Proposal Pkm_p Pdf2

8/17/2019 Proposal Pkm_p Pdf2

1/20

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

HIDROGENASI TERKONTROL BIODIESEL NYAMPLUNG UNTUK

MENINGKATKAN STABILITAS OKSIDASI

BIDANG KEGIATAN :

PKM-P

Diusulkan oleh :

Prastia Putra 114100028 (2010)

Andy Wahyu Hidayat 114100004 (2010)

Rossa Dwi Aryani 114110006 (2011)

Rusnia Junita Hakim 114110021 (2011)

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

TANGERANG SELATAN

2012


2/20

ii

1. Judul Kegiatan : HIDROGENASI TERKONTROL BIODIESEL

NYAMPLUNG UNTUK MENINGKATKAN

STABILITAS OKSIDASI

2.

Bidang Kegiatan : PKM-P

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Prastia Putra

b. NIM : 114100028

c. Jurusan : Teknik Kimia

d. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Teknologi Indonesia

e.

Alamat Rumah dan No Tel./HP : Kp.Sabi, No.27, RT.01/02, Kel.

Bencongan, Kec. Kelapa Dua,

Tangerang-Banten. 083873622811

f. Alamat email : [email protected]

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 4 orang

5.

Dosen Pendampinga. Nama Lengkap dan Gelar : Dr. Ir. Joelianingsih, MT

b.

NIDN : 0310076406

c. Alamat Rumah dan No Tel/HP : Villa Pamulang Mas, Blok D3 No. 2,

Kel. Bambu Apus, Kec. Pamulang,

Tangerang Selatan-Banten (15415).

081210400354

6. Biaya Kegiatan Total

a. Dikti : Rp 12.075.000,-

b. Sumber lain : -

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : 4 Bulan

Tangerang Selatan, 9 November 2012


3/20

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ...................................................................................... ii

DAFTAR ISI ............................................................................................................. iii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ ivDAFTAR TABEL ..................................................................................................... v

A. JUDUL ................................................................................................................. 1

B. LATAR BELAKANG .......................................................................................... 1

C. PERUMUSAN MASALAH ................................................................................. 2

D. TUJUAN .............................................................................................................. 2

E. LUARAN YANG DIHARAPKAN ..................................................................... 2

F. KEGUNAAN ....................................................................................................... 2

G. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 2

H. METODE PENELITIAN ..................................................................................... 7

I. JADWAL KEGIATAN ........................................................................................ 11

J. RANCANGAN BIAYA ....................................................................................... 11K. DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 12

L. LAMPIRAN ......................................................................................................... 13


4/20

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Reaksi Hidrogenasi Parsial Minyak ......................................................... 3

Gambar 2. Pohon, Buah, Biji, dan Minyak Nyamplung ............................................ 6

Gambar 3. Reaktor Hidrogenasi dan Gas Chromatography-Mass Spectrometry ...... 8Gambar 4. Skema Alat Reaktor Hidrogenasi ............................................................. 8


5/20

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Struktur Kimia dan Nama Berbagai Asam Lemak ...................................... 3

Tabel 2. Komposisi Asam Lemak Minyak Nyamplung ............................................ 4

Tabel 3. Sifat Fisik Kimia Biodiesel Nyamplung dibandingkan dengan aturan SNI04-7182-2006 ............................................................................................................ 4

Tabel 4. Jadwal Kegiatan .......................................................................................... 11

Tabel 5. Rancangan Biaya.......................................................................................... 11


6/20

1

A. JUDULHidrogenasi terkontrol biodiesel nyamplung untuk meningkatkan

stabilitas oksidasi

B.

LATAR BELAKANGPada lima tahun terakhir ini terjadi peningkatan kebutuhan akan bahan

bakar minyak (BBM). Berdasarkan data Kementerian Energi dan Sumber

Daya Mineral/ESDM (2011), pada tahun 2010 konsumsi akan BBM

mencapai hingga 61,73 juta kilo liter. Sementara itu, cadangan akan minyak

bumi semakin menipis bahkan pada tahun 2010 hanya tersisa ± 7,76 milyar

barel. Sebagaimana telah diketahui bahan bakar minyak bukan merupakan

sumber daya yang dapat diperbarui. Oleh karena itu diperlukan bahan bakar

alternatif yang mampu menjadi pengganti bahan bakar minyak tersebut. Salah

satu contoh bahan bakar alternatif yang berpotensi yaitu biodiesel.

Biodiesel memiliki banyak keuntungan, seperti lebih sedikitnya emisi

gas CO2, CO, SO2, karbon, dan hidrokarbon dibandingkan dengan bahan bakar diesel dari minyak bumi, memiliki angka setana lebih tinggi, lebih

mudah dalam penyimpanannya, biodegradable, dan tidak bersifat toksik.

