PEMBUATAN BIO-GASOLIN DARI MINYAK JARAK PAGAR MELALUI PROSES HYDROCRACKING

(1)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 50

PEMBUATAN BIO-GASOLIN DARI MINYAK JARAK

PAGAR MELALUI PROSES HYDROCRACKING

**Novia*, Kachairisma, Lidya Anggraini**

*Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) 30662

Abstrak

Tanaman jarak pagar memiliki potensi sebagai sumber bahan bakar alternatif, karena memiliki 30 – 50 % mengandung minyak. Salah satu proses pengolahan minyak jarak menjadi bahan bakar alternatif adalah proses hidrocraking. Pada penelitian ini proses hidrocraking digunakan untuk memanfaatkan minyak jarak pagar menjadi produk biogasolin yang bermutu tinggi. Variabel yang digunakan adalah jenis katalis, temperatur, laju alir gas hidrogen dan berat katalis.

Bahan baku yang digunakan pada proses hydrocracking ini adalah minyak jarak pagar dengan katalis Co/Mo Montmorillonit terpilar TiO2. Kondisi optimal yang didapatkan untuk menghasilkan produk

biogasolin bermutu tinggi adalah pada suhu 500o C, laju alir gas 2,5 ml/det dan 2 gram katalis B. % yield produk yang dihasilkan sebesar 77,7127 %.

Kata kunci : Minyak jarak pagar, Biogasolin, Hydrocracking

Abstract

The jarak – fence plants the potential as an alternatif fuel because it contains 30 – 50 % oil. One of some ways processing the oil of jarak into alternatif fuel is hydrocracking. As for this research, the hydrocracking

is used to advantage of jarak’s oil for a high quality biogasoline product. The variables used are the kind of

catalyst, temperature, flow rate hydrogen gas and the weight catalyst.

The material used for hydrocracking process is the jarak’s oil with Co/Mo montmorilonit terpilar TiO2. The

optimum condition obtained to produce high quality biogasoline product is at 500o C, flow rate hydrogen gas 2,5 ml/det, and 2 gram of catalyst B. % Yield Product is 77,7127 %.

Keyword : The jarak – fence plants, Biogasoline, Hydrocracking

1. PENDAHULUAN

Kebutuhan BBM mengalami peningkatan sejalan dengan peningkatan kebutuhan masyarakat akan bahan bakar ini untuk kegiatan transportasi, aktivitas industri, PLTD, aktivitas rumah tangga dan sebagainya. Berdasarkan data Automotive Diesel Oil, konsumsi bahan bakar minyak di Indonesia sejak tahun 1995 telah melebihi produksi dalam negeri dan diperkirakan dalam kurun waktu 10 – 15 tahun lagi, cadangan minyak Indonesia akan habis. Perkiraan ini terbukti karena sering terjadi kelangkaan BBM di beberapa daerah di Indonesia.

Disamping terjadinya kelangkaan BBM, harga minyak mentah saat ini mengalami

peningkatan. Kondisi ini memicu kenaikan harga BBM di berbagai negara termasuk Indonesia. Berbagai upaya diversifikasi energi perlu dilakukan untuk mengatasi kelangkaan BBM di Indonesia. Salah satu upaya diversifikasi energi adalah melalui penyediaan bahan bakar energi yang dapat diperbaharui seperti biogasolin yang dapat dihasilkan dari minyak nabati seperti minyak kelapa, minyak kelapa sawit dan minyak jarak pagar. Penggunaan minyak kelapa dan minyak kelapa sawit sebagai biogsolin dapat mengganggu stok minyak makan nasional, kebutuhan industri oleokimia dan ekspor CPO.

(2)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 51 atom karbon per molekul sedangkan minyak

bumi sebagai bahan baku biogasolin mengadung 8 – 10 atom karbon. Kandungan atom karbon yang lebih besar pada minyak jarak pagar mengakibatkan viskositas minyak jarak pagar lebih tinggi (lebih kental) bila dibandingkan dengan viskositas minyak bumi. Minyak jarak pagar memiliki daya pembakaran yang masih rendah untuk dapat digunakan sebagai bahan bakar. Untuk menghasilkan biogasolin dari minyak jarak pagar ini menggunakan proses hydrocracking. Proses hydrocracking ini memiliki beberapa keuntungan dibandingkan proses lain dalam menghasilkan bio-gasolin. Keuntungan dari proses ini adalah pengolahannya yang efisien, suhu rendah, dapat mengolah bahan – bahan dengan titik sedang ataupun residu menjadi produk – produk gasolin yang beroktan tinggi umpan reforming, minyak – minyak jet, ataupun gas-oil kualitas tinggi. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah

