Oleh : ENDAH DAHYANINGSIH 2311105008 RAHMASARI...
38
Oleh : ENDAH DAHYANINGSIH 2311105008 RAHMASARI IBRAHIM 2311105023 DOSEN PEMBIMBING Prof. Dr. Ir. Achmad Roesyadi, DEA NIP. 19500428 197903 1 002 LABORATORIUM TEKNIK REAKSI KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013
Transcript of Oleh : ENDAH DAHYANINGSIH 2311105008 RAHMASARI...
Oleh :ENDAH DAHYANINGSIH 2311105008RAHMASARI IBRAHIM 2311105023
DOSEN PEMBIMBING Prof. Dr. Ir. Achmad Roesyadi, DEANIP. 19500428 197903 1 002
LABORATORIUM TEKNIK REAKSI KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
2013
Mengetahui cara dan proses pembuatan katalis Ni-Mo/Zeolit
Mengetahui karakter katalis dari metode preparasi yang dilakukan untuk
digunakan dalam proses pembuatan biofuel melalui metode Hydrocracking
Mengetahui pengaruh massa katalis dan temperatur pada proses pembuatan
biofuel dengan metode Hydrocracking
Dapat memberikan metode sintesa katalis yang dapat digunakan untuk Hydrocrackingminyak nyamplung
Menghasilkan bahan bakar nabati (biofuel) yang ramah lingkungan
Memberikan informasi tentang manfaat minyak nabati khususnya minyak nyamplung
Memberikan informasi tentang proses Hydrocracking minyak nyamplung
Buah nyamplung berbentuk seperti pelurudengan ujung berbentuk lancip. Kulit luar buahberwarna hijau, lalu berubah menjadi kekuninganatau kecoklatan setelah matang. Biji nyamplungberukuran cukup besar dengan ukuran diameter 2-4cm. Biji nyamplung dapat diperoleh denganmembersihkan kulit dan sabut dari biji nyamplung.
Kandungan minyak dalam biji nyamplungsekitar 40 – 55 % pada biji basah dan 70 – 73 %pada biji kering. Minyak biji nyamplung didapatkandengan metode pengempaan atau ekstraksi bijinyamplung dengan menggunakan pelarut.Minyaknya mempunyai karateristik aromatik danberwarna kehijauan, serta dapat larut dalam alkoholdan minyak, tetapi tidak dapat larut dalam air.
Hydrocracking merupakan kombinasi dariperengkahan katalitik dan hidrogenasi. Reaksitersebut dilakukan pada tekanan tinggi dan suhuyang lebih rendah daripada perengkahan thermal.Keuntungan lain dari hydrocracking ini adalahreaksi berlangsung bertahap, mulai darihidrogenasi hingga dilanjutkan proses cracking.
Katalis pada proses hydrocracking inimenggunakan katalis bifungsional yangmengandung 2 jenis inti aktif, yaitu inti aktif logamdan inti aktif asam. Inti aktif logam disusun darilogam grup VIII (Co, Ni), grup VIA (Mo, W) ataukombinasi keduanya.
Zeolit merupakan material pendukung yangmemperluas permukaan katalis. Keasaman zeolitmerupakan salah satu faktor yang penting dalampenggunaan zeolit sebagai pengemban dan sebagaikatalis.
No Peneliti Jurnal Hasil
1 B. Egia Surface properties and hydrocracking activity of Ni-Mo/Zeolite catalysts
Loading Ni-, Mo-, dan NiMo-pada katalis USY menunjukkan konversi perengkahan yang lebih tinggi dibandingkan USY zeolit biasa.
2 Muhammad Nasikin Biogasoline dari Minyak Kelapa Sawit melalui Proses Cracking dan Reaksi Hidrogenasi dengan Katalis Ni-Mo/Zeolit.
Produksi biogasoline yang mengandung C8 sampai C10,dimana komposisinya sama dengan gasoline dari crude oil, didapatkan yield sebesar 11,93%.
3 M. A. Camblor Mild Hydrocracking of Vacuum Gasoil over Ni-Mo/ β-Zeolite Catalysts
β-Zeolite menunjukkan hasil yang bagus pada mild hydrocracking dengan vacuum gasoil.
4 Susilowati Biodiesel dari Minyak Biji Kapuk dengan Katalis Zeolit
Kondisi optimum diperoleh pada rasio minyak : methanol adalah 1:6, jumlah katalis 10 gram, waktu reaksi 50 menit dan yield sebesar 1, 7699%.
