Hasil dan Diskusi Studi pengaruh temperatur

SEMINAR NASIONAL FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNIK KIMIA 2007 Surabaya, 15 November 2007 Diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Kimia FTI ITS SP7-4 meliputi rasio jumlah zeolit alam terhadap volume spiritus yang digunakan dan waktu reaksi serta variabel termis yang diteliti yaitu temperatur. Dengan menentukan variabel tersebut maka diharapkan akan adanya hubungan yang sistematik antar variabel serta dapat ditentukan variabel yang mana yang paling berpengaruh terhadap proses peningkatan yield gasolin.

3. Hasil dan Diskusi

Basis operasi untuk penelitian ini adalah karakter dan persen yield gasolin. Pada saat penelitian, setelah proses kenaikan temperatur dan tekanan berada pada kondisi yang diinginkan, proses dilakukan selama waktu reaksi. Kisaran yang dipelajari untuk waktu 1-3 jam, temperatur 250-400 C dan rasio zeolit alamspiritus 0,10, 0,13 dan 0,17 VV. Data hasil penelitian diarahkan untuk dapat melihat pengaruh ketiga variabel tersebut terhadap tingkat keberhasilan konversi spiritus menjadi gasolin dalam Fixed Bed Reactor dengan menggunakan recycle produk bottom reaktor. Sehingga dalam penelitian ini diperlukan analisa secara spesifik terhadap karakter dan yield gasolin yang dihasilkan. Hasil yang diperoleh diproyeksikan ke dalam bentuk grafik yang menghubungkan karakter dan yield gasolin terhadap variabel proses sehingga akan terlihat sejauh mana masing- masing variabel proses mempengaruhi hasil penelitian. Persen volume distilasi terhadap temperatur didih memberikan satu hubungan yang sangat signifikan terhadap karakter gasolin yang dihasilkan. Volume distilat memberikan gambaran komposisi dari komponen gasolin untuk setiap temperatur tertentu pada rentang Initial Boiling Point IBP hingga temperatur End Point EP. Grafik hubungan volume terhadap temperatur dapat dilihat pada grafik berikut. Dari grafik dilihat pada temperatur 400 C garis operasi hasil penelitian cenderung berimpit dengan garis operasi premium. Kondisi ini terjadi pada semua rasio zeolit 0,17 dan 0,13 dan 0,10 VV dengan waktu 1, 2, dan 3 jam. Gambar. 2. Grafik Volume Distilasi terhadap Temperatur Didih C pada kondisi operasi 400 C dan waktu 1 jam Temperatur berperan penting pada reaksi kimia, hal ini menyangkut berbagai peristiwa pada pemutusan ikatan molekul dan reposisi struktur guna menyusun senyawa baru. Pengaruh temperatur terhadap persen yield pada penelitian ini memberikan kondisi yang baik pada kisaran temperatur 350 C dan 400 C dianalisis pada kisaran rasio zeolitspiritus pada 0,17 VV dan waktu reaksi 3 jam. Terlihat bahwa yield gasoline makin baik dengan meningkatnya temperatur reaksi. Pengaruh temperatur dengan naiknya persen yield gasolin jika ditinjau dari perilaku molekul-molekul spiritus akibat adanya kalor dapat dianalisis bahwa, molekul-molekul spiritus akan mendapatkan energi kinetik yang cukup sehingga kecepatan molekul akan menjadi lebih tinggi. Peningkatan rasio zeolit alamspiritus berarti meningkatkan volume zeolit di dalam reaktor. Peningkatan volume zeolit akan memberikan efek ruang yang tersedia untuk proses reaksi, hal ini diakibatkan laju penyerapan meningkat. Jika dihubungkan dengan peristiwa kemisorpsi, penambahan volume zeolit dalam reaktor akan memberikan keadaan setimbang penyerapan. Kenaikan persen yield akibat pengaruh peningkatan rasio zeolit alamspiritus jika ditinjau secara lebih fokus terhadap kerja zeolit sebagai katalis, hal ini diakibatkan keterlibatan pusat aktif bronsted dalam mengkatalisis reaksi sintesis hidrokarbon dari metanol bekerja sangat baik, dimana zeolit dalam menyumbangkan proton kepada senyawa metanol untuk membentuk ion karbonium sangat aktif. Waktu reaksi akan mempengaruhi yield serta karakter gasolin yang dihasilkan. Pengaruh waktu reaksi pada penelitian ini memberikan kondisi yang signifikan pada waktu reksi 2 jam dan 3 jam. Kenaikan waktu di bawah kondisi nominasi akan menaikkan persen yield sebesar 57,57. Pengaruh waktu reaksi memberikan efek yang sangat signifikan terhadap persen yield gasolin karena lamanya waktu akan memberikan waktu yang cukup bagi reaktan untuk memaksimalkan pemanfaatan energi panas yang diberikan, sehingga perpindahan elektron SEMINAR NASIONAL FUNDAMENTAL DAN APLIKASI TEKNIK KIMIA 2007 Surabaya, 15 November 2007 Diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Kimia FTI ITS SP7-5 antara reaktan dengan zeolit juga mempunyai waktu yang cukup untuk dapat berinteraksi secara kemisorpsi. Semakin lama, kemampuan zeolit akan mengalami penurunan akibat menutupnya permukaan zeolit. Tabel 1. Perbandingan Karakter Gasolin Hasil Penelitian dengan Gasolin Pertamina UPIII Plaju No PEMERIKSAAN SATUAN METODE STANDAR PERTAMINA HASIL PENELITIAN 1 Spec Gravity at 6060 F - ASTM D-1298 0,70 0,85 0,7480 0,7398 2 Gravity API at 60 F - ASTM D-287 50 62 57,7 61,3 3 Distillation: Initial Boiling Point, C ASTM D-86 MIN-35 36 51 10 vol recovered, C 53 54 20 vol recovered, C 60 55 30 vol recovered, C 67 58 40 vol recovered, C 77 72 50 vol recovered, C 90 82 60 vol recovered, C 108 95 70 vol recovered, C 129 115 80 vol recovered, C 152 133 90 vol recovered, C 177 135 Final Boiling Point, C MAX-205 205 158 Loss, vol 0,5 0,5 0,5 Residu vol 0,5 0,5 0,5 4 Characterization Factor - UOP-375 9,6 11,9 9,90 11,83 5 Octane Number RON ASTM D-2699 MIN-88 88 90 6 Belerang W MAX-0,5 0,2 - 7 Pb W MAX-0,5 0,3 - 8 PONA Analysis ~ Paraffins, vol ASTM D-2002 - 39,60 54,310 ~ Olefins, vol ASTM D-1219 - 47,40 28,790 ~Naphthenes, vol ASTM D-2159 - 0,55 1,930 ~ Aromatics vol ASTM D-1319 - 12,45 14,970 9 NHV BtuLb BTUlb Calculated MIN-17890 18733 18921

4. Kesimpulan