AKTIVITAS DAN SELEKTIVITAS KATALIS Ni/H5NZA TERHADAP HIDRORENGKAH METIL OLEAT MENJADI SENYAWA HIDROKARBON FRAKSI PENDEK
Abstract
Seiring dengan perkembangan teknologi dan pesatnya pertumbuhan jumlah
penduduk menuntut semakin meningkatnya kebutuhan energi dalam bidang
transportasi, sementara sumber energi yang kita pakai selama ini merupakan sumber
energi fosil yang tidak dapat diperbaharui, sehingga mendorong pencarian energi
alternatif sebagai pengganti sumber energi terbarukan. Metil oleat merupakan salah
satu komponen asam lemak jenuh yang yang tersusun dari 18 atom karbon
(C18H34O2) dengan satu ikatan rangkap di antara atom C ke-9 dan ke-10. Adanya ikatan rangkap ini memudahkan untuk bisa mengkonversi dari rantai hidrokarbon yang tinggi menjadi lebih pendek dengan cara menghidrorengkah (hidrocracking) menggunakan gas hidrogen sebagai gas pembawa sehingga hasil produknya bisa digunakan sebagai sebagai bahan bakar alternatif (biofuel).
Penelitian ini dilakukan karakterisasi katalis dan proses hidrorengkah
terhadap metil oleat, yang bertujuan untuk mempelajari pengaruh penggunanaan
berbagai macam variasi konsentrasi katalis Ni/H5NZA (1%, 2%, 3%, (b/b)), dan uji
aktivitas dan selektivitas katalis terhadap hidrorengkah metil oleat menjadi senyawa
hidrokarbon fraksi pendek (C5-C11 ). Karakterisasi katalis meliputi analisis keasamam
dengan menggunakan metode gravimetri, rasio Si/Al dan Ni terimpregnasi dengan
metode AAS.
Penelitian ini dilakukan beberapa tahap, yaitu ; katalis preparasi melalui
teknik modifikasi zeolit alam yang berasal dari PT. Wonosari Yogyakarta dihaluskan
dengan saringan lolos 100 mesh, dikalsinasi dengan dialiri gas nitrogen (500oC, 4
jam) dan dioksidasi dengan oksigen (400oC, 2 jam) sehingga diperoleh katalis NZ.
Katalis NZ direndam dalam larutan HF 1% (volume 1:2), kemudian disaring dan dicuci berulang-ulang dengan akuades (pH=6). Katalis NZ direfluks dengan HCl 3M (90oC, 30 menit). Setelah itu dilanjutkan dengan penyaringan dan pencucian dengan akuades (pH=6) sehingga diperoleh katalis NZA.
Katalis NZA direfluks dalam larutan NH4Cl 1M (volume 1:2, 90oC, 3 jam)
selama satu minggu dan diaduk setiap satu jam selama pemanasan. Disaring dan
dicuci dengan akuades (pH=6), dikeringkan dalam oven (120oC). Dikalsinasi (4 jam,
500oC) dalam Muffle Furnace (kalsinasi tanpa gas nitrogen). Sampel didinginkan dan
dilanjutkan dengan proses hidrotermal (500oC, 5 jam), dikalsinasi dengan gas
nitrogen (500oC, 3 jam), dioksidasi dengan gas oksigen (400oC, 2 jam) sehinnga diperoleh katalis H5NZA.
Pembuatan katalis Ni-Zeolit melalui impregnasi logam nikel yaitu merendam
katalis H5NZA ke dalam larutan Ni(NO3)2.6H2O (90oC, 3 jam) dengan variasi
konsentrasi 1%, 2% dan 3% (% b/b). Dikalsinasi dengan gas nitrogen kedalam
reaktor (500oC, 3 jam) dengan kecepatan ±5 mL/detik, dilanjutkan dengan proses
oksidasi dengan mengalirkan gas oksigen dengan kecepatan ±5 mL/detik (500oC, 2
jam) dan direduksi dengan mengalirkan gas H2 sehinnga didapatkan katalis Ni/H5-
NZA.
Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa dengan diimpregnasikannya logam Ni
sebagai katalis bifungsional mampu meningkatkan keasaman katalis, akan tetapi
menurunkan rasio Si/Al. Uji aktivitas katalis dilakukan dengan cara 10 mL metil oleat
dimasukkan ke dalam reaktor flow fixed bed dialiri dengan gas hidrogen sebagai gas
pembawa (450oC, ± 30 menit) hingga didapatkan produknya dalam bentuk cairan,
kemudian produk tersebut dianasilis dengan menggunakan alat GC dan GC-MS
untuk mengetahui aktivitas dan selektivitas katalis. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa aktivitas katalis Ni-2%/H5-NZA lebih baik dalam menghidrorengkah senyawa
hidrokarbon lebih pendek yang mencapai 91.3041%. Sedangkan selektivitasnya,
katalis Ni-2%/H5-NZA lebih selektif terhadap pembentukan senyawa hidrokarbon rantai C5 - C11 yang lebih dominan pada golongan olefin.