Namun demikian penggunaan biodiesel memiliki keterbatasan berkaitan

dengan salah satunya yaitu stabilitas oksidasi. Terdapat dua persyaratan yang

harus terpenuhi, yang pertama biodiesel harus memenuhi spesifikasi yang

termuat dalam SNI 04-7182-2006. Kedua, biodiesel sebaiknya memenuhi

spesifikasi yang diterbitkan oleh WWFC (World Wide Fuel Charter) pada

tahun 2009 (World Wide Fuel Charter Comittee, 2009). Usaha memenuhi

spesifikasi yang termuat dalam SNI 04-7182-2006 sangatlah mudah, akan

tetapi terdapat beberapa parameter yang belum tercantum spesifikasinyadalam SNI yakni stabilitas oksidasi, dimana stabilitas oksidasi ini harus

memenuhi standar WWFC 2009 yaitu minimal 10 jam.

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif berbahan dasar minyak

yang dapat diperoleh dari tumbuhan seperti jarak pagar, kelapa, kacang

kedelai, jagung dll. Salah satu bahan baku yang berpotensi untuk dijadikan

biodiesel yaitu minyak yang berasal dari tanaman nyamplung.

Tanaman nyamplung (Callophylum inophyllum L) dapat ditemukan di

hampir seluruh daerah di Indonesia khususnya wilayah pesisir pantai.

Tanaman nyamplung sangat banyak tumbuh di Taman Nasional (TN) Alas

Purwo, TN Kepulauan Seribu, TN Baluran, TN Ujung Kulon, TN Berbak,

kawasan pantai pangandaran dan Batukaras di Ciamis, Pantai Cerita Banten,Wilayah Papua dan Maluku Utara (Bustomi et al , 2008). Minyak biodiesel

yang berasal dari tanaman nyamplung ini sangat baik digunakan sebagai

bahan baku karena memiliki kelebihan yaitu tanaman nyamplung bukan

merupakan bahan pangan sehingga tidak dikhawatirkan akan ada persaingan

dalam pemanfaatannya sebagai cikal bakal bahan bakar.

Peningkatan stabilitas oksidasi pada biodiesel nyamplung diperlukan

karena berkaitan dengan ketahanan biodiesel tersebut dari degradasi yang

disebabkan reaksi oksidasi . Proses degradasi terjadi karena adanya

kandungan rantai rangkap yang relatif tinggi pada asam lemak biodiesel.

Faktor yang menyebabkan terjadinya oksidasi pada biodiesel antara lain

adalah kehadiran udara, panas, logam tertentu serta mikroorganisme. Faktor


7/20

2

tersebut memungkinkan terjadinya korosi pembentukan deposit pada saluran

bahan bakar, ruang pembakaran dan pada sistem pembakaran lainnya.

C. PERUMUSAN MASALAH

a.

Berapa besar stabilitas oksidasi biodiesel nyamplung, berdasarkankomposisi asam lemak dan komponen lainnya ?

b. Berapa besar stabilitas oksidasi biodiesel nyamplung dapat ditingkatkan

dan bagaimana rancangan atau perhitungan proses yang dilakukan ?

c. Bagaimana mengenai pengaruh hidrogenasi parsial pada karakteristik/sifat

fisik dan kimia biodiesel seperti densitas, viskositas, cetane number (CN) ,

iodin number (IN) , cold filter plugging point (CFPP), stabilitas oksidasi

yang berdasarkan pada komposisi dari asam lemak?

D. TUJUAN

a. Menentukan rentang komposisi minyak biodiesel tanaman nyamplung

setelah melalui proses hidrogenasi terkontrol dan stabilitas oksidasi secaraempiris.

b.

Melakukan identifikasi terhadap karakteristik biodiesel hasil hidrogenasi

parsial seperti densitas, viskositas, cetane number, iodin number, cold

filter plugging point.

c. Mempelajari pengaruh waktu reaksi (2; 2.5; 3 jam). dan tekanan awal

(jumlah) hidrogen (4, 6, 8 bar) terhadap hasil hidrogenasi sehingga

diperoleh biodiesel nyamplung yang memenuhi syarat stabilitas oksidasi

minimal 10 jam.

E. LUARAN YANG DIHARAPKANLuaran dari penelitian ini dapat dilakukan publikasi dalam bentuk

jurnal serta bisa diaplikasikan dalam industri penghasil biodiesel untuk

memenuhi standar SNI dan WWFC.

F. KEGUNAANa. Memperoleh biodiesel yang lebih baik dari sisi kualitas terutama stabilitas

oksidasi dan untuk aplikasi pada mesin tetap memenuhi persyaratan.

b. Memperoleh peta/profil minyak biodiesel yang bisa dimanfaatkan oleh

industri untuk dapat menghasilkan biodiesel sesuai standar SNI dan

WWFC.

G.

TINJAUAN PUSTAKAHidrogenasiHidrogenasi adalah reaksi kimia suatu persenyawaan dengan gas

hidrogen (H2), dibantu oleh katalis serta berlangsung pada suhu dan tekanan

tinggi. Proses hidrogenasi merupakan reaksi adisi H2 untuk menjenuhkan atau

memutuskan suatu ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal dari rantai karbon

senyawa asam lemak pada minyak. Salah satu alternatif meningkatkan

kestabilan oksidasi dari biodiesel adalah dengan proses hidrogenasi.