1. Memanfaatkan minyak jarak pagar untuk mendapatkan biogasolin kualitas tinggi melalui proses hidrocraking.

2. Mengetahui pengaruh jenis katalis, laju alir gas hidrogen, temperatur dan berat katalis pada proses pembuatan biogasolin.

Dalam penelitian ini permasalahan yang akan diangkat adalah Bagaimana mendapatkan produk biogasolin kualitas tinggi melalui proses hydrocraking menggunakan bahan baku minyak jarak pagar.

Proses yang digunakan untuk mendapatkan produk biogasolin dilakukan dengan variasi temperatur, Variasi laju alir, Variasi jenis katalis yang berbeda – beda untuk dapat mengetahui katalis yang seterusnya yang akan digunakan dalam proses pembuatan biogasolin ini. Selain itu juga divariasikan berat katalis yang digunakan pada proses pembuatan hidrocraking.

- Dengan semakin naiknya temperatur, maka % Yield produk yang dihasilkan akan semakin bertambah.

- Produk yang dihasilkan akan semakin bertambah dengan bertambahnya laju alir gas hidrogen.

- Jenis katalis yang dipakai akan mempengaruhi % yield produk.

Adapun manfaat yang didapat dalam melakukan penelitian ini adalah

1. Mengetahui proses pembuatan biogasolin dengan kualitas tinggi melalui proses hidrograking.

2. Menambah wawasan mahasiswa mengenai teknik pembuatan biogasolin.

3. Mendapat infomasi tentang pemanfaatan minyak jarak pagar sebagai bahan baku pembuatan biogasolin selain biasa digunakan sebagai bahan baku biodiesel. 4. Sebagai bahan referensi untuk memproduksi

biogasolin pada penelitian – penelitian yang akan datang.

Penelitian ini meliputi proses-proses pembuatan biogasolin dari minyak jarak pagar. Proses yang digunakan adalah proses hydrocracking. Digunakan proses hydrocraking karena menghasilkan biogasolin dengan kualitas oktan yang tinggi. Bahan baku berupa minyak jarak pagar. Katalis yang digunakan adalah Co – Mo montmorilonite terpilar TiO2. Penelitian ini

dilakukan pada skala laboratorium. Lokasi penelitian di laboratorium Penelitian Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Sriwijaya.

Tanaman Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn) berasal dari daerah tropis Amerika Tengah, telah lama dikenal masyarakat Indonesia sejak jaman penjajahan Jepang. Tanaman Jarak banyak dijumpai sebagai pagar pekarangan, juga digunakan sebagai obat serta penghasil minyak lampu. Biji tanaman jarak mengandung persentase minyak yang besar, sehingga mulai dilirik orang untuk digunakan sebagai sumber bahan bakar alternatif dimasa yang akan datang. Dengan memperhatikan potensial tanaman Jarak yang mudah tumbuh pada lahan kritis serta dapat dikembangkan sebagai bahan penghasil BBM, tentunya tanaman ini akan memberikan harapan baru pada pengembangan agribisnis. Disamping untuk menunjang usaha konservasi lahan, tanaman Jarak akan memberikan solusi pada pengadaan. Biogasolin sekaligus akan membuka kesempatan bagi penambahan lowongan pekerjaan dan pendapatan petani. (Tatang H. Soeradjaja, 2005).

