ARTIKEL ILMIAH

PERENGKAHAN TERMAL (THERMAL CRACKING) CAMPURAN OLI

BEKAS DAN MINYAK JELANTAH UNTUK MENGHASILKAN

BAHAN BAKAR MINYAK

Oleh

SHINTIA PUTRI AMALIA

A1C112031

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

JULI 2017

PERENGKAHAN TERMAL (THERMAL CRACKING) CAMPURAN OLI

BEKAS DAN MINYAK JELANTAH UNTUK MENGHASILKAN

BAHAN BAKAR MINYAK

Shintia Putri Amalia1, Nazarudin2, Afrida2

1Alumni Prodi Pendidikan Kimia, Jurusan PMIPA, FKIP Universitas Jambi

2Staf Pengajar Prodi Pendidikan Kimia, Jurusan PMIPA, FKIP Universitas Jambi E-mail: shintiaputri.amalia@gmail.com

ABSTRAK

Oli bekas pada umumnya hanya digunakan untuk melumasi rantai motor

dan tentu saja hal ini tidak efektif untuk memanfaatkan oli bekas. Adapun cara yang

dilakukan dalam pemanfaatan oli bekas menjadi bahan bakar adalah dengan cara

proses perengkahan (cracking). Akan tetapi, proses untuk perengkahan oli bekas

sangat sulit, hal ini karena ikatan karbon dalam oli bekas yang panjang sehingga

sulit dalam pemecahannya (cracking). Namun, bisa dilakukan dengan bahan bakar

lain yang lebih encer seperti minyak tanah. Harga untuk membeli minyak tanah

sendiri cukup mahal sehingga kurang efisien dalam pemanfaatannya. Untuk

mengatasi hal ini diperlukan bahan bakar lain yang membantu dalam perengkahan

oli bekas. Salah satu bahan bakar yang bisa dimanfaatkan adalah minyak jelantah.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah perengkahan termal (thermal

cracking) campuran oli bekas dan minyak jelantah dapat menghasilkan bahan bakar

minyak (BBM). Penelitian ini dilakukan menggunakan reaktor semibatch dengan

laju alir nitrogen yang dijaga konstan yaitu 5 mL/menit. Ada tiga rasio yang

diterapkan dalam penelitian ini yaitu 0,5:1, 1:1, dan 1,5:1, dan tiga variasi suhu

yaitu, 4000C, 4500C, dan 5000C. Dari hasil penelitian diperoleh data bahwa pada

perengkahan termal pada rasio sampel 0,5:1 dengan suhu perengkahan 500oC

dihasilkan cairan hasil perengkahan (CHP) lebih banyak yaitu sebesar 58,90%

dibandingkan dengan rasio sampel yang lainnya. Sedangkan pada perengkahan

katalitik didapat sebesar 34,2%. Berdasarkan analisa GC-MS produk perengkahan

termal campuran oli bekas dan minyak jelantah yang dapat digolongkan kedalam

fraksi bensin (C5-C10) sebanyak 5,84%. Untuk fraksi (C13-C17) yang merupakan

minyak gas (diesel) sebanyak 0,23%. Sedangkan untuk fraksi minyak gas berat

(C18-C25) sebanyak 1,72%. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa

perengkahan termal campuran oli bekas dan minyak jelantah dapat berpotensi

menghasilkan bahan bakar minyak (BBM).

Kata kunci: Perengkahan Termal, Oli Bekas Dan Minyak Jelantah, Bahan Bakar

Minyak.

PENDAHULUAN

Perengkahan hidrokarbon

(cracking) adalah salah satu solusi

dalam mendaur ulang limbah oli

bekas dan minyak jelantah menjadi

bahan bakar. Reaksi ini dapat

dilakukan dengan menggunakan

suhu tinggi (perengkahan termal).

Proses perengkahan panas (thermal

cracking process) adalah suatu

proses pemecahan rantai

hidrokarbon dari senyawa rantai

panjang menjadi hidrokarbon

dengan rantai yang lebih pendek

dengan bantuan panas.

Seluruh kendaraan baik itu

mobil maupun motor menggunakan

oli untuk pelumas mesin alat

transportasi. Setelah oli dipakai, oli

akan diganti secara berkala untuk

mengurangi kerusakan komponen

mesin. Oli bekas pada umumnya

hanya digunakan untuk melumasi

rantai motor dan tentu saja hal ini

tidak efektif untuk memanfaatkan oli

bekas yang memiliki kandungan

hidrokarbon yang cukup tinggi

(Raharjo, 2009). Namun sayangnya

bila oli bekas dibuang sembarangan

akan menimbulkan masalah

lingkungan yang serius seperti

pencemaran air, tanah, bahkan bisa

menyebabkan penyakit ginjal, syaraf

dan kanker bagi manusia. Oleh karena

itu, solusi yang tepat untuk

pemanfaatan limbah oli bekas adalah

sebagai bahan bakar yang bernilai

ekonomi tinggi.

