Pemanfaatan Kondensat yang dikombinasi dengan Hasil Hydrocracking Minyak Kelapa Sawit untuk Meningkatkan Kualitas Premium menjadi Pertamax

Transkripsi

1 Pemanfaatan Kondensat yang dikombinasi dengan Hasil Hydrocracking Minyak Kelapa Sawit untuk Meningkatkan Kualitas Premium menjadi Pertamax The Use of Condensate Combined with Hydrocracking Palm Oil Products to Increase the Quality of Premium to Pertamax Elisa Novriyanti Marpaung Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sriwijaya 1. Zainal Fanani, S.Si. M.Si 2. Addy Rachmat, S.Si. M.Si. ABSTRACT A research about hydrocracking of Crude Palm Oil (CPO) has been conducted using the catalyst Cr /active natural zeolite. Hydrocracking was conducted at temperature variations of 300 o C, 400 o C, 500 o C and 600 o C to determine the optimum temperature based on the density and viscosity of product hydrocracking and also varied with the weight of catalysts 0.5 g, 1 g, 1.5 g, 2 g and 2.5 g using optimum temperature. Products of hydrocraking purified by vacuum distillation and calculated for percentage of gasoline fractions products. The results showed the optimum temperature at 400 o C the optimum weight of catalyst was 2.5 g with percentage product of gasoline was 1.28 %. Natural additives from distillation of hydrocracking products obtained at the optimum conditions blended with premium and condensate to see how it influence on octane number change. Natural additives which added to premium increase the octane number of 87.4 to 87.8, while the addition of condensate lower the octane number of 88.1 to Keywords: hydrocracking, premium, octane number ABSTRAK Telah dilakukan penelitian hydrocracking Crude Palm Oil (CPO) menggunakan katalis Cr/Zeolit alam aktif. Hydrocracking dilakukan pada variasi temperatur 300 o C, 400 o C, 500 o C dan 600 o C untuk menentukan temperatur optimum berdasarkan densitas dan viskositas produk hydrocracking dan variasi berat katalis berat katalis 0,5 g, 1 g, 1,5 g, 2 g dan 2,5 g pada temperatur optimum. Produk hydrocraking dimurnikan dengan cara destilasi vakum dan dihitung persentase produk bensinnya. Hasil penelitian menunjukkan temperatur optimum pada 400 o C dengan berat katalis optimum sebesar 2,5 g dengan persentase produk bensin 1,28 %. Aditif nabati atau hasil destilasi dari produk hydrocracking yang diperoleh pada kondisi optimum dicampur pada premium dan kondensat. Aditif nabati yang ditambahkan kedalam premium dapat meningkatkan nilai oktan yaitu dari 87,4 menjadi 87,8 sedangkan penambahan pada kondensat mengakibatkan penurunan nilai oktan yaitu dari 88,1 menjadi 84,1. Kata kunci: hydrocracking, premium, nilai oktan 1

2 2 PENDAHULUAN Latar Belakang Keberadaan minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui yang pembentukannya memakan waktu jutaan tahun. Penggunaan minyak bumi yang semakin meningkat mengakibatkan persediaan minyak bumi sebanyak 3,5 milyar barel diperkirakan hanya akan mencukupi untuk 10 tahun (Murdijanto et al., 2010). Inilah yang menyebabkan masyarakat khususnya kalangan ilmuwan mencari energy alternatif lain yang dapat digunakan untuk menghemat ketersediaan minyak bumi. Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) merupakan minyak nabati yang produksinya paling banyak sehingga sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar transportasi alternatif (biofuel). Namun bahan bakar fosil secara keseluruhan hanya dapat digantikan dengan tingkat produksi dan lahan minyak kelapa sawit (CPO) yang sangat luas (Christy, 2007). Dengan pemanfaatan produk hydrocracking CPO sebagai aditif, maka CPO tidak perlu memerlukan investasi yang begitu besar. Pembuatan bahan aditif nabati dilakukan dengan proses hydrocracking. Reaksi hydrocracking menggunakan katalis dan gas hidrogen pada temperatur tertentu. Katalis yang digunakan yaitu logam