Taksonomi Jarak Pagar

Tananam jarak pagar termasuk famili Euphorbiaceae. Tanaman ini satu famili dengan karet dan ubi kayu. Klasifikasi tanaman jarak pagar adalah sebagai berikut (Erliza, dkk, 2007): Divisi : Spermatophyta

(3)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 52 Genus : Jatropha

Species : Jatropha curcas Linn

Sifat Fisik Minyak Nabati dan Minyak Fosil

Tanaman jarak pagar merupakan jenis tanaman perdu dengan tinggi 1 – 7 m bercabang tidak teratur. Tanaman ini memiliki batang berkayu, berbentuk silindris dan jika tergores mengeluarkan getah. Daun tanaman jarak pagar lebar dan berbentuk jantung dengan panjang 5 -15 cm. Bunga tanaman ini merupakan bunga majemuk berbentuk malai dan berwarna kuning kehijauan. Buah tanaman jarak berbentuk telur dengan diameter 2 – 4 cm dan memiliki 3 ruang dengan masing-masing ruang terdapat satu biji yang berbentuk bulat lonjong berwarna coklat kehitaman. Biji ini mengandung minyak dengan rendemen 30 – 50 % dan mengandung toksin sehingga tidak dapat dikonsumsi oleh manusia.

Biji jarak terdiri dari 75% kernel (daging buah) dan 25% kulit dengan komponen kimia seperti pada tabel 1:

Tabel 1. Komponen kimia biji jarak Komponen Jumlah (%) Minyak

Karbohidrat Serat Abu Protein

55 12 12,5 2,5 18

Tabel 2. Sifat Fisika dan Kimia Minyak Jarak Pagar

Karakteristik Nilai Wujud

Warna

ρ78oC μ 20

Indeks Bias Angka Iodium Angka

Penyabunan % FFA (asam oleat)

Bilangan Asam Kelarutan dalam alkohol (20o_C)

Cairan

Bening berwarna kuning dan tidak menjadi keruh meski disimpan dalam waktu yang lama

0,8783 kg/liter 71 cp

1,477 – 1,478 102,8 – 103,1 176 – 181 5 – 80% 0,4 – 4,0 Jernih (tidak)

Cracking adalah proses pemecahan molekul kompleks dari organic molekul seperti karogens atau hidrokarbon berat menjadi sederhana. Produk akhir dari dari cracking sangat bergantung pada suhu dan tergantung pada ada atau tidaknya katalis. Cracking disebut juga pyrolisis, membuat alkane menjadi lebih kecil lagi dan labih bermanfaat. Hidrokarbon cracking adalah proses pemecahan rantai panjang menjadi hidrokarbon yang singkat.

Steam cracking adalah petrochemical proses yang jenuh hidrokarbon yang di pecahkan menjadi lebih kecil, pada umumnya unsaturated. Ini merupakan metode pokok proses industri yang ringan alkanes(atau yang biasa olefins), termasuk ethane dan propene.

Dalam uap cracking sebuah zat cair atau air arang pekat seperti nafta, LPG arau ethane diencerkan dengn uap air panas di dalam ta nur reaksi berlangsung sangat singkat karena suhu reaksi sangat tinggi yaitu sekitar 850o_C.

Zat air arang feed cahaya (seperti ethane, LPG cahaya napthas) memberikan produk yang kaya akan alkana, termasuk ethylene, Propylene, dan butadiene.

Hidrocracking adalah suatu proses perengkahan H-C secara katalys dengan injeksi hydrogen H2 pada tekanan dan temperature tinggi

( 350o C, 660o F), untuk mendapatkan suatu produk yang mempunyai BM rendah.

Pada umumnya proses hydrocracking dapat dipakai untul mengkonversi minyak berat, minyak sedang, dan deasphalting oil menjadi Bensin – Kerosin – Diesel dan minyak pelumas. Berbagai produk hydrocracking dengan berbagai jenis umpan, misalnya :

a. Naphta baik untuk menghasilkan LPG b. Gasoil baik untuk manghasilkan Bensin c. Vac. Gasoil baik untuk menghasilkan Bensin

dan kerosin

d. Vac. Distilate baik untuk menghasilkan Kerosin atau diesel

Kualitas jenis umpan / feed stock berupa deasphalted oil sangat tergantung dari jenis residu dan persentasi deasphaltic oil. Sedangkan impurities deasphalted oil sangat tergantung dari jenis residu dan persentase deasphalted oil antara lain sebagai berikut :

a. Senyawa nitrogen b. Metal

(4)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 53 Senyawa impurities tersebut diatas dapat

merusak katalis hydrocracking atau yang sering disebut dengan racun catalyst. Kondisi operasi proses hydrocracking ini di lakukan pada : a. Tekanan (100 – 2000) psi

b. Temperatur (250o_–₄₅₀o_C)

c. Perbandingan antara gas H2/CH ratio (20

mol), sedangkan konversi sekitar 30 – 70 % wt

Hydrocracking merupakan suatu proses gabungan antara catalytic cracking dan hidrogenasi. Reaksi katalisa dengan menggunakan katalis silica – alumina (zeolit) dan reaksi hidrogenasi dengan platina, Tungsen oksida atau nikel. Jadi proses hidrocracking menggunakan dua katalis yang masing – masing katalis berbeda fungsinya disebut katalis fungsi ganda (dual – function – catalyst).

