5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 MINYAK KELAPA SAWIT
Kelapa sawit Elaeis guianensis berasal dari Afrika [16]. Buah sawit ini adalah sumber dari minyak sawit yang diekstrak dari buahnya dan minyak inti
sawit yang diekstrak dari bijinya [17]. Indonesia merupakan produsen minyak sawit
Crude Palm Oil
terbesar di dunia dengan volume mencapai 25 juta ton tahun 2012 dan devisa ekspor yang dihasilkan dari sektor kelapa sawit tahun 2012
tercatat US 19,65 miliar atau sekitar 200 triliun rupiah [18]. Jumlah produksi minyak sawit global dapat dilihat pada gambar 2.1, dimana
sejak tahun 2006 Indonesia menjadi penghasil minyak sawit terbesar di dunia melewati Malaysia.
Gambar 2.1 Produksi Minyak Sawit Global [18]
Minyak kelapa sawit memiliki beragam jenis produk turunan yang memiliki fungsi dan nilai yang berbeda untuk setiap tingkatannya. Produk turunan dari
minyak sawit dapat dilihat dari tabel 2.1.
Universitas Sumatera Utara
6
Tabel 2.1 Jenis Produk Turunan Minyak Sawit [18] Tingkatan Proses
Jenis Produk
Bahan baku tingkat 1 Buah sawit, kernel sawit,
crude palm oil
Produk Hilir tingkat 1
Palm kernel millexpeller, crude palm stearin, crude palm olein, crude palm
kernel olein, crude palm kernel stearin, refined bleached deodorized RBD
palm stearin, RBD palm oil, RBD palm kernel oil, palm fatty acid destilate
PFAD
Produk Hilir tingkat 2
RBD palm olein
curah dan
RBD palm olein
dalam kemasan bermerek,
RBD palm stearin
Produk Hilir tingkat 3 4 Margarine,
shortening
, sabun padat,
Special Fats
CBS-
Cocoa Butter
Substitute
CBA Asam palmitat surfaktan, plastisizer,
asam palmitat lilin,crayon, asam stearat rubber grade, asam stearat
stabilizer,
coating, asam
oleat surfaktan,
MCT farmasi,
PK diethonamide
foam booster
, alkohol detergents,
monodigliserida stabilizer
Gas metan, hidrogen, listrik ET, pulppaper, briket arang,
biolubricant
, papan
partikel, anti
oksidan betakaroten, tokoferol, tokotrienol,
mineral oil surfactant
, bioavtur bahan bakar jet, bioplastik dan
biochemicals
2.2
PALM OLEIN
Palm olein adalah fraksi cair yang diperoleh dengan fraksinasi minyak sawit setelah proses kristalisasi pada suhu yang dikontrol. Karakteristik fisik dari
palm olein
berbeda dari minyak sawit [4]. Secara keseluruhan proses penyulingan minyak kelapa sawit tersebut dapat menghasilkan 73 olein, 21 stearin, 5
PFAD
Palm Fatty Acid Distillate
dan 0.5 buangan [20].
Palm olein
dapat dikonversi menjadi biofuel dapat karena
palm olein
memiliki rantai karbon yang panjang. Salah satu krtiteria dalam menentukan minyak yang cocok sebagai bahan
baku untuk menghasilkan biofuel adalah komposisi dari umpan tersebut. Komposisi dari minyak tersebut akan menentukan sifat dari biofuel yang
Universitas Sumatera Utara
7 diperoleh [13] dan juga akan mempengaruhi yield dan komposisi produk yang
dihasilkan [9]. Adapun komposisi dari asam lemak dari
palm olein
ditunjukan pada tabel 2.2.
bawah
Table 2.2 Komposisi Asam Lemak dari
Palm Olein
[21] Nama Asam Lemak
Jumlah C Komposisi
Laurat 12:0
0.3 Miristat
14:0 1,0
Palmitat 16:0
39,8 Palmitoleat
16:1 0,2
Stearat 18:0
4,4 Oleat
18:1 42,2
Linoleat 18:2
11,2
Linolenic
18:3 0.4
Arahidic
20:0 0,4
Dari tabel 2.2 dapat dilihat bahwa komposisi dari palm olein didominasi oleh asam lemak tak jenuh. Kandungan asam lemak jenuh dan tak jenuh dalam
trigliserida mempengaruhi proses
catalytic cracking,
tranformasi dari asam stearat asam lemak jenuh memberikan yield yang tinggi untuk fraksi gasoline dan
produk gas apabila dibandingkan dengan asam oleat asam lemak dengan ikatan rangkap [22].
2.3
CATALITYC CRACKING
Catalytic cracking
adalah proses pemutusan rantai karbon dari molekul hidrokarbon. Proses ini sangat penting dalam industri
refinery
. Tujuan utama dari
catalytic cracking
adalah untuk mengkonversi umpan dalam fraksi berat menjadi molekul hidrokarbon lebih rendah [23]. Sebelum adanya
catalytic cracking
,
thermal cracking
merupakan proses utama yang tersedia untuk mengkonversi bahan baku menjadi produk yang lebih ringan [24].
Catalytic cracking
lebih baik dibandingkan termal
cracking
karena menggunakan suhu yang lebih rendah, menghasilkan gasoline dengan oktana tinggi dan fraksi minyak berat lebih rendah
[25]. Proses
catalytic cracking
telah banyak dilakukan untuk merengkah rantai karbon dari minyak tumbuhan.
Catalytic cracking
pada minyak tumbuhan adalah
Universitas Sumatera Utara
8 cara lain untuk memproduksi bahan bakar cair yang mengandung linear dan siklo
paraffin, olefin, aldehid, keton dan asam karboksilat [16]. Produk biofuel yang dihasilkan seperti fraksi diesel dan fraksi gasoline bisa menjadi alternatif bahan
bakar dari minyak tumbuhan atau lemak yang ramah lingkungan karena bebas dari nitrogen dan sulfur mengurangi efek rumah kaca dan polusi udara lokal [26].
Proses
cracking
pada minyak nabati atau lemak hewani berlangsung dalam dua langkah berbeda yang berturut-turut. Tahap pertama ditandai dengan
pembentukan asam lemak dengan konsentrasi tinggi, karena dekomposisi termokimia triasilgliserida. Tahap kedua ditandai dengan degradasi asam lemak
yang dihasilkan pada tahap pertama yang mengarah pada pembentukan hidrokarbon dengan konsentrasi tinggi [7]. Adapun mekanisme proses
cracking
dari trigliserida dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini:
Gambar 2.2 Mekanisme Umum Proses
Catalytic Cracking
Trigliserida [34] Dalam mekanisme reaksi di atas molekul trigiserida diuraikan menjadi
heavy oxygenated
hidrokarbon seperti asam lemak, keton, aldehid dan ester untuk
Universitas Sumatera Utara
9 mencapai produk lain dimulai dengan pemutusan dari ikatan C-O dan C-C. Pada
dekomposisi termal trigliserida dan
heavy oxygenated
hidrokarbon selalu diawali selalu diawali pada suhu 240-300
o
C [34]. Setelah tahap pertama tahap kedua adalah perengkahan
heavy
hidrokarbon dan
oxygenated
menjadi parafin dan olefin rantai panjang dan pendek, CO
2
, CO, H
2
O dan alkohol.
Light
olefin akan mengalami proses reaksi oligomerisasi yang dapat digunakan seperti gasolin,
kerosene dan diesel [36]. Alur reaksi yang terjadi dapat berbeda bergantung pada ikatan rangkap yang ada pada
heavy oxygenated
hidrokarbon [34].
Catalytic cracking
minyak nabati menggunakan katalis padat untuk meningkatkan yield produk.
Catalytic cracking
digunakan untuk menurunkan konsumsi energi untuk mengkonversi umpan menjadi menjadi fraksi ringan
seperti gasolin [27]. Proses
catalytic cracking
salah proses untuk memproduksi biofuel yang dikonversi dari minyak tumbuh-tumbuhan selain proses transesterifikasi.
Perbedaan produk yang dihasilkan dari proses transesterifikasi dan
catalytic cracking
dapat dilihat pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Konversi Minyak Sawit menjadi
Biofuels
[16]
2.4 ZEOLITE ZSM-5
Kategori