipilih yaitu Metode ReCiPe 2016 (H) :
1. Klasifikasi
Berdasarkan inventori data proses produksi bahan bakar Gasoline RON 88 dilakukan klasifikasi terhadap dampak sesuai dengan metode ReCiPe 2016 (H). Data penggunaan bahan bakar (fuel gas & diesel fuel) dan pembakaran gas di flare menghasilkan emisi ke udara berupa CO2, CH4, N2O, NOx, dan SOx tergolong dalam kategori dampak midpoint yaitu global warming, stratospheric ozone depletion, fine particulate matter formation, ozone formatin – human health, ozone formatin – human terrestrial ecosystems, dan terrestrial acidifitaion dengan kategori dampak
endpoint yaitu human health dan ecosystem quality.
2. Karakterisasi
Data di LCI proses produksi pengolahan bahan bakar Gasoline RON 88 akan dinilai menurut faktor karakterisasinya pada suatu kategori dampak. Seluruh data elementary flow di LCI diklasifikasikan dalam kategori dampak tertentu yang kemudian dikalikan dengan characterization factor dan dijumlahkan semua intervensi yang relevan menghasilkan skor dampak dalam kategori dampak tertentu.
Tabel 4. Karakterisasi Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Kategori
Dampak
Proses Produksi
Gasoline RON 88
Satuan
Midpoint Global
warming 36,948
kg CO2 eq/Ton Gasoline RON
88 Stratospheri
c ozone
epletion 0,000196
kg CFC11 eq/Ton Gasoline RON
88 Ozone
formation, Human health
2,051
kg NOx eq/Ton Gasoline RON
88 Fine
particulate matter formation
0,226
kg PM2,5 eq/Ton Gasoline RON
88 Ozone
formation, 2,051 kg NOx eq/Ton Gasoline RON
1158 KAJIAN DAMPAK LINGKUNGAN PROSES PRODUKSI KILANG MINYAK PADA PRODUK BAHAN BAKAR GASOLINE RON 88 DENGAN METODE LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
Kategori Dampak
Proses Produksi Gasoline RON 88
Satuan
Terrestrial ecosystems
88 Terrestrial
acidification 0,739
kg SO2 eq/Ton Gasoline RON
88 Land use
8,003
m2a crop eq/Ton Gasoline RON
88 Endpoint
Human health
0,000178
DALY/Ton Gasoline RON
88 Ecosystem
quality
0,00000059 6
Species.yr/Ton Gasoline RON
88 Dapat dilihat bahwa pada tabel karakterisasi, kategori dampak global warming memiliki dampak lebih besar dari kategori lainnya dengan hasil sebesar 36,948 CO2 eq/Ton Gasoline RON 88.
3. Normalisasi
Normalisasi dilakukan untuk mempermudah analisis dalam membandingkan besaran dampak antar kategori dampak. Pada umumnya metode LCIA menyediakan faktor normalisasi untuk digunakan dengan faktor karakterisasi faktor normalisasi yang digunakan bersumber dari metode ReCiPe 2016 (H). Skor normalisasi merupakan skor dampak karakterisasi dibagi dengan faktor normalisasi (tanpa satuan).
Tabel 5. Normalisasi Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Kategori Dampak
Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Midpoint
Global warming 0,004625 Stratospheric ozone
depletion 0,00328
Ozone formation,
Human health 0,0997
Fine particulate
matter formation 0,00882 Ozone
formation,Terrestrial ecosystems
0,115 Terrestrial
acidification 0,0180
Land use 0,00129
Endpoint
Human health 0,00750
Ecosystem quality 0,000832 Dapat dilihat bahwa setelah dilakukan normalisasi pada tabel Normalisasi, kategori dampak Ozone formation, Terrestrial ecosystems memiliki dampak lebih besar dari kategori lainnya dengan hasil sebesar 0,115.
4. Pembobotan atau single score
Pembobotan adalah proses mengkonversi hasil indikator dari kategori dampak yang berbeda menggunakan faktor pembobotan. Langkah ini hanya dapat diterapkan setelah langkah normalisasi.
Faktor pembobotan yang digunakan tersedia hanya untuk kategori dampak endpoint bersumber dari metode ReCiPe 2016 (H) / World (2010) H/H. pembobotan
1159
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
akan menghasilkan skor tunggal (single score) dengan satuan point (Pt). Single score merupakan skor normalisasi dikalikan dengan faktor pembobotan.