kromium (Cr) yang dimpregnasi kedalam zeolit kemudian diaktivasi menjadi Cr/zeolit alam aktif (Cr/ZAA). Katalis (Cr/ZAA) merupakan katalis bifungsional. Katalis berfungsi sebagai asam yang mengkatalisis reaksi cracking atau coupling serta fungsi logam yang mengkatalisis reaksi pembentukan olefin dan hidrogenasi (Jones and Peter, 2006). Rantai karbon dari asam lemak CPO akan mengalami proses hydrocracking yang dipecah menjadi rantai karbon yang lebih pendek dan bercabang. Produk hydrocracking tersebut lalu akan dikombinasikan dengan kondensat. Kondensat merupakan co-product karena diproduksi bersama propana sebagai salah satu pemurnian minyak bumi yang memiliki nilai ekonomi yang masih rendah. Kondensat banyak digunakan sebagai solven pada dunia industri dan bahan bakar untuk kendaraan baku atau pengencer yang berfungsi mengurangi viskositas minyak mentah berat (Yen et al., 2002). Penelitian hydrocracking CPO telah banyak dilakukan sebelumnya, namun pemanfaatan produk hydrocracking sebagai aditif nabati untuk menghasilkan kualitas premium menjadi pertamax belum pernah dilakukan. Proses pencampuran premium, bahan aditif dan kondensat diharapkan menghasilkan bahan bakar yang lebih hemat. Penambahan sedikit aditif nabati kedalam premium dan kondensat membuat poses pembakaran menjadi lebih efektif karena kualitas premium setara dengan pertamax. Perumusan Masalah Pemanfaatan CPO sebagai aditif nabati untuk meningkatkan kualitas premium menjadi pertamax belum tereksplorasi. Aditif ini dihasilkan dari proses hydrocracking CPO menggunakan katalis Cr-ZAA. Faktor temperatur dan berat katalis pada proses hydrocracking sangat mempengaruhi bahan aditif yang dihasilkan. Pada penelitian ini akan dilakukan analisis pengaruh temperatur dan berat katalis terhadap produk hydrocracking CPO. Selain itu, juga akan ditentukan pengaruh bahan aditif nabati, kondensat dan premium ditinjau dari kualitas nilai oktan pada masing-masing campuran. Tujuan Penelitian 1. Menentukan luas permukaan dan distribusi pori dari katalis Cr/ZAA. 2. Menentukan temperatur optimum ditinjau dari densitas dan viskositas produk hydrocracking CPO. 3. Menentukan fraksi bensin yang terkandung pada produk hydrocracking berdasarkan variasi berat katalis Cr/ZAA. 4. Menentukan kualitas hasil campuran aditif nabati, kondensat dan premium ditinjau dari nilai oktan campuran. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi sumbangan bagi ilmu pengetahuan

3 3 dan informasi kepada masyarakat umum tentang peranan katalis Cr-ZAA pada proses hydrocracking CPO untuk menghasilkan aditif nabati. Selain itu juga, memberikan informasi bahwa dari penambahan kondensat dan aditif nabati dapat meningkatkan nilai oktan premium yang setara dengan pertamax. METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Oktober 2012 sampai dengan Februari 2013.di Laboratorium Penelitian dan Laboratorium Kimia Fisika Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sriwijaya. Alat dan bahan yang digunakan Alat Alat alat yang digunakan adalah gelas ukur, gelas beker, botol vial, pipet tetes, pipet mikro, ph meter, flowmeter, kran gas, stopwatch, magnetic stirrer, termometer, furnace, oven pengering, termokopel, hotplate, mikrowave regulator, pompa vakum, neraca analitis Mettler AE 200, SSA (Surface Area Analyzer) NOVA version 11, Viskometer Ostwald, kertas saring whatman 41, kalorimeter bom, alat destilasi, dan alat Gas Chromatography. Bahan Bahan yang digunakan adalah zeolit, aseton, aquades, amoniak, H 2 SO 4 1 N, Cr(NO 3 ) 3.9H 2 O, gas H 2, gas O 2, CPO, kondensat. Prosedur Penelitian Pembuatan Katalis Cr/Zeolit Alam Aktif Zeolit alam dihaluskan dengan ukuran 200 mesh, kemudian direfluks dalam larutan H 2 SO 4 1 N selama 6 jam. Setelah itu zeolit disaring dan dicuci dengan akuades hingga filtrat yang terbentuk mempunyai ph