Riza, Bina Restituta & Imam Paryanto
Balai Rekayasa Disain dan Sistem Teknologi - BPPT
Spesifikasi Mutu B-20 di Indonesia dan Perbandingannya
dengan Spesifikasi Biodiesel, Minyak Solar dan
Standard International
Seminar
Kajian Teknis dan Uji Pemanfaatan Biodiesel B-20 pada Kendaraan Bermotor dan Alat Berat Jakarta, 17 Februari 2015
Outline
1. Pendahuluan
2. Standar Bahan Bakar Mesin Diesel
3. Metode Blending Biodiesel dan Minyak
Solar
4. Kontrol Kualitas Bahan Bakar
(Biodiesel, Minyak Solar dan B-xx)
5. Penutup
Balai Rekayasa Disain dan
Sistem Teknologi
•
Core Competency :
• Plant Design for :
• Electricity Technology : Coal & Biomass Power Plant, Geothermal
• Fuel Technology : Biofuels (Biodiesel, etc.)
• Process Industry : Chemicals, Agro Based Industries
R
esearch
D
evelopment
E
ngineering
O
peration
1. Optimum Process Design
2. Improvement of Biodiesel Quality 3. Industrial Application
Goals :
Biodiesel Processing :
•Process Optimization
•Feedstock Diversification
•Product Quality Assessment (SNI 04-7182-2012)
•Product Quality Upgrading
1. Engineering Design: •Conceptual •Basic Design •Detailed Design 2. Construction Commissioning Supervision Promotion Socialization Training Value Proposition :
Enhance the industrial competitiveness
Laboratory Engineering Design Pilot Plant Industrial Application
Role of BPPT in Biodiesel Development to
Government Regulation Implementation
- Promotion - Road test 2013 - Government B10 mandatory program 2014 B20 Joint Road Test 2002
Lab scale Development 2006
2016 B20
BAHAN BAKAR B-xx
• Dalam istilah perdagangan, biodiesel yang dicampurkan dalam minyak solar dinyatakan dalam notasi B-XX. Misalnya, B-10 menunjukkan campuran bahan bakar tersebut mengandung 10%-volume biodiesel dan 90%-volume minyak solar,
• Produksi B-XX dilakukan melalui suatu proses pencampuran (blending) antara Biodiesel dan Minyak Solar PROSES BLENDING (in-line blending atau splash blending),
• Produsen bahan bakar wajib melakukan analisa (Quality Control/QC) dan menyertakan Certificate of Analysis (CoA) untuk setiap produk yang dikeluarkan. Hal ini bertujuan untuk : Melindungi konsumen dan Memberikan jaminan terhadap kualitas produk.
BAHAN BAKAR B-xx
• Standar Bahan Bakar :
(1) Minyak Diesel (B0) : Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013
(2) Biodiesel (B100) : Kep Dirjen EBTKE No. 723 K/10/ DJE/2013
(3) B10 : Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013
• Persyaratan Produk B-XX :
(1) Masing-masing bahan baku Biodiesel dan Minyak Solar memenuhi standar,
(2) Memenuhi kaidah yang ditetapkan dalam Metode Pencampuran (Blending), baik splash blending maupun in-line blending
(3) Kontrol kualitas pada titik tertentu untuk menjamin kualitas produk B-XX
Aspek Bahan Baku dan Proses Biodiesel
1.
Cetane number,
2.
Iodine number,
3.
Cloud point,
4.
Oxidation stability.
Komposisi Asam Lemak
dari Bahan Baku
1. Kinematic viscosity, 2. Flash point, 3. Acid number, 4. Ester content, 5. Free glycerol, 6. Total glycerol, 7. Phosphorous content, 8. Sulfur content,
9. Ash content (sulfated ash), and 10. Water and sediment
Tingkat Kualitas Proses
Biodiesel
SIFAT DAN PARAMETER PENTING BIODIESEL
NO SIFAT & PARAMETER KETERANGAN
1 SOLVENCY (PELARUT) Mild sovent jenis ester untuk pembersih
kerak/sludge dalam tangki storage,
Mempengaruhi beberapa material elastomer (karet alami, dll).
2 KANDUNGAN AIR BERLEBIH Mempengaruhi kejernihan biodiesel,
Menimbulkan karat pada logam tertentu.