Reaksi – reaksi pada proses hydrocracking. a. Reaksi hydrocracking pada paraffin

Reaksi pertama terjadi pada catalytic cracking dengan pecahnya paraffin, menghasilkan paraffin titik didih rendah dan senyawa olefin. Artinya terjadi reaksi perengkahan ikatan atom – atom carbon (C) Reaksi kedua adalah reaksi hydrogenasi yaitu reaksi antara hydrogen dan olefine.

1. Reaksi pada katalitik cracking

RCH2CH2CH2CH3 R – CH3 +

CH3CH = CH2

2. Reaksi pada hidrogenasi

CH3CH = CH2 + H2 CH3– CH2–

CH3

CnH2n + H2 CnH2n+2

Untuk paraffin cabang, dihasilkan gas metana (di sebut proses metanisasi)

CH3

R – CH2– CH – R + H2 R – CH2– R +

CH4

Gugus metil ( CH2 ) yang terikat oleh

atom C sekunder akan lebih mudah dipisahkan dari pada terikat oleh atom C terseir. Sedangkan gugus CH3 yang terikat pada atom C kuartener

sangat tahan (resisten) terhadap hydrocracking.

b. Reaksi hidrocracking pada Naphthenik Fungsi hidrogenasi terhadap senyawa hydrocarbon Naphthenik akan menghasilkan normal paraffin dan paraffin cabang dengan jumlah atom C yang sama.

Contoh : Metil siklo pentane di ubah menjadi 2 metil pentane, 3 metil pentane dan n – heksana dengan menggunakan katalis platina atau karbon

c. Reaksi hidrocracking pada Aromatik Pada kondisi normal artinya kondisi layaknya katalitik cracking, hydrocarbon aromatic tidak dapat melakukan reaksi hidrogenasi. Namun bila kondisi operasi operasi berubah, maka senyawa – senyawa aromatic dapat diubah menjadi paraffin, sedangkan aromatic poli inti diubah menjadi mono inti (benzena) dan paraffin yang berat molekulnya rendah (



C6 ).

Contoh hirocracking dari Naphthalen dengan katalis molebdinum oksida – sulfide ( 350 – 500 oC, 650 – 930 oF, 1500 psi H2 )

menghasilkan benzene dan paraffin berat molekul rendah (



C6 ).

Produk utama dari hydrocracking adalah jet bensin, solar, bensin yang mempunyai nilai oktan yang relative tinggi dan pecahan LPG. Semua produk tersebut mengandung belerang dan kontaminant lainnya sangat rendah.

BENSIN (GASOLIN)

Mulanya bensin adalah produk utama dalam industri minyak bumi yang merupakan campuran kompleks dari ratusan hidrokarbon dan memiliki rentang pendidihan antara 30-200

o

(5)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 54 oktan X, dengan 0 < X > 100, jika kualitas

pembakaran bensin tersebut setara dengan kualitas pembakaran campuran X% volum isooktan dan (100-X)% volum n-heptana. Untuk skala bilangan oktan yang lebih besar dari 100 dirumuskan sebagai :

Bilangan Oktan = 100 + PN – 100 PN (performance Number)

Dalam pengujiannya, terdapat dua jenis bilangan oktan yaitu bilangan oktan riset RON (Research Octane Number) dan bilangan oktan motor MON (Motor Octane Number). RON diukur pada kondisi pengujian yang mewakili kondisi di dalam kota, kecepatan rendah dan frekuensi percepatan/perlambatan tinggi. Sedangkan MON diukur pada kondisi pengujian yang mewakili kondisi di jalan raya bebas hambatan, kecepatan tinggi dan frekuensi percepatan/perlambatan rendah. Bilangan oktan yang diumumkan adalah rata-rata aritmatik kedua bilangan oktan tersebut yang kemudian disebut sebagai PON