Hidrogenasi parsial berfungsi mengubah asam lemak tak jenuh

menjadi asam lemak jenuh dimana masing-masing memiliki rantai lurus dan

sifat fisik yang berbeda. ilustrasi sederhana mengenai reaksi hidrogenasi

parsial pada minyak dapat di lihat pada Gambar-1.


8/20

3

Gambar-1. Reaksi Hidrogenasi Parsial Minyak

Biodiesel

Biodiesel adalah salah satu bahan bakar alternatif yang berasal dari

sumber yang terbarukan. Secara kimiawi, biodiesel merupakan campuran

metil ester dari asam lemak rantai panjang dimana dihasilkan dari sumber

hayati seperti minyak nabati dan lemak hewani atau dari minyak goreng

bekas pakai. Salah satu bahan baku yang sedang marak dibahas adalah

minyak nabati dimana merupakan sumber bahan baku yang menjanjikan bagi

produksi biodiesel karena sifatnya yang terbarukan, dapat diproduksi skala besar dan ramah lingkungan. Minyak nabati merupakan minyak yang

disari/diekstrak dari berbagai bagian tumbuhan. Minyak ini difungsikan

sebagai makanan, pelumas, bahan pewangi, pengobatan, bahan bakar, dan

berbagai penggunaan industri lainnya.

Biodiesel memiliki beberapa keunggulan diantaranya efisiensi

pembakaran dan angka setana yang lebih tinggi apabila dibandingkan dengan

bahan bakar diesel turunan minyak bumi. Biodiesel memiliki kandungan

senyawa sulfur dan aromatik lebih rendah daripada bahan bakar diesel

sehingga emisi gas berbahaya hasil pembakarannya lebih rendah daripada

bahan bakar diesel turunan minyak bumi. Selain itu, biodiesel juga dapat

terdegradasi secara alami. Lebih dari 90% biodiesel dapat terdegradasi secara

biologis selama 21 hari.

Pada pembuatan biodiesel komposisi asam lemak sangatlah penting,

terutama kandungan asam lemak tak jenuh polyunsaturated (linoleat dan

linolenat), karena asam lemak tersebut merupakan hal yamg menentukan

stabilitas oksidasi dari biodiesel. Nama – nama dan struktur dari asam lemak

dapat dilihat pada Tabel-2.

Tabel-1. Struktur Kimia dan Nama Berbagai Asam Lemak

Jenis asam

lemak

Nama sistematik Struktur a Rumus

molekulKaprilat Oktanoat 8:0 C8H16O2

Kaprat Dekanoat 10:0 C10H20O2

Laurat Dodekanoat 12:0 C12H24O2Miristat Tetradekanoat 14:0 C14H28O2Palmitat Hexadekanoat 16:0 C16H32O2Stearat Oktadekanoat 18:0 C18H36O2Arachidat Eikosanat 20:0 C20H40O2Behenat Dokosanoat 22:0 C22H44O2Lignoserat Tetrakosanoat 24:0 C24H48O2Oleat cis-9-Oktadekenoat 18:1 C18H34O2Linoleat cis-9, cis-12-Oktadekadienat 18:2 C18H32O2


9/20

4

Linolenat cis-9, cis-12,cis-15-

Oktadekatrienat

18:3 C18H30O2

Erusat cis-13-Dokosenoat 22:1 C22H42O2(Sumber : Joelianingsih, 2008)

Biodiesel Nyamplung

Biodisel nyamplung merupakan biodiesel yang dibuat dengan

berbahan dasar minyak biji tanaman nyamplung. Pada minyak dari biji

tanaman nyamplung mengandung asam lemak dengan komposisi seperti pada

Tabel 2.

Tabel-2. Komposisi Asam Lemak Minyak Nyamplung

No. Jenis Asam Lemak Prosentase (%)

1. Asam lemak jenuh 29,415

- Asam Palmitat (C16:0) 14,318

-

Asam Stearat (C18:0) 15,097

2. Asam lemak tidak jenuh 70,325

- Asam Palmitoleat (C16:1) 0,406

- Asam Oleat (C18:1) 35,489

- Asam Lenoleat (C18:2) 33,873

- Asam Linolenat (C18:3) 0,557

(Sumber : Wahyudi, 2009)

Biodiesel yang terbuat dari biji nyamplung ini memiliki keunggulan

antara lain yaitu rendemen minyak tergolong tinggi dibandingkan jenis

tanaman lain (Jarak : 40-60%, Sawit : 46-54%) dan Nyamplung: 40-73%).Biodiesel nyamplung juga telah memenuhi kualitas biodiesel di indonesia

karena minyaknya memiliki daya bakar 2 kali lebih lama di bandingkan

minyak tanah selain itu ampas dari biji nyamplung juga masih dapat

digunakan sebagai briket arang (Badan Litbang Kehutanan, 2008 dalam

Qudsiyah, 2009). sifat fisika kimia biodiesel nyamplung dibandingkan

dengan standar SNI 04-7182-2006 dapat dilihat pada Tabel-3.

