Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

TEKNOLOGI PENGOLAHAN PPO DAN ALTERNATIF TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "TEKNOLOGI PENGOLAHAN PPO DAN ALTERNATIF TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL"— Transcript presentasi:

1 TEKNOLOGI PENGOLAHAN PPO DAN ALTERNATIF TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL
Dr. Erliza Hambali, M. Si

2 PPO Pure Plant Oil atau PPO adalah minyak yang diperoleh secara langsung baik dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak, minyak yang telah dimurnikan, maupun minyak kasar tanpa melibatkan modifikasi secara kimia. Disebut juga unmodified oil atau SVO (straight vegetable oil)

3 Unit penyimpanan minyak kasar
Bagan alir pengolahan PPO Silo Unit Penyimpanan PPO Unit Netralisasi Unit Ekstraksi Unit degumming Unit penyimpanan minyak kasar Kontainer untuk penyimpanan bungkil Unit Pengendapan Unit Filtrasi

4 DEGUMMING - Bertujuan untuk menghilangkan komponen pengotor (co. pospatida, FFA, getah, tokoperol, dan zat pewarna). Pospatida membuat minyak menjadi keruh selama penyimpanan, menstimulasi akumulasi air pada ester/biodiesel, memerlukan penggunaan katalis alkali pada proses transesterifikasi lebih banyak. Terdapat 2 jenis proses degumming: 1) Water degumming : dilakukan dengan penambahan air pada suhu minyak 60-90oC, proses pemisahan dilakukan dengan gaya sentrifugal. 2) Acid degumming : dilakukan untuk pospatida yang tidak dapat dihilangkan melalui pemanasan, terdapat penambahan larutan asam (co. asam sitrat atau asam pospat) dan sejumlah metanol. Saat ini dikembangkan juga hidrolisis secara enzimatis untuk menghilangkan pospatida yang larut maupun yang tidak larut. OH CH2OH OCOR’ CH2OCOR’ + O P OH CHOH + O P OCOR” CHOCOR” OH CH2OH O PO2 O(CH2)2N+(CH3)3 CH2O PO2 O(CH2)2N+(CH3)3 Fosfolipid Asam fosfat Gliserol Residu gum Acid degumming

5 Penelitian Degumming Minyak Jarak
Rahayu et al. (2007)

6 2. DEASIDIFIKASI Bertujuan untuk menghilangkan FFA
Penghilangan FFA merupakan tahap yang harus dilakukan terutama untuk proses transesterifikasi dengan menggunakan katalis alkali Pada T as. Karboksil akan membentuk sabun dengan katalis basa, menyebabkan aktivitas katalisisnya berkurang, dan mempersulit proses pemisahan gliserol karena efek emulsifikasi Minyak/lemak dengan FFA > 5 % menjadi kental setelah ditambahkan KOH/NaOH Bil. Asam minyak lemak harus diturunkan dibawah 1 mg KOH/g untuk dapat ditransesterifikasi dengan basa Deasidifikasi dapat dilakukan melalui proses netralisasi, destilasi, atau dengan esktrasi pelarut. Reaksi Netralisasi RCOOH + NaOH RCOONa + H2O Asam lemak bebas Basa Sabun Air

7 Standar Mutu Minyak Jarak sebagai Bahan Bakar

8 Aplikasi Minyak Jarak Murni (PPO)
Kompor tekan PLTD Sumber BPPT

9 Aplikasi Minyak Jarak Murni (PPO) Genset kapasitas besar
Aplikasi pada mesin diesel memerlukan blending dengan solar/HSD 10-50%

10 KELEMAHAN PPO (SVO) viskositas 10 – 20 kali lebih tinggi dari bahan bakar diesel volatilitas yang rendah BM yang tinggi ( ) titik nyala (Flash point) tinggi (diatas 200oC) cenderung membentuk polimerisasi termal dan oksidatif, menyebabkan terbentuknya deposit pada nozel injektor dan melekat pada cincin piston (Mittelbach and Remschmidts 2004).

11 = = Bahan minyak/lemak Ekstraksi CVO Pretreatment Degumming
Est-trans/trans Purifikasi Biodiesel Deasidifikasi PPO R1 C OCH2 R2 OCH R3 = O PPO 3R C OCH3 = O BIODIESEL

12 BIODIESEL [arti ilmiah terluas] :
Bahan bakar mesin diesel yang terbuat dari sumber daya hayati atau biomassa . [pengertian industri/komersial masa kini] : Bahan bakar mesin diesel yang terdiri atas ester alkil asam-asam lemak.  Metil alkohol  Ester metil asam-asam lemak (Fatty Acids Methyl Ester, FAME).  Paling umum !. Etil alkohol  Etil Ester (populer di Brazil). Isopropil alkohol  Isopropil ester : produk khusus (Bertitik-tuang rendah !).

13 Bahan-bahan mentah utama :
Trigliserida-trigliserida ( minyak-lemak mulus !.).  diolah dengan transesterifikasi (atau metanolisis). Asam-asam lemak ( produk samping industri pemulusan minyak-lemak).  diproses dengan esterifikasi oleh metanol. Campuran trigliserida-trigliserida dan asam-asam lemak bebas (= minyak-lemak mentah/berangka asam [A.A.] tinggi).  diolah dengan :  deasidifikasi + transesterifikasi (jika A.A. <), atau  praesterifikasi + transesterifikasi.

14 Alasan perlunya proses transesterifikasi (atau konversi ke biodiesel [FAME])
Minyak-lemak (atau minyak nabati) mentah :  mengandung fosfor/fosfolipid ( kerak/deposit)  mengandung asam lemak bebas ( korosif)  angka setan rendah (< 45)  terlalu kental (viskositas  10 x solar) Minyak nabati (semi) mulus atau Straight vegetable oil (SVO) atau Pure Plant oil (PPO) : Transesterifikasi menjadi FAME menghilangkan kelemahan-kelemahan di atas !.

15 Sifat-Sifat Bahan Bakar dari Sebelas Minyak Nabati
Massa jenis, kg/liter Visk. kinem C, cSt Hc, MJ/kg Angka setana Titik awan/ kabut, oC. Titik tuang, oC. Jarak kaliki 0,9537 297 37,27 ? Tak ada -31,7 Jagung 0,9095 34,9 39,50 37,6 -1,1 -40,0 Kapas 0,9148 33,5 39,47 41,8 +1,7 -15,0 Crambe 0,9044 53,6 40,48 44,6 10,0 -12,2 Linseed 0,9236 27,2 39,31 34,6 Kacang (suuk) 0,9026 39,6 39,78 12,8 -6,7 Kanola 0,9115 37,0 39,71 -3,9 Kasumba 0,9144 31,3 39,52 41,3 18,3 Kasumba OT*) 0,9021 41,2 49,1 -20,6 Wijen 0,9133 35,5 39,35 40,2 -9,4 Kedelai 0,9138 32,6 39,62 37,9 Bunga matahari 0,9161 33,9 39,58 37,1 7,2 Diesel No. 2 0,8400 2,7 45,34 47,0 -33,0 Sumber : Goering, C.E., A.W. Schwab, M.J. Daugherty, E.H. Pryde, dan A.J. Heakin, “Fuel Properties of Eleven Vegetable Oils”, Trans. ASAE 25, 1472 – 1477 (1982). *) OT = (berkadar) Oleat Tin ggi

16 Sifat-Sifat Bahan Bakar dari Tujuh Minyak Nabati
Massa jenis 20 oC, kg/liter Visk. kinem C, cSt Hc, MJ/kg Angka setana Titik awan/ kabut, oC. Titik tuang, oC. Kelapa 0,915 30 37,10 40 – 42 28 23 – 26 Sawit 60 36,90 38 – 40 31 23 – 40 Kapas 0,921 73 36,80 35 – 50 -1 2 Jarak pagar 0,920 77 38,00 23 – 41 -3 Kacang (suuk) 0,914 85 39,30 30 – 41 9 Kanola 0,916 78 37,40 30 – 36 -11 -2 Kedelai 61 37,30 30 – 38 -4 -20 Bunga matahari 0,925 58 37,75 29 – 37 -5 -16 Diesel 0,830 6 43,80 50 -9 Ester Metil Kanola 0,880 7 37,70 49 -12 Sumber : Vaitilingom, G. dan A. Liennard, “Various Vegetable Oils as Fuel for Diesel and Burners: J. curcas Particularities”, hal. 98 – 109 dalam G.M. Gübitz, M. Mittelbach dan M. Trabi (ed), “Biofuels and Industrial Products from Jatropha curcas”, Dbv-Verlag für die Technische Universität Graz, Graz, Austria, 1997.

17 Sifat-Sifat Bahan Bakar dari Delapan Ester Metil
Massa jenis 15 oC, kg/liter Visk. kinem C, cSt Hc, MJ/liter Angka setana CFPP, oC. Angka iodium, g-I2/(100 g) Kelapa 0,869 2,7 30,80 63 8,0 10 Sawit 0,874 4,40 32,40 16,0 52 Minyak goreng 0,880 4,20 32,80 49 -5 – +8 60 – 120 Jarak pagar 0,879 51 95 – 106 Kanola 0,882 -12 114 Bunga matahari 0,885 4,00 47 -4 129 Kedelai 4,05 33,50 46 131 Linseed 0,891 3,70 33,0 53 (?) 183 Diesel No. 2 0,8400 37,08 47,0 -15,0 -33,0 Sumber : Mittelbach, M., “15 Years of Biodiesel Experience in Europe”, hal. 132 – 136 dalam G.M. Gübitz, M. Mittelbach dan M. Trabi (ed), “Biofuels and Industrial Products from Jatropha curcas”, Dbv-Verlag für die Technische Universität Graz, Graz, Austria, 1997; M. Mittelbach dan C. Remschmidt, “Biodiesel : The Comprehensive Handbook”, Martin Mittelbach Publisher, Graz, Austria, 2004.

18 PARAMETER – PARAMETER YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI BIODIESEL
Kadar air Kandungan asam lemak bebas Rasio alkohol dan minyak Tipe dan konsentrasi katalis Suhu reaksi Tekanan Jenis proses (bacth atau proses kontinyu) Tingkat kehomogenan campuran Fasa pemisahan Pemurnian produk Transesterifikasi in-situ

19 ALKOHOL 1. METANOL Umumnya digunakan metanol karena harganya murah dan memiliki reaktivitas tinggi dibandingkan dengan alkohol berantai panjang Metanolisis dapat dilakukan pada suhu ruang dengan rendemen>80% Pemisahan gliserol dapat dilakukan dengan mudah Metanol absolut lebih mudah untuk diperoleh dengan demikian proses hidrolisis dan pembentukan sabun karena adanya air dapat diminimalkan Basis molar optimum antara metanol dan minyak tergantung dari katalis yang digunakan. Stokiometri reaksi = 3 mol alkohol per mol trigliserida [untuk transesterifikasi] dan di atas 30 : 1 [untuk reaksi transesterifikasi asam].

20 2. ETANOL Etanolisis bersifat lebih ramah lingkungan, lowtoxicity Adanya atom karbon yang lebih banyak dapat meningkatkan kemampuan bakar dan bilangan setana Etanolisis mengkonsumsi lebih banyak energi, kesulitan pada proses pemisahan antara gliserol dan biodiesel, dan keberadaan air dalam minyak dapat menurunkan rendemen biodiesel 3. ALKOHOL SEKUNDER/ ALKOHOL BERANTAI PANJANG Cloud point dan Pour point alkil ester dari alkohol dengan rantai panjang atau bercabang lebih rendah dibandingkan dengan metil atau etil ester Proses alkoholisis memerlukan lebih banyak energi dan metode yang mahal Co. Asam atau katalis enzimatis Harga alkohol jenis ini mahal dan sulit untuk diaplikasikan pada skala industri

21 KATALIS ALKALI Merupakan jenis katalis yang umum digunakan
Kelebihan katalis jenis ini adalah tingkat konversi alkil ester pada suhu rendah dan waktu reaksi yang singkat tinggi. Pada kondisi suhu dan waktu reaksi yang sama, proses transesterifikasi berjalan 4000 x lebih cepat dibandingkan dengan penggunanaan katalis asam Katalis alkali alkoholisis memerlukan alkohol lebih sedikit dibandingkan dengan katalis asam alkoholisis dengan demikian ukuran reaktor dapat diperkecil Kekurangan penggunaan katalis alkali adalah sensitivitasnya terhadap kandungan FFA bahan baku.