Adapun cara yang dilakukan

dalam pemanfaatan oli bekas menjadi

bahan bakar adalah dengan cara

proses perengkahan (cracking). Akan

tetapi, proses untuk perengkahan oli

bekas sangat sulit, hal ini karena

ikatan karbon dalam oli bekas yang

panjang sehingga sulit dalam

pemecahannya (cracking). Selain itu,

dalam oli bekas terdapat kontaminan

baik secara fisik (logam dan abu)

maupun secara kimiawi (pelarut dan

air) (Prayitno, 1999). Untuk

menggunakan oli bekas sebagai

bahan bakar diperlukan perlakuan

terlebih dahulu sehingga dapat

diperoleh karakteristik bahan bakar

yang baik terutama dalam kemudahan

penyalaan dan temperatur

pembakaran. Prayitno (1999)

meneliti kemungkinan minyak

pelumas bekas dapat digunakan

sebagai minyak bakar dengan

penambahan asam sulfat, tanah liat

serta fuel oil, serta dengan

mendestilasikannya hingga

temperatur 200oC. Penambahan

H2SO4 bertujuan untuk mengurangi

kandungan senyawa olefin, aromatik

maupun senyawa nonhidrokarbon

yang terdapat dalam minyak pelumas

bekas. Penambahan tanah liat

bertujuan untuk mengendapkan

kotoran, mengabsorb senyawa sulfur

dan memperbaiki warna. Walaupun

biayanya relatif murah namun proses

pengolahan pelumas bekas dengan

metode ini memiliki beberapa resiko.

H2SO4 yang sudah tidak terpakai akan

menimbulkan pencemaran baru

apabila dibuang sembarangan,

demikian pula tanah liat yang telah

tercampur dengan kotoran dan

senyawa sulfur. Raharjo (2009)

menyebutkan bahwa ada cara lain

yang dapat dilakukan untuk

perengkahan oli bekas adalah

mencampurkannya dengan bahan

bakar lain yang lebih encer, seperti

minyak tanah.

Berdasarkan penelitian yang

telah dilakukan Raharjo (2009)

menunjukkan bahwa proses untuk

perengkahan oli bekas sangat sulit,

namun bisa dilakukan dengan bahan

bakar lain yang lebih encer seperti

minyak tanah. Akan tetapi, harga

untuk membeli minyak tanah sendiri

cukup mahal sehingga kurang efisien

dalam pemanfaatannya.

Untuk mengatasi hal ini

diperlukan bahan bakar lain yang

membantu dalam perengkahan oli

bekas. Salah satu bahan bakar yang

bisa dimanfaatkan adalah minyak

jelantah. Minyak jelantah merupakan

minyak limbah proses penggorengan,

diyakini sangat berbahaya bila terus

digunakan atau dibuang tanpa

pengolahan. Disisi lain, minyak

jelantah memiliki potensi energi

bakar yang cukup tinggi.

Minyak jelantah sangat

berbahaya jika digunakan dan

dikonsumsi kembali. Sebab, minyak

jelantah merupakan minyak goreng

yang telah dipergunakan berulang

kali dengan menggunakan suhu yang

tinggi. Akibat penggunaaan suhu

tinggi ini, secara kimia terjadi

pemutusan ikatan rangkap pada asam

lemak tak jenuh, sehingga asam

lemak jenuh ini mudah teroksidasi.

Asam lemak jenuh sangat beresiko

menimbulkan penyakit kanker,

penyumbatan pembuluh darah, dan

kolestrol tinggi (Kadarwati, dkk,

2010). Walaupun minyak jelantah

berbahaya bagi kesehatan, tetapi

dapat dimanfaatkan menjadi bahan

bakar alternatif, karena minyak

jelantah memiliki rantai hidrokarbon

panjang yang memungkinkan dapat

dimanfaatkan sebagai bahan bakar

sehingga minyak jelantah tidak hanya

menjadi limbah dan dibuang.

Gunawan (2010) meneliti

pembuatan bio-oil dari minyak

jelantah dengan merancang bangun

unit pirolisis skala laboratorium, yang

terdiri atas tangki umpan, reaktor,

umpan N2, separator dan tangki

penampung secara operasional

mampu untuk membuat bio-oil dari

minyak jelantah. Reaktor dirancang

dan dibuat dengan diameter 3 in, dan

panjang 40 cm, bagian dalamnya diisi

dengan bahan isian kuarsa, dilengkapi

dengan pemanas, tanpa adanya

oksigen (karena N2 sebagai

blanketing) bisa menjalankan proses

perengkahan termal terhadap minyak

jelantah. Kondisi terbaik yang dicapai

untuk memperoleh bio-oil yaitu pada

suhu pirolisis 4000C, ketebalan bahan

isian kuarsa 15 cm, dan ukuran

partikel kuarsa -6+8 mesh. Bio-oil

adalah bahan bakar cair yang

dihasilkan melalui teknologi pirolisis

atau pirolisis cepat. Pengembangan

bio-oil dapat menggantikan posisi

bahan bakar hidrokarbon dalam

industri, seperti untuk mesin

pembakaran, boiler, mesin diesel

statis, dan heavy fuel oil, light fuel oil.

