PIROLISIS MINYAK JARAK PAGAR MENGGUNAKAN KATALIS KARBON BERPORI

Sri Warastuti, Ir. Imam Prasetyo, M.Eng., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Pengembangan bahan bakar nabati telah mendapat perhatian para peneliti dalam beberapa tahun terakhir seiring dengan berkurangnya pasokan bahan bakar konvensional dan meningkatnya kesadaran lingkungan. Minyak jarak pagar merupakan salah satu bahan baku bahan bakar nabati yang terbarukan dan berkesinambungan serta ramah lingkungan. Pada penelitian ini dilakukan konversi minyak jarak pagar menjadi bahan bakar melalui proses pirolisis. Tujuan penelitian ini adalah membuat bahan bakar yang mendekati salah satu fraksi minyak bumi yakni bensin dari minyak jarak pagar dengan bantuan katalis karbon berpori. Pirolisis katalitik minyak jarak pagar dilakukan secara kontinu dalam sebuah reaktor fixed bed yang terbuat dari kuarsa. Sebelum dimulainya proses pirolisis, gas nitrogen dialirkan ke dalam sistem selama 1 jam. Setelah suhu yang diinginkan tercapai, minyak jarak pagar dialirkan melewati tumpukan katalis karbon berpori. Pirolisis dijalankan pada suhu 400, 450, 475 dan 500 oC. Karbon berpori yang digunakan merupakan karbon yang terbuat dari polimer resorcinol phenol formaldehyde ethylene glycol (RPFEG) dan polimer resorcinol phenol formaldehyde (RPF) yang masing-masing memiliki struktur dominan mesopori dan mikropori. Hasil cair yang diperoleh dicatat volumenya dan hasil cair pada tiap suhu dilakukan analisis GC-MS untuk diidentifikasi komponen penyusunnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pirolisis minyak jarak pagar dengan katalis karbon berpori dapat menghasilkan produk cair yang setara fraksi bensin dimana karbon dengan dominan mesopori menghasilkan yield bensin yang lebih tinggi dibanding mikropori. Yield bensin tertinggi pada pirolisis minyak jarak jarak pagar menggunakan karbon dominan mesopori diperoleh pada suhu 450 oC yakni sebesar 69,51% dimana pada kondisi tersebut dihasilkan juga minyak tanah dan diesel yakni masing-masing sebesar 9,71 % dan 5,03%. Kinetika reaksi menunjukkan order 1,84 terhadap produk cair dengan energi aktivasi dan faktor frekuensi masing-masing 41,9976 kJ/mol dan 1,07 x 103 menit-1.

Biofuel development has gained the attention of researchers in recent years owing to reduction in conventional fossil fuel supplies and increased in environmental awareness. Jatropha oil is one of biofuel resources that is renewable, sustainable and environmentally friendly. In this study, jatropha oil was used to produce biofuel through pyrolysis process. This research is aimed to synthesis gasoline like fuel from jatropha oil over porous carbon catalyst. Catalytic pyrolysis of jatropha oil was carried out continuously in a fixed bed reactor made of quartz. Prior to pyrolysis process, nitrogen gas was flowed into the system for an hour. After the desired temperatures were achieved, jatropha oil was flowed through porous carbon catalyst. Pyrolysis was conducted at temperatures of 400, 450, 475 and 500 oC. Porous carbons used were carbon made of polymer of resorcinol phenol formaldehyde ethylene glycol (RPFEG) and resorcinol phenol formaldehyde (RPF), which had a dominant structure of mesoporous and microporous respectively. Volume of liquid product was recorded and sample of liquid product at different temperatures was analyzed with GC-MS to identify the components. The results showed that pyrolysis of jatropha oil over porous carbon produce a liquid product which has gasoline like fuel fraction where carbon with predominantly mesoporous produced a higher yield of biogasoline than the micropores. Pyrolysis of jatropha oil using predominantly mesoporous carbon catalyst gave the highest yield of biogasoline (69,51%) at a temperature of 450 oC, whereas under the same condition, kerosene and diesel like fuel fractions were present (9,71% and 5,03% respectively). The reaction kinetics was found to be 1,84 order with respect to liquid product where the activation energy and frequency factor were 41,9976 kJ/mol and 1,07 x 103 min-1 respectively.

Kata Kunci : karbon berpori, minyak jarak pagar, pirolisis, bensin