22 = _ = _ R1 C OR2 O R1 C OR2 -O OCH3 + -OCH3 R1 C OR2 -O OCH3 R1 C OCH3
(1) R1 C OR2 _ -O OCH3 R1 C OCH3 = O + -OR2 (2) -OR2 + CH3OH R2-OH + -OCH3 (3) R1…….. Asam lemak R2…….. Gliserol Mekanisme reaksi alkali transesterifikasi trigliserida

23 + + + + + + + + (1) (2) (3) (4) Fasa atas Fasa bawah R1 C OCH2 R2 OCH
= O = O R1 C OCH2 = O + + CH3OH R2 C OCH R3 – COOCH3 (1) HO CH2 R1 C OCH2 R2 OCH R3 = O = O R1 C OCH2 + CH3OH + (2) HO CH R2 – COOCH3 HO CH2 R1 C OCH2 R2 OCH R3 = O HO CH2 + (3) + HO CH R1 – COOCH3 CH3OH HO CH2 R1 C OCH2 R2 OCH R3 = O HO CH2 + (4) HO CH 3 R – COOCH3 + 3 CH3OH Fasa atas HO CH2 Fasa bawah

24 Katalis alkali homogen
Umumnya semua produksi biodiesel skala komersial menggunakan katalis jenis ini Katalis jenis ini dapat dihasilkan melalui (1) melarutkan alkali alkoholat dalam alkohol, (2) mereaksikan alkohol dengan logam alkali murni, dan (3) menambahkan alkali hidroksida. (1) RONa RO- Na+ + (2) Na ROH ½ H2 (g) (3) NaOH H2O Katalis alkoholat dan logam alkali jarang digunakan dalam industri biodiesel karena harganya yang mahal dan memiliki resiko tinggi.

25 No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Rendemen
Referensi 1. Logam alkali Metallic sodium Alkohol : minyak = 2-4 :1 (mol/mol), T = 65 – 70 oC Alkohol : minyak = 6:1 T= 72oC (2-propanol) t=3 jam T= 105 oC (1-butanol), t=3 jam Jumlah katalis = 0,2 % (b/b) Minyak bekas dipre-esterifikasi Metanol - GB 612, 667 (1946) untuk sabun 2. Logam alkali alkoholat dan hidroksida CH3ONa, CH3OK, KOH, NaOH, LiOH KOH Alkohol : minyak = 3-5 : 1 (mol/mol) T=20 – 100 oC, Σkatalis =0,1–1,7%(b/b) Alkohol:minyak = 3:1 (mol/mol) T=20oC, t=2 jam, Σkatalis=1,3-1,7% (b/b) Minyak kering dan lemak Minyak nabati, minyak masak yang telah direcycle, dan lemak hewan. Metanol, etanol 98% Bradshaw (1941) untuk sabun Mittelbach et al. (1986) untuk biodiesel 3. Larutan Logam alkali hidroksida 40-55% NaOH atau KOH Alkohol:minyak=3-9:1 (mol/mol) T & P ruang Minyak bekas dengan FFA>20 % Etanol Wimmer (1991) 4. Basa organik kuat TBD & TCG Alkohol:minyak =2,3:1 (mol/mol) T=70oC, t=2 jam, Σkatalis=5 mol% Minyak lobak >99% >97% Sercheli et al. (1999)

26 b. Katalis alkali heterogen
Katalis dapat digunakan kembali melalui proses dekantasi atau filtrasi Komponen katalis yang umum adalah logam alkali – logam alkali tanah karbonat dan oksida Teknologi pemanfaatan katalis heterogen memerlukan suhu tinggi, tekanan tinggi dan alkohol dalam jumlah banyak Gliserol yang dihasilkan mempunyai afinitas tinggi dan baik untuk digunakan sebagai bahan baku resin polimerik No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Ren- demen Referensi 1. Logam Alkali Karbonat dan Hidrogen Karbonat Na2CO3, NaHCO3, K2CO3, KHCO3 Alkohol : minyak = 5,5-14 :1 (mol/mol), T = 65 – 70 oC, multi step reaction Minyak teracidifikasi dan bebas air Metanol - Jeromin et al. (1985) 2. Oksida logam alkali K2O Lemak kelapa, minyak sawit Metanol, etanol 95% 90% Graille et al., (1982) 3. Garam asam karboksilat logam alkali Cs-laurate T = 240 oC, P.5 bar, t= 5,75 jam, proses kontinyu Minyak kasar dengan FFA tinggi, 98% Billestein et al. (1984) 4. Alkoholat logam alkali tanah Campuran alkali/oksida logam alkali tanah dan alkohol Alkohol:minyak =4:1 (mol/mol) T=65-75oC, Σkatalis=1-2%(b/b), proses kontinyu Minyak bekas dengan kandungan air tinggi Kiehtreiber (1991)

27 No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Ren-
demen Referensi 5. Karbonat logam alkali tanah CaCO3 Alkohol:minyak =19:1(mol/mol), T= oC, t=18 menit, fix bed teknologi Minyak kedelai Etanol <5% Suppes et al. (2001) 6. Oksida logam alkali tanah CaO, SrO, BaO CaO.MgO T=65 oC, t=8jam Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=60oC, t=12 jam Minyak kelapa Minyak lobak Metanol - Hartman (1956) Peterson and Scarrah (1984) 7. Hidroksi logam alkali tanah Ba(OH)2 Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=65oC, t=1 jam, Σkatalis=1%(b/b) 96% Leclercq et al., (2001) 8. Garam asam karboksilat logam alkali tanah Ca dan Ba acetat Alkohol:minyak =9-12:1(mol/mol), T=250oC, P>28 bar, t=3 jam, Σkatalis=0,5-1%(b/b) Minyak dengan kandungan FFA tinggi Meyanol Etanol absolut Basu dan Norris (1994) 9. Resin penukar ion kuat Amberlist A 26, A 27 Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=60oC, P>28 bar, t=8 jam, proses batch Minyak biji matahari 0,4 – 0,7% Schlenk dan Holman (1953) Vicente et al. (1998)

28 2. KATALIS ASAM Cocok untuk transesterifikasi minyak/lemak dengan kandungan FFA tinggi Cocok untuk memproduksi alkil ester dengan alkil lebih panjang dan bercabang Reaksi transesterifikasi berjalan lebih lambat dan memerlukan suhu reaksi lebih tinggi (T>100oC dan P>5 bar) Transesterifikasi asam meningkatkan pembentukan produk sekunder co. dialkileter atau gliserol eter Kandungan air bahan baku menurunkan tingkat konversi alkil ester R’ O = OR” H+ +OH OH + I II R H III OR IV -H+/R”OH