Berdasarkan latar belakang

tersebut, penulis tertarik untuk

melakukan penelitian dengan judul

Perengkahan Termal (Thermal

Cracking) Campuran Oli Bekas Dan

Minyak Jelantah Untuk

Menghasilkan Bahan Bakar Minyak.

METODOLOGI PENELITIAN

Sampel yang digunakan

adalah limbah oli bekas dari mobil

Toyota Avanza dengan jarak tempuh

9.000 km dan limbah minyak jelantah

dari hasil penggorengan ibu rumah

tangga dengan pemakaian minyak 3x

penggorengan. Alat yang digunakan

dalam penelitian ini merupakan

reaktor semi batch, sebagai wadah

atau tempat berlangsungnya reaksi.

Gambar rangkaian alat reaktor

semibatch dapat dilihat pada gambar

1.

Gambar 1. Rangkaian alat reaktor semibatch

Keterangan:

a.Termocouple

b.Gas nitrogen

c.Thermocontrol

d.Flowmeter

e.Reaktor semibatch

f.Furnace

g.Wadah cairan hasil perengkahan

h.Kondensor

Prosedur penelitian ini

dimulai dari memasukkan sampel

kedalam reactor rengkah kemudian

setelah suhu perengkahan tercapai

dialiri gas nitrogen. Sampel oli bekas

yang telah disiapkan dicampurkan

dengan sampel minyak jelantah yang

telah disiapkan. Variasi perbandingan

minyak jelantah dengan oli bekas

adalah (0,5:1), (1:1), (1,5:1).

Kemudian kedua sampel bersama

direngkah dengan reaktor rengkah.

Setelah itu diberi panas hingga

diperoleh suhu perengkahan. Suhu

perengkahan yang digunakan adalah

400oC, 450 oC, 500oC. Setelah suhu

perengkahan tercapai kemudian

dialiri dengan gas nitrogen yang laju

alirannya dijaga tetap pada 5

mL/menit. Cairan hasil perengkahan

(CHP) yang dihasilkan ditampung

pada penampung CHP. Cairan hasil

perengkahan diamati dan ditimbang

tiap 5 menit hingga selesai sampai 30

menit.

Desain penelitian adalah

sebagai berikut:

Tabel 1. Desain Penelitian perengkahan

termal campuran minyak jelantah dan oli

bekas (Gasperz, 1995)

Kondisi reaksi

ke

X1 X2

1 -1 -1

2 -1 1

3 1 -1

4 1 1

5 0 0

6 0 0

7 0 0

Keterangan :

X1 : Rasio sampel

X2 : Temperatur

Berdasarkan tabel diatas

untuk lebih jelas variasi temperatur

dan rasio perengkahan termal

campuran minyak jelantah dan oli

bekas dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Variasi rasio massa sampel dan

temperatur perengkahan termal campuran

minyak jelantah dan oli bekas

Kondisi

reaksi ke-

Rasio Temperatur

(oC)

1 0,5:1 400

2 0,5:1 500

3 1,5:1 400

4 1,5:1 500

5 1:1 450

6 1:1 450

7 1:1 450

keterangan : 1 = 10 gram

0,5 = 5 gram

1,5 = 15 gram

Analisa yang digunakan

dalam penelitian ini adalah

menggunakan analisa gravimetri dan

GC-MS.

Analisa Gravimetri Nazarudin (2007) menyatakan

bahwa analisa gravimetri digunakan

untuk menentukan persen cairan hasil

perengkahan (CHP), dan padatan dari

perengkahan termal terhadap sampel.

Perhitungan untuk mencari

presentase-presentase tersebut

adalah: a. % CHP = (

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐶𝐻𝑃

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑚𝑢𝑙𝑎−𝑚𝑢𝑙𝑎 ) 𝑥 100 %

b. % Padatan = (𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑎𝑑𝑎𝑡𝑎𝑛

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑚𝑢𝑙𝑎−𝑚𝑢𝑙𝑎 ) 𝑥 100 %

Untuk berat gas yang tidak

terkondensasi tidak bisa ditimbang

secara langsung karena gas yang

dihasilkan tidak ditampung. Jadi,

berat gas dihitung dengan rumus: Berat Gas = (berat sampel mula-mula) - (berat CHP

total + berat padatan)

Sedangkan untuk mencari persentase

gas yang tidak terkondensasi sebagai

berikut: % Gas = (

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑔𝑎𝑠

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑚𝑢𝑙𝑎−𝑚𝑢𝑙𝑎 ) 𝑥 100 %

(Nazarudin, 2000).

Analisa GC-MS

Cairan hasil perengkahan

dianalisis menggunakan GC-MS.