Tabel 3.6 Pembobotan atau Single Score Proses Produksi Gasoline RON 88
Kategori Dampak
Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88
Satuan
Human
health 3,001 Pt
Ecosystem
quality 0,332 Pt
Total 3,334 Pt
Dapat dilihat bahwa setelah dilakukan pembobotan atau single score pada tabel pembobotan atau single score, kategori dampak Human Health memiliki dampak lebih besar dari kategori lainnya dengan hasil sebesar 3,001 Pt, sehingga total nilai pembobotan sebesar 3,334 Pt.
Penggunaan Bahan Bakar
Sumber Daya Alam
CO2 CH4 N2O NOx SOx
Penggunaan Lahan
Global Warming (36,948 kg CO2 eq/Ton Premium)
Stratospheric Ozone DEpletion (0,000196 kg CFC11 eq/Ton Premium)
Ozone Formation, Terrestrial EcOsystems (2,051 kg NOx eq/Ton Premium)
Terrestrial Acidification (0,739 kg SO2 eq/Ton Premium)
Land Use (8,003 m2a crop eq/Ton Premium)
Human Health (3,001 Pt)
Ecosystem Quality (0,332 Pt) Fine Particulate Matter Formation
(0,226 kg kg PM2,5 eq/Ton Premium)
Ozone Formation, Human Health (2,051 kg kg NOx eq/Ton Premium)
Single Score (3,334 Pt)
Gambar 2. Pembobotan atau Single Score Proses Produksi Gasoline RON 88
Interpretasi Data
Interpretasi data pada kajian LCA dilakukan dengan menghubungkan antara hasil dampak yang muncul dengan life cycle inventory dan juga goal and scope.
Tujuan dari interpretasi ini adalah untuk mengidentifikasi tahap LCA yang pada keadaan tertentu dapat mengurangi environmental impact pada sistem atau produk dan menganalisis hal tidak pasti yang terlibat. Tahapan interpretasi yaitu analisis hostpot, evaluasi data, dan kesimpulan, keterbatasan, & rekomendasi yang dijabarkan sebagai berikut:
1. Analisis Hotspot
Analisis hostpot adalah analisis suatu sistem produksi maupun unit proses yang memiliki kontribusi signifikan terhadap dampak lingkungan.
Hostpot analysis bermanfaat untuk mengidentifikasi lokasi diprioritaskan untuk dilakukan tindakan untuk perbaikan lingkungan. Analisis hotspot ini dilihat berdasarkan presentase terbesar dari karakterisasi produksi Gasoline RON 88 berikut ini:
1160 KAJIAN DAMPAK LINGKUNGAN PROSES PRODUKSI KILANG MINYAK PADA PRODUK BAHAN BAKAR GASOLINE RON 88 DENGAN METODE LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
Tabel 7. Karakterisasi Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Kategori
Dampak
Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88 Crude
Oil Storage
CDU
Tangki Light Naphtha
Tangki Heavy Naphtha
NHTU Header
Tangki Sweet Naphtha Global
warming - 16,94% - - 17,83% - -
Stratospheric ozone
depletion
- 0,06% - - 0,07% - -
Ozone formation, Human health
- 1,78% - - 1,88% - -
Fine particulate matter formation
- 1,79% - - 1,88% - -
Ozone formation, Terrestrial ecosystems
- 1,78% - - 1,88% - -
Terrestrial
acidification - 1,79% - - 1,88% - -
Land use 4,04% 4,38% 7,02% 16,60% 10,49% - 16,69%
Tabel 8. Karakterisasi Proses Produksi
Bahan Bakar Gasoline RON 88
Kategori Dampak
Proses Produksi Bahan Bakar Gasoline RON 88
CRU
Tangki Reform
ate
Tangki Gasoli
ne RON
88
HD T
NHT Make-up Compres
sor
Reformer Recycle Compressor
Flar e
Global warming 49,03
% - - - 16,
20%
Stratospheric ozone depletion
98,03
% - - - 1,31
% Ozone formation, Human
health
96,04
% - - - 6,41
% Fine particulate matter
formation
96,03
% - - - 0,58
% Ozone formation,
Terrestrial ecosystems
96,04
% - - - 7,42
% Terrestrial acidification 96,03
% - - - 1,19
%
Land use 12,77
% 12,50% 15,41% - - - -
Analisis Ketidakpastian (Uncertainty
Analysis)
Pada analisis ketidakpastian
1161
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
menggunakan metode Monte Carlo dengan software SimaPro menggunakan metode LCIA yaitu ReCiPe 2016 (H). Analisis Ketidakpastian proses produksi Gasoline RON 88 pada tahapan LCIA dilakukan pada tahap karakterisasi dan tahap pembobotan atau single score dengan hasil parameter statistik distribusi probabilitas
kategori dampak yaitu Mean, Median, Standar Deviasi (SD), batas bawah (2,50%), dan batas atas (97,50%). Berikut Karakterisasi analisis ketidakpastian proses produksi Gasoline RON 88.