Penambahan senyawa-senyawa organik logam berat dapat meningkatkan bilangan oktan bensin. Senyawa yang paling efektif dalam meningkatkan bilangan oktan adalah TEL (Tetra Ethyl Lead, Pb(C

2H5)4). Senyawa ini larut dalam

bensin dan dapat mengakibatkan kenaikan yang besar pada bilangan oktan bensin yang ditambahkan. Kenaikan bilangan oktan karena penambahan TEL semakin kecil jika bilangan oktan semula semakin besar. Tetapi, penambahan TEL atau senyawa-senyawa logam berat lainnya dapat mencemari atmosfir dan menjadi racun bagi orang yang menghirupnya, maka digunakanlah senyawa-senyawa pengganti logam berat tersebut yaitu senyawa alkohol dan eter seperti metanol (CH

3OH), etanol (C2H5OH),

Metil Tersier Butil Eter (MTBE), Etil Tersier Butil Eter (ETBE) dan Tersier Amil Metil Eter (TAME). Aditif yang berasal dari eter memiliki afinitas terhadap air yang lebih kecil daripada aditif yang berasal dari alkohol. Bensin yang dicampuri eter lebih tidak menarik air dari udara bebas (adanya air akan merusak mutu bensin).

KATALIS

Katalis memiliki beberapa definisi antara lain:

1. Katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi reaksi kimia pada suhu tertentu, tanpa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri (lihat pula katalisis).

Suatu katalis berperan dalam reaksi tapi bukan sebagai pereaksi ataupun produk.2. 2. Katalis adalah zat yang ditambahkan ke

dalam suatu reaksi dengan maksud memperbesar kecepatan reaksi. Katalis terkadang ikut terlibat dalam reaksi tetapi tidak mengalami perubahan kimiawi yang permanen, dengan kata lain pada akhir reaksi katalis akan dijumpai kembali dalam bentuk dan jumlah yang sama seperti sebelum reaksi.

Katalis memungkinkan reaksi berlangsung lebih cepat atau memungkinkan reaksi pada suhu lebih rendah akibat perubahan yang dipicunya terhadap pereaksi. Katalis menyediakan suatu jalur pilihan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Katalis mengurangi energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya reaksi.

Ada dua macam katalis, yaitu katalis positif (katalisator) yang berfungsi mempercepat reaksi, dan katalis negatif (inhibitor) yang berfungsi memperlambat laju reaksi. Katalis positif berperan menurunkan energi pengaktifan, dan membuat orientasi molekul sesuai untuk terjadinya tumbukan. Sedangkan katalisator dibedakan atas katalisator homogen dan katalisator heterogen.

Katalis dapat dibedakan ke dalam dua golongan utama: katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis heterogen adalah katalis yang ada dalam fase berbeda dengan pereaksi dalam reaksi yang dikatalisinya, sedangkan katalis homogen berada dalam fase yang sama. Satu contoh sederhana untuk katalisis heterogen yaitu bahwa katalis menyediakan suatu permukaan di mana pereaksi-pereaksi (atau substrat) untuk sementara terjerap. Ikatan dalam substrat-substrat menjadi lemah sedemikian sehingga memadai terbentuknya produk baru. katan atara produk dan katalis lebih lemah, sehingga akhirnya terlepas.

(6)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 55 dengan fase zat yang bereaksi maupun zat hasil

reaksi.

2. METODOLOGI

Proses yang diguanakan dalam penelitian ini adalah proses hydrocraking dengan variable operasi sebagai berikut:

1. Variasi jenis katalis : a. Katalis A b. Katalis B c. Katalis C d. Katalis D e. Katalis

2. Variasi laju alir gas hidrogen : a. 0,5 ml/det

b. 1 ml/det c. 1,5 ml/det d. 2 ml/det e. 2,5 ml/det f. 3 ml/det

g. 3,5 ml/det 3. Variasi Suhu :

a. 425oC b. 475oC c. 500o_C

d. 525oC

4. Variasi Berat Katalis : a. 1 gram

b. 2 gram c. 3 gram

Bahan yang digunakan adalah : 1. Minyak jarak pagar.

Minyak jarak pagar yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari pembelian di toko wangi pasar 16 ilir.

