bab 2 katalis

4
Pada suatu reaksi katalisis, di mana ada peristiwa keasaman pada katalis penyangga, sehingga menyebabkan dampak positif terhadap reaksi utama. Peristiwa ini, juga menyebabkan katalis penyangga tersebut selain berfungsi sebagai katalis, juga sebagai inti aktif logam. Sehingga katalis jenis ini, disebut juga katalis ganda. Contohnya pada proses reformasi katalitik, di mana proses ini bertujuan mengkonversi komponen nafta dengan angka oktana rendah seperti n-parafin dan naftena menjadi i-parafin dan aromatik sehingga meningkatkan angka oktana. Katalis yang digunakan adalah logam Pt pada penyangga Al 2 O 3 . Logam Pt akan menyebabkan dehidrogenasi naftena menjadi aromatik, namun tidak dapat mengisomerisasi atau mensiklisasi n-parafin. Hal ini, dikarenakan fungsi asam dari penyangga. Promotor Promotor merupakan senyawa yang ditambahkan dalam sejumlah kecil kepada katalis, sehingga karakter katalis seperti aktivitas, selektivitas, dan stabilitas dapat dihasilkan sesuai yang diinginkan. Penggunaan promotor sering dilakukan pada penyangga yang berbentuk senyawa oksida. Penambahan katalis pada penyangga berfungsi sebagai pelindung dari kerusakan dan perubahan jangka panjang, serta juga untuk mencegah aktivitas yang tidak

description

katalis

Transcript of bab 2 katalis

Page 1: bab 2 katalis

Pada suatu reaksi katalisis, di mana ada peristiwa keasaman pada katalis

penyangga, sehingga menyebabkan dampak positif terhadap reaksi utama. Peristiwa

ini, juga menyebabkan katalis penyangga tersebut selain berfungsi sebagai katalis,

juga sebagai inti aktif logam. Sehingga katalis jenis ini, disebut juga katalis ganda.

Contohnya pada proses reformasi katalitik, di mana proses ini bertujuan

mengkonversi komponen nafta dengan angka oktana rendah seperti n-parafin dan

naftena menjadi i-parafin dan aromatik sehingga meningkatkan angka oktana. Katalis

yang digunakan adalah logam Pt pada penyangga Al2O3. Logam Pt akan

menyebabkan dehidrogenasi naftena menjadi aromatik, namun tidak dapat

mengisomerisasi atau mensiklisasi n-parafin. Hal ini, dikarenakan fungsi asam dari

penyangga.

Promotor

Promotor merupakan senyawa yang ditambahkan dalam sejumlah kecil

kepada katalis, sehingga karakter katalis seperti aktivitas, selektivitas, dan stabilitas

dapat dihasilkan sesuai yang diinginkan. Penggunaan promotor sering dilakukan pada

penyangga yang berbentuk senyawa oksida. Penambahan katalis pada penyangga

berfungsi sebagai pelindung dari kerusakan dan perubahan jangka panjang, serta juga

untuk mencegah aktivitas yang tidak diinginkan seperti pembentukan deposit karbon.

Deposit karbon dapat dihilangkan dengan pemanasan yang memungkinkan terjadinya

penurunan aktivitas akibat sintering. Di bawah ini, merupakan tabel mengenai jenis-

jenis promotor yang sering dipakai pada katalis beserta fungsinya masing-masing.

Tabel 1. Contoh Promotor dalam Industri

Katalis Promotor Fungsi

Al2O3

Penyangga dan katalis

SiO2, ZrO, P Memperbaiki stabilitas termal

K2O Menghambat terbentuknya

deposit karbon

HCl Meningkatkan keasaman

MgO Memperlambat sintering

Page 2: bab 2 katalis

SiO2 – Al2O3

Katalis perengkahan

Pt Meningkatkan oksidasi CO

Zeolit

Katalis perengkahan

Pd Meningkatkan hidrogenasi

Pt/Al2O3

Reformasi katalitik

Re Menurunkan hidrogenolisis dan

sintering

MoO3/Al2O3

Perlakuan dengan

hidrogen

Ni, Co Meningkatkan hidrogenolisis

C-S dan C-N

Ni/penyangga keramik

Reformasi uap air

P, B Meningkatkan dispersi MoO3

K Meningkatkan penghilangan

karbon

Cu-ZnO-Al2O3 ZnO Menurunkan sintering Cu

Uraian tentang komponen katalis, dengan adanya promotor tersebut dapat

digambarkan dengan notasi X, Z/Y. Di mana X adalah inti aktif, Y adalah penyangga,

dan Z adalah promotor. Contohnya : 10% berat Ni, 0,5% berat Zn/Al2O3. Notasi ini

berarti katalis memiliki penyangga Al2O3 dengan inti aktif 10% berat dan Zn sebagai

promotor dengan jumlah 0,5% berat.

Katalis Hidrodesulfurisasi (HDS)

Katalis yang digunakan pada reaksi hidrodesulfurisasi adalah katalis

CoMo/Al2O3. Penggunaan katalis ini untuk industri pengolahan minyak bumi. Pada

pengolahan minyak bumi, dilakukan desulfurisasi yang memiliki tujuan, melindungi

katalis, meningkatkan kualitas produk, dan untuk mengurangi polusi lingkungan.

Penyangga yang digunakan oleh katalis pada proses ini adalah γAl2O3 yang

dipreparasi dengan presipitasi dan dibuat dalam ukuran pori, bentuk, dan distribusi

tertentu. Luas permukaannya yakni 250m2/gram, yang dihasilkan dari tahapan

preparasi katalis dan sejumlah kecil SiO3 yang ditambahkan untuk menstabilkan fase.

Page 3: bab 2 katalis

Komponen aktif pada proses ini adalah molybdenum sulfide yang diberi

promotor kobal. Kobal dan garam molybdenum didepositkan pada alumina dan

dikalsinasi membentuk campuran MoOy CoO(Co3O4) dan CoAl2O4. Molibdena

adalah precursor yang digunakan untuk memperoleh komponen aktif. Kobal alumina

terbentuk dari reaksi dalam fasa padat antara CoO dan Al2O4 yang membentuk

semacam substrat yang berupa lapisan tunggal. Beberapa kobal akan berikatan

dengan lapisan tunggal tersebut.

Katalis diaktivasi melalui sulfidasi yaitu dengan menggunakan umpan yang

berkadar sulfur tinggi atau melalui proses perlakuan menggunakan senyawa sulfur.

Selama proses ini berlangsung, lapisan MoO3 akan berubah menjadi MoS2 berbentuk

mikro kristal di mana sejumlah kecil ion kobal berikatan, dan membentuk inti aktif

CoMoS. Efek dari promotor pada CoMoS terlihat pada meningkatnya aktivitas

hydrogen yang memfasilitasi penghilangan atom sulfur.