Tabel-3. Sifat Fisik Kimia Biodiesel Nyamplung dibandingkan dengan aturan

SNI 04-7182-2006.

No Parameter Satuan

SNI No.

04-7182-2006 (2)

Biodiesel

Nyamplung

1 Massa Jenis pada (40°C) kg/m 850 – 890 880,6

2 Viscositas kinematik

(40 °C)

Mm /s (cSt) 2,3 – 6,0 5,724

3 Angka setana min. 51 71,9

4 Titik nyala °C min. 100 151

5 Titik kabut °C max. 18 38

6 Titik tuang °C

7 Korosi lempeng tembaga

(3 jam pada 50°C)

max. no 3 1b


10/20

5

8 Residu karbon

- dalam contoh asli, atau

- dalam 10 % ampas

Distilasi

% (m/m)

% (m/m)

max 0,05

max. 0,30

0,04

9 Air dan sedimen %-v/v max.0,05*

0

10 Temperatur distilasi

90% (v/v)

°C max. 360 340

12 Abu tersulfatkan % (m/m) max.0,02 0,026

13 Kandungan sulfur ppm-m

(mg/kg)

max. 100 16

14 Kandungan fosfor ppm-m

(mg/kg)

max. 10 0,223

15 Angka asam mg-KOH/g max.0,8 0,76

16 Gliserol bebas % (m/m) max. 0,0217 Glicerol total % (m/m) max. 0,24 0,222

18 Kadar ester alkil % (m/m) min. 96,5 96,99

19 Angka iodium % (m/m)

(g-I2/100g)

max. 115 85

20 Uji Halphen Negatif

(Sumber : Joelianingsih, 2008)

Nyamplung (Calophyllum inophyllum L.)

Nyamplung (Calophyllum inophyllum L.) pada berbagai daerah

dikenal dengan nama yang bermacam-macam seperti Eyobe (Enggano);

Punaga (Minangkabau, Makassar); Penago (Lampung); Nyamplung

(Melayu); Nyamplung (Jawa Tengah, Sunda); Camplong (Madura, Bali);

Camplong (Timor); Mantan (Bima); Dingkalreng (Sangir); Dongkalan

(Mongondow); Dungala (Gorontalo); Iilambe (Buol); Pude (Bugis); Hatan

(Ambon); Fitako (Ternate). Adapun dalam dunia dagang biasanya dikenal

sebagai nyamplung atau bintangur.

Nyamplung pada umumnya tumbuh didaerah sekitar aliran sungai atau

dipinggiran pantai dan dapat hidup sampai ketinggian 500 m. Ciri-ciri pohon

nyamplung adalah yaitu, batang berkayu, bulat dan berwarna cokelat, bentuk

daun tunggal, bersilang berhadapan, bulat telur, atau bulat memanjang, pangkal membulat, ujung tumpul, tepi rata, pertulangan menyirip, panjang

10-21 cm, lebar 6-11 cm, tangkai 1.5-2.5 cm, memiliki bunga majemuk,

berbentuk tandan, memiliki buah berbentuk bulat seperti peluru, diameter 2.5-

3.5 cm, warna hijau, kering menjadi cokelat, bijinya berbentuk bulat, tebal,

keras, warna cokelat, pada pusat biji terdapat minyak berwarna kuning. Selain

itu, pohon nyamplung ini memiliki sistem perakaran tunggang. Pohon, buah,

biji dan minyak nyamplung dapat dilihat pada Gambar-2.


11/20

6

Gambar-2. Pohon, Buah, Biji, dan Minyak Nyamplung

Divisi : Spermatophyta

Sub Divisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledonae

Bangsa : Guttiferales

Suku : Guttiferae

Marga : Calophyllum

Jenis : Calophyllum inophyllum L.

Parameter Kualitas Biodiessel

Sebagaimana diketahui pengidentifikasian sifat fisik dari biodiesel

dilakukan untuk menentukan kualitas biodiesel. Beberapa parameter yang

digunakan untuk mengidentifikasi kualitas biodiesel adalah :

1. Viskositas

Viskositas adalah ukuran besar tahanan yang diberikan biodiesel

ketika mengalir. Semakin besar viskositas, semakin besar tahanan untuk

mengalir. Fluida berviskositas tinggi lebih sulit dialirkan apabila

dibandingkan dengan fluida berviskositas rendah. Kecepatan alir bahan

bakar melewati injektor akan mempengaruhi derajat atomisasi bahan

bakar didalam ruang bakar. Kemampuan campur bahan bakar denganudara juga dipengaruhi oleh harga viskositas ini. Oleh karena itu, harga

viskositas yang tinggi pada bahan bakar tidak diinginkan sebagai bahan

bakar mesin diesel.