2. Katalis

Katalis yang digunakan ini dengan komposisi Co – Mo montmorilonite terpilar TiO2.

Alat yang digunakan sebagai berikut 1. Reaktor Stainlees.

2. Regulator untuk menghasilkan panas dan pengatur suhu

3. Furnace silinder sebagai tempat diletakkannya reaktor

4. Tabung gas hydrogen sebagai pembawa gas atau untuk proses hidrogenasi

5. Termostat terbuat dari pipa tembaga di beri es untuk pemindahan panas gas yang berasal dari Erlenmeyer vakum

6. Botol penampung

Prosedur Penelitian

1. Set gas, caranya yaitu :

a. Buka katup 1 dengan hati – hati

b. Ujung selang di masukkan air sabun, supaya kita dapat mengetahui gasnya sudah keluar atau belum dengan tanda kluar gelembung.

c. Membuka katup 2 dan 3 dengan hati – hati dan control gelembung air sabun, jangan terlalu banyak gelembung (aliran gas jangan terlalu cepat)

d. Ujung selang dipindahkan ke Flowmeter e. Menset kembali katup 2 dan 3 dengan

memperhatikan Flowmeter sesuai dengan laju alir yang diinginkan.

f. Digunakan stopwatch untuk melihat waktu

2. Timbang katalis dan masukkan ke dalam reactor dan set reactor pada Furnace. 3. Setelah semuanya siap (gas siap dan reactor

siap), ujung selang gas hydrogen di letakkan pada pipa gas rekator yang kecil. 4. Sebelum alat dihidupkan, terlebih dahulu

minyak di alirkan untuk menyumbat gas hydrogen.

5. Hidupkan alat sampai suhu 400o_C.

Pertahankan kondisi optimun tersebut selama 2 jam.

6. Tampung gas dan cairan yang terbentuk. 7. Setelah kondisi optimum dilakukan

pengaliran minyak 3 ml per 2 detik secara berulang selama 2 jam (1 x percobaan 250 ml minyak jarak pagar)

1) Mengukur volume piknometer, dengan cara :

a. Membuat system dengan temperature 25oC

b. Mengisi pikno dengan aquadest sampai batas tutup atas pikno c. Merendam pikno dalam water bath

25o_{C ±15 menit}

d. Menimbang pikno dalam keadaan tertutup

e. Mencatat berat pikno lalu hitung volume nya berdasarkan

perbandingan berat pikno dan berat jenis air (lihat tabel)

2) Memisahkan lapisan polar dan nonpolar dengan corong pisah yang kemudian dilanjutkan dengan.

3) Menimbang penampung,lalu mencatat : a. berat produk polar

(7)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 56 c. ρ produk polar

d. ρ produk nonpolar

pikno V

posong pikno W - pikno dalam produk W



produk



Adapun cara menghitung %yield dari biogasolin yang di dapat adalah sebagai berikut :

% 100 x terpakai yang minyak Berat

polar non produk Berat Yield

% 

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berikut data hasil pengamtan dari penelitian yang telah dilakukan. Hasil yang diperoleh dari proses hydricraking berupa biogasolin yang akan dihitung berat jenis produk dan %yield produk yang didapat dari berbagai variable yang dilakukan. Perhitungan berat jenis produk dari berbagai variasi ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai massa jenis yang paling rendah yang mendekati nilai massa jenis bensin (0,77 gr/ml) yang selanjutnya digunakan sebagai acuan untuk proses selanjutnya.

Tabel 3. Data Massa Jenis Produk Pada Variasi Katalis

Variasi Katalis

Berat Jenis Produk (gr/ml) Berat Jenis Polar

Berat Jenis Nonpolar Katalis A 0,9533 0,845 Katalis B 0,9517 0,8431 Katalis C 0,9863 0,8514 Katalis D 0,9688 0,8441 Katalis E 0,9639 0,8498

Hasil penelitian yang dilakukan untuk massa jenis produk pada suhu 400oC dan laju Alir 1 ml/det pada variasi katalis dapat disimpulkan bahwa katalis B memiliki nilai massa jenis produk paling rendah yang merupakan nilai massa jenis yang paling baik karena mendekati dengan nilai massa jenis bensin. Oleh karena itu katalis B akan digunakan untuk proses hydrocraking selanjutnya.