netral. Setelah dicuci zeolit dikeringkan lalu dihaluskan kembali dengan ukuran 200 mesh kemudian dikeringkan kembali dengan microwave selama 25 menit. Proses ini menghasilkan zeolit yang mengandung situs asam (H-zeolit). Impregnasi katalis H-zeolit sebanyak 30 g ditambahkan pada 76 g Cr(NO 3 ) 3.9H 2 O (persentase logam Cr dalam zeolit sebanyak 25 %) lalu distirer dengan aquades 500 ml selama 24 jam. Pada 4 jam pertama ditetesi amoniak setetes demi setetes. Setelah proses stirrer selesai, Cr/zeolit tersebut dikeringkan pada temperatur 130 C selama 3 jam sampai menjadi pasta dan kemudian dikalsinasi pada 550 C selama 1 jam. Oksidasi Katalis Oksidasi zeolit yang telah diimpregnasikan dengan logam Cr dilakukan dengan mengalirkan O 2 dengan laju alir 1 ml/det Hasil impregnasi zeolit dimasukkan ke dalam reaktor yang telah diberi glasswool didasarnya. Gas O 2 dialirkan, reaktor dimasukkan ke dalam furnace. Setelah temperatur 400 C pada termokopel tercapai, mulai dihitung waktu oksidasi dan temperatur furnace dipertahankan pada 400 C selama 2 jam. Reduksi Katalis Cr/zeolit yang telah dioksidasi kemudian direduksi dengan gas H 2 pada temperatur 400 o C selama 2 jam dengan laju 1 ml/det. Katalis dikarakterisasi dengan menggunakan alat SSA (Surface Area Analyzer). Hydrocracking Minyak Sawit (CPO) Variasi Temperatur Reaksi katalitik perengkahan/ hydrocracking pada fasa gas dilakukan dengan menimbang katalis sebanyak 2 g yang dimasukkan ke dalam reaktor yang telah diberi glasswool sebanyak 2 g. Selanjutnya gas H 2 dialirkan sebagai gas pendorong reaktan dengan laju 1 ml/det dan temperatur reaktor divariasikan 300 o C, 400 o C, 500 o C, dan 600 o C. CPO 150 ml dalam buret yang dipanaskan 350 o C mulai dialirkan kedalam reaktor yang telah diisi dengan katalis dengan gas pendorong hidrogen. Produk cair yang keluar dari reaktor furnace ditampung dalam botol vial. Hydrocracking dinyatakan

4 4 selesai jika tidak ada lagi produk cair keluar dari reaktor. Penentuan Densitas dan Viscositas Produk Hydrocracking CPO Variasi Temperatur Langkah pertama yang harus dilakukan untuk mengukur viskositas adalah menentukan densitas dengan menggunakan piknometer. Kemudian dilanjutkan dengan pengukuran viskositas dengan viskometer ostwald. densitas W produk dalam pikno - W pikno V pikno kosong Sebelum digunakan viskometer Ostwald dicuci dengan aseton hingga bersih dan dikeringkan. Kemudian masukkan air murni sebagai standar yang diketahui viskositasnya ke dalam viskometer Ostwald, lalu diisap menggunakan bulb hingga melewati tanda. Kemudian bulb dibuka dan cairan dibiarkan mengalir, waktu yang diperlukan untuk mengalirnya zat cair dicatat. Hal yang sama di lakukan untuk produk hydrocracking. Viskositas produk dapat dihitung menggunakan rumus : v1 t t 1 1 v1 v 2 v2 t 2 t 2 Keterangan : v 1 = viskositas kinematik sampel v 2 = viskositas kinematik air baku pada T = 25 o C t 1 = rata-rata waktu alir sampel t 2 = rata-rata waktu alir air Nilai viskositas dari variasi temperatur yang dihasilkan digunakan untuk menentukan temperatur optimum hydrocracking CPO. Hydrocracking Minyak Sawit (CPO) Variasi Berat Katalis Prosedur dilakukan kembali namun dengan temperatur optimum yang telah diperoleh dengan variasi berat katalis 0,5, 1, 1,5, 2, dan 2,5 g. Destilasi Produk Hydrocracking CPO Hasil hydrocracking pada variasi berat katalis didestilasi menggunakan seperangkat alat destilasi. Pemanasan produk hydrocracking dilakukan dengan pada temperatur 180 o C utnuk dipeoleh campuran dari bensin, minyak tanah dan solar. Produk hydrocracking akan menguap dan memisahkan fraksi bensin berupa uap panas menuju kondensor. Di dalam produk hydrocracking ditambahkan batu didih agar tekanan uap di dalam bejana stabil. Uap panas tersebut akan turun menjadi dingin dan mencair, kemudian ditampung. Produk destilasi