28
4.5 PENYEBARAN
KOMPOSISI BIOFUEL
PADA BERBAGAI
TEMPERATUR DAN WAKTU REAKSI
Penyebaran komposisi biofuel pada temperatur 375-450
o
C dan waktu reaksi dari 60-150 menit dapat dilihat dari gambar berikut, dimana distribusi
produk dikelompokkan berdasarkan ikatan karbon yang dikelompokkan atas: ikatan karbon C
5
-C
12
yang diidentifikasikan sebagai gasolin, ikatan karbon C
13
- C
14
dan C
15
-C
17
yang diidentifikasikan sebagai bahan bakat jet dan kerosen dan ikatan karbon C
18
-C
28
yang diidentifikasikan sebagai gas oil diesel [37]. Pengelompokan biofuel berdasarkan jumlah ikatan karbon ini didasarkan atas
hasil analisa GC tanpa melalui proses fraksinasi liquid product
Gambar 4.5 Pola Penyebaran Komposisi Biofuel Pada Berbagai Temperatur dan Waktu Reaksi
Gambar diatas menunjukkan pola penyebaran komposisi biofuel terhadap waktu dan temperatur reaksi pada ikatan karbon C
6
-C
12
, C
14
-C
16
dan C
18
-C
28
. Dari hasil analisa bahan baku diketahui bahwa palm olein memiliki rentang karbon
antara C
12
-C
20,
namun dari hasil analisa liquid product diketahui bahwa biofuel yang diperoleh memiliki rantai karbon C
12
rantai terpendek bahan baku dan C
20
rantai terpanjang bahan baku. Keberadaan produk dengan ikatan karbon dibawah C
12
membuktikan proses cracking perengkahan telah terjadi selama reaksi, namun keberadaan produk dengan rantai karbon diatas C
20
375
o
C 400
o
C 425
o
C 450
o
C
C
28
-C
32
C
18
-C
28
C
14
-C
16
C
6
-C
12
Universitas Sumatera Utara
29 mengindikasikan telah terjadi proses polimerisasi pada waktu yang bersamaan
saat terjadi reaksi. Hasil analisa dari bahan baku juga menunjukkan bahwa kandungan asam lemak tak jenuh ada ikatan rangkap lebih dominan
dibandingkan dengan kandungan asam lemak jenuh. V.P. Doronin et al 2013 menyatakan bahwa besarnya jumlah ikatan tidak jenuh pada asam lemak yang
terkandung pada trigliserida akan meningkatkan pembentukan hidrokarbon aromatik [22]. Pembentukan hidrokarbon aromatik dapat mengalami proses
polimerisasi [36] membentuk hidrokarbon dengan rantai panjang. Jika penyebaran komposisi ditinjau berdasarkan penambahan waktu reaksi
diberbagai rentang temperatur, beberapa kondisi menunjukkan nilai yang fluktuatif pada penyebaran liquid product. Fluktuasi nilai dari distribusi liquid
product terhadap pengaruh suhu dan waktu reaksi juga dipeoleh dalam penelitian
yang dilaporkan oleh Nurjannah Sirajudin et al 2013 [8] dan Wara Dyah Pita Rengga et al 2015 [38]. Hal ini dapat disebabkan oleh banyaknya kemungkinan
reaksi yang dapat terjadi dari proses catalytic cracking minyak sawit, dimana dalam alur proses catalytic cracking minyak sawit yang dilaporkan oleh
Taufiqurrahmi dan Subhash Bathia 2011 diketahui bahwa terdapat beberapa reaksi terjadi yakni reaksi deoksigenisasi, oligomerisasi pada light olefin,
aromatisasi, alkilasi, isomerisasi dan polimerisasi [36], yanga mana berbagai mekanisme reaksi yang terjadi ini dapat mempengaruhi komposisi ataupun
penyebaran dari biofuel yang dihasilkan. Komposisi asam lemak jenuh yang besar dalam bahan baku ini juga berpengaruh pada komposisi ikatan karbon dari
liquid product ini, dikarenakan besarnya komponen asam lemak tak jenuh yang
dapat menghasilkan hidrokarbon aromatik yang cenderung untuk terpolimerisasi. Hal ini dikonfirmasi oleh hasil analisis liquid product dimana terdapat komponen
ikatan karbon C
20
yang mana jumlah karbon ini lebih besar dari jumlah karbon pada bahan baku, hal ini mengindikasikan telah terjadi polimerisasi dalam proses
catalytic cracking yang dilakukan diakibatkan besarnya kandungan asam lemak
tak jenuh dalam bahan baku. Dari hasil penelitian diperoleh nilai yield teringgi dari liquid product
dengan rantai C
6
-C
12
pada suhu 450
o
C dan waktu reaksi 60 menit dengan nilai 55,65 , liquid product dengan rantai C
14
-C
16
pada suhu 375
o
C dan waktu reaksi
Universitas Sumatera Utara
30 150 menit dengan nilai 20,98 dan liquid product dengan rantai C
18
-C
28
pada suhu 425
o
C dan waktu reaksi 60 menit dengan nilai 66,11 . Jika nilai ini dibandingkan dengan yield liquid product tertinggi pada suhu 400
o
C saat waktu reaksi 120 menit komposisi yang diperoleh adalah C
6
-C
12
sebesar 22,95 , C
14
- C
16
sebesar 19,52 dan C
18
-C
28
sebesar 57,53 . Kondisi ini tidak ideal untuk menghasilkan produk dengan jumlah karbon rendah C
12
, namun lebih mengarah pada pembentukan produk dengan jumlah karbon besar C
18
. Apabila ditinjau pada nilai komposisi rantai karbon terbesar C
6
-C
12
pada suhu 450
o
C saat waktu reaksi 60 menit nilai yield liquid product sebesar 74,06 , nilai ini lebih
kecil dibandingkan nilai liquid produk tertinggi sebesar 84,82 . Hal ini menunjukan kondisi operasi saat perolehan yield liquid product tertinggi dapat
berbeda dengan kondisi operasi saat perolehan komposisi biofuel dengan rantai rendah terbesar.
Dari hasil penelitian juga diketahui bahwa cracking untuk menghasilkan produk dengan rantai karbon rendah cenderung dihasikan pada temperatur tinggi
yakni 450
o
C pada semnua waktu reaksi dan 425
o
C saat waktu reaksi 90-150 menit. Produk dengan rantai karbon panjang cenderung dihasilkan pada proses
cracking saat temperatur yang dugunakan lebih rendah yakni 375, 400 dan 425
o
C pada waktu 60 menit.
Universitas Sumatera Utara
31
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori