Struktur Katalis Zeolite KATALIS ZEOLITE
12 dan asam Lewis. Semakin tinggi keasaman katalis maka pembentukan hasil
semakin cepat. Pembentukan asam Bronsted dan asam Lewis dapat dilihat pada gambar 2.4 dibawah ini :
Gambar 2.4 Situs asam Bronsted dan Asam Lewis pada Zeolite [15] Salah satu katalis sintesis zeolite yaitu ZSM-5. ZSM-5 adalah rasio alkali
SiO
2
Al
2
O
3
yang diperlakukan berbeda dengan zeolite alami. Struktur kristal dari jenis zeolit disusun dengan Si, Al, atau P serta logam transisi dan memiliki ukuran
pori sebesar 10nm [23]. Dengan menggunakan Alkali sintesis ZSM-5 menghasilkan hasil yang lebih tinggi pada konversi minyak. Menyebabkan produk
campuran memiliki minimal lebih dari tujuh puluh komponen yang terdiri dari hidrokarbon berat dan oksigenat dan studi GCMS telah mengidentifikasi bahwa
terdapat senyawa alkana ringan, alkena, air, karbon dioksida, dan karbon monoksida pada
cracking
menggunakan katalis ZSM-5 [2,14,23].
2.4
BIOF UEL
B
iofuel
yaitu salah satu hasil
cracking
yang didefinisikan sebagai bahan bakar padat, cair, gas, hasil konversi dari material-material biologis. Ketersedia
biofuel melimpah, sangat murah sehingga dapat diperbaharui dan ramah terhadap lingkungan.
Biofuel
ini bersifat
biodegradable
, tidak beracun dan biasanya menghasilkan sekitar 60 lebih sedikit karbon dioksida bersih CO
2
dan juga bebas dari sulfur dan nitrogen [14,28].
Sumber utama
biofuel
adalah etanol dan biodiesel, tanpa pasca perawatan lebih lanjut untuk memenuhi standar minyak bumi. Dibandingkan dengan bahan
13 bakar minyak bumi, bio-fuel cair biasanya menunjukkan nilai pH rendah, oksigen
dan kadar air yang lebih tinggi, viskositas yang lebih tinggi dan kepadatan lebih tinggi. Oleh.karena itu, beberapa masalah dapat terjadi ketika digunakan dalam
mesin, seperti korosi dan efisiensi pembakaran yang buruk. Pirolisis dengan
catalytic cracking
telah menjadi solusi, karena dua proses termokimia yang mengkonversi biomassa langsung ke
biofuel
cair, menggambarkan efisiensi energi lebih tinggi dari gabungan gasifikasiFischer Tropsch [9].
Biofuel
memilki campuran oksigen dengan jumlah besar makromolekul, yang hampir melibatkan semua species, seperti ester, eter,
Alde-Hydes
, keton, fenol, asam organik, dan lain-lain. Untuk minyak pirolisis mentah, rata-rata
komposisi yang terlibat 50 - 65 dari komponen organik, 15 - 30 air dan 20 dari fraksi koloid lignin [32]. Untuk mengetahui hasil yang didapat dari
proses
catalytic cracking
dapat dilihat dari besarnya yield OLP dan konversi dengan rumus dibawah ini:
Yield P t [5]
dimana,
desired product
= produk yang diinginkan kg massa umpan
= massa umpam yang direaksikan kg Hasil dari
catalytic cracking
berupa
Organic Liquid Product
OLP yaitu campuran dari
Biofuel
fraksi
gasoline
,
kerosene
dan
diesel
yang dapat dilihat padatabel 2.3.
Tabel 2.3 Komponen
Biofuel
, Suhu dan Ikatan Karbon Hasil Destilasi [9,29] No.
Fraksi Suhu destilasi
o
C Ikatan karbon
1 Gasoline
60-120 C
7
-C
11
2 Kerosene
120-180 C
12
-C
16
3 Diesel
180-200 C
17
-C
22
Produk
biofuel
dipengaruhi oleh suhu, seperti produk diesel pada suhu rendah diperoleh
yield
yang lebih besar [17]. Salah satu komponen
biofuel
yaitu
light
alkena yang mengalami reaksi oligomerisasi untuk menghasilkan campuran alkena berat dan alkana yang spesifik yang ada dalam fraksi bensin, diesel dan
minyak tanah. Hidrokarbon aromatik diproduksi dari reaksi aromatisasi, alkilasi
14 dan isomerisasi olefin berat dan parafin. Padatan juga diproduksi dalam jumlah
yang cukup pada kondensasi langsung minyak sawit dan polimerisasi aromatik [2,18].
2.5
ORGANIC LIQUID PRODUCT
Organic Liquid Product
OLP adalah produk cair dari proses
catalytic cracking
yang mengandung komponen organik yang berbeda yang dapat diklasifikasikan dalam beberapa kelompok yaitu asam organik, aldehid, parafin,
olefin rantai pendek, hidrokarbon aromatik dan aromatik siklik. Dalam mengidentifikasi OLP, maka diperlukan analisa komponen menggunakan gas
kromatografi GC.
Cracking
biomassa menghasilkan produk
sludge
, padat dan cair, yang kualitatif dan kuantitatif dianalisis menggunakan GC-MS untuk mengetahui
senyawa dengan molekul rendah [30]. Kromatografi gas GC adalah metode yang umum digunakan untuk menganalisis gas yang dihasilkan dari berbagai proses
kimia. Misalnya,
Torrefaction
adalah metode untuk perlakuan awal biomassa agar membuatnya lebih cocok dalam aplikasi bioenergi yang menggunakan GC untuk
mengkarakterisasi produk terbentuk selama proses tersebut [31]. GC dengan spektroskopi massa digunakan untuk hasil yang terkondensasi
dan gas tidak terkondensasi. Konfigurasi GC memiliki peran penting dalam mengidentifikasi senyawa yang akurat dalam gas. Kombinasi yang berbeda
detektor seperti termal, api dan foto ionisasi detektor dikombinasikan dengan spektrometer massa [31].