29 a. Katalis Asam Homogen No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/
Lemak Alkohol Ren- demen Referensi 1. Asam mineral H2SO4 Alkohol:minyak =11:1(mol/mol), T=65-70oC, t=3 jam, pre-esterification step Minyak dengan kandungan FFA tinggi Metanol - GB 612,667 (1946) untuk sabun Alkohol:minyak =5,5-8,25:1(mol/mol), T=65-70oC, pre-esterification step Kawahara (1978) Alkohol:minyak =30:1(mol/mol), T=65oC, t=50 jam (metanol); T=78oC, t= 18 jam (etanol); T=117oC, t=3 jam (1-butanol); esterification steps dan transesterifikasi Etanol absolut 1-butanol 99% Freedman et al., (1986) H3PO4 Alkohol:minyak =20:1(mol/mol), T= oC, P=50-80 bar, t=27 jam, step kedua pada proses dua tahap. Demmering et al. (1994) 2. Alifatik dan Asam sulfonat aromatic P-toluene-,xylene- dan asam benzenesulfonat Alkohol:minyak =3-7,5:1(mol/mol), T=80-130oC, pre-esterification step Aqu. etanol 90,5 % Stern et al., (1985) C10-C12 asam alkyl benzene sulfonat, asam metan sulfonat Alkohol:minyak =3,5-7:1(mol/mol), T=50-100oC 97% Lepper dan Friesenhagen (1984)

30 Katalis Asam Homogen No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/
Lemak Alkohol Ren- demen Referensi 2. Alifatik dan Asam sulfonat aromatic Asam xilen sulfonat T=75-85oC, t=3 jam, pre-esterification step, sistem kontinu Minyak dengan kandungan FFA tinggi Metanol - Dimming, Radig et al., (1984) 3. Asam – asam lewis dan halogen lainnya BF3 (+NaOH) SnCl2 AlCl3, FeCl3, CoCl2 InI3 Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=60oC, t= 8 jam T=80 oC, P>30 bar Minyak biji matahari Minyak nabati AOCS (1989) Coteron et al., (1997) Center et al., (2003)

31 b. Katalis Asam Heterogen
No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Ren- demen Referensi 1. Resin penukar ion kuat Lewatit SPC 118BG Amberlist T=55-65oC, P>5 bar, continous pre-esterification step columns yang diisi dengan katalis Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=60oC, t= 8 jam Minyak dengan kandungan FFA tinggi Minyak biji bunga matahri Metanol - 0,7% Jeromin et al., (1985a) Vicente et al., (1998) 2. Logam phospat Alumunium orto pospat, gallium orto pospat, atau seng (III) orto pospat Alkohol:minyak =5,5:1(mol/mol), T=200oC, t= 5 jam PKO >50% Kaita et al., (2001)

32 3. KATALIS LOGAM TRANSISI
Katalis Logam Transisi Heterogen No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Ren- Demen Referensi 1. Oksida logam transisi Fe2O3(+ Al2O3) Oksida besi (Fe2O3, Fe3O4, FeOOH) atau Oksida zirconium (ZrO2) (+ K dan komponen Ca) Komponen nikel (NiO, Ni2O3, NiCO3, Ni(OH)2) Oksida Seng (+ Al2O3) Alkohol:minyak =6-30:1(mol/mol), T= oC, P>150 bar, proses kontinyu Alkohol:minyak =3-5,5:1(mol/mol), T=55-65oC, t=1 jam, fixed bed catalyst, proses kontinyu Alkohol:minyak =39:1(mol/mol), Superkritical metanol (T= oC) - Minyak dengan kandungan FFA tinggi Minyak bekas diacidifikasi, minyak bekas dikeringkan Minyak bekas, Minyak kasar Metanol >95% >30% Hofmann, (1986) Hirano dan Tsuto, (1998) Tateno dan Sasaki (2001) Hillion et al., (2003) 2. Garam logan transisi dari asam amino Zn- dan Cd- arginate Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=65oC, t= 3 jam Alkohol:minyak =3:1(mol/mol), T=135oC, t= 3 jam Minyak sawit diasidifikasi Etanol 69% >50% Peter et al., (2002)

33 Katalis Logam Transisi Heterogen
No. Tipe Katalis Contoh Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Ren- Demen Referensi 2. Garam logam transisi dari asam amino Zn- alginate dipresipitasi dalam silika Alkohol:minyak =6:1(mol/mol), T=125oC, p= 5 bar, t= 20 menit, proses dua tahap atau proses kontinyu Minyak biji matahari Metanol 80% Peter et al., (2002) 3. Garam logam transisi dari asam lemak Zn- dan Mn- palmitat dan stearat Kombinasi tekanan tinggi dan rendah, untuk tekanan tinggi : T=150 – 250 oC, p=5-150 bar, alkohol:minyak=1,5-2,5:1 Minyak dengan kandungan FFA tinggi >92% Buttgen et al., (1999) 4. Garam loga transisi dari asam alkil benzen sulfonat dan asam alkane sulfonat Zn-dodecylbenzene sulfonat, komponen analog dari Ti, Cr, Co, atau Cd T =240 oC, P>5 bar, t=5,75 jam, proses kontinyu Minyak dengan kandungan FFA tinggi termasuk minyak kasar 96% Billenstein et al., (1984)

34 4. KATALIS SILIKAT Katalis Silikat No. Tipe Katalis Contoh
Kondisi Reaksi Minyak/ Lemak Alkohol Ren- Demen Referensi 1. Silikat dan lempung yang dilapisi mineral Na-/K-silikat Zn-, Ti- atau Sn- silikat dan aluminat Alkohol:minyak =5,5-14:1(mol/mol), T=65oC, t= 1 jam Alkohol:minyak =9-54:1 (mol/mol), T= oC, p= 40 – 100 bar Minyak kering dan lemak Minyak bekas Metanol - >92% Hoang et al., (1992) Stern et al., (1998) 2. Zeolit Titanium-based zeolites (ETS-4, ETS-10) Cs-exchanged NaX faujasites Alkohol:minyak =18,5:1 (mol/mol), T=220oC, p= 18 bar Alkohol:minyak =275:1 (mol/mol), T=65oC, t= 22 jam, Σkatalis =40% (b/b) Minyak kedelai Minyak lobak 88% Bayense et al., (1994) Leclercq et al., (2001)

35 5. KATALIS ENZIMATIS Melibatkan enzim lipase yang mampu menghidrolisis dan mensintesis ikatan ester KELEBIHAN KEKURANGAN a. Proses transesterifikasi dapat berjalan pada suhu, tekanan, dan pH medium Efisiensi reaksi rendah (memerlukan waktu reaksi lebih panjang dan konsentrasi katalis lebih tinggi) b. Proses pemurnian biodiesel mudah b. Aplikasi enzim pada industri biodiesel sulit karena harga enzim yang mahal c. Gliserol memiliki kualitas tinggi d. Limbah cair karena kandungan alkali dapat dihindarkan e. Proses transesterifikasi minyak dan esterifikasi asam lemak berjalan satu tahap f. Dapat diaplikasikan pada bahan baku dengan kandungan FFA tinggi g. Enzim lipase mampu mengkatalisis transesterifikasi yang menggunakan alkohol berantai panjang dan bercabang Memungkinkan penggunaan alkohol dengan rantai lebih panjang dan bercabang