Untuk menganalisa cairan hasil

perengkahan (CHP) digunakan alat

kromatografi gas-spektrometer massa

(Gas Chromatography-Mass

Spectrometry). Analisa kromatografi

gas ditujukan untuk mengetahui

komponen yang paling besar

persentasenya, serta dapat

mengetahui range jumlah atom

karbon dari cairan hasil perengkahan.

Untuk analisa GC-MS dilakukan di

Laboratorium Kimia Organik

Fakultas MIPA Universitas Gadjah

Mada.

Analisa Metode Permukaan

Respon

Analisa metode permukaan

respon dengan aplikasi komputer

matlab digunakan untuk melihat

pengaruh variabel bebas X (rasio

sampel dan temperatur) terhadap

variabel tak bebas (variabel terikat) Y

(hasil perengkahan).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil perengkahan termal

campuran oli bekas dan minyak

jelantah berupa produk cair (cairan

hasil perengkahan), kokas (padatan),

dan uap yang tak dapat terkondensasi

(gas). Hasil perengkahan termal

campuran oli bekas dan minyak

jelantah dapat dilihat dalam tabel 3.

Tabel 3. Data perengkahan termal campuran oli bekas dan minyak jelantah.

Minyak

jelantah

(g)

Oli

bekas

(g)

Temperatur

(0C)

CHP

(g)

CHP

%

Padatan Gas

(g)

Gas

(%) Kokas

(g)

Kokas

(%)

Sisa

reaksi

(g)

Sisa

reaksi

%

5,02 10,14 400 1,2 7,9 - - 9,82 64,8 4,14 27,3

5,003 10,492 500 9,127 58,9 0,165 1,1 - - 6,203 40

15,097 10 400 4,747 18,9 - - 9,744 38,8 10,606 42,3

15,093 10,383 500 6,878 27 0,043 0,2 - - 18,555 72,8

10,089 9,933 450 6,769 33,8 0,894 4,5 - - 12,359 61,7

10,058 10,255 450 7,917 39 0,185 0,9 - - 12,211 60,1

10,09 9,915 450 8,144 40,7 0,24 1,2 - - 11,621 58,1

Cairan Hasil Perengkahan atau yang

disingkat dengan CHP merupakan

produk utama hasil penelitian ini.

Cairan hasil perengkahan termal

campuran oli bekas dan minyak

jelantah pada kondisi reaksi ke-2

secara umum menghasilkan konversi

CHP yang lebih besar daripada

konversi CHP hasil perengkahan

lainnya. Fakta ini ditunjukkan oleh

konversi tertinggi CHP hasil

perengkahan termal campuran oli

bekas dan minyak jelantah sebesar

58,9 %. Jika dilihat dari konversi

CHP dengan perbandingan massa

yang sama yaitu pada kondisi reaksi 1

dan 2 dengan suhu perengkahan

4000C dan 5000C selain itu juga

kondisi reaksi 3 dan 4 dengan suhu

perengkahan 4000C dan 5000C.

Kedua perbandingan massa yang

sama itu menunjukkan bahwa pada

suhu 5000C dihasilkan konversi CHP

lebih besar dari pada konversi CHP

pada suhu 4000C. Sedangkan untuk

kondisi reaksi 5, 6, dan 7 dengan

perbandingan massa yang sama

konversi CHP yang dihasilkan hampir

mendekati persentase yang sama.

Berdasarkan konversi di atas suhu

sangat mempengaruhi reaksi

perengkahan semakin tinggi suhu

(batas optimum) maka konversi

perengkahan akan semakin besar.

Proses perengkahan termal

campuran oli bekas dan minyak

jelantah juga menghasilkan produk

berupa padatan atau yang disebut

sebagai kokas. Kokas hasil

perengkahan termal campuran oli

bekas dan minyak jelantah diperoleh

pada kondisi reaksi kedua, keempat,

kelima, keenam dan ketujuh.

Sehingga, berdasarkan hasil

penelitian ini dapat dikatakan bahwa

perengkahan termal pada temperatur

yang lebih tinggi dapat menghasilkan

kokas. Kokas yang dihasilkan dari

proses perengkahan termal campuran

oli bekas dan minyak jelantah seperti

serbuk arang berwarna hitam dan

aspaltena berwarna hitam dan

lengket. Aspaltena merupakan

senyawa kompleks yang paling sering

ditemukan dan selalu ada dalam

proses pengolahan minyak bumi

(Iqbal, 2012). Sedangkan sisa reaksi

merupakan reaktan yang tidak

berubah, sehingga sisa reaksi yang

tersisa didalam reaktor tidak

semuanya terengkah dengan baik

sehingga tidak semua sampel ikut

bereaksi, oleh sebab itu sisa reaksi

yang tersisa didalam reaktor berwarna

hitam dan kental seperti bentuk oli.

Berdasarkan hasil penelitian ini, sisa

reaksi terjadi pada kondisi reaksi

kesatu dan ketiga. Jadi, dapat

disimpulkan bahwa pada temperatur

yang lebih tinggi konversi padatan

yang diperoleh akan lebih sedikit.

