BAB I PENDAHULUAN -...

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Minyak bumi mengandung pengotor berupa sulfur, nitrogen, dan logam. Keberadaan

sulfur dalam minyak bumi dapat menyebabkan terjadinya keracunan katalis platina di

Catalytic Reforming Units (Miller et al., 2010) dan menyebabkan terjadinya kerusakan

mesin karena sifatnya yang korosif (Hatch dan Matar, 1912). Selain itu, gas SO2 terbentuk

selama proses pembakaran senyawa sulfur yang terkandung dalam minyak bumi

menyebabkan terjadinya hujan asam (Vissenberg, 1999).

Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis, membentuk getah pada bahan bakar

minyak dan pada proses pembakaran menghasilkan gas NOx yang berbahaya untuk

lingkungan. Pengotor lainnya yaitu logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan

vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktivitas katalis, sebab dapat

menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas, dan pembentukkan kokas

(Giwangkara, 2007).

Pengotor-pengotor tersebut harus dihilangkan dengan proses hydrotreating sebelum

minyak bumi diolah lebih lanjut agar bahan dasar dan produk yang dihasilkan menjadi

lebih baik. Istilah hydrotreating digunakan untuk menunjukkan suatu proses hidrogenasi

katalitik, yaitu proses penjenuhan hidrokarbon dan penghilangan senyawa sulfur, nitrogen,

dan logam dari bahan dasar minyak bumi sehingga proses hydrotreating memegang

peranan penting di industri pengolahan minyak bumi (Vissenberg, 1999).

Salah satu katalis hydrotreating yang umum digunakan adalah nikel molibdenum

berpenyangga gamma aluminium oksida (NiMo - Al2O3). Pemilihan katalis ini didasarkan

pada reaksi katalitik yang digunakan. Tabel 1.1 berikut adalah tipe reaktivitas katalis yang

digunakan untuk proses hydrotreating (Speight, 1999 dalam Mohanty, 2011).

2

Sintesis dan Karakterisasi Katalis Nikel Molibdenum BerpenyanggaGamma Aluminium Oksida untuk Hydrotreating Minyak Diesel

Tabel 1.1 Reaktivitas Katalis Hydrotreating

Katalis* Reaktivitas pada proseshidrodesulfurisasiReaktivitas pada proses

hidrodenitrogenasiReaktivitas pada

hidrogenasi aromatikCo-Mo-Al2O3 XXXX** XX XNi-Mo-Al2O3 XXX XXX XXNi-W-Al2O3 XX XX XXXX

* semua katalis hydrotreating yang mempunyai komposisi kimia rata-rata CoO(NiO) 2 - 4 % berat; MoO3 12 -15 % berat, dan Al2O3 81 - 86 % berat.

** reaktivitas : X sedang; XX baik; XXX sangat baik; XXXX paling baik.

Gamma aluminium oksida dipilih sebagai penyangga karena mempunyai range

temperatur yang cocok untuk kebanyakan reaksi dan luas permukaannya yang besar (100-

600 m2/g) sehingga logam akan terdispersi dengan baik pada penyangga (Foger, 1984).

Hingga saat ini, katalis hydrotreating yang digunakan di Indonesia masih merupakan

komoditas impor meskipun bahan bakunya banyak diperoleh di Indonesia. Indonesian

Mining Survey 2002 mencatat bahwa produksi logam nikel dan bauksit (bahan baku dalam

pembuatan alumina) sebagai bahan baku katalis dan penyangga banyak diperoleh di

Indonesia. Selain itu, di daerah Kalimantan Barat terdapat mineral molibdenit (Nursahan,

2005 dalam Haerudin, 2007), yang merupakan mineral utama dengan kandungan

molibdenum dalam jumlah besar.Tabel 1.2 Produksi Mineral Indonesia

(Sumber : Indonesian Mining Survey 2002)

3


Tabel 1.3 Produksi Mineral Dunia

(Sumber : Indonesian Mining Survey 2002)

Mengingat peran katalis pada industri yang sangat penting, khususnya di industri

perminyakan, kebutuhannya yang besar, dan bahan baku yang banyak diperoleh di

Indonesia, maka diperlukan suatu proses pembuatan katalis di Indonesia untuk

menghindari ketergantungan penggunaan katalis dari luar yang tentunya berdampak pada

biaya operasional yang lebih besar.

Katalis yang telah dibuat perlu diuji untuk menentukan apakah struktur katalis tersebut

sudah sesuai dengan struktur yang diinginkan atau tidak. Struktur katalis didesain

berdasarkan kinerja yang diharapkan pada saat penggunaan katalis. Jika sudah sesuai maka

proses pembuatan katalis dinyatakan berhasil, namun sebaliknya jika tidak sesuai maka

katalis tersebut perlu penanganan lebih lanjut seperti mengubah formulasi atau teknik

proses pembuatannya. Pengujian katalis ini disebut karakterisasi (Istadi, 2011).

Berdasarkan hal tersebut, maka dalam penelitian Tugas Akhir ini dilakukan

pengkajian mengenai sintesis katalis NiMo/ -Al2O3 dan karakterisasinya yang meliputi

kekuatan mekanik (crushing strength), analisis termogravimetri (thermogravimetric

analysis), luas permukaan (surface area), ukuran pori (pore size), dan volume pori (pore

volume) sebagai parameter kualitas katalis.

4


1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

a) Membuat dan mengembangkan katalis NiMo/ -Al2O3 untuk hydrotreating minyak

diesel. Katalis yang dihasilkan, diharapkan memiliki karakteristik yang mendekati atau

lebih baik dibandingkan katalis NiMo/ -Al2O3 komersil .

b) Mengetahui pengaruh asam nitrat dan garam posfat terhadap nilai kekuatan mekanik

penyangga/ katalis.

c) Menentukan penyangga/ katalis yang mempunyai kualitas paling baik dan layak

digunakan di unit hydrotreating berdasarkan hasil karakterisasinya.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah :

a) Pembuatan penyangga -Al2O3 dengan berbagai variasi formula dalam skala

laboratorium dan skala pilot plant.

b) Impregnasi penyangga -Al2O3 ke dalam larutan nikel molibdenum sehingga

dihasilkan katalis.

c) Karakterisasi katalis yang telah dibuat meliputi kekuatan mekanik (crushing strength),

analisis termogravimetri (thermogravimetric analysis), luas permukaan (surface area),

volume pori (pore volume), dan ukuran pori (pore size) sebagai parameter kualitas

katalis kemudian dibandingkan dengan katalis komersil TK573.

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini terdiri dari latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan

penelitian, ruang lingkup penelitian, dan sistematika penulisan.

5


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini menjelaskan secara terperinci mengenai minyak bumi, komposisi

minyak bumi, cara pengolahan minyak bumi, minyak diesel, proses

hydrotreating, katalis, cara pembuatan katalis, katalis hydrotreating, dan

karakterisasi katalis.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Bab ini menguraikan tentang metodologi yang digunakan untuk

memperoleh, mengolah, dan menganalisis data penelitian.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini mencakup tentang hasil penelitian serta pembahasan dari data yang

diperoleh selama penelitian berlangsung.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini mencakup inti yang diperoleh berdasarkan hasil penelitian dan

pembahasan serta saran yang diperlukan untuk memperbaiki penelitian ini.

2013-06-27T07:31:46+0700Polban Library

BAB I PENDAHULUAN -...

Documents

Transcript of BAB I PENDAHULUAN -...