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
Zeolite adalah kristal alumina silikat yang memiliki bentuk pori teratur [24]. Zeolite merupakan salah satu kelompok penting dari katalis padat. Dalam industri
petrokimia zeolite digunakan untuk perengkahan cracking dan isomerisasi [12]. Identifikasi zeolit sebagai mineral bermula pada 1756 ketika mineralogi swedia,
Fredrich Cronstet, mulai mengumpulkan beberapa kristal yang terbentuk dari
Palm Oil
Catalytic Cracking Transesterification
MeOH
Biodiesel Methyl Esters
Glyserin Gasoline, kerosene,
diesel, olefin, aromatik
Universitas Sumatera Utara
10 tambang tembaga di Swedia. Kristal tersebut diberi nama zeolit yang dari bahasa
Yunani berarti batu didih, yang memiliki kemampuan untuk berbuih saat dipanaskan sampai sekitar 200 °C [28].
Dasar bangunan silika-alumina dari zeolit adalah tetrahedral. Masing-masing tetrahedral terdiri dari atom silika atau alumina pada bagian tengah tetrahedral
dengan atom oksigen pada bagian sudut [24].
Gambar 2.4 Struktur Bangun Utama dari Zeolit [29] Unit bangun utama dari zeolit kemudian membentuk unit bangun kedua
SBU yang mana dapat berbentuk polihedral sederhana seperti kubus, prisma heksagonal atau oktahedral. Gabungan unit kedua tersebut akan membentuk
rangka dari zeolit [30]. Rumus molekul dari zeolit adalah
M
xn
[AlO
2 x
SiO
2 y
]·wH
2
O, dimana M adalah kation alkali atau alkali tanah, n adalah valensi dari kation, w jumlah dari molekul air per unit sel, x and y adalah jumlah total
dari tetrahedral per unit sel, and rasio yx selalu memiliki nilai dari 1 sampai 5, meskipun untuk zeolit silika, yx dapat bernilai 10 sampai 100 [29].
Saat ini lebih dari 150 zeolit yang telah disintesis. Beberapa zeolit sintesis yang umum adalah zeolit A, X, Y dan ZSM-5 [28]. Komisi dari International Zeolite
Association IZA memberikan informasi dari semua tipe zeolit. Ada tiga kode huruf seperti : FAU untuk X dan Y zeolit, MFI untuk ZSM-5, LTA untuk zeolit A dan
lainnya sebagai tanda dari masing-masing struktur zeolit [30]. Jenis dari ukuran dan model oksigen packing dari zeolit dapat dilihat dari table 2.3.
Table 2.3 Karakteristik Beberapa Katalis [27]
Katalis Kristalinitas Struktur
Ukuran pori
A
o
Luas permukaan
m
2
g Kation Selektifitas
Silica Amorf
Na 114
211 Netral Tidak
Ɣ-Silika Amorf
Na 149
241 Netral Tidak
Silica- Amorf
Na 31,5
321 Netral Tidak
Universitas Sumatera Utara
11 Alumina
USY Sangat
mengkristal Cubic
7,4 H
Modernite Sangat mengkristal
Ortohombik 6,7 112
H Erionite
Sangat mengkristal
Heksagonal 3,8 “N”
Sangat tinggi
ZSM-5 Sangat
mengkristal Tetrahedral 5,5
425 H
Sangat tinggi
Penggunaan katalis dapat menurunkan konsumsi energi yang digunakan dalam reaksi. Adapun peran katalis H-zeolite dalam proses catalytic cracking dapat
dilihat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5 Mekanisme Proses Catalytic Cracking Menggunakan Katalis H- Zeolite [31]
Adapun sifat fisika dan sifat kimia dari ZSM-5 CBV5524G dapat dilihat dari tabel 2.3 dibawah ini:
Tabel 2.3 Sifat Fisika dan Sifat Kimia ZSM-5 [32]
Rasio mol SiO
2
Al
2
O
3
50 Bentuk kation
Ammonium Luas permukaan
425 m
2
g Dekomposisi produk
Melepaskan ammonia Penyerapan air
Menyerap air dari udara dan fluida
Universitas Sumatera Utara
12
2.5 POTENSI EKONOMI BIOFUEL DARI PALM OLEIN