2. Cloud Point dan Pour Poin t Cloud point adalah titik temperatur ketika bahan bakar mulai

terlihat berawan (cloudy). Hal ini terjadi karena adanya kristal-kristal

padatan dalam bahan bakar. Bahan bakar masih dapat mengalir pada titik

ini, namun kelancaran aliran akan terganggu oleh kristal-kristal padatan

tersebut. Sedangkan pour point adalah titik temperatur terendah yang

masih memungkinkan terjadinya aliran bahan bakar, lebih rendah lagi

tidak akan terjadi aliran bahan bakar karena terbentuknya kristal/gel yang

menyumbat aliran bahan bakar. Pour point merupakan karaktreristik

kemampuan biodiesel untuk tetap encer pada suhu rendah selama suhu

operasi ataupun suhu lingkungan.

Pada umumnya, permasalahan bahan bakar terjadi pada temperatur

antara cloud point dan pour point . Oleh karena itu digunakan metode

pengukuran lain untuk menentukan tingkat performa bahan bakar pada

temperatur rendah, yaitu CFPP di Eropa (standard EN 116) dan LTFT di

Amerika Utara (standard ASTM D4539) (Knothe, 2005).


12/20

7

3. Stabilisasi Oksidasi

Salah satu karakteristik penting biodiesel adalah stabilitas oksidasi,

merupakan karakteristik biodiesel terhadap ketahana dari degradasi yang

disebabkan reksi oksidasi. Stabilitas oksidasi suatu biodisel dipengaruhi

oleh adanya kandungan asam lemak tak jenuh di dalam biodiesel tersebut.

Kehadiran udara, panas, logam tertentu dan antioksidan adalah faktor

dapat menyebabkan terjadinya reaksi oksidasi. Oksidasi didukung oleh

kehadiran Cahaya, materi tambahan seperti metal, radikal alami dan

jumlah rangkap yang dimiliki asam lemak. Oksidasi berpengaruh terutama

pada pemutusan komponen biodiesel menjadi rantai-rantai asam lemak

yang lebih pendek. Oksidasi juga membentuk suatu polimer (gums) yang

tidak larut satu sama lain. Hal ini dapat menyebabkan kegagalan pada

mesin.

4.

Angka Setana Angka setana menunjukkan tingkat kecepatan bahan bakar mesin

diesel yang diinjeksikan ke ruang bakar untuk dapat terbakar secara

spontan. Semakin cepat bahan bakar tersebut terbakar dalam ruang bakar,

semakin baik (tinggi) angka setana bahan bakar tersebut.

5. Angka Iod

Angka iod pada biodiesel menunjukkan tingkat ketidakjenuhan

senyawa penyusun biodiesel. Pada satu sisi, keberadaan senyawa lemak

tak jenuh meningkatkan performa biodiesel pada temperatur rendah,

karena memiliki titik leleh yang lebih rendah sehingga memiliki cloudy

point dan pour point yang lebih rendah juga. Pada sisi lain, keberadaan

senyawa lemak tak jenuh pada biodiesel memudahkan senyawa tersebut

bereaksi dengan oksigen di atmosfer dan berpolimerisasi membentuk

material menyerupai plastik. Oleh karena itu, ditentukan batas maksimal

angka iod dalam biodiesel yaitu 115, berdasar atas standar Eropa (EN

14214)

H. METODELOGI PENELITIAN

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan1.

Neraca Analitik

2. Reaktor Hidrogenasi

3. Alat Vacum

4. GC-MS

Bahan-bahan yang digunakan1.

Biodiesel Nyamplung

2. Katalis Padat (Paladium)

3.

Gas Hidrogen

4. Gas Nitrogen

Gambat Alat


13/20

8

(a) (b)

Gambar-3. Reaktor Hidrogenasi(a) dan Gas Chromatography-Mass

Spectrometry(b)

Skema Alat Reaktor Hidrogenasi

Gambar-4. Skema Alat Reaktor Hidrogenasi

Variabel dan Parameter

Variabel Percobaan1.

Waktu Hidrogenasi (2; 2,5; dan 3 jam)

2. Tekanan Umpan Hidrogen ( 4; 6; dan 8 bar)

Parameter Percobaan1. Komposisi Asam Lemak

2. Stabilitas Oksidasi (>10 jam)

3.

CFPP4. Viskositas

5. Densitas

6. Iodin Number

7.

Cetane Number

Tahapan ProsesTahapan proses hidrogenasi ini mengacu pada sumber (Elsa, 2012).

Pengambilan sampel biodiesel Nyamplung

Analisa sampel Stabilitas oksidasi, viskositas, densitas, cetane number

(CN), iodin number (IN), pour point , dan cloud point


14/20

9

Prosedur Penelitian

Pengambilan Sampel Biodiesel dan KarakterisasiSampel biodiesel nyamplung yang dipakai adalah dari BTMP.