No Peneliti Jurnal Hasil
4 Widayat Studi Proses Produksi Dietel Eter dari Etanol dengan Katalis Zeolit berbasis Zeolit Alam
Katalis H-zeolit menghasilkankinerja yang tidak berbedajauh dengan katalis γ-Alumina untuk prosesdehidrasi etanol. Konversietanol meningkat denganpeningkatan temperatur padarentang temperatur 120-240oC dimana konversi etanolterbesar 87,45% padakonsentrasi umpan etanol95% dan temperatur 240oC.
5 Erlan Roesyadi Konversi Minyak Nabati menjadi Green Diesel dan Green Gasoline dengan Proses Hydrocracking dan Hydrotreating pada Katalis NiMo/γ-Al2O3
Dengan menggunakan kataliskomersial NiMo/Al2O3 yangdisuplai dari Sud Chemie,telah dilakukan hydrocrackingminyak sawit yang dapatmenghasilkan produk yangserupa dengan standar BBMdiesel di pasaran.
1.• Tahap sintesis katalis Ni-Mo
berbasis Zeolit
2.• Tahap karakterisasi katalis
3.• Tahap Hydrocracking minyak
nyamplung
Bahan1. Minyak nyamplung2. HCl3. NiCl2.6H2O4. (NH4)6Mo7O24.4 H2O5. Aquadest6. Gas hidrogen
Variabel TetapTekanan gas H2 : 10 atmBahan Baku : minyak nyamplungVolume : 100 ml
Variabel BerubahTemperatur reaksi (oC) = 300;350;375Perbandingan Massa Katalis (gram) : volume
minyak nyamplung = 2:100; 4:100; 6:100; 8:100
KatalisBrunauer Emmett Teller (BET)X-Ray Difftraction (XRD)
ProdukGas Chromatography (GC)
Mencampurkan Zeolit Alam + HCl
Memanaskan hingga suhu 900C
Mengaduk selama 5 jam
Menyaring dan mencuci katalis
Mengoven katalis pada suhu 110 0C
Mengkalsinasi katalis pada suhu 500 0C selama 5jam
Keterangan gambar :1. Magnetic stirrer2. Stirrer3. Labu leher tiga4. Karet sumbat5. Air pendingin masuk6. Kondensor reflux7. Air pendingin keluar8. Thermometer9. Waterbath
Impregnasi Ni dari larutan NiCl2.6H2O danMo dari larutan (NH4)6Mo7O24.4H2O
Mengoven katalis pada suhu 110°C
Mengkalsinasi katalis pada suhu 350°C selama 3 jam
Mendinginkan katalis dengan desikator
Karakterisasi katalis (analisa BET dan XRD)
14
Keterangan gambar :1. Tabung gas H22. Tabung gas N23. Valve tube gas H24. Valve tube gas N25. Reaktor kalsinasi6. Furnace7. Crucible boat8. Katalis9. Panel control furnace10. Tube gas outlet11. Erlenmeyer12. Gas keluar13. Air14. Kompresor
Memasukkan minyak nyamplung dan katalis Ni-Mo/Zeolit sesuai variabel ke dalam reaktor
Hydrocracking
Mengalirkan gas H2 ke dalam reaktor Hydrocracking hingga penuh
Memanaskan reaktor Hydrocracking hingga suhu sesuai variabel
Setelah suhu tercapai, Proses Hydrocracking dilakukan selama 1 jam
Menganalisa hasil dari proses Hydrocracking
Keterangan gambar:1. Tabung gas N22. Tabung gas H23. Valve tube gas N24. Valve tube gas H25. Heater6. Tube reaktor gas N2/H27. Minyak nyamplung8. Pengaduk9. Reaktor10. Thermocouple11. Katalis12. Indikator tekanan reaktor13. Gas outlet valve14. Panel kontrol heater-reaktor
4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
1000000
1100000
1200000
1300000
1400000
1500000
Time-->
Abundance
TIC: 27031301.D
7.35
9.66
9.99
12.69
18.56
19.69
Komponen % berat
Palmitic acid 18.466
Oleic acid 58.131
Stearic acid 11.141
Linoleic acid 12.263
Ni
Mo
20,77
15,93 15,76
26,79
17,10
21,94
36,67
31,58
19,23 18,86
11,72
25,42
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
2 4 6 8
Yiel
d (%
)
Perbandingan massa katalis (gram) : volume minyak nyamplung (ml)
300
350
375
2 : 100 4 : 100 6 : 100 8 : 100
Suhu (oC)