Sedangkan pada temperatur yang

lebih rendah jumlah padatan yang

terbentuk lebih banyak. Hasil

konversi padatan sedikit menandakan

terjadinya reaksi perengkahan yang

baik. Banyaknya hasil konversi

padatan hasil perengkahan

menyatakan bahwa perengkahan

kurang optimal.

Perengkahan termal campuran

oli bekas dan minyak jelantah juga

menghasilkan produk berupa gas (uap

yang tidak dapat terkondensasi).

Namun gas tersebut tidak ditampung

karena gas yang keluar cukup banyak.

Sehingga untuk menghitung gas yang

dihasilkan selama perengkahan dapat

dilakukan dengan cara berat sampel

mula-mula dikurang dengan jumlah

berat chp total dan berat padatan yang

dihasilkan. Secara umum konversi

gas hasil perengkahan termal

campuran oli bekas dan minyak

jelantah cukup tinggi. Namun, pada

kondisi reaksi ke-1 sangat rendah dari

pada konversi gas hasil perengkahan

pada kondisi reaksi yang lainnya.

Fakta ini ditunjukkan oleh konversi

terendah gas hasil perengkahan

termal campuran oli bekas dan

minyak jelantah sebesar 27,3%.

Selain perengkahan termal

dilakukan juga perengkahan katalitik,

Perengkahan katalitik di lakukan

sebagai pembanding, perengkahan

campuran minyak jelantah dan oli

bekas juga dilakukan dengan

menggunakan katalis atau biasa

disebut dengan perengkahan katalitik.

Perbandingan rasio sampel yang

direngkah menggunakan katalitik

yaitu dari hasil analisis gravimetri

terbanyak yaitu pada perbandingan

rasio sampel 0,5:1 dengan suhu

perengkahan 5000C, CHP yang

diperoleh sebanyak 58,9% . Katalis

yang digunakan adalah katalis H-

USY sebanyak 1 gram. Berat CHP

yang didapat sebesar 5,555 gram

dengan persentase 34,2%. CHP yang

dihasilkan berwarna coklat

kekuningan dan didasarnya seperti

ada lapisan berwarna putih. Kokas

yang dihasilkan menempel di bagian

bawah reaktor bercampur dengan

katalis dan berwarna coklat. Setelah

reaksi perengkahan selesai, katalis

yang semula berwarna putih berubah

menjadi coklat. Berat kokas yang

didapat yaitu sebesar 1,0892 gram

dengan persentase sebesar 6,7%. Gas

yang tidak dapat terkondensasi

sebanyak 9,6 gram dengan persentase

59,1%.

Persentase CHP pada

perengkahan katalitik mengalami

penurunan dibandingkan dengan

perengkahan termal. Hal ini

disebabkan karena fraksi ringan yang

dihasilkan lebih banyak dari pada

yang dihasilkan pada perengkahan

termal. Fraksi ringan ini mempunyai

rentang rantai karbon C1-C4. Pada

rentang rantai karbon ini, hidrokarbon

berwujud fasa gas dan bersifat tidak

dapat terkondensasi pada temperatur

ruangan. Karena temperatur

perengkahan katalitik yang digunakan

sangat tinggi yaitu pada suhu 5000C

akan memicu pemutusan ikatan atom

karbon-karbon lanjut lebih banyak

sehingga akan diperoleh komponen

hidrokarbon ringan yang lebih tinggi

sehingga produk cair yang dihasilkan

diperkirakan akan semakin sedikit

(Askaditya, 2010). Khowatimy,dkk

(2014) menyatakan bahwa cairan

hasil perengkahan pada perengkahan

termal yang didapat lebih tinggi

dibandingkan dengan perengkahan

katalitik disebabkan karena oli bekas

dan minyak jelantah terdiri dari

molekul poliaromatik, sehingga jika

mnggunakan suhu tinggi dalam

perengkahan termal tidak cukup

untuk memecahkan cincin aromatic

pada oli bekas dan minyak jelantah.

Namun, pada perengkahan katalitik

cincin aromatic dapat diprotonasi

oleh katalis. Fenomena ini

menyebabkan terbentuknya fraksi

yang lebih ringan dalam fase gas pada

perengkahan katalitik dibandingkan

pada perengkahan termal.

Hal ini sejalan dengan hasil

penelitian yang dilakukan oleh

Lestary (2015) tentang perengkahan

katalitik sampah plastik jenis

polipropilen (PP) menggunakan

katalis H-USY dan Cr-USY hasil

regenerasi untuk menghasilkan

bensin. Pada penelitian ini dilakukan

perengkahan sampah plastik secara

termal maupun katalitik. Adapun

katalis yang digunakan adalah H-

USY, Cr-USY 0,1%, dan Cr-USY

0,3% hasil regenerasi setelah dipakai

sebelumnya untuk proses

perengkahan dengan sampel yang

sama. Perolehan konversi CHP

terkecil adalah pada perengkahan

menggunakan katalis H-USY yaitu

sebanyak 73,3% sedangkan konversi

CHP pada perengkahan termal dan

katalitik menggunakan Cr-USY 0,3%

berturut-turut adalah 78,6% dan

77,8%.