36 Langkah – langkah yang dapat dilakukan untuk mengatasi reaksi
transesterifikasi Enzim : Imobilisasi enzim o> Enzim diperangkap dalam karier sehingga enzim dapat diambil kembali setelah reaksi berlangsung dan dapat digunakan kembali o> Enzim terimobilisasi bersifat lebih aktif dan stabil Intraselular enzim dalam bentuk sel biokatalis o> Co. sel spesies Rhizopus yang diperangkap dalam suport busa polyuretan o> Enzim intraseluler memiliki aktivitas katalitik yang tinggi dan stabil o> Metode ini memungkinka produksi enzim lipase dari mikroorganisme lain

37 BATCH VS PROSES KONTINYU
TEKANAN REAKSI Pada dasarnya metil ester dapat diproduksi baik pada tekanan tinggi ataupun rendah Proses transesterifikasi metil ester pada tekanan tinggi dapat mengkonversi lebih dari 20% tanpa harus ada proses pretreatmen dan dapat menghasilkan gliserol dengan kualitas tinggi Teknologi proses pada tekanan tinggi tidak cocok untuk diterapkan pada skala industri BATCH VS PROSES KONTINYU Proses batch : kapasitas 500 – ton biodiesel/thn Proses kontinyu : kapasitas > ton biodiesel/thn

38 HOMOGENISASI CAMPURAN REAKSI
Permasalahan utama pada proses metanolisis adalah sifat kelarutan asam lemak yang rendah CARA UNTUK MENINGKATKAN KEHOMOGENAN CAMPURAN REAKSI Vigorous mixing ultrasonic irradiation Penambahan solven co. toluene, tetrahidrofuran, fraksi hidrokarbon alifatik, metanol superkritikal

39 SUPERKRITIKAL METANOL
Kondisi proses : T = 350 oC dan P = 43 MPa Metanol terdisosiasi menjadi CH3O- dan H+ Tidak terdapat penambahan katalis Pemanfaatan reaktor logam Alkil ester dan gliserol yang dihasilkan tidak memerlukan proses pemurnian lanjut Minyak dengan kandungan FFA tinggi dapat ditransesterifikasi dengan menggunakan teknologi ini tanpa perlu adanya proses pretreatmen Jenis alkohol lain yang dapat digunakan : etanol, 1-propanol, 1-butanol, dan 1- oktanol. Teknologi cocok untuk pengembangan biodiesel dari minyak kasar dan minyak bekas Molar rasio minyak dan alkohol > 42:1 Rendemen alkil ester > 95%

40 FASA PEMISAHAN TAHAP PEMURNIAN
Teknologi pemisahan alkil ester – gliserol saat ini: Settling Sentrifugasi Penambahan air, ekstra gliserol atau heksan pada campuran reaksi Penambahan solven TAHAP PEMURNIAN Fasa Ester Proses pemanasan : metanol Water washing atau acid washing solution : gliserol Konversi gliserol dan gliserida menjadi trigliserida : gliserol dan gliserida Distilasi pada T = 30 – 50 oC : FFA Penambahan resin penukar kation : KOH sisa/tidak bereaksi Adsorbant : KOH sisa/tidak bereaksi

41 B. FASA GLISEROL Fasa gliserol mengandung asam lemak, sabun, alkohol, air, dan sedikit ester asam lemak Metode pemurnian gliserol Penambahan asam co. asam phospat dan asam sulfat : sabun dan FFA Micro filtrasi : FFA Distilasi Water – washing Drying Liquid extraction dengan menggunakan gliserol sebagai solven Aplikasi gliserol Gliserol murni : Industri kosmetik Industri farmasi

42 2. Gliserol kasar : Bahan bakar Pupuk Bahan tambahan pada pakan ternak
Katalis dalam reaksi pembentukan campuran mono- dan digliserida minyak nabati dan hewani Pereaksian dengan aldehid, keton, metil asetat dapat membentuk ketal atau gliserol asetat yang dapat digunakan sebagai aditiv dalam memperbaki sifat cold-flow FAME/biodiesel Non-toxic antifreezing propanediol Polimer biodegradable co. plihidroksialkanoat Biosurfaktan co. soporolipid dan ramnolipid

43 TRANSESTERIFIKASI IN-SITU
Adalah proses dimana minyak yang terkandung dalam biji tanaman diekstraksi dan ditransesterifikasi pada satu tahap yang sama Alkohol berperan sebagai extracting agent dan reagen untuk prosea alkoholisis Kelebihan proses transesterifikasi in-situ : tidak diperlukan heksan dalam proses ekstraksi minyak, semua minyak yang terdapat dalam biji dapat ditransesterifikasi, dan alkil ester minyak lebih mudah dipisahkan daripada minyak murni Etanol dan alkohol berantai panjang co. 1-propanol atau 1-butanol lebih banyak digunakan dibandingkan dengan metanol Kandungan air dalam etanol mempengaruhi kualitas ester yang dihasilkan

44 Diagram alir proses produksi biodiesel dengan FFA tinggi
H2SO4 Minyak dengan kadar FFA tinggi (>2%) Pemanasan Metanol Pencampuran Esterifikasi Separasi Transesterifikasi Recovery KOH Biodiesel kasar Purifikasi gliserol Biodiesel

45 Proses Transesterifikasi
Pencampuran metanol (225%) dengan H2SO4 5% dari %FFA Minyak jarak Settling untuk memisahkan campuran ester asam lemak dan trigliserida dengan sisa metanol Proses Transesterifikasi Panaskan hingga 55oC; ( rpm) Pencampuran dengan metanol dan katalis Esterifikasi T = 55 oC, t =60’ v = rpm; Contoh produksi biodiesel skala laboratorium untuk minyak jarak (FFA>2%)

46 Campuran ester asam lemak + trigliserida
Pembuatan larutan methoxide (metanol 10% (% b/b) KOH 1% (% b/b) Settling untuk memisahkan biodiesel & gliserol A Pemurnian biodiesel Panaskan hingga 55oC; ( rpm) Campur dengan larutan methoxide T = 55 oC, t =60’ v = rpm; Contoh produksi biodiesel skala laboratorium untuk minyak jarak (FFA>2%)

47 WATER WASHING Tangkis katalis asam-metanol Tangki minyak
Tangki katalis basa-metanol Metanol tidak bereaksi Tangki minyak+FAME Tangki air Pengolahan limbah cair Tangki biodiesel Water Cleaning