kemudian diukur dengan GC untuk melihat keberadaan fraksi bensin yang terdapat dalam tiap-tiap produk hydrocracking. Pembuatan Campuran Kondensat, Aditif dan Premium Pembuatan campuran dilakukan dengan cara mencampur aditif dari hasil desitlasi produk hydrocracking variasi berat katalis, kondensat dan premium. Perbandingan kandungan aditif 1 ml dengan memvariasikan volume kondensat dan premium pada volume total 1000 ml, kemudian masing masing sampel campuran diukur angka oktannya. Namun sebelumya diiukur dulu dulu angka oktan dari penambahan 1 ml aditif nabati pada premium 1000 ml dan penambahan kondensat (25%) pada campuran aditif nabati dan premium sebelum membuat variasi dari volume kondensat dan premium. HASIL DAN PEMBAHASAN Luas Permukaan Spesifik Katalis Zeolit alam yang telah direfluks dalam asam sulfat 1 N menghasilkan H-zeolit (ZAA-H). Logam Cr diimpregnasi ke dalam ZAA-H dengan perbandingan 1:3 menggunakan Cr(NO 3 ) 3.9H 2 O. Hasil impregnasi tersebut kemudian dikalsinasi (CrZAA-HK). Selanjutnya dioksidasi dengan O 2 dan direduksi dengan H 2 dengan masingmasing laju 1 ml/mnt (Cr/ZAA-HKOR). Luas permukaan dan jari-jari pori katalis diukur dengan menggunakan alat karakterisasi material yaitu SSA (Surface Area Analyzer). Pada Tabel 1 diketahui bahwa luas permukaan Cr/ZAA-HK lebih kecil dari

5 5 ZAA-H. Perlakuan kalsinasi seharusnya menyebabkan peningkatan luas permukaan spesifik, namun Cr(NO 3 ) 3.9H 2 O yang diimpregnasi pada ZAA-H membentuk kromium oksida yang melapisi permukaan zeolit. Kromium oksida yang menutupi permukaan zeolit mengakibatkan penurunan luas permukaan spesifik katalis. Tabel 1. Luas permukaan spesifik BET Luas permukaan Jenis Katalis m 2 /g (BET) yang dikarakterisasi yaitu zeolit alam aktif (ZAA-H), Cr/ZAA-H (Cr/zeolit yang telah mengalami proses kalsinasi) dan (Cr/zeolit yang telah mengalami proses kalsinasi, reduksi dan oksidasi). ZAA-H 153,654 Cr/ZAAH-K 40,469 Cr/ZAA-KOR 51,001 Cr/ZAA-HK dioksidasi dengan O 2 dan direduksi dengan H 2 pada temperatur 400 o C selama 2 jam dengan aliran gas 1 ml/mnt. Proses oksidasi untuk mengubah ion logam menjadi oksida logam. Hal ini dilakukan untuk membantu menghilangkan ligan H 2 O dalam ion kompleks logam yang masih cukup kuat menempel dalam pori katalis. Proses reduksi dilakukan pada temperatur 400 o C dengan aliran gas H 2 1 ml/mnt selama 2 jam. Reduksi dilakukan untuk mengubah ion logam menjadi atom logam (bermuatan netral/nol) (Susgadarsukawati et al., 2012). Luas permukaan Cr/ZAA-HKOR bertambah karena kromium oksida yang terdapat pada permukaan zeolit telah berubah menjadi logam kromium setelah mengalami proses oksidasi dan reduksi. Adanya Cr yang terdapat dalam pori-pori ZAA-H menyebabkan zeolit memiliki fungsi ganda yaitu sebagai cracking dan juga hidrogenasi. Distribusi Pori BJH (Barret, Joiner, Halenda) Katalis sebelum digunakan untuk proses hydrocracking juga ditentukan distribusi ukuran porinya dengan melihat perubahan differential pore volume (dv(r)) dari variasi diameter pada tiap-tiap tahapan katalis. Differential pore volume (dv(r)) adalah perubahan volume adsorbat pada tiaptiap diameter pori per gram sampel. Katalis Gambar 1. Distribusi Ukuran Pori Sampel pada ZAA-H, Cr/ZAA-HK dan Cr/ZAA-HKOR. Berdasarkan hasil analisis BJH pada Gambar 1 maka dapat disimpulkan bahwa katalis yang digunakan untuk proses hydrocracking (Cr/ZAA-KOR) telah disintesis dengan diameter pori 3,39894 nm karena berada pada rentang dari diameter pori meso yaitu 2-50 nm (Wang et al., 2009). Karakteristik padatan berpori meso ditunjukkan dengan data distribusi ukuran pori sampel katalis menggunakan metode BJH (Barret, Joiner, Halenda) pada Gambar 1. Semua sampel katalis menunjukkan pori berukuran meso dengan teramatinya grafik distribusi ukuran pori yang terus menunjukkan kenaikan pada diameter pori sekitar 2-50 nm. Kenaikan diameter pori ZAA-H tepatnya pada 3,38908 nm dengan perubahan dv(r) yaitu 6,03E-05 cc/nm/g, Cr/ZAA-H pada 3,0383 nm dengan perubahan dv(r) yaitu 2,52E-05 cc/nm/g, dan Cr/ZAA-KOR pada 3,39894 nm dengan perubahan dv(r) yaitu 4,2E-05cc/nm/g. Hal ini mengindikasikan bahwa distribusi ukuran pori semua sampel katalis pada daerah mesopori. Pengaruh Temperatur Terhadap Viskositas dan Densitas Produk Hydrocracking CPO CPO dihydrocracking pada variasi temperatur 300, 400, 500, dan 600 o C, dengan laju alir gas hidrogen 1 ml/dt dan jumlah