Hasil analisa GC perengkahan

termal campuran oli bekas dan

minyak jelantah menunjukkan adanya

19 puncak.

Gambar 2. Kromotogram GC perengkahan

termal campuran oli bekas dan minyak

jelantah

Dari hasil analisa MS terdapat

24 senyawa yang terkandung pada

perengkahan termal campuran oli

bekas dan minyak jelantah. Senyawa

tersebut antara lain (tabel 4):

Tabel 4.Senyawa yang terkandung pada

perengkahan termal campuran oli bekas dan

minyak jelantah.

No Nama

Senyawa

Rumus

Molekul

Berat

Molekul

1. Oxalid acid C2H2O4 90

2. Carbamic acid CH3NO2 61

3. Furan,2-

methyl

C5H6O 82

4. Acetic Acid C2H4O2 60

5. 2-Propanone,

1-hydroxy

C3H6O2 74

6. Acetaldehyde C2H4O 44

7. 2-Propenoic

Acid

C3H4O2 72

8. 1,2-

butadiene,3-

methoxy

C5H8O 84

9. 2,5-

Hexanedione

C6H10O2 114

10. 2-Pentanone,

3-methyl

C6H12O 100

11. Heneicosane C21H44 296

12. Pentacosane C25H52 352

13. Docosane C22H46 310

14. Tricosane C23H48 324

15. Eicosane C20H42 282

16. Octadecane, 2-

methyl

C19H40 268

17. triacontane C30H62 422

18. Germacrane C15H30 210

19. Tridecanol C13H28O 200

20. Cyclopentane -

heneicosyl

C26H52 364

21. Docosanoic

Acid

C22H44O2 340

22. 1-Hexacosanol C26H54O 382

23. 9-octadecenal C18H34O 266

24. Di –n-octyl

phthalate

C24H38O4 390

Berdasarkan produk

perengkahan termal campuran oli

bekas dan minyak jelantah yang

termasuk bahan bakar minyak adalah

senyawa Furan,2-methyl (C5H6O),

1,2-butadiene,3-methoxy (C5H8O),

dan 2-Pentanone, 3-methyl (C6H12O)

yang dapat digolongkan kedalam

fraksi bensin (C5-C10) sebanyak

5,84%. Untuk fraksi (C13-C17) yang

merupakan minyak gas (diesel)

sebanyak 0,23% dan senyawa yang

termasuk fraksi minyak gas (diesel)

adalah senyawa Germacrane

(C15H30). Sedangkan untuk fraksi

minyak gas berat (C18-C25) sebanyak

1,72% dan senyawa yang tergolong

kedalam senyawa tersebut adalah

senyawa Heneicosane (C21H44),

Pentacosane (C25H52), Docosane

(C22H46), Tricosane (C23H48),

Eicosane (C20H42), dan Octadecane,

2-methyl (C19H40).

Hasil GC perengkahan

katalitik campuran oli bekas dan

minyak jelantah menunjukkan adanya

9 puncak.

Gambar 3. Kromotogram GC perengkahan

katalitik campuran oli bekas dan minyak

jelantah

Sedangkan berdasarkan hasil

MS terdapat 10 senyawa yang

terkandung pada perengkahan

katalitik campuran oli bekas dan

minyak jelantah. Senyawa tersebut

antara lain carbamic acid (CH3NO2),

Aceton (C3H6O), Formic acid

(C4H6O2), Acetic Acid (C2H4O2), 2-

Propanone, 1-hydroxy (C3H6O2), 2-

Propenoic Acid (C3H4O2), 2-methyl-

2,3-epoxy-1-propanol (C4H8O2), 1-

propene,1-propoxy-,(Z) (C6H12O),

Cyclopentanone (C5H8O) dan 2-

Cyclopentenone (C5H6O).

Analisa Permukaan Respon

Terhadap Data Perengkahan

Termal Campuran Oli Bekas Dan

Minyak Jelantah.

Analisa Terhadap Konversi Cairan

Hasil Perengkahan

Analisis statistika

menggunakan metode permukaan

respon. Konversi cairan hasil

perengkahan dijadikan sebagai

variabel terikat sedangkan temperatur

dan rasio massa sampel dijadikan

sebagai variabel bebas. Analisis

menggunakan permukaan respon

menghasilkan suatu model

matematika sebagai berikut:

Y= 32,57 - 5,5X1 + 15X2 (1.1)

Dari persamaan (1.1)

menunjukkan bahwa nilai koefisien

determinasi (R2) adalah (0,6057),

nilai R2 ini dapat menunjukkan bahwa

secara umum antara variabel Y

(konversi, hasil (yield)) dengan

variabel X (temperatur dan rasio

sampel) mempunyai korelasi yang

rendah. Selain itu, dengan analisa

permukaan respon dapat diketahui

bahwa F hitung untuk regresi (3,072)

ternyata lebih kecil daripada nilai F

tabel baik untuk selang kepercayaan

5% (6,94) maupun untuk selang

kepercayaan 1% (18) maka korelasi

masing-masing variabel bebas

terhadap variabel terikat juga kurang.

