PREPARASI, KARAKTERISASI DAN UJI AKTIVITAS KATALIS CoO-MoO/ZEOLIT ALAM DAN CoO-MoO/ZEOLIT-Y UNTUK REAKSI HIDRORENGKAH MINYAK KULIT KACANG METE MENJADI FRAKSI BENSIN DAN DIESEL

ANDI IRAWATI INDAL PATRA,S.Pd, Prof. Dra. Hj. Wega Trisunaryanti, M.S., Ph.D.Eng.

2011 | Tesis | S2 Ilmu Kimia

Telah dilakukan penelitian preparasi, karakterisasi dan uji aktivitas katalis CoO-MoO/Zeolit Alam dan CoO-MoO/ZY untuk hidrorengkah minyak kulit kacang mete menjadi fraksi bensin dan diesel. Sampel Zeolit alam (ZA) diperoleh dari Klaten, diaktivasi dengan perlakuan refluks HCl 3M pada suhu 90 oC selama 30 menit (diperoleh sampel ZAA). Impregnasi logam Co dan Mo pada sampel ZAA dan Zeolit-Y dilakukan dengan menggunakan larutan garam prekursor Co(NO3)2.6H2O dan (NH4)6Mo7O24.4H2O, pada temperatur 80 oC selama 5 jam, kemudian dikeringkan pada suhu 120 oC. Sampel selanjutnya diaktivasi dengan metode microwave dengan daya 450 watt selama 10 menit, kemudian dioksidasi pada temperatur 500 oC selama 2 jam dengan aliran gas O2. Karakterisasi katalis meliputi penentuan luas permukaan spesifik, rerata jejari pori dan volume total pori menggunakan Surface Area Analyzer (NOVA-1200e), penentuan jumlah situs asam total menggunakan metode gravimetri dengan adsorpsi uap NH3 dan piridin, dan Kristalinitas katalis dengan difraksi sinar-X (XRD). Hidrorengkah minyak kulit kacang mete secara katalitik maupun termal dilakukan dengan menggunakan reaktor sistem flow jenis fixed-bed yang terbuat dari stainless steel, pada temperatur 400oC dan 450 oC selama 1 jam dengan variasi rasio berat katalis umpan 0,17, 0,25, dan 0,50 (b/b). Produk cair hasil hidrorengkah dianalisis dengan GC dan GC-MS. Hasil karakterisasi menunjukkan, sampel ZAA, CoO-MoO/ZAA, ZY dan CoO-MoO/ZY memiliki luas permukaan spesifik berturut-turut 202,74, 114,10, 342,65 dan 530,42 m2/g. Produk yang dihasilkan dari hidrorengkah minyak kulit kacang mete berupa cairan, kokas dan gas. Produk cair terdiri dari fraksi bensin (C5-C12), fraksi diesel (C12-C20) dan fraksi minyak berat (> C20). Konversi produk cair terbanyak dihasilkan oleh katalis CoO-MoO/ZAA sebesar 73,49 % pada rasio katalis umpan 0,5 dan temperatur 400 oC, dengan selektivitas terhadap fraksi bensin , diesel dan minyak berat masing-masing sebesar 40,20 %, 29,67 % dan 30,14 %. Pada katalis CoO-MoO/ZY konversi produk cair terbanyak sebesar 72,22 % yang diperoleh pada rasio katalis umpan 0,25 dan temperatur 400 oC, dengan selektivitas terhadap fraksi bensin , diesel dan minyak berat masingmasing sebesar 57,09 %, 24,08 % dan 18,83 %.

Preparation, characterization and activity test of CoO-MoO/natural zeolite and NiO-CoO-MoO/ Y-zeolite catalysts for hydrocracking of cashew nut shell liquid to gasoline and diesel fractions have been investigated. Natural Zeolite from Klaten was activated by reflux using HCl 3M for 30 min at 90 oC (produced ZAA sample). Impregnation of Co and Mo were carried out using salt precursors of Co(NO3)2.6H2O and (NH4)6Mo7O24.4H2O, at 80 oC for 5 h, then dried at 120 oC for 2 h. The samples were activated by microwave method at 450 watt power for 10 min, then oxidized by O2 at 500 oC for 2 h. The characterization of catalyst including determination of specific surface area, average pore radius, and total pore volume were done by gas sorption analyzer (NOVA-1200e), total acid site was determinated by ammonia (NH3) and pyridine gas adsorption and crystallinity by X-ray Diffraction (XRD). The thermal and catalytic hydrocracking of cashew nut shell liquid were carried out in a flow system of a fixed-bed stainless steel reactor at 400 oC and 450 oC, and ratio of catalyst/feed was 0.17, 0.25, and 0.50 (wt.%). The liquid products were analyzed by GC and GC-MS. The result of characterization of samples showed that the ZAA , CoOMoO/ ZAA, ZY and CoO-MoO/ZY have specific surface area of 202.74, 114.10, 342.651 and 530.42 m2/g respectively. Product of hydrocracking prosess was liquid, coke and gas. The product was consist of gasoline (C5-C12), diesel (C12- C20) and heavy oil (>C20) fractions. The highest liquid product was 73.49 % which was achieved by CoO-MoO/ZAA catalyst at 400 oC, catalyst/feed ratio of 0.5 (w/w), with selectivity for gasoline, diesel and heavy oil fractions was 40.20, 29.67 and 30.14 % respectively. The highest liquid conversion produced by CoOMoO/ ZY catalyst was 72.22 % at 400oC, catalyst/feed ratio of 0.25 (w/w), with selectivity for gasoline, diesel and heavy oil fractions was 57.09%, 24.08% and 18.83%, respectively.

Kata Kunci : zeolit alam; zeolit-Y; hidrorengkah; minyak kulit kacang mete