Pengaruh Suhu Proses Hydrocracking terhadapyield Solar, Gasoline, dan Kerosene pada setiap variabelmassa katalis (gram) : volume minyak nyamplung (ml)
Perbandingan yield Solar dan massa katalis (gram):volume minyaknyamplung (ml)
Perbandingan yield Gasoline dan massa katalis (gram):volume minyak nyamplung (ml)
2,32
9,567,62
12,77
18,07
20,84
9,45
14,52
17,2615,70
23,93
3,83
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
2 4 6 8
Yiel
d (%
)
Perbandingan massa katalis (gram) : minyak nyamplung (ml)
300
350
375
2 : 100 4 : 100 6 : 100 8 : 100
Suhu (oC)
Perbandingan yield Kerosene dan massa katalis (gram) : volumeminyak nyamplung (ml)
0
3,05
6,197,15
8,85
4,52
6,29
4,21
7,959,27 9,88
19,20
0
5
10
15
20
25
2 4 6 8
Yiel
d (%
)
Perbandingan massa katalis (gram) : minyak nyamplung (ml)
300
350
375
2 : 100 4 : 100 6 : 100 8 : 100
Suhu (oC)
Pengaruh Suhu Proses Hydrocracking terhadapselektivitas Solar, Gasoline, dan Kerosene pada setiapvariabel massa katalis (gram) : volume minyak nyamplung (ml)
Perbandingan selektivitas Solar dan massa katalis (gram):volume minyaknyamplung (ml)
89,95
55,83 53,3057,35
38,8446,38
69,9762,77
43,27 43,02
25,75
52,47
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
90,00
100,00
2 4 6 8
Sele
ktiv
itas
(%)
Perbandingan massa katalis (gram) : minyak nyamplung (ml)
300
350
375
2 : 100 4 : 100 6 : 100 8 : 100
Suhu (oC)
Perbandingan selektivitas Gasoline dan massa katalis (gram) :volume minyak nyamplung (ml)
10,05
33,49
25,78 27,34
41,0644,06
18,03
28,87
38,8535,83
52,56
7,91
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
2 4 6 8
Sele
ktiv
itas
(%)
Perbandingan massa katalis (gram) : minyak nyamplung (ml)
300
350
375
2 : 100 4 : 100 6 : 100 8 : 100
Suhu (oC)
Perbandingan selektivitas Kerosene dan massa katalis (gram):volume minyak nyamplung (ml)
0,00
10,67
20,92
15,31
20,10
9,5612,00
8,36
17,88
21,15 21,69
39,62
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
2 4 6 8
Sele
ktiv
itas
(%)
Perbandingan massa katalis (gram) : minyak nyamplung (ml)
300
350
375
2 : 100 4 : 100 6 : 100 8 : 100
Suhu (oC)
Perbandingan yield solar, Gasoline dan kerosene pada kondisi optimum
36,67
9,456,29
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
1
Yiel
d (%
)
Perbandingan yield (%) Solar, Gasoline, Kerosene pada kondisi optimum
Solar
Gasoline
Kerosene
Perbandingan selektivitas solar, Gasoline dankerosene pada kondisi optimum
69,97
18,03 12,00
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
1
Sele
ktiv
itas
(%)
PerbandinganSelektivitas (%) Solar, Gasoline, Kerosene pada kondisi optimum
Solar
Gasoline
Kerosene
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan :1. Katalis NiMo/Zeolit dapat digunakan dalam proses hydrocracking
dengan yield tertinggi solar sebesar 36,67%, gasoline sebesar 23,93%dan kerosene sebesar 19,20%.
2. Suhu proses Hydrocracking berpengaruh terhadap yield maupunselektivitas solar, gasoline dan kerosene yang dihasilkan. Daripenelitian diketahui bahwa yield solar paling optimum berada padasuhu 350oC, karena di atas suhu 350oC yield menjadi turun .Sedangkan yield kerosene dan gasoline mengalami kenaikan sampaisuhu 375oC.
3. Perbandingan massa katalis (gram) : volume minyak nyamplung (ml)berpengaruh terhadap yield dan selektivitas. Secara keseluruhanperbandingan massa katalis (gram) : volume minyak nyamplung (ml)paling optimum sebesar 6:100.
4. Penggunaan katalis NiMo/Zeolit mengarah ke fraksi solar.