6 6 katalis 2 g. Proses hydrocracking ini menghasilkan warna, densitas serta viskositas yang berbeda-beda pada tiap-tiap temperatur hydrocracking. Hasil dari proses hydrocracking ini belum murni karena masih mengandung CPO yang tercampur dalam produk hydrocracking. Perubahan densitas dan viskositas CPO dengan tiap-tiap produk hydrocracking ditunjukkan pada Gambar 2. Gambar 2. Perbandingan densitas dan viskositas dari premium, CPO dan produk hydrocracking variasi temperatur ( o C) Berdasarkan Gambar 2, nilai densitas dan viskositas terendah dihasilkan dari proses hydrocracking dengan temperatur 400 o C. Temperatur ini menunjukkan nilai yang paling dekat dengam densitas dan viskositas premium, jika dibandingkan dengan temperatur lainnya yaitu sebesar 0,8293 g/cm 3 dan 1,7277x10 10 stokes. Hasil analisa densitas dan viskositas premium yang telah dilakukan adalah sebesar 0,7380 g/cm 3 dan 0,5867 x10 10 stokes. Kenaikan temperatur seharusnya menurunkan nilai densitas dan viskositas karena rantai karbonnya menjadi lebih pendek dengan peningkatan suhu. Hal ini tidak sesuai dengan hasil yang didapatkan pada Gambar 2. Terjadi kenaikan densitas dan viskositas produk hydrocracking pada temperatur 500 dan 600 o C dikarenakan adanya reaksi coupling. Reaksi coupling menyebabkan.penggabungan rantai karbon yang telah tercracking sehingga rantai karbon yang dihasilkan lebih panjang. Hal tersebut menyebabkan densitas dan viskositasnya lebih tinggi dibandingkan hasil hydrocracking dari suhu 400 o C. Hasil pengukuran mengindikasikan bahwa hydrocracking CPO mengunakan katalis Cr-ZAA mampu menurunkan densitas serta viskositas dari CPO. Temperatur optimum untuk dilakukan proses hydrocracking selanjutnya yaitu pada 400 o C. Temperatur tersebut digunakan untuk proses hydrocracking selanjutnya dengan variasi berat katalis 0,5; 1; 1,5; 2dan 2,5 g. Pengaruh Berat Katalis terhadap Hasil Destilasi dari Proses Hydrocracking Hydrocracking CPO variasi berat katalis dilakukan pada suhu 400 o C, sesuai dengan suhu optimum hydrocracking CPO variasi temperatur yang telah dilakukan sebelumnya. Proses hydrocracking ini dilakukan dengan membuat variasi berat katalis 0,5: 1; 1,5 ;2 dan 2,5 g dengan laju alir gas hidrogen 1 ml/dt. Pada Gambar 3 dapat dilihat produk hydrocracking CPO dengan katalis 0,5 g, berbentuk padat atau membeku. Hasil padat tersebut menunjukkan rantai lemak panjang yang terdapat pada CPO tidak ter-cracking. Rantai karbon pada hasil hydrocracking pada suhu tersebut masih panjang. Semakin panjang rantai karbon pada asam lemak maka akan semakin mudah membeku dan tidak larut dalam air (Susi, 2010). Gambar 3. Produk Hydrocracking Variasi Berat Katalis Produk hydrocracking dengan katalis 1 g warna produk hydrocracking yang diperoleh lebih muda dibandingkan dengan produk hydrocracking 0,5 gr, namun produk yang diperoleh tetap berbentuk padat. Produk hydrocracking yang diharapkan belum optimal. Produk hydrocracking berbentuk padat dikarenakan CPO yang dipanaskan 350 o C lalu didorong dengan gas hidrogen dan masuk ke dalam reaktor, hanya melewati katalis saja. CPO tidak teradsorb dengan baik oleh katalis Cr/ZAA. Hanya