48 DRY WASHING Zero Water Waste Tangkis katalis asam-metanol
Tangki minyak Tangki katalis basa-metanol Tank for Methanol/Base Catalyst Metanol tidak bereaksi Tangki minyak+FAME Cleaning agent Zero Water Waste Tangki biodiesel Water Cleaning

49 Disain Dalam Kolom Pemurnian Biodiesel Menggunakan CA
Biodiesel kasar 25 cm CA (47,25 g) + Pasir kuarsa (472,5 g) Disain Dalam Kolom Pemurnian Biodiesel Menggunakan CA

50 Disain Luar Kolom Pemurnian Biodiesel Menggunakan CA
Kolom yang diselimuti asbes untuk menjaga panas di dalam Vacuum pump Disain Luar Kolom Pemurnian Biodiesel Menggunakan CA

51 Gambar Biodiesel yang Dimurnikan dengan Aplikasi Kolom pada Berbagai suhu (25 oC, 70 oC, 80 oC, 90 oC)

52 Gambar Grafik Hasil Analisa Biodiesel dengan Sistem Kolom pada Berbagai Temperatur

53 POTENSI APLIKASI METIL ESTER LANNYA
FAME HOCH(CH3)2 Strain bakteri Asam polihidroksialkanoik Trimetiolpropane Ester sintetis Ester asam lemak α sulfonat Alkanolamida Isopropil ester Fatty alkohol Ester asam lemak etoksilat Poliester sukrosa Sukrosa Oksida etilen SO3/NaOH HN(CH2CH2OH)2 H2/CuCr2O4 POTENSI APLIKASI METIL ESTER LANNYA

54 Properti bahan bakar, spesifikasi kualitas, dan analisa biodiesel untuk bahan bakar
Parameter – parameter kualitas biodiesel untuk bahan bakar: Kandungan ester Gliserol bebas Mono-, di-, dan trigliserida dan gliserol total Metanol Bilangan iod Bilangan asam Kandungan pospor Kandungan alkali

55 Kandungan Ester o> Kandungan minimum adalah 96,5 % (m/m) o> Paramter ini penting untuk menjaga kemurnian biodiesel o> Prosedur pengujian : GC, kromatografi lapis tipis, nilai viskositas, 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy, near-infrared spectroscopy, Fourier-transformed mid-infrared spectroscopy (FTIR), dan bilangan ester. 2. Gliserol Bebas o> Kadar gliserol bebas maksimum adalah 0,02 % (m/m) o> Kadar gliserol merupakan parameter utama kualitas biodiesel o> Kadar gliserol bebas dipengaruhi oleh proses produksi biodiesel o> Gliserol bebas merupakan hasil hidrolisis mono-, di-, dan trigliserida selama penyimpanan o> Gliserol bebas merupakan senyawa polar dan dalam biodiesel akan berikatan dengan senyawa polar lainnya seperti air, monogliserida, sabun yang dapat menyebabkan kerusakan pada mensin injeksi

56 o> Kandungan group vicinal hydroxy dalam gliserol menyebabkan korosi pada logan bukan besi (khususnya tembaga dan seng) o> Deposit gliserol dalam filter meningkatkan emisi aldehid o> Prosedur pengujian : GC, Ekstraksi pelarut, Enzymatic conversion, (High-performance liquid chromatography). 3. Mono-, di-, trigliserida, dan total gliserol o> Kadar maksimum mono-, di-, trigliserida, dan total gliserol adalah ≤ 0,08%, ≤ 0,2% (m/m), ≤ 0,2 % (m/m), dan ≤ 0,25 % (m/m) o> Kadar dipengaruhi oleh kondisi proses produksi biodiesel o> Prosedur pengujian : GC/EN (kecuali untuk minyak dari asam laurat), kromatografi lapis tipis, HPLC, gel-permeation chromatography, dan reversed-phase HPLC

57 4. Metanol o> Kadar maksimum ≤ 0,20 % (m/m) o> Kadar metanol menurunkan nilai flash point dan berisiko terhadap penyimpanan dan transportasi biodiesel o> Prosedur pengujian : GC/EN dan NIR 5. Bilangan Iod o> Kadar maksimum ≤ 120 (g I2/100g)) o> Ikatan rangkan cenderung untuk terpolimerisasi dan membentuk deposit pada nozel injektor, cicin piston, dan galur – galur pada cicin piston ketika dipanaskan, menurunkan stabilitas oksidasi, menstimulasi degradasi beberapa produk, menstimulasi pembentukan senyawa dengan BM tinggi yang dapat menurunkan kualitas pelumasan biodiesel. o> Bilangan iod mempunyai hubungan terbalik dengan viskositas dan bilangan setana. o> Prosedur pengujian : Metode titrasi dengan reagen Wijs/EN 14214, GC/EN 14103

58 6. Bilangan Asam o> Kadar maksimum ≤ 0,5 mg KOH/g o> Dihasilkan pada proses transesterifikasi dengan asam mineral atau hasil kerja asam terhadap sabun menghasilkan asam lemak bebas o> Biodiesel dengan keasaman tinggi menyebabkan korosi dan pembentukan deposit dalam mesin o> Prosedur pengujian : Titrasi/EN 14214 7. Kandungan Pospor o> Kadar maksimum ≤ 10 mg/kg o> Pospor dikarenakan adanya phospolipid dalam bahan baku, penggunaan asam pospat pada produksi biodiesel atau ditambahkan untuk mendekomposisi sabun o> Prosedur pengujian : Inductively coupled argon plasma emission spectrometry/EN 14214, ASTM D 3231

59 6. Bilangan Asam o> Kadar maksimum ≤ 0,5 mg KOH/g o> Dihasilkan pada proses transesterifikasi dengan asam mineral atau hasil kerja asam terhadap sabun menghasilkan asam lemak bebas o> Biodiesel dengan keasaman tinggi menyebabkan korosi dan pembentukan deposit dalam mesin o> Prosedur pengujian : Titrasi/EN 14214 7. Kandungan Pospor o> Kadar maksimum ≤ 10 mg/kg o> Pospor dikarenakan adanya phospolipid dalam bahan baku, penggunaan asam pospat pada produksi biodiesel atau ditambahkan untuk mendekomposisi sabun o> Prosedur pengujian : Inductively coupled argon plasma emission spectrometry/EN 14214, ASTM D 3231

60 8. Kandungan Alkali o> Kadar maksimum ≤ 5 ppm o> Dihasilkan pada proses transesterifikasi o> Prosedur pengujian : - Kadar Natrium dan Kalium : Flame atomic absorption spectrometry pada panjang gelombang 589 nm dan 766,5 nm - Kadar magnesium dan Kalsium : Inductively coupled plasma optical emission spectrometry