Tabel 4. Data Massa Jenis Produk pada Katalis B dengan Variasi Temperatur

Variasi Temperatur

Berat Jenis Produk (gr/ml) Berat

Jenis Polar

Berat Jenis Nonpolar 425oC 0,9272 0,8624 450oC 0,8155 0,864 475oC 0,8853 0,8769 500oC 0,8062 0,8612 525o_C _0,8107 _0,8678

Hasil penelitian yang dilakukan untuk massa jenis produk pada katalis B dan laju alir 1 ml/det dengan variasi temperatur dapat disimpulkan bahwa suhu 500oC memiliki nilai massa jenis produk paling rendah yang mendekati dengan nilai massa jenis bensin. Oleh karena itu temperatur 500o_{C digunakan untuk}

proses hydrocraking selanjutnya.

Tabel 5. Data Massa Jenis Produk pada katalis B,suhu 500oC dengan Variasi Laju Alir Gas

Hydrogen. Variasi Laju

Alir Gas Hidrogen

Berat Jenis Produk (gr/ml) Berat Jenis

Polar

Berat Jenis Nonpolar 0,5 ml/det 0,71 0,8751

1 ml/det 0,8062 0,8674 1,5 ml/det 0,7777 0,8698 2 ml/det 0,7975 0,8683 2,5 ml/det 0,7956 0,8665

(8)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 57 Tabel 6. Data Massa Jenis Produk pada Variasi

Berat Katalis B

Hasil penelitian yang dilakukan untuk massa jenis produk pada katalis B, suhu 500o_C

dan laju alir gas hidrogen 2,5 ml/det dapat disimpulkan bahwa berat katalis B 2 gram memiliki nilai massa jenis produk paling rendah yang merupakan nilai massa jenis yang paling baik karena mendekati dengan nilai massa jenis bensin.

Dari penelitian yang telah dilakukan variabel yang paling baik untuk mendapatkan biogasolin melalui proses hydrocraking dengan bahan baku minyak jarak pagar adalah katalis B dengan berat 2 gram, laju alir gas hydrogen 2,5 ml/det dan temperatur 500oC

Proses hydrocraking yang dilakukan memperoleh % yield yang berbeda-beda. Hal ini berkaitan erat dengan variabel-variabel penelitian. Jenis katalis, variasi laju alir, variasi suhu dan variasi berat katalis mempengaruhi yield yang diperoleh. Proses hydrocraking dari minyak jarak pagar menghasilkan minyak paling sedikit 6,4574% (katalis D, laju alir 1 ml/det, temperature 400oC) dan paling banyak 77,7127% (2 gram katalis B, laju alir 2,5 ml/det, suhu

Gambar 1. Variasi Katalis Terhadap % Yield

Gambar 1 Menunjukkan Grafik % Yielda pada berbagai macam katalis. Dari gambar tersebut bahwa proses hydrocraking menggunakan minyak jarak pagar yang memberikan hasil produk optimal adalah Katalis B sebesar 14,3328% dengan menggunakan laju alir gas hydrogen 1 ml/det, suhu 400o_C.

Katalis yang digunakan pada proses hidrocraking ini terbuat dari tanah lempung,logam Co-Mo yang terpilar TiO2.

Komposisi logam yang digunakan sangat mempengaruhi aktivasi dari katalis. Katalis B memeliki perbandingan komposisi logam yang tepat dibanding dengan katalis lainnya yaitu 10 gr logam Co dan 13 gr logam Mo.

Gambar 2. Variasi Suhu Terhadap % Yield

Pengaruh temperatur terhadap % Yield yang diperoleh dapat dilihat pada gambar 4.2. Dari gambar tersebut proses hydrocraking menggunakan minyak jarak pagar yang memberikan hasil produk optimal adalah pada variasi temperatur 500o_{C sebesar 67,7434%}

dengan menggunakan laja alir gas hydrogen 1 ml/det dan 2 gram katalis B.

Hal ini dikarenakan proses hidrocraking sangat bergantung pada temperatur. Temperatur yang digunakan pada proses hidrocraking adalah temperatur yang tinggi antara 350oC sampai 525oC. Seperti penelitian yang pernah dilakukan oleh teknik kinia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia pada proses hidrocraking dari minyak canola dengan katalis HZSM-5 dengan kondisi operasi tekanan atmospherik, suhu 400 – 500oC yang menghasilkan fraksi bensin dengan % yield 28,3%.

