bab 2 katalis
-
Upload
profesoroktafian -
Category
Documents
-
view
15 -
download
7
description
Transcript of 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
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.
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.