Dari persamaan (1.1) terlihat bahwa

koefisien regresi variabel bebas X2

lebih tinggi dari koefisien regresi

variabel bebas X1, sehingga dapat

disimpulkan bahwa variabel

temperatur (X2) lebih berpengaruh

terhadap variabel terikat Y (konversi,

hasil (yield)) daripada variabel rasio

massa oli bekas dengan minyak

jelantah.

Analisa regresi linear

menunjukkan bahwa grafik yang

diperoleh berbentuk garis lurus yang

mendaki. Hal ini menunjukkan bahwa

pada penelitian ini belum berhasil

ditemukannya kondisi optimum untuk

perengkahan campuran oli bekas

dengan minyak jelantah. Namun hasil

ini sangat bermanfaat sebagai data

awal atau landasan untuk penelitian

lanjutan dalam rangka mencari titik

optimum. Gambar grafik tiga dimensi

untuk satu variabel Y dan dua

variabel X dapat dilihat pada gambar

4.

Gambar 4. Grafik konversi CHP terhadap

rasio massa sampel dan temperatur

Analisa Terhadap Konversi Gas

Apabila konversi gas

dijadikan sebagai variabel terikat

sedangkan temperatur dan rasio

massa sampel dijadikan variabel

bebas. Maka dari hasil analisa

permukaan respon akan

X1: Rasio massa sampel oli bekas dan minyak jelantah

X2: Temperatur

Temperatur

-1-0.5

00.5

1

-1

0

1-20

-10

0

10

20

30

40

50

X1,Minyak Jelantah:Oli)X2,Temperatur (Celcius)

Konvers

i kokas (

%)

-10

0

10

20

30

40

menghasilkan suatu model

matematika sebagai berikut:

Y = 51,8 + 12X1 + 10,8X2 (1.2)

Dari persamaan (1.2)

menunjukkan bahwa nilai koefisien

determinasi (R2) adalah (0,7018),

nilai R2 ini dapat menunjukkan bahwa

secara umum antara variabel Y

(konversi, hasil (yield)) dengan

variabel X (temperatur dan rasio

sampel) mempunyai korelasi yang

rendah.

Selain itu, dengan analisa

permukaan respon dapat diketahui

bahwa F hitung untuk regresi

(4,7061) ternyata lebih kecil daripada

nilai F tabel baik untuk selang

kepercayaan 5% (6,94) maupun untuk

selang kepercayaan 1% (18) maka

korelasi masing-masing variabel

bebas terhadap variabel terikat juga

kurang. Dari persamaan (1.2) terlihat

bahwa koefisien regresi variabel

bebas X1 lebih tinggi dari koefisien

regresi variabel bebas X2, sehingga

dapat disimpulkan bahwa variabel

rasio massa oli bekas dan minyak

jelantah lebih berpengaruh terhadap

variabel terikat Y (konversi, hasil

(yield)) daripada variabel temperatur.

Gambar grafik tiga dimensi untuk

satu variabel Y dan dua variabel X

dapat dilihat pada gambar 5.

Analisa Terhadap Konversi

Padatan (Kokas dan Sisa Reaksi)

Analisa permukaan respon

untuk konversi padatan menghasilkan

suatu model matematika sebagai

berikut:

Y = 15 - 6,7X1 – 25,57X2 (1.3) Dari persamaan (1.3) menunjukkan

bahwa nilai koefisien determinasi

(R2) adalah (0,7078), nilai R2 ini

menunjukkan bahwa secara umum

antara variabel Y (konversi, hasil

(yield)) dengan variabel X (

temperatur dan variasi rasio sampel)

mempunyai korelasi yang rendah.

Selain itu, dengan analisa permukaan

respon dapat diketahui bahwa F

hitung untuk regresi (4,8438) ternyata

lebih kecil daripada nilai F tabel baik

untuk selang kepercayaan 5% (6,94)

maupun untuk selang kepercayaan

1% (18) maka korelasi masing-

masing variabel bebas terhadap

variabel terikat juga kurang. Dari

persamaan (1.3) terlihat bahwa

koefisien regresi variabel bebas X2

lebih tinggi dari koefisien regresi

variabel bebas X1, sehingga dapat

disimpulkan bahwa variabel

temperatur (X2) lebih berpengaruh

terhadap variabel terikat Y (konversi,

hasil (yield)) daripada variabel rasio

massa oli bekas dengan minyak

jelantah.

Gambar grafik tiga dimensi untuk

satu variabel Y dan dua variabel X

dapat dilihat pada gambar 6.