Jumlah sampel yang diperlukan kurang lebih 5 L. Uji kualitas biodiesel

tersebut dilakukan dengan mengukur kadar asam lemak bebas atau angka

asam, kadar air, densitas, viskositas, nilai kalor dan komposisi asam

lemaknya dengan menggunakan metode uji sesuai SNI.

Prosedur untuk Proses Hidrogenasi

Proses hidrogenasi dengan kondisi operasi ( T = 120oC, P = 4; 6; 8 bar, 1000 rpm)

dengan waktu selama (2; 2.5; 3 jam)

Prediksi & analisa Stabilitas oksidasi, komposisi asam lemak, viskositas,

densitas, cetane number (CN), iodin number (IN), pour point , dan cloud point

Dipasangkan koneksi gas hidrogen dan gas nitrogen ke tubing (pipa) inlet reaktor, dan

dipasangkan koneksi outlet ( purging ) ke exhaust . Dilakukan tes kebocoran dan pastikan

koneksi listrik dan thermocouple terpasang

Ditimbang katalis sebanyak 3 gram, diukur biodiesel nyamplung 450 mL di gelas ukur.

Dimasukkan sampel biodiesel 450 mL ke dalam reaktor hidrogenasi. Dimasukkan katalis

ke dalam keranjang katalis yang melekat pada pengaduk dan tutup reaktor dengan

mengencangkan baut-baut.

Diputar pengaduk pada 100 RPM, dan mulai nyalakan pemanas sehingga suhu reaktor

menjadi 120oC. Setelah suhu yang diset tercapai, diatur pengaduk pada 1000 RPM

Di flushing dengan gas nitrogen ke dalam reaktor. setelah flushing , reaktor diisi gas

hidrogen dengan tekanan bervariasi (4; 6; 8 bar) .

Dikeluarkan gas nitrogen, lalu dimasukkan gas hidrogen ke dalam reaktor sampai tekanan

bervariasi (4; 6; 8 bar). Dinyalakan stopwatch sampai dengan waktu reaksi divariasikan

selama 2;2.5;3 jam

Setelah mencapai waktu 2;2.5;3 jam, lalu didinginkan suhunya sampai 60 C, gas

hidrogen dikeluarkan lalu diambil sampel dengan menggunakan alat vacum


15/20

10

Rumus EmpirisUntuk menentukan karakteristik stabilitas oksidasi, CFPP,

viskositas, cetane number (CN), iodin number (IN) digunakan persamaan

empiris sebagai berikut.

1.

Stabilitas Oksidasi : Y = 117,9295/X + 2,5905 (0 < X < 100)

Dimana X adalah kandungan dari asam lemak linoleat dan linolenat

(% masssa) dan Y adalah stabilitas oksidasi (jam). Stabilitas

oksidasi 10 jam dapat diperoleh dengan komposisi linoleat dan

linolenat 15,92 % massa.

2. CFPP = 37,02 – 46,55 MO – 56,16 MLDimana MO adalah kandungan asam lemak oleat (% massa) dan

ML adalah kandungan asam lemak linoleat (% massa). (Chen et al.

2011)

3. Viskositas : Ln ηmix = ∑ Xi f(η)

Dimana Xi adalah fraksi massa dari masing-masing komposisi

asam lemak, dan η adalah nilai viskositas pada masing-masing

asam lemak murni (Krisnangkura, 2005) .

4. Cetane Number (CN)

CN = 61,1+0,088 X2+0,133 X3+0,152 X4-0,101 X5-0,039 X6-0,243 X7-0,395 X8 Dimana X2 adalah komposisi % massa asam laurat, X3 adalah asam

miristat, X4 adalah asam palmitat, X5 adalah asam stearat, X6

adalah asam palmitoleat, X7 adalah asam oleat dan X

8 adalah asam

linoleat.

5. Iodin Number

Angka iod, (g I2 /100 g) = 3.96+ 78.15 MO + 201.06 MLDimana MO adalah kandungan asam lemak oleat (% massa) dan

ML adalah kandungan asam lemak linoleat (% massa) (Chen et al.

2011).

Analisa Komposisi Asam LemakAnalisis komposisi asam lemak dilakukan dengan menggunakan

gas chromatography-mass spectrometry. Sekitar 5 µm sampel biodiesel

Difilter dengan kertas saring dan dimasukkan dalam botol sampel

serta diberi label.

Di analisa karakteristik stabilitas oksidasi, CFPP, viskositas, densitas,

cetane number (CN), iodin number (IN).


16/20

11

diinjeksikan ke dalam GC-MS untuk dianalisis komponen-komponen yang

terkandung di dalamnya. Lama waktu dari injeksi sampai hasil pembacaan

GC-MS diatur selama 1 jam.

I.