Variabel Laju Alir Gas Hidrogen Terhadap % Yield

55.1059 55.9617 55.4628

variasi Laju Alir Gas Hidrogen

%

Y

ie

ld

Gambar 3. Variasi Laju Alir Terhadap % Yield

Proses hidrocraking sangat memerlukan hidrogen. Dari hasil penelitian yang telah

21.4325

400 425 450 475 500 525 550

variasi suhu (oC)

%

y

ie

(9)

Jurnal Teknik Kimia No. 5, Vol. 17, Januari 2011 Page | 58 dilakukan dapat disimpulkan bahwa proses

hydrocraking menggunakan minyak jarak pagar yang memberikan hasil produk optimal pada variasi laja alir gas hydrogen adalah laju alir gas hydrogen 2,5 ml/det sebesar 77,7127% dengan menggunakan suhu 500o_{C, 2 gram katalis B. 2,5}

ml/det laju alir gas hidrogen ke reaktor dengan suhu 500oC sudah stabil dibandingkan dengan laju alir gas hidrogen lainnya.

Gambar 4. Variasi Berat Katalis B Terhadap % Yield

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa proses hidrocraking menggunakan minyak jarak pagar yang memberikan hasil produk optimal pada variasi berat katalis B adalah 2 gram katalis B sebesar 77,7127%.

Hal ini dikarenakan perbandingan feed minyak dengan katalis tepat yaitu 200:2. Seperti penelitian terdahulu yang dilakukan oleh anandho wijarnako dkk,Tekinik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia yang menghasilkan produk optimun reaksi pada perbandingan feed minyak dengan katalis 100:1

dengan bahan minyak sawit dan katalis γ -alumina.

4. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain : 1. Pada proses hydrocraking minyak jarak

pagar, jenis katalis, suhu, laju alir gas hydrogen dan berat katalis mempengaruhi nilai berat jenis produk nonpolar.

2. Berat jenis produk nonpolar dari berbagai variebel yang memiliki nilai berat jenis paling rendah adalah yang paling baik untuk proses pembuatan biogasolin karena mendekati berat jenis bensin.

3. Berdasarkan berat jenis produk nonpolar, 2 gram katalis B, 500oC dan laju alir gas

hidrogen 2,5 ml/det memiliki nilai berat jenis yang mendekati berat jenis bensin. 4. Pada proses hydrocraking minyak jarak

pagar, jenis katalis, suhu, laja alir hidrogen dan bert katalis mempengaruhi jumlah yield yang dihasilkan.

5. Berat jenis produk yang mendekati berat jenis bensin memilik jumlah yield yang paling tinggi.

6. jumlah yield yang paling tinggi sebesar 77,7127% dihasilkan pada laju alir gas hydrogen 2,5 ml/det, 500oC dan 2 gram katalis B.

Saran

1. Untuk mendapatkan kualitas biogasolin lebih akurat, hendaknya dilakukan analisa lebih lanjut

2. Agar biogasolin hasil proses hidrocraking menggunakan minyak jarak pagar layak digunakan, hendaknya dilakukan penelitian untuk mengetahui niali oktan.

DAFTAR PUSTAKA

Fasya Ali.1988. Teknologi Minyak dan Gas Bumi. Palembang : UNSRI

Fahrurrozi & Supriyati, Endang.1991. Proses Hidrogenasi Crude Karet Alam. Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. Oii Sang Yean & Bhatia Shubhash. 2007.

Aluminium- containing SBA-15 as

Cracking Catalist for the Production of Biofuel from Waste Used Palm oil. School of Chemical Engineering, University Science of Malaysia.

Oii Sang Yean. 2004. Syntesis of composite material MCM-41/Beta and its catalytic performance in waste used palm oil. School of Chemical Engineering, University science of Malaysia.

Tamuinadu, Pramilia & Bhatia Subhash. 2006. Catalytic cracking of palm oil for the production of biofuels Optimization studies. School of Chemical Engineering, Engineering Campus, University Sains Malaysia.

Wijarnako Anondho. 2006. PRODUKSI BIOGASOLIN DARI MINYAK SAWIT MELALUI REAKSI PERENGKAHAN KATALITIK DENGAN KATALIS