7 7 fraksi-fraksi ringan CPO yang terserap oleh katalis sehingga produk hydrocracking yang keluar dari reaktor yaitu fraksi berat yang membeku pada temperatur kamar. Pada produk hydrocracking dengan katalis 1,5 g, produk hydrocracking yang keluar dari reaktor tidak berbentuk padat atau membeku. Hasil yang sama diperoleh dari produk hydrocracking dengan katalis sebanyak 2 g dan 2,5 g. Produk hydrocraking yang diperoleh pada proses hydrocraking variasi berat katalis belum bisa digunakan sebagai campuran untuk premium dikarenakan masih berupa campuran. Produk hydrocraking tersebut dimurnikan dengan cara di destilasi vakum. Temperatur yang digunakan untuk proses destilasi ini yaitu 180 o C agar diperoleh campuran fraksi bensin, minyak tanah dan solar yang masih yang lebih murni dibandingkan produk hydrocracking. Hasil destilasi yang ditampung dan ditimbang dalam erlenmeyer ditentukan persentase hasil destilasi untuk melihat kefektifitasan CPO mengahasilkan produk hydrocracking. Pada grafik di Gambar 8 dapat dilihat persentase hasil destilasi produk cair dari proses hydrocracking CPO dengan berat katalis 1,5 g, 2 g dan 2,5 g. Gambar 4 menunjukkan semakin banyaknya katalis yang digunakan maka persentasi hasil destilasi yang diperoleh semakin sedikit. Hasil destilasi produk hydrocracking maksimum pada berat katalis 1,5 g yaitu 13,91 % dan yang paling rendah atau minimum yaitu pada proses hydrocracking dengan berat katalis 2,5 g sebesar 3,90 %. 13,91 % hasil destilasi ,59 3,9 1,5 2 2,5 Berat Katalis (g) hasil destilasi Gambar 4. Persentase Hasil Destilasi dari Produk Hydrocracking dengan Berat Katalis 1,5, 2, dan 2,5 g Pengaruh Berat Katalis tehadap Fraksi Bensin Produk Hydrocracking CPO Produk hydrocracking hasil destilasi dari produk hydrocracking dengan berat katalis 1,5 g, 2 g dan 2,5 g diukur menggunakan GC untuk melihat ada atau tidaknya fraksi bensin yang terkandung pada produk hydrocracking tersebut. Data GC menunjukkan bahwa fraksi bensin pada RT 0-4,2, fraksi minyak tanah pada RT 4,2-6,55 dan fraksi solar pada RT 6,55. Produk minyak bumi termasuk bensin (C 5 - C 12 ), minyak tanah (C 10 -C 16 ) dan bahan bakar dan minyak gas juga dikenal sebagai bahan bakar solar (C 15 - C 22 ) (Aloko et al.,2007). Gambar 5. Diagram Persentase Fraksi Bensin, Minyak Tanah, dan Solar dari produk hydrocracking Diagram pada Gambar 5 menunjukkan tidak terdapat fraksi bensin dari hasil destilasi produk hydrocracking pada berat katalis 1,5 g, hanya fraksi solar dan sedikit fraksi kerosin. Proses hydrocracking dengan berat katalis 1,5 g tersebut belum mengalami cracking secara maksimal karena hanya terdapat fraksi solar yang rantai karbonnya lebih panjang dibandingkan bensin. Pada produk hydrocracking berat katalis 2 g terdapat fraksi bensin serta solar sama seperti produk hydrocracking 2,5 g. Namun persentase fraksi bensin pada produk hydrocracking dengan berat katalis 2 g lebih kecil yaitu 0,56% dibandingkan fraksi bensin pada

8 8 produk hydrocracking dengan berat katalis 2,5 g. Oleh karena itu, berat katalis 2,5 g merupakan berat katalis optimum karena menghasilkan persentase fraksi bensin yang lebih besar dibandingkan berat katalis 1,5 dan 2,5 g yaitu 1,2779%. Selain premium, hasil destilasi pada berat katalis 2 dan 2,5 g masih mengandung campuran fraksi minyak tanah dan solar. Perlu dilakukan proses destilasi kembali sesuai dengan titik didih bensin untuk mendapatkan fraksi bensin yang lebih besar. Hal ini menjadi kendala karena efektifitas CPO menghasilkan produk dari destilasi vakum sangat kecil. Pengaruh Penambahan Aditif Nabati Terhadap Nilai Oktan Premium Hasil destilasi produk hydrocraking CPO dengan berat katalis 2 g dan 2,5 g dengan temperatur hydrocracking 400 o C (aditif nabati) masing-masing sebanyak 2 ml dicampurkan pada 2000 ml atau 2 L premium. Produk hydrocracking berat katalis 2 g dan 2,5 g dicampur pada premium karena pada proses destilasi vakum, kedua produk hydrocracking