AKTIVITAS DAN SELEKTIVITAS KATALIS Ni/H5NZA PADA REAKSI HIDRORENGKAH ASAM PALMITAT MENJADI SENYAWA HIDROKARBON FRAKSI PENDEK

Abstract

Asam palmitat merupakan salah satu asam lemak yang menyusun berbagai minyak dan lemak. Adapun berbagai senyawa yang menyusun minyak merupakan hidrokarbon panjang yang mirip minyak bumi. Asam palmitat adalah asam lemak jenuh yang tersusun dari 16 atom karbon (CH3(CH2)14COOH) (Fessenden, 1986). Oleh karena itu hidrokarbon inilah yang memungkinkan untuk dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar nabati (biofuel). Metode yang digunakan untuk mengkonversi metil palmitat menjadi sanyawa hidrokarbon adalah jenis perengkahan dengan menggunakan hidrogen (hidrocracking). Siregar, B. Tirena (2008) melaporkan bahwa reaksi perengkahan katalitik zeolit sintetis (H-ZSM-5) minyak kelapa sawit yang dialirkan gas H2 dalam prosesnya pada suhu 450oC didapatkan fraksi gasoline (senyawa hidrokarbon antara C5-C11) 22.9 % berat dari 91.6 % berat minyak sawit terkonversi. Katalis yang digunakan adalah zeolit dengan karakteristik pori pada daerah mesopori, rasio Si/Al yang tinggi, luas permukaan yang tinggi selanjutnya dimodifikasi dan diimpregnasikan nikel ke dalam zeolit memiliki tujuan untuk memperbanyak jumlah sisi aktif. Oleh karena itu dalam penelitian ini dibuat suatu katalis yang diharapkan memiliki karakteristik yang baik untuk perengkahan asam palmitat, melalui aktivasi dan modifikasi zeolit alam. Tujuan penelitian ini adalah untuk (1) mengetahui (karakter katalis Ni/H5NZA pada variasi konsentrasi Ni 1%, 2%, dan 3% (b/b) hasil preparasi yang meliputi keasaman, kandungan Ni terimpregnasi, rasio Si/Al dan (2) mengetahui aktivitas dan selektifitas katalis ix Ni/H5NZA dari beberapa variasi konsentrasi Ni 1%, 2%, dan 3% (b/b) dalam hidrorengkah (hidrocracking) metil palmitat Katalis dipreparasi melalui teknik modifikasi zeolit alam melalui perlakuan asam (perendaman dengan HF 1%, HCl 3M dan NH4Cl 1M) yang dilanjutkan dengan perlakuan kalsinasi dengan gas nitrogen pada temperatur 500oC dan oksidasi dengan gas oksigen pada temperatur 400oC. Proses dilanjutkan dengan hidrotermal selama 5 jam dan impregnasi logam nikel dari garam hidrat Ni(NO3)2.6H2O dengan variasi Ni yang diimpregnasi 1%, 2% dan 3%. Katalis yang diperoleh dilakukan karakterisasi yang meliputi keasaman katlis dengan metode gravimetri, kandungan Ni terimpregnasi dan rasio Si/Al dengan Spektroskopi Serapan Atom (SSA). Selanjutnya katalis digunakan dalam proses hidrorengkah metil palmitat pada temperatur 450oC dengan reaktor flow fixed bed. Produk yang dihasilkan dianalisis dengan peralatan GC dan GC-MS untuk mengetahui aktivitas dan selektivitas katalis. Karakterisasi katalis Ni/H5-NZA dengan variasi konsentrasi 1%, 2% dan 3% dapat meningkatkan keasaman, tetapi menurunkan rasio Si/Al bila dibandingkan dengan rasio Si/Al sebelum diimpregnasikan logam. Sedangkan untuk Ni terimpregnasi menjadi meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi yang diberikan yaitu 1%, 2% dan 3%. Katalis yang diimpregnasi logam Ni (katalis Ni-3/ H5-NZA) memiliki aktivitas paling tinggi yaitu 51,8562 %. Sedangkan perengkahan termal memiliki aktivitas paling rendah yaitu 9,2957%. Katalis Ni-3/H5-NZA memiliki selektifitas paling tinggi dalam menghasilkan produk hidrokarbon. Seluruh proses katalitik hidrorengkah menghasilkan produk dominan pada rentang fraksi hidrokarbon C12-C18 dan selektivitas tertinggi dalam menghasilkan senyawa heptadekana.