Tabel 8. Karakterisasi Ketidakpastian Proses Produksi
Gasoline RON 88
Kategori Dampak
Parameter Statistik Distribusi Probabilitas
Mean Median SD 2,50% 97,50% Satuan
Midpoint
Global warming 36,5 35,6 7,95 23,9 54.5 kg CO2 eq
Stratospheric
ozone depletion 0,00019 0,00017 0,000083 0,0000809 0,00038 kg CFC11 eq Ozone formation,
Human health 2,06 1,91 0,847 0,887 4,19 kg NOx eq
Fine particulate
matter formation 0,227 0,21 0,0932 0,0976 0,44 kg PM2.5 eq Ozone formation,
Terrestrial ecosystems
2,06 1,91 0,847 0,887 4,19 kg NOx eq
Terrestrial
acidification 0,742 0,687 0,305 0,319 1,44 kg SO2 eq
Land use 8,03 7,97 0,829 6,58 9,9 m2a crop eq
Endpoint Ecosystems
quality
0,00000059 7
0,00000056 7
0,00000018 2
0,00000034 6
0,0000010
6 species.yr Human health 0,00017 0,00016 0,0000616 0,0000947 0,00033 DALY
Hasil karakteriasi analisis ketidakpastian proses produksi Gasoline RON 88 Pembobotan Single Score analisis
ketidakpastian proses produksi Gasoline RON 88 dapat dilihat pada tabel bawah ini.
Tabel 9. Single Score Ketidakpastian Proses Produksi Gasoline RON 88
No Kategori Dampak Parameter Statistik Distribusi Probabilitas
Mean Median SD 2,50% 97,50% Satuan Midpoint
1 Ecosystems quality 0,333 0,317 0,102 0,193 0,589 Pt
2 Human health 3,01 2,84 1,04 1,59 5,65 Pt
Total 1,783 6.239 Pt
Dapat dilihat bahwa setelah dilakukan nalisis single score ketidakpastian pada tabel single score ketidakpastian, kategori dampak Human health memiliki point
yang besar 1,59 – 5,65 Pt, sehingga total pada nilai single score ketidakpastian per 1 ton bahan bakar Gasoline RON 88 adalah 1,783 – 6,239 Pt.
1162 KAJIAN DAMPAK LINGKUNGAN PROSES PRODUKSI KILANG MINYAK PADA PRODUK BAHAN BAKAR GASOLINE RON 88 DENGAN METODE LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)
4. SIMPULAN
Kesimpulan dari analisis kajian life Cycle Assessment (LCA) pada proses produksi bahan bakar Gasoline RON 88 yaitu:
1. Pada proses produksi 1 ton bahan bakar Gasoline RON 88 menghasilkan 7 kategori dampak midpoint dan 2 kategori dampak endpoint. Dampak pada midpoint yaitu global warming sebesar 36,948 kg CO2 eq/Ton Gasoline RON 88, dampak stratospheric ozone depletion sebesar 0,000196 kg CFC11 eq/Ton Gasoline RON 88, dampak ozone formation – human health sebesar 2,051 kg NOx eq/Ton Gasoline RON 88, dampak Fine particulate matter formation sebesar 0,226 kg PM2,5 eq/Ton Gasoline RON 88, dampak ozone formation - terrestrial ecosystems sebesar 2,051 kg NOx eq/Ton Gasoline RON 88, dampak terrestrial acidification sebesar 0,739 kg SO2 eq/Ton Gasoline RON 88, dampak land use sebesar 52,851 m2a crop eq, untuk endpoint yaitu dampak human health sebesar 0,000178 DALY/Ton Gasoline RON 88, dan dampak ecosystem quality sebesar 0,000000596 Species.yr/Ton Gasoline RON 88. Pada analisis single score memberikan kontribusi total sebesar
3,334 Pt, yang dihasilkan, dan dengan dampak lingkungan paling dominan yaitu Ozone formation, Terrestrial ecosystems. Sehingga pada proses produksi Gasoline RON 88, terdapat unit proses yang berkontribusi besar berasal dari Catalityc Reforming Unit (CRU) pada proses produksi bahan bakar Gasoline RON 88.