JADWAL KEGIATAN

Tabel-4. Jadwal Kegiatan

No Kegiatan

Bulan

Ke-1 Ke-2 Ke-3 Ke-4

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1. Studi Literatur

2. Persiapan Alat dan Bahan

3.Tahap

Preparasi

Pengadaan

Bahan Baku

Karakteristik

sampel

4. Tahap Proses Hidrogenasi

5. Tahap Analisa Produk

6.Pengumpulan dan Analisis

Data

7. Laporan Akhir

J. RANCANGAN BIAYA

Tabel-5. Rancangan Biaya

Bahan JumlahHarga Satuan

(Rp)Harga (Rr)

Biodiesel Nyamplung 5 Liter 25.000 125.000

Katalis Padat (Paladium) 100 g 500.000 500.000

Gas Hidrogen 1 Tabung 400.000 400.000

Gas Nitrogen 1 Tabung 200.000 200.000

Pembelian larutan standar

(metil palmitat, metilstearat, metil palmitoleat,

metil oleat, metil linoleat,

metil linolenat

7 buah 500.000 3.500.000

Alat JumlahHarga Satuan

(Rp)Harga (Rp)


17/20

12

Sewa laboratorium & alat

(Beaker glass, erlenmeyer,

neraca analitik, alat

pengaduk, buret, pipet, labu

ukur, doctor blade, dll.)

1 paket 500.000 500.000

Uji analisis JumlahHarga Satuan

(Rp)Harga (Rp)

Uji komposisi asam lemak 10 200.000 2.000.000

Uji stabilitas oksidasi 10 200.000 2.000.000

Transportasi 4 bulan 500.000 2.000.000

Pembuatan laporan (tinta,

kertas, fotocopy dan jilid)1 paket 500.000 500.000

Penyisiran literature 1 paket 350.000 350.000

Total 12.075.000

K. DAFTAR PUSTAKA

Chen, Yi-Hung; Chen, Jhih-Honh; Luo, Yu- Min; Shang, Neng-Chou; Chang,

Cheng-Hsin. 2011. ” Property Modification of Jatropha Oil Biodiesel by

Blending with Other Biodiesels or Adding Antioxidants”. Taiwan.

Hadi, Wahyudi Anggoro. 2009. Pemanfaatan Minyak Biji Nyamplung

(Calophyllum inophyllum L) Sebagai Bahan Bakar Minyak Pengganti

Solar. Jurnal Riset Daerah Vol. VIII, No.2.Agustus 2009.

Joelianingsih, dkk. 2008. “Prediksi Kualitas Biodiesel Berdasarkan Komposisi

Asam Lemak Bahan Mentah (Minyak-Lemak)”. Joernal TEP.

Knothe, Gerhard. 2007. “Some Aspects of Biodiesel Oxidative Stability”. Fuel

Processing Technology 88 2007, 669-677.

Kuswantoro, Devy P., Tati Rostiwati, dan Rachman Effendi. 2011.

“Pengembangan Hutan Rakyat Agroforestri Nyamplung Sebagai Sumber

Bahan Baku Biofuel”. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan.

Mapaliey, Elsa Silvana Fabyani dan Ratna Mutiara Sari. 2012. “Hidrogenasi

Parsial Biodiesel Minyak Jarak Pagar dan Teknik Pencampuran untuk

Peningkatan Stabilitas Oksidasi”. Laporan Akhir Penelitian S1 Teknik

Kimia, ITI.

Sudradjat, R. 2008. “Calophyllum inophyllum L. A Potential Plant for Biodiesel”.

Forest Research and Development Agency. Ministry of Forestry of the

Republic of Indonesia.


18/20

13

Suita, Eliya, dan Nurhasybi. 2009. “Nyamplung (Calophyllum

inophyllum)Tanaman Hutan untuk Biofuel : Sebaran Tumbuh dan

Regenerasi Alami”. Balai Penelitian Teknologi Perbenihan Bogor.

Wenten, I Gede dan Mala Hayati Nasution. 2010. Review Proses Produksi

Biodiesel Dengan Menggunakan Membran Reaktor. Seminar Rekayasa

Kimia dan Proses 2010. ISSN : 1411-4216.

L. LAMPIRAN

Biodata Ketua kelompok

Nama Lengkap : Prastia Putra

NIM : 114100028

No HP : 083873622811

Email : [email protected]

Riwayat Pendidikan

Sekolah Dasar : SDN Bencongan III (1998-2004)

Sekolah Menengah Pertama : SMPN 19 Tangerang (2004-2007)

Sekolah Menengah Atas : SMKN 2 Tangerang (2007-2010)

Perguruan Tinggi : Institut Teknologi Indonesia

Program Studi Teknik Kimia (2010-

Sekarang)

Biodata Anggota kelompok 2 Nama Lengkap : Andy Wahyu Hidayat

NIM : 114100004

No HP : 087809743102


Riwayat Pendidikan

Sekolah Dasar : SDN Keroncong Mas Permai (1998-2004)

Sekolah Menengah Pertama : SMP La Tansa (2004-2007)