tersebut yang menghasilkan fraksi bensin. Hasil campuran tersebut lalu dianalisis dan dibandingkan dengan premium untuk melihat pengaruh penambahan adititif nabati terhadap angka oktan premium Perubahan angka oktan premium diharapkan setara angka oktan pertamax yaitu 92. Produk yang dianalisis terdiri dari Bensin 0 (premium), Bensin-2 (premium dan produk hydrocracking dengan berat katalis 2 g) dan Bensin-2,5 (premium dan produk hydrocracking dengan berat katalis 2,5 g). Sampel produk dianalisis menggunakan spesifikasi bahan bakar premium yang meliputi antara lain density, sulphur content, reid vapour pressure, mercaptant sulphur, RON, existant gum dan lead content. Hasil analisis produk untuk tiga sampel Bensin 0, Bensin-2 dan Bensin-2,5 di tampilkan pada Tabel 2. Pada Tabel 2 menunjukkan bahwa penambahan aditif nabati pada premium dapat meningkatkan angka oktan premium walaupun masih menjauhi angka oktan pertamax. Kenaikan angka oktan pada (RON) sampel Bensin-2,5 lebih tinggi dibandingkan Bensin-2 yaitu dari 87,4 menjadi 87,8. Hal ini dikarenakan persentase fraksi bensin hasil destilasi produk hydrocracking dengan berat katalis 2,5 g lebih besar dibandingkan produk hydrocracking dengan berat katalis 2 g. Kenaikan angka oktan dari hasil campuran aditif ini masih menjauhi angka oktan pertamax yaitu 92. Tabel 2. Hasil Analisis Campuran Aditif Nabati (Produk Hydrocracking dengan Berat Katalis 2 g dan 2,5 g) dan Premium Penambahan aditif nabati pada premium menyebabkan densitasnya turun baik pada sampel Bensin-2 maupun Bensin- 2,5. Kenaikan sulfur mercaptan (mercaptant sulphur) pada sampel Bensin-2 dan Bensin- 2,5 sama yaitu sebesar 0,0015 % massa. Nilai tekanan uap (reid vapour pressure) pada Bensin-2 dan Bensin-2,5 juga meningkat, dengan nilai yang paling tinggi yaitu pada sampel Bensin-2,5. Nilai existent gum mengalami penurunan namun hanya pada sampel Bensin-2,5 yaitu sebesar 0,7 mg/100ml. Pada hasil analisis, nilai kandungan sulfur (sulphur content) dan kandungan timbal (lead content) pada penambahan aditif nabati baik pada sampel Bensin-2 maupun Bensin-2,5 tidak mengalami perubahan. Nilai densitas, sulfur mercaptan, existent gum, kandungan timbal dan kandungan sulfur pada tiap-tiap sampel masih berada pada spesifikasi bahan bakar premium.

9 9 Pengaruh Penambahan Kondensat dan Aditif Nabati Terhadap Angka oktan Premium Hasil destilasi, produk hydrocraking CPO dengan berat katalis 2,5 g dan suhu 400 o C (aditif nabati) juga dicampurkan pada campuran premium dan kondensat (3:1) dengan volume total 2 L. Hasil campuran tersebut lalu dianalisis dan dibandingkan dengan premium untuk melihat pengaruh kondensat terhadap perubahan angka oktan. Produk yang dianalisis terdiri dari BP-0 (premium) dan BP-1 (aditif nabati, premium dan kondensat). Hasil analisis produk untuk tiga sampel BP-0, BP-1, BP-2 di tampilkan pada Tabel 3. Sampel premium yang digunakan pada campuran kondensat dan aditif (BP-0 dan Bp-1) berbeda dengan sampel premium yang dicampurkan dengan aditif saja (Bensin-0, Besin-2 dan Bensin-2,5 pada Tabel 2). Pengambilan sampel berasal dari sumber yang sama yaitu SPBU di Indralaya namun hari pengambilannya yang berbeda sehingga angka oktan dan nilai-nilai analisis premium pada kedua perlakuan berbeda. Tabel 3. Hasil Analisis Campuran Aditif Nabati, Premium, dan Kondensat Pada Tabel 3 menunjukkan adanya penambahan kondensat pada campuran aditif nabati premium mengakibatkan penurunan angka oktan (RON) yaitu dari 88,1 menjadi 84,1. Penambahan kondensat juga menyebabkan densitas produk campuran menurun dikarenakan kondensat memiliki berat molekul yang lebih rendah dibandingkan berat molekul premium. Nilai kandungan timbal (lead content) pun menurun dengan adanya penambahan kondensat, begitupun dengan nilai existant gum, sulfur mercaptan (mercaptant sulphur) dan kandungan sulfur (sulphur content) namun masih berada pada spesifikasi bahan bakar premium. Pada hasil pengujian di laboratorium, adanya penambahan kondensat pada campuran aditif nabati dan premium tidak menyebabkan nilai tekanan uap (reid vapour pressure) berubah. Tekanan uap pada sampel BP-0 dan Bp-1 sama yaitu 52 kpa dan masih dibawah maksimum spesifikasi bahan bakar, yaitu 62 kpa. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat dismpulkan bahwa: 1. Luas permukaan katalis hydrocracking CPO Cr/ZAA sebesar 51,001 m 2 /g dan termasuk dalam jenis mesopori. 2. Temperatur optimum hydrocracking CPO pada suhu 400 o C dengan densitas 0,8293 g/cm 3 dan viskositas 1,7277 x10 10 stokes. 3. Berat katalis optimum hydrocracking CPO yaitu 2,5 g karena memiliki persentase produk bensin terbesar 1,28 %. 4. Penambahan aditif nabati (berat katalis 2,5 g) pada premium dapat meningkatkan nilai oktan yaitu dari 87,4 menjadi 87,8 walaupun tidak setaraf pertamax. Sedangkan penambahan kondensat pada campuran premium dan aditif nabati mengakibatkan penurunan nilai oktan. Saran Perlu dilakukan destilasi kembali dari produk destilasi vakum untuk mendapatkan aditif nabati yang lebih murni. Namun, hal ini dapat dilakukan dengan proses hydrocraking dengan jumlah CPO yang lebih besar. Selain itu juga, perlu dilakukan penelitian bahan lain pengganti kondensat sehingga nilai oktan premium meningkat dan setara dengan pertamax.

10 10 DAFTAR PUSTAKA Aloko, Duncan, Gabriel Ayodele Adebayo, and O.E. Oke Evaluation of Diesel-Hexanol Blend as Diesel Fuel. Jurnal of Practices and Technologies. p Barrett, Elliott P., Leslie G Joyner and Ronald Skold. 1951, The Determination Of Pore Volume and Area Distributions in Porous Substance, Computations from Nitrogen Isotherms. Dewayani, M. M Pembuatan Biogasolinedari Palm Oil Metil Ester Melalui Reaksi Perengkahan dengan Inisiator Metil Etil Keton Peroksida dan Katalis Asam Sulfat, Skripsi,Program Sudi Teknik Kimia Universitas Indonesia, Depok, Indonesia Chisty, Y. 2007, Biodiesel from Microalgae. Biotechnol. Adv. 25, pp A. R. Hind, S. K. Bhargava and S. C. Grocott The Surface Chemistry of Bayer Process Solids, Colloids and Surfaces, pp Jones, David S. J. Stan and Peter R. Pujado Handbook of Petroleum Processing. Netherland: Springe Lestari, Dewi Yuanita Kajian Modifikasi dan Karakterisasi Zeolit Alam dari Berbagai Negara. Prosiding seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia, Yogyakarta, 30 Oktober Moestika, A Perengkahan Biogasoline dari Minyak Kelapa Sawit Melalui Reaksi Perengkahan dengan Menggunakan Katalis Alumina. Skripsi, Program Studi Teknik Kimia Universitas Indonesia, Depok, Indonesia. Murdijanto, Dora N. 2010, Agus Setiabudi, dan Ratnaningsih Eko Sintesis, Karakterisasi dan Uji Aktivitas Katalis Ni/Al 2 O 3 pada Reaksi Hydrocracking Minyak Nabati. Jurnal Sains dan teknologi Dunia, Vol 1 (1), Nasution, A.S., Oberlin Sidjabat dan Morina Proses Pembuatan Bahan Bakar Bensin dan Solar Ramah Lingkungan. Jakarta: Lemigas. Susi Potensi Pemanfaatan Minyak Sawit Sebagai Emulsifier Monoasil Gliserol. ISSN Vol 17 (3), Susgadarsukawati, Novia Frida, Sigit Priatmoko, dan Sri Wahyuni Preparasi dan Karakterisasi Katalis Ni-Mo/Zeolit Alam sebagaikatalis Perengkahan Sampah Plastik HDPE. Indo. J. Chem. Sci. 1 (1) (2012. Wang, L., Zhe Zhang, Chengyan Yin, Zhichao Shan, Feng-Shou Xiaou Hierarchical Mesoporus Zeolites with Controllable Mesoporosity Templeted from Cationic Polimers. Microporous and Mesoporous Materials 131(2009) Wijanarko, Anondho Produksi Biogasoline dari Minyak Sawit Melalui Reaksi Perengkahan Katalitik dengan Katalis γ-alumina. Makara Teknologi, Vol. 10 (2), Yen, D.C., Chou, D.C. and Chang, J A Synergic Analysis for Webbased Enterprise Resources-Planning Pystems. Computer Standards & Interfaces, Vol. 24 No. 4, pp