61 Parameter – parameter untuk aplikasi biodiesel dan bahan bakar fosil
13. Karakteristik destilasi 14. Heating value dan konsumsi spesifik bahan bakar 15. Sifat pelumasan 16. Kandungan bahan tidak tersabunkan Densitas Viskositas kinematik Flash point Kandungan sulfur Conradson carbon residue Bilangan setana Kandungan debu Kadar air Total kontaminan Copper strip corrosion Stabilitas bahan bakar Karakteristik pada suhu rendah

62 o> Batasan nilai densitas biodiesel = 860 – 900 kg/m3
o> Nilai densitas mempengaruhi nilai pembakaran (heating value) dan konsumsi bahan bakar o> Nilai densitas berbanding terbalik dengan panjang rantai dan berbanding lurus dengan jumlah ikatan rangkap o> Prosedur pengujian : Glass hydrometer/EN ISO 3675 atau oscillating U-tube/EN ISO 12185 Densitas beberapa alkil ester asam lemak FAME Densitas [kg/m3] C 6:0 889 (15) C 16:0 884 (20) C 8:0 881 (15) C 18:0 852 (38) C 10:0 876 (15) C 18:1 974 (20) C 12:0 873 (15) C 18:2 894 (15) C 14:0 867 (20) C 18:3 904 (15)

63 Viskositas Kinematik [mm2/s]
o> Batasan nilai viskositas kinematik = 3,50 – 5,00 mm2/s pada 40 oC o> Viskositas kinematik berpengaruh terhadap atomisasi bahan bakar, kesempurnaan pembakaran, injeksi bahan bakar, dan umum digunakan sebagai indikator kualitas biodiesel selama penyimpanan o> Nilai viskositas kinematik dipengaruhi oleh panjang rantai asam lemak dan alkohol, jumlah ikatan rangkap, dan kandungan kontaminan o> Prosedur pengujian : Glass capillary viscosimeter/EN ISO 3104 dan dynamic viscosity Viskositas kinematik pada 40oC beberapa alkil ester asam lemak FAME Viskositas Kinematik [mm2/s] C 14:0 3,24 C 16:0 4,32 C 18:0 5,56 C 18:1 4,45 C 18:2 3,64 C 18:3 3,27

64 3. Flash Point o> Ukuran daya pembakaran bahan bakar dan parameter risiko bahan bakar selama transportasi dan penyimpanan o> Nilai flash point maksimum : ≥ 120 oC o> Prosedur pengujian : EN ISO 3679 4. Kandungan Sulfur o> Kandungan sulfur maksimum : 10 ppm o> Sulfur berkaitan erat dengan dampak negatif terhadap lingkungan, efisiensi dan umur pakai katalitik oksidasi converter, daya lumas bahan bakar, dan kekuatan pompa injeksi o> Prosedur pengujian : Ultraviolet fluoresence spectrometry/EN ISO atau wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometry/EN ISO 20884

65 5. Conradson carbon residue
o> Nilai maksimum residu karbon = 0,30 %(m/m) o> Karbon akan membentuk deposit pada ujung injektor dan bagian dalam camber pembakaran serta berpengaruh terhadap pembentukan polimer o> Prosedur pengujian : distilasi/ASTM D 1160, ISO 6615 6. Bilangan Setana o> Bilangan setana minimum : 51 o> Bilangan setana berkaitan erat dengan nyala bahan bakar, waktu antara injeksi bahan bakar dan pembakaran, dan emisi yang dihasilkan o> Bilangan setana ester asam lemak meningkat dengan meningkatnya rantai karbon dan jumlah group ester. o> Prosedur pengujian : Engine test (EN ISO 5165), Cetane index (CI)

66 Bilangan setana beberapa ester asam lemak
Parameter C 10:0 C 12:0 C 14:0 C 16:0 C 18:0 C 18:1 C 18:2 C 18:3 Metil ester asam lemak Bilangan setana 47,9 60,8 73,5 74,3 75,7 55,0 42,2 22,7 Etil ester asam lemak - 76,8 53,9 37,1 26,7 1-propil ester asam lemak 69,9 55,7 40,6 26,8 2-propil ester asam lemak 82,6 96,5 86,8

67 7. Kadar Debu o> Nilai maksimum = 0,02 %(m/m) o> Komponen ini dapat mengalami oksidasi selama proses pembakaran membentuk debu dan dapat membentuk deposit dalam mesin o> Prosedur pengujian : ISO 3987 8. Kadar Air o> Kadar air maksimum adalah 500 ppm o> Air dapat meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme dan dapat menyebabkan sumbatan filter dan aliran bahan bakar pada mesin. Air berasosiasi dengan reaksi hidrolisis ester asam lemak membentuk asam lemak bebas dan dapat menyebabkan penyumbatan pada filter dan korosi logam kromium dan seng pada injektor. Air mempersulit proses pencampuran biodiesel dengan diesel. o> Prosedur pengujian : Titrasi menggunakan Karl Fischer titration apparatus (EN ISO 12937)

68 9. Total Kontaminan o> Total kontaminan didefinisikan sebagai komponen tidak larut yang tertahan setelah proses penyaringan. Co. sabun dan sedimen o> Batas total kontaminan ≤ 24 ppm o> Kontaminan dapat menyebabkan penyumbatan pada filter dan pompa injeksi 10. Copper strip corrosion o> Kecenderungan biodiesel untuk menyebabkan korosi pada logam tembaga, seng, dan perunggu dalam mesin dan tangki penyimpanan ditentukan oleh nilai Copper strip corrosion o> Prosedur pengujian : EN ISO 2160 11. Stabilitas Bahan Bakar o> 1) Stabilitas oksidasi : stabilitas terhadap pengaruh oksigen dan udara; 2) Stabilitas panas : pengaruh suhu pada kondisi ada oksigen; 3) Stabilitas penyimpanan : pengaruh lama dan kondisi penyimpanan. o> Prosedur pengujian : 1) Stabilitas oksidasi : Rancimat procedure EN 14112, Ol stability index – AOCS, pressurized – differential scanning calorimetry; 2) Stabilitas panas : -; 3) Stabilitas penyimpanan : HPLC