2. Pada Analisis ketidakpastian data single score emisi proses produksi 1 ton bahan bakar Gasoline RON 88 memberikan dampak lingkungan sebesar 1,783 – 6,239 Pt yang dihasilkan.
5. DAFTAR PUSTAKA
Acero, Aitor P., Cristina Rodriguez., Andreas Ciroth. 2015. LCIA Methods: Impact Assessment Methods In Life Cycle Assessment And Their Impact Categories.
Bayer, C., Gambel, M., Gentry, R., dan Joshi, S. 2010. AIA Guide to Building Life Cycle Assessment in Practice. The American Institute of Architects. New York.
Bernstein, L., et. a. (2007). IPCC Summary of policy makers. Intergovernmental panel on climate change .fourth assessment report.
Bruijn, H.D., Duin, V.R., dan Huijbregts, M.A.J. 2002. Handbook on Life
1163
JURNAL DARMA AGUNG, Vol. 30, No. 2, (2022) Agustus : 1145 - 1163
Cycle Assessment. Kluwer Acafemic Publisher: New York.
Chan, W.N., A. Walter, M.I. Sugiyama, dan G.C. Borges. 2015. Assessment of CO2 Emission Mitigation for A Brazilian Oil Refinery. Unicesidade Estadual de Campinas: Brazil
Eswara, Arun Kishore & Misra, S &
Ramesh, U. (2013). Introduction to natural gas: A comparative study of its storage, fuel costs and emissions for a harbor tug. 10.5957/SMC-2013- T22.
Goedkoop, M., Oele, M., Leijting, J., Ponsioen, T., dan Meijer, T. 2016.
Introduction to LCA with SimaPro.
PRé Consultants. Netherlands.
Ilhami, Bq & Mujizat, Kawaroe & Effendi, Hefni & Zamani, Neviaty. 2020. The Effect Of Acidification On Growth And Photosynthesis Rate Of Seagrass Thalassia Hemprichii (Ehrenberg.) Ascherson. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kelautan Tropis. 12. 687- 696. 10.29244/jitkt.v12i3.24353 ITS Tekno Sains. 2021. Laporan Verifikasi
Kinerja dan Pemanfaatan Sumber Daya
2021, PT Kilang Pertamina internasional Refinery Unit VII Kasim. Surabaya
Lima, R.S., Caldeira-Pires, A.D.A., dan Cardoso, A.N. 2020. Uncertainty
Analysis in Life Cycle Assessments Applied to Biorefineries Systems: A Critical Review of the Literature.
Process Integration and Optimization for Sustainability. 4: 1-13
Menoufi, K.A.I. 2011. Life Cycle Analysis and Life Cycle Impact Assessment Methodologies: A State of the Art.
Universitat de Lleida. Spanyol.
Pre. 2014. All About SimaPro 8. PRé Consultants. Netherlands.
SNI ISO 14040. 2016. Manajemen Lingkungan - Penilaian Daur Hidup – Prinsip dan Kerangka Kerja. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta
SNI ISO 14044. 2017. Manajemen Lingkungan - Penilaian Daur Hidup – Persyaratan dan Panduan. Badan Standarisasi Nasional. Jakarta.
Sonnemann, G., Tsang, M., Schuhmacher, M. 2019. Integrated Lif-Cycle and Risk Assessment for Industrial Processes and Products, Second Edition. CRC Press. United Kingdom.
Zadakbar, O; A. Vatani; dan K. Karimpour.
2008. Flare Gas Recovery in Oil and Gas Refineries. University of Tehran:
Iran