PEMBUATAN DIETIL ETER DENGAN BAHAN BAKU ETANOL DAN KATALIS ZEOLIT DENGAN METODE ADSORBSI REAKSI

Transkripsi

1 PEMBUATAN DIETIL ETER DENGAN BAHAN BAKU ETANOL DAN KATALIS ZEOLIT DENGAN METODE ADSORBSI REAKSI Ananta Kharismadi ( ) Agy Yogha Pradana ( ) Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Achmad Roesyadi, DEA

2 LATAR BELAKANG Biaya pemurnian etanol menjadi bahan bakar relatif tinggi. Proses pembuatan dietil eter umumnya menggunakan katalis asam sulfat yang homogen dengan di etil eter dan bersifat korosif. Dietil Eter dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif pengganti BBM.

3 RUMUSAN MASALAH Proses pembuatan dietil eter dengan katalis asam sulfat (homogen) membutuhkan biaya yang besar. Untuk mengurangi biaya tersebut akan dibuat dietil eter melalui proses dehidrasi etanol menggunakan katalis zeolit alam. Dalam penelitian ini akan dikaji pengaruh konsentrasi awal etanol dan suhu operasi optimum.

4 BATASAN MASALAH Bahan baku yang digunakan adalah etanol teknis. Parameter yang diukur adalah konversi etanol. Katalis yang digunakan adalah zeolit alam dan alumina. Adsorber yang digunakan adalah molecular sieve.

5 TUJUAN PENALITIAN Mempelajari pengaruh konsentrasi awal etanol terhadap konversi etanol dan yield dietil eter yang dihasilkan. Mempelajari pengaruh suhu operasi terhadap konversi etanol dan yield dietil eter yang dihasilkan. Membandingkan aktivitas katalis zeolit alam dengan impregnasi logam Al dan alumina dengan mengukur konversi etanol.

6 MANFAAT PENELITIAN Data konversi dan yield etanol menjadi dietil eter. Dietil eter dapat digunakan sebagai pengganti etanol sebagai bahan bakar alternatif.

7 ETANOL (C 2 H 5 OH) Senyawa organik yang banyak digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Diperlukan etanol murni agar etanol bisa digunakan sebagai bahan bakar. Campuran etanol air memiliki titik azeotrop 95% pada tekanan 1 atm dan suhu 78 o C membuat pemurnian etanol menjadi mahal.

8 Dietil Eter (C 4 H 10 O) Memiliki nilai ekonomis yang tinggi karena banyak digunakan sebagai pelarut untuk reaksireaksi organik dan dan mulai dikembangkan untuk bahan bakar alternatif. Memiliki titik didih 34,6 o C, lebih mudah digunakan sebagai bahan bakar dibandingkan etanol.

9 Zeolit Banyak dikembangkan sebagai katalis berbagai macam reaksi seperti dehidrasi, perengkahan, isomerisasi, dan transesterifikasi. Kemampuan zeolit sebagai katalis ditentukan oleh struktur dan komposisi zeolit terutama perbandingan Alumina dan silikat.

10 PENELITIAN TERDAHULU Lu Linghong, dkk Zeolit (molecular sieve) lebih banyak mengadsorb air dari pada etanol. Sulistiawan Doni Adsorbsi etanol pada fase uap lebih efisien daripada adsorbsi pada fase cair. Adsorbsi dengan menggunakan molekular sieve memberikan hasil yang lebih baik daripada menggunakan zeolit alam. Varisli, dkk Reaksi dilakukan pada range suhu 180 o C hingga 250 o C pada konsentrasi etanol awal 90% dan 100%. Menggunakan katalis tungsto phosphoric acid. Dietil Eter lebih banyak terbentuk pada suhu 180 o C. Keberadaan uap air dapat menyebabkan menurunnya aktivitas dari katalis.

11 PEMBUATAN KATALIS Keterangan 1. Heater 2. Magnetic stirrer 3. Labu leher tiga 4. Proff 5. Pendingin masuk 6. Kondensor 7. Pendingin keluar 8. Termometer 9. Water bath

12 PEMBUATAN KATALIS

13 PEMBUATAN DIETIL ETER Tahap Pembuatan Di Etil Eter 1. Vaporizer 2. Molecular sieve 3. Pemanas reaktor 4. Katalis Zeolit alam 5. Kondensor liebig 6. Kondensor spiral 7. Penampung produk 8. Tabung nitrogen 9. Rotameter 10. Keran pembuangan 11. Termokopel 12. Power supply

14 VARIABEL PENELITIAN Variabel berubah Konsentrasi etanol awal: 85%, 90%, dan 95%. Temperatur masuk reactor : 140 o C, 160 o C, 180 o C, 200 o C, 220 o C, 240 o C. Katalis yang digunakan adalah zeolit alam dengan impregnasi logam Al dan alumina. Variabel tetap Massa katalis : 4 gram. Massa zeolit molecular sieve : 10 gram. Rate nitrogen : 200 ml/menit.

15 ANALISA PRODUK Menganalisa kandungan etanol pada produk dengan gas kromatografi sehingga di dapat konsentrasi etanol dalam produk. Menganalisa kandungan etanol pada hasil adsorbsi dengan gas kromatografi sehingga didapat konsentrasi etanol hasil adsorbsi.

16 KARAKTERISTIK KATALIS 1. Hasil uji X-Ray Difraction (XRD)

17 Perbandingan Konversi Etanol Terhadap Konsentrasi Etanol Awal 1 0,95 0,9 0,85 Konversi 0,8 0,75 0,7 Etanol 95% etanol 90% etanol 85% 0,65 0, Suhu ( o C)

18 Perbandingan Konversi Etanol Pada Katalis Zeolit Alam Dan Alumina 1 0,95 0,9 si Konver 0,85 0,8 0,75 Alumina Zeolit alam 0,7 0,65 0, Suhu ( o C)

19 KESIMPULAN Penggunaan molecular sieve dapat meningkatkan konsentrasi etanol sebesar kurang lebih 2 % dimana kenaikan terbesar pada konsentrasi awal 85% dengan kenaikan 2,879%. Konversi etanol berkisar mulai 0,685 hingga 0,874 dengan titik tertinggi pada suhu 240 C pada konsentrasi awal 95% Yield terbesar berkisar mulai 0,164 mol DEE/mol etanol hingga 2,601 mol DEE/mol etanol dengan titik tertinggi pada konsentrasi etanol 95% dengan suhu C.

20 KESIMPULAN Semakin tinggi konsentrasi etanol maka konversi etanol semakin besar Semakin tinggi suhu operasi maka konversi etanol semakin besar Penggunaan katalis alumina menghasilkan konversi etanol lebih tinggi daripada dengan menggunakan zeolit alam