Sekolah Menengah Atas : SMA Islamic Centre (2007-2010)



Sekarang)Prestasi yang Pernah diraih :

Juara 3 Olimpiade MIPA Bidang Biologi Tingkat Kabupaten Lebak (2005)

Juara 1 Lomba Cerdas Cermat UUD’45 dan Tap. MPR Tingkat Provinsi

Banten (2008)

Lulusan Terbaik SMA Islamic Centre (2010)

Biodata Anggota kelompok 3 Nama Lengkap : Rusnia Junita Hakim

NIM :114110021

No HP :085780978182



19/20

14

Riwayat Pendidikan

Sekolah Dasar : SD I Cikal Harapan (1999-2005)

Sekolah Menengah Pertama : SMP I Cikal Harapan (2005-2008)

Sekolah Menengah Atas : SMA I Cikal Harapan (2008-2011)

Perguruan Tinggi : Institut Teknologi IndonesiaProgram Studi Teknik Kimia (2011-

Sekarang)

Prestasi yang pernah diraih :

Mengikuti Olimpiade Bidang Matematika Tingkat Kabupaten Tangerang

Lulusan Terbaik SMA Cikal Harapan (2011)

Biodata Anggota kelompok 4 Nama Lengkap : Rossa Dwi Aryani

NIM : 114110006

No HP : 085717164209

Email : [email protected] Pendidikan

Sekolah Dasar : SD Santo Ignatius Loyola Jakarta (1999-

2005)

Sekolah Menengah Pertama : SMPN 1 Bekasi (2005-2008)

Sekolah Menengah Atas : SMAN 4 Bekasi (2008-2011)



Sekarang)

Perlombaan yang dikuti :

Mengikuti Olimpiade Sains Nasional Pertamina (2012)

Biodata Dosen Pembimbing

Nama Lengkap : Dr. Ir. Joelianingsih, MT

NIDN : 0310076406

Golongan Pangkat : -

Jabatan Fungsional : Lektor Kepala

Jabatan Struktural : Kepala Divisi Penelitian LP3M-ITI

Program Studi : Teknik Kimia


Bidang Keahlian : Teknologi Konversi Energi

Hasil-hasil Penelitian :TahunJudul Penerbit/Jurnal

2006 Perkembangan Proses Pembuatan Biodiesel

Sebagai Bahan Bakar Nabati. (Penulis 1)

Jurnal Keteknikan

Pertanian ( akreditasi A )

2007 Performance of a Bubble Column Reactor for

the Non-catalytic Methyl Esterification of Free

Fatty Acids at Atmospheric Pressure

Journal of Chemical

Engineering of Japan

2007 , 40(9): 780-785.

2008 Biodiesel fuels from palm oil via the non-

catalytic transesterification in a bubble column

Renewable Energy

Journal 2008, 33 (7)


20/20

15

reactor at atmospheric pressure (Penulis 1) :1629-1636, Jurnal

Internasional Elsevier

2008 Prediksi Kualitas Biodiesel Berdasarkan

Komposisi Asam Lemak Bahan Mentah(Minyak-Lemak) (Penulis 1)

Jurnal Keteknikan

Pertanian, Vol 22. 1 April 2008

2011 Non-Catalytic Methyl Esterification of Variety

Fatty Acids in a Bubble Column Reactor,

mendapat bantuan biaya seminar luar negeri dari

DP2M Dikti dengan No. 903/E5.4/LL/2011

(Penulis 1)

Prosiding 14t Asian

Chemical Congress ,

Bangkok, Thailand 5-8

Sept 2011 Dengan kode

makalah OR-G6-04

2012 A Continuous-Flow Bubble Column Reactor for

Biodiesel Production by Non-CatalyticTransesterification (Penulis 1)

FUEL, 2012, 96:595-599,

Jurnal InternasionalElsevier

2012 Yield and physicochemical properties of

mechanically extracted crude Jatropha curcas L

oil (Penulis ke 4 dari 5 penulis)

Biomass & Bioenergy,

2012, 43:12-17. Jurnal

Internasional, Elsevier

2012 Hidrogenasi Parsial Biodiesel Jarak Pagar dan

Teknik Pencampuran untuk Peningkatan

Stabilitas Oksidasi (Penulis 1 dari 5 penulis)

Prosiding Seminar

nasional Tjipto Utomo,

Itenas Bandung, 27 Sept

2012, ISSN :1693 – 1750

Mengetahui,

Dosen Pembimbing 1

(Dr. Ir. Joelianingsih, MT)

NIDN : 0310076406

Ketua Kelompok

(Prastia Putra)

NIM. 114100028

Anggota 1

(Andy Wahyu Hidayat)

NIM. 114100004

Anggota 2

(Rossa Dwi Aryani)

NIM. 114110006

Anggota 3

(Rusnia Junita Hakim)

NIM. 114110021

Proposal Pkm_p Pdf2

Documents

Transcript of Proposal Pkm_p Pdf2