Gambar 5. Grafik konversi gas terhadap

rasio massa sampel dan temperatur

Gambar 6. Grafik konversi padatan terhadap

rasio massa sampel dan temperatur

X2: Temperatur

Temperatur

X1: Rasio massa sampel oli bekas

dan minyak jelantah

X1: Rasio massa sampel oli bekas dan minyak jelantah

X2: Temperatur

Temperatur

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari uraian di atas dapat

disimpulkan sebagai berikut:

1. Perengkahan termal campuran oli

bekas dan minyak jelantah dapat

berpotensi menghasilkan bahan

bakar minyak (BBM). Berdasarkan

analisa GC-MS produk

perengkahan termal campuran oli

bekas dan minyak jelantah yang

dapat digolongkan kedalam fraksi

bensin (C5-C10) sebanyak 5,84%.

Untuk fraksi (C13-C17) yang

merupakan minyak gas (diesel)

sebanyak 0,23%. Sedangkan untuk

fraksi minyak gas berat (C18-C25)

sebanyak 1,72%

2. Variasi kadar campuran minyak

jelantah pada oli bekas dan

temperatur tidak mempunyai

korelasi yang signifikan terhadap

cairan hasil perengkahan (CHP),

ditunjukkan dengan rendahnya

nilai koefisien determinasi (R2)

yakni 0,6057

3. Dari analisa gravimetri untuk

perbandingan rasio sampel dan

temperatur yang optimal untuk

perengkahan pencampuran oli

bekas dan minyak jelantah

terhadap cairan hasil perengkahan

(CHP) yaitu pada kondisi reaksi ke

2, dengan rasio sampel

perbandingan 0,5: 1 atau 5 gram

minyak jelantah dan 10 gram oli

bekas dengan suhu perengkahan

5000C

Berdasarkan hasil penelitian

dan kesimpulan yang diperoleh,

penulis menyarankan bagi penelitian

selanjutnya, dari data yang didapat

bisa dijadikan data awal atau landasan

untuk penelitian lanjutan pada

perengkahan campuran oli bekas dan

minyak jelantah untuk menghasilkan

bahan bakar minyak.

DAFTAR RUJUKAN

Askaditya, G, 2010, Studi

Eksperimental Pirolisis Minyak

Pelumas Bekas Menggunakan

Katalis Zeolit, Skripsi,

Universitas Sebelas Maret,

Surakarta.

Gaspersz, V., 1995. Teknik Analisis

Dalam Penelitian Percobaan.

Bandung:Tarsito.

Gunawan, Edi, 2010. Rancang

Bangun Unit Pirolisis untuk

Pembuatan Bio-Oil Dari

Minyak Jelantah Skala

Laboratorium, Lembaran

Publikasi LEMIGAS, 44 (1):

78-86.

Iqbal, Ahmad. Diakses tanggal 3

agustus 2016. Minyak Bumi.

http://ahmadiqbal32.blogspot.c

o.id/2012/02/minyak-

bumi.html

Kadarwati, Sri., Susatyo, Eko Budi.,

dan Ekowati, Dhian., 2010.

Aktivitas Katalis Cr/Zeolit

Alam Pada Reaksi Konversi

Minyak Jelantah Menjadi

Bahan Bakar Cair, 8 (1).

Khowatimy, Fathonatu Anisa.,

Priastomo, Yoga., Febriyati,

Erna., Riyantoko, Harkam., dan

Trisunaryanti, Wega, 2014,

Study of waste lubricant

hydrocracking inti fuel fraction

over the combination of Y-

Zeolite and ZnO catalyst dalam

Sustain, Science Direct, hal.

225-234, Elsevier B.V, Jepang.

Lestary, E.W., 2015. Perengkahan

Katalitik Sampah Plastik

Jenis Polipropilen (PP)

Menggunakan Katalis H-Usy

Dan Cr-Usy Hasil Regenerasi

Untuk Menghasilkan Bensin,

Skripsi, Universitas Jambi,

Jambi.

Nazarudin, 2000. Optimasi Kondisi

Reaksi Perengkahan Katalitik

Fraksi Berat Minyak Bumi

dengan Katalis Cr-Zeolit Alam

dan Ni-Zeolit Alam, Tesis,

Universitas Gadjah Mada,

Yogyakarta.

Nazarudin, 2007. Optimasi Dengan

Response Surface Methodology

pada Kondisi Reaksi

Perengkahan Crude Palm Oil

(CPO) Menggunakan Katalis

Cr-Carbon. J.Sains MIPA, 13

(2): 127-133.

Prayitno, 1999. Studi Pemanfaatan

Minyak Pelumas Bekas sebagai

Minyak Bakar. Prosiding

Seminar Nasional Dasar-dasar

dan Aplikasi Perpindahan

Panas dan Massa, ISBN 979-

95620-0-7: 159-162

Raharjo, Wahyu Purwo, 2009.

Pemanfaatan Oli Bekas

Dengan Pencampuran

Minyak Tanah Sebagai

Bahan Bakar Pada

Atomizing Burner. Jurnal

Penelitian Sains Dan

Teknologi, 10 (2): 156-168.