3 STABILITAS OKSIDASI YANG
RENDAH
Berkaitan dengan jumlah tak jenuh pada biodiesel,
Dapat menurunkan kualitas biodiesel: angka asam, kadar air dan timbulnya sludge,
Dapat ditingkatkan dengan aditif antioksidan
4 KONTAMINASI MIKROBIAL Terjadi bila biodiesel disimpan lama,
Timbul karena pengaruh akumulasi air di dasar tangki,
Spesifikasi Solar 48 dan 51
(Kep Dirjen Migas No. 978.K/10/DJM.S/2013)
Spesifikasi B-xx (B10)
Spesifikasi Biodiesel (FAME)
(SNI 7182:2012)
PROSES BLENDING BIODIESEL-SOLAR
•
Campuran biodiesel dengan solar dinyatakan dengan notasi B-xx (misal B5
: biodiesel 5% solar 95%)
•
Biodiesel dicampurkan dengan solar dengan sistem batch atau kontinu
17 Februari 2015 Biodiesel Solar MIXER (Volume, RPM, waktu) B-XX V-1 V-2 Biodiesel Solar STATIC MIXER (RPM, waktu) B-XX Ratio Volume BATCH Kontinu
F C Biodiesel Iso Tank Static Mixer F C Diesel Oil Storage To BXX Storage Tank COA & QC QC QC QC COA & QC SOURCE SOURCE
PENGUJIAN MUTU BAHAN BAKAR
(Berdasarkan pengalaman dalam penyiapan bahan bahan bakar B20 untuk Road Test 40.000 km)
16
FULL TEST QUICK TEST KETERANGAN
B0 V -- Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013
B20 V V Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013
B100 V V Kep Dirjen EBTKE No. 723 K/10/ DJE/2013
B20 Quick Test :
Kandungan FAME, Viskositas, Densitas, Kadar air, Angka asam dan Penampilan visual
B100 Quick Test :
Viskositas, Angka asam, Gliserol Total, Gliserol Bebas, Kadar Metil Ester, Kadar air dan kotoran, Stabilitas oksidasi
Full Test vs Quick Test Biodiesel
Parameter Uji (FULL TEST) Faktor yang Berpengaruh terhadap Parameter Uji
Uji Singkat (QUICK TEST) Cetane Number, Cloud Point, Flash
Point, Bilangan Iodine, Densitas
Tergantung pada bahan baku (produsen) Hanya 1x uji saja untuk bahan baku yang sama
Viskositas Tergantung jenis bahan baku dan kesuksesan proses/reaksi
Viskositas Gliserol Total, Temperatur Distilasi
90%, Karbon Residu
Tergantung pada konversi proses Gliserol Total
Angka Asam, Fosfor, Belerang, Korosi Lempeng Tembaga
Tergantung kandungan asam organik dan anorganik
Angka Asam Kadar Air dan Sedimen Tergantung keberhasilan proses “drying”
dan penyaringan
Kadar Air dan Sedimen Gliserol Bebas, Fosfor, Belerang,
Abu Tersulfatkan
Tergantung proses purifikasi (pencucian) Gliserol Bebas Bilangan Ester Hasil perhitungan dari Angka Asam, Gliserol
Total dan Angka Penyabunan
Diwakilkan pada Angka Asam dan Gliserol Total
Stabilitas Oksidasi Tergantung komposisi asam lemak
jenuh/tak jenuh yang terkandung dalam minyak dan “umur” biodiesel
Full Test & Quick Test Solar & B-xx
Hasil Uji Kualitas B20
Perbandingan Karakteristik B100, Bxx, dan B0
Parameter Biodiesel (B100) B-xx (B10, B20, B30) Minyak Solar (B0)
Nilai Kalor (MJ/kg) Min. 37 37-42,7 Min. 42,7 Berat Jenis (kg/m3) 860-890 830-860 815-870 Angka Setana Min. 51 Min. 55 Min. 48 Titik Nyala (degC) Min. 100 60-100 Min. 55 Kandungan Sulfur (%) Maks. 0.01 Maks. 0,30 Maks. 0,35 *) Titik Kabut (degC)
**) Titik Tuang (degC) Min. 18 *) Min. 18 **) Min. 18 **) Viskositas 2,3-6,0 2,5-3,2 2,0-5,0
PENUTUP
•
Keberhasilan kegiatan uji jalan penggunaan B20 pada kendaraan diesel
dimulai dari penyiapan dan kontrol kualitas Biodiesel yang baik.
•
Biodiesel merupakan bahan bakar dengan properties dan karakteristik
yang “mirip” dengan solar, dan bahan bakar B-XX merupakan campuran
antara solar dan biodiesel, sehingga properties dan karakteristiknya
“berada di antara” solar dan biodiesel.
•
Perlu pemahaman yang baik mengenai cara penanganan bahan bakar
biodiesel dan B-XX terutama berkaitan dengan sifat pelarut, viskositas,
biodegradable, stabilitas oksidasi, dan kompatibilitas material serta
kecenderungan terhadap kontaminasi air.
•
Perlu dipersiapkan standard B-XX. Standar bahan bakar (termasuk
parameter uji, batasan nilai parameter dan metode uji) memberikan
jaminan terhadap tingkat kualitas produk dan perlindungan terhadap
pengguna bahan bakar.
24
