Karakterisasi aspalten dari aspal uton dan produk hidrorengkahnya

MUNIFAH, Ifah, Dr. Mudasir, M.Eng

2003 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Dalam penelitian ini telah dilakukan analisis aspal Buton (asbuton) dan aspalten serta produk hidrorengkah aspalten pada berbagai variasi kondisi reaksi yang berupa fraksi gas, cair, dan padat (residu). Aspalten merupakan fraksi dari aspal Buton yang tidak larut pentana-terlarut benzena (fraksi PIBS). Analisis asbuton meliputi analisis dan ultimat, sedangkan analisis aspalten meliputi analisis proksimat dan ultimat, spektroskopi IR (Infra Red), dan 1H-NMR (Nuclear Magnetic Resonance). Produk hidrorengkah berupa gas H2S dianalisis dengan metode titrasi iodometri, sedangkan produk cairan dipisahkan dengan metode destilasi pengurangan tekanan (40 mmHg) menjadi fraksi bensin (t.d 700C/40 mmHg; 1500C/760 mmHg), diesel (t.d 1300C/40 mmHg; 3100C /760 mmHg) dan residu (t.d>1300C/40 mmHg; >3100C/760 mmHg). Fraksi bensin, diesel, dan cairan hasil hidrorengkah (CHH) aditif antrasena dianalisis dengan kromatografi gas-spektra massa (GC-MS). Residu hasil pemisahan produk hidrorengkah dianalisis dengan spektroskopi IR dan juga dengan menggunakan metode kromatografi kolom adsorpsi pada pipa kolom gelas berisi silika gel yang dielusikan secara berkelanjutan dengan menggunakan eluen n-pentana (45 mL), n-pentana (40 mL), n-pentana/CH2Cl2 (4:1 v/v, 75 mL), dan CH2Cl2/metanol (9:1 v/v, 75 mL) untuk memisahkan senyawa jenuh, polar dan aromatis sehingga yang didefinisikan sebagai senyawa jenuh-1 (S-1), jenuh- 2 (S-2), aromatis (A) dan polar (P). Masing- masing eluat tersebut dianalisis dengan GC-MS. Hasil analisis proksimat-ultimat memperlihatkan bahwa aspalten memiliki kandungan air, H/C, dan abu yang lebih rendah daripada asbuton, kandungan zat volatilnya lebih tinggi dari asbuton, dan memiliki panas pembakaran (HHV) yang jauh lebih tinggi (29,341 kJ/g) dibanding asbuton (8,510 kJ/g). Hasil analisis struktural dari spektroskopi IR dan 1H-NMR memperlihatkan bahwa aspalten sebagian besar terdiri dari gugus parafinik metilena dan beberapa senyawa aromatik dengan kandungan heteroatom seperti N dan S. Hasil analisis produk hidrorengkah berupa gas H2S diperoleh rata-rata 4%. Hasil pemisahan CHH didominasi oleh produk berupa fraksi bensin (11,34%-28,96%) dan fraksi diesel (9,31%-38,45%). Dengan menggunakan GC-MS, diperoleh bahwa CHH terdiri dari 60,71% senyawa jenuh, 21,43% aromatis dan 21,43% senyawa polar. Sedangkan bensin terdiri dari 62,5% jenuh dan 18,75% polar. Diesel terdiri dari 52,63% jenuh, 31,58% aromatik dan 7,89% polar. Hasil analisis struktur terhadap residu menggunakan spektroskopi IR dan kromatografi kolom adsorpsi memperlihatkan bahwa residu hidrorengkah aspalten terdiri dari senyawa hidrokarbon parafinik, aromatis, dan polar.

In this research, the analysis of Butonian asphalt (asbuton), its asphaltene fraction and hydrocracking product of asphaltene at various condition of reaction consist of gases, liquid and solid (residue) phases using various analytical methods have been conducted. The asphaltene is a pentane insoluble-benzene soluble (PIBS) fraction of Butonian asphalt. Asbuton analyses included proximate and ultimate analyses, and aspalthene analysis involved proximate and ultimate analyses, IR (Infra Red), and 1H-NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spectroscopic analyses. The H2S of hydrocracking product was analyses by titrimetri-iodometric method, the liquid product (CHH) was fractionated by distillation under reduced pressure (40 mmHg) to yield gasoline (b.p 700C/40 mmHg; 1500C/760 mmHg), diesel (t.d 1300C/40 mmHg; 3100C /760 mmHg) and residue (t.d>1300C/40 mmHg; >3100C/760 mmHg. Gasoline, diesel, and liquid hydrocracking product (CHH) obtained by using anthtracene as an additive were analyzed with GC-MS (gas chromatography mass spctrometry) while the residue was analyses by IR spectroscopy and adsorption column chromatography onto glass column tube with silica gel, and then eluted succesively to separate saturated, aromatic and polar compounds by n-pentane (45 mL), n-pentane (40 mL), npentane/ CH2Cl2 (4:1 v/v, 75 mL), and CH2Cl2/methanol (9:1 v/v, 75 mL) yielded four fractions which were defined as saturates-1 (S-1), saturates-2 (S-2), aromatics (A), and polar compounds (P), respectively. Each of fraction was then subjected to GCMS. The result of proximate analysis showed that asphaltene had lower water, H/C, and ash contents than asbuton did, its volatile matter contents were higher compared to those found in asbuton, and its high heating value (HHV) was larger (29,341 kJ/g) while that of asbuton was only 8,510 kJ/g. The result of structural analysis by IR and 1H-NMR methods suggested that asphaltene consisted mainly of straight paraffinic methylene groups and a few aromatics with heteroatom contents such as N and S. H2S analysis of hydrocracking product gave average result of 4%. Separation of the CHH at various condition showed that the major product were gasoline (11,34%-28,96%) and diesel (9,31%-38,45%). Adopting GC-MS as a tool, it was concluded that the CHH contained 60,71% saturated, 21,43% aromatic and 21,43% polar compounds; gasoline contained of 62,5% saturated dan 18,75% polar compounds, and diesel contained 52,63% saturated, 31,58% aromatis dan 7,89% polar compounds. The result of structural analysis by IR spectroscopy and adsorption column chromatography indicated that the residue contained paraffinic hydrocarbon, aromatics, and polar compounds.

Kata Kunci : Aspal Buton,Struktur Kimia,Produk Hidro Rengkah