69 12. Karakteristik Bahan Bakar pada Suhu Rendah
o> 1) Cloud point : suhu dimana bahan bakar mulai membentuk kristal ketika didinginkan, 2) Pour point : suhu terendah ketika bahan bakar didinginkan, bahan bakar masih dapat mempertahankan bentuk caira-nya, 3) Cold – filter plugging point (CFPP) : kemampuan bahan bakar tersaring pada suhu ambien, 4) Low-temperatur flow test (LTFT) : sama dengan CFPP, dan 5) Crystallization onset temperature (Tco) : suhu paling rendah dimana bahan bakar secara utuh masih berbentuk cairan o> Prosedur pengujian : 1) Cloud point : EN 23015, 2) Pour point : ASTM D 97, 3) Cold – filter plugging point (CFPP) : EN 116, Low-temperatur flow test (LTFT) : ASTM D 4539 dan 4) Crystallization onset temperature (Tco) : melting curve Melting point beberapa metil ester asam lemak Parameter C 12:0 C 14:0 C 16:0 C 18:0 C 18:1 C 18:2 C 18:3 C 22:1 Melting point (oC) +5 +19 +30 +39 -20 -35 -46 -1 o> Melting point biodiesel murni dipengaruhi oleh panjang rantai carbon asam lemak dan jumlah ikatan rangkap

70 13. Karakteristik Destilasi
o> Karakteristik destilasi mempengaruhi operasi mesin dan emisi yang dihasilkan 14. Heating value dan konsumsi spesifik bahan bakar o> Heating value penting bagi bahan bakar yang dipanaskan o> Heating value dipengaruhi oleh panjang rantai, jenis ikatan, dan kandungan oksigen o> Prosedur pengujian : EN 14213 15. Daya Lumas o> Bahan bakar yang digunakan pada sistem injeksi modern memerlukan daya lumas minimal untuk mencegah penggunaan berlebih pompa diesel dan injektor o> Prosedur pengujian : High-frequency reciprocating rig (HFRR) test/EN ISO

71 16. Kandungan Bahan Tidak Tersabunkan
o> Jenis bahan tidak tersabunkan : steroid, terpen, hidrokarbon, dan fattyalkohol o> Bahan tidak tersabunkan berpengaruh terhadap jumlah alkil ester asam lemak, stabilitas bahan bakar, pembentukan deposit dalam mesin, dan boilling point bahan bakar. o> Prosedur pengujian : Titrasi, GC, dan HPLC

72 Karakteristik Fisik Beberapa Biodiesel Dibandingkan dengan Diesel
No. Parameter Value Palm Rapeseed Sunflower seed Soybean Jatropha Diesel 1. Density ,g/mL (150C) 0.859 – 0.875 0.875 – 0.900 0.885 – 0.880 0.884 0.879 0.8253 2. Kinetic Viscosity (CSt) (400C) 4.3 – 6.3 3.50 – 5.00 4.20 – 4.40 3.05 – 4.08 4.84 3.16 3. Cloud point (0C) 13 – 16 -3 to 1 0 – 3 -2 to 2 -2 – 2 18 5. Flash point (0C) 155 – 174 153 – 179 164 – 183 141 – 171 191 70 6. Calorie, LHV (MJ/kg) 37-38 37.2 35.34 – 37.69 37.1 – 38.1 41 7. Sulfur content (%) 0.04 < 0.01 0.004 – 0.01 0.01 - Max 500 8. Cetane number 50 – 70 49 – 62 45 – 61 45.0 – 54.8 51 51.5 Sumber : Mittelbach and Remschmidt (2004)

73 Performa biodiesel Jarak Pagar pada Direct Injection Engine
Experimental Result Fuel BD00 BD100 BD10 Nozzle weigth (gram) 0.08 0.06 0.09 Piston weight (gram) 23 3 – 4 < 2.5 Piston deposit (micrometer) 106 72 44 Silinder head deposit (micrometer) 47 25 30 Lubricant total base number (mg) 9.3 10.9 10.7 Lubricant soot contents (Abs/cm) 0.0235 0.005 0.0065 Lubricant oxidation (Abs/cm) 0.018 0.004 0.007 Sumber : Iman et al. (2007)

74 Performa Beberapa Biodiesel and Diesel
Oil Torque maximize (Nm) in rpm SFC (g/kWh) Eficientcy (%)* Diesel 150 232 35 Jatropha 148.5 265 36 Rapeseed 151.5 272 Sunflowerseed 146.3 288 33 Sumber : Vaitilingom and Liennard (1997) in Gubitz et al (1997)

75 Emisi Beberapa Biodiesel dan Diesel
g/kWh Diesel Jarak Pagar Biji Lobak CO 1.966 1.712 1.875 HC 0.294 0.622 0.711 NOx 2.827 2.911 2.750 Sumber : Vaitilingom dan Liennard (1997) in Gubitz et al (1997)

76 Standar Mutu Nasional Biodiesel
No. Parameter Unit Value 1 Density at 40oC kg/m3 2 Cinematic Viscosity at 40oC mm2/s 2,3-6,0 3 Cetana number - min 51 4 Flash point oC min 100 5 Could point maks. 18 6 Copper corotion (3 hours, 50 oC) maks. no. 3 7 Water and sediment %-volume maks. 0,05 8 Distilation temperature 90% maks. 360 9 Sulfated ash content %-b maks. 0,02 10 Sulfur content ppm maks. 100 11 Phospor content maks. 10 12 Acid value mg KOH/g maks. 0,8 13 Free glycerol 14 Total glycerol maks. 0,24 15 Ester content min. 96,5 16 Iodine value maks. 115 17 Halphen negatif

77 Standar Mutu Internasional Biodiesel
Parameter Unit Jerman EU Italia Perancis Czechia USA Standar DIN 51606 prEN 14214 UNI 10635 Journal Officiel CSN ASTM D Densitas Kg/m3 (15 oC) - Viskositas kinematik mm2/s (40 oC) 3,5 – 5,0 1,9 – 6,0 Destilasi oC (95%)  360 Titik nyala oC  110  120  100  130 CFPP oC (summer)  0  5 /  0  -5 Total sulfur % mass  0,01  0,001  0,02  0,05 CCR % mass (100%) Bilangan setana  49  51  48  47 Bilangan asam mg KOH/g  0,50  0,5  0,8 Gliserol bebas Sulfated ash  0,03 Titik tuang  -10  -8 Kandungan air mg/kg  300  500  700  200 Total kontaminasi  20  24

78 Standar Mutu Internasional Biodiesel
Parameter Unit Jerman EU Italia Perancis Czechia USA Standar DIN 51606 prEN 14214 UNI 10635 Journal Officiel CSN ASTM D Kandungan metanol % mass  0,30  0,2  0,20  0,10 - Kandungan ester  96,5  98 Trigliserida  0,40 Digliserida Monogliserida  0,80 Total gliserol  0,25  0,24 Bilangan iod  115  120 Fosfor mg/kg  10  20

79 Proyeksi Detail/Rinci Struktur Industri Biodiesel di Indonesia

80


Download ppt "TEKNOLOGI PENGOLAHAN PPO DAN ALTERNATIF TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google