metil ester.doc

5/19/2018 metil ester.doc

1/23

BAB I

PENDAHULUAN

1.2 Latar Belakang

Asam Lemak Methyl ester mempunyai peranan penting dalam industri

Oleokimia. Methyl ester merupakan pengganti asam lemak yang digunakan sebagai

bahan utama untuk industri oleokimia. Methyl ester digunakan sebagai bahan kimia

intermediet pada industri oleokimia untuk menghasilkan alcohol lemak, alcohol

amida, methyl ester -sulfonat, dan produk oleokimia lainnya. Perusahaan Lion

Jepang menggunakan methyl ester untuk menghasilkan sabun yang berkualitas, di

samping itu, methyl ester uga dapat digunakan sebagai pengganti minyak diesel.

Pembakaran Methyl ester tidak menghasilkan emisi !O". #alaupun panas

pembakarannya lebih rendah, tapi tidak perlu merubah spesifikasi mesin serta tidak

ada hilangnya efisiensi mesin. Metil ester banyak dikembangkan menadi produk-

produk lain karena beberapa hal, diantaranya $

%. &onsumsi energi pada proses produksi yang kecil.

". 'konomis ( peralatan produksi murah karna tidak korosif ).*. Proses pemisahan Mudah.

+. &onsentrsi gliserin yang tinggi.

. ransportasi dan distribusi mudah.

. /apat digunakan sebagai produk intermediet pada banyak aplikasi.

0. Produk dapat diadikan sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan karna

menghasilkan emisi yang auh lebih baik (Freesulfur, smoke numberrendah ).

Methyl ester atau lebih dikenal dengan biodiesel diperoleh dari proses

methanolysis minyak atau lemak menggunakan esterifikasi atau transesterifikasi

dengan katalis basa atau asam dan metanol. 1asil pencucian dan pengeringan

menghasilkan biodiesel yang siap dipakai. /ari % kilogram bahan baku dapat

menghasilkan sedikitnya satu liter biodiesel. !edangkan destilasi limbahnya dapat


2/23

menghasilkan gliserol dan metanol yang dapat digunakan kembali. Meski hanya %23

gliserol merupakan hasil samping yang bernilai ekonomis.

1.2 Tujuan

uuan dibuatnya makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan pembaca

atau mahasi4a5i mengenai Metil 'ster dan untuk memenuhi ugas Makalah yang

diberikan oleh /osen Mata &uliah Pengilangan 6ndustri Petro dan Oleokimia.

BAB II


3/23

PEMBAHASAN

2.1 Metil Ester

Metil ester (biodiesel) merupakan monoalkil ester dari asam-asam lemak

rantai panang yang terkandung dalam minyak nabati atau lemak he4ani untuk

digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel. 7iodiesel dapat diperoleh melalui reaksi

transesterikasi trigliserida dan atau reaksi esterifikasi asam lemak bebas tergantung

dari kualitas minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku

7iodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari bahan mentah terbaharukan

(renewable) selain bahan bakar diesel dari minyak bumi. 7iodiesel tersusun dari

berbagai macam ester asam lemak yang dapat diproduksi dari minyak-minyak

tumbuhan seperti minyak sa4it (palm oil), minyak kelapa, minyak arak pagar,

minyak bii kapok randu, dan masih ada lebih dari *2 macam tumbuhan 6ndonesia

yang potensial untuk diadikan sumber energi bentuk cair ini.

7iodiesel bisa digunakan dengan mudah karena dapat bercampur dengan segala

komposisi dengan minyak solar, mempunyai sifat-sifat fisik yang mirip dengan solar

biasa sehingga dapat diaplikasikan langsung untuk mesin-mesin diesel yang adahampir tanpa modifikasi, dapat terdegradasi dengan mudah (biodegradable), %2 kali

tidak beracun dibanding minyak solar biasa, memiliki angka setana yang lebih baik

dari minyak solar biasa, asap buangan biodiesel tidak hitam, tidak mengandung sulfur

serta senya4a aromatic sehingga emisi pembakaran yang dihasilkan ramah

lingkungan serta tidak menambah akumulasi gas karbondioksida di atmosfer sehingga

lebih auh lagi mengurangi efek pemanasan global atau banyak disebut dengan zero

CO2emission.

teknologi biodiesel memiliki beberapa kelebihan sebagai berikut$

8 !elain mengurangi impor A/O (automoti9e diesel oil)

8 Juga menguatkan security of supply bahan bakar diesel yang independent

dalam negeri,

8 &emungkinan yang tinggi dapat diekspor


4/23

8 Meningkatkan kesempatan kera orang 6ndonesia di dalam negeri

8 Mengurangi ketimpangan pendapatan antar indi9idu - antar daerah

8 Meningkatkan kemampuan teknologi pertanian dan industri proses di dalam

negeri

8 Mengurangi pemanasan global dan pencemaran udara dengan :bahan bakar

ramah lingkungan;

8 Meningkatkan produksi barang modal

8 Memperbesar basis sumber daya bahan bakar cair

2.2Keuntungan Methl ester

Methyl ester banyak digunakan karena beberapa keuntungan, antara lain

sebagai berikut $

1. Rendah konsumsi energi

Produksi Methyl ester membutuhkan suhu dan tekanan reactor yang lebih

rendah dibandingkan dengan pemisahan minyak dan lemak untuk memperoleh asam

lemak.

2. eralatan murahMethyl ester bersifat tidak korosif dan dapat dihasilkan 5 diproduksi pada

kondisi operasi ( < P) rendah, dan dapat menggunakan peralatan carbon steel,

sedangkan asam lemak bersifat korosif dan membutuhkan peralatan stainless steel

yang mahal.

!. "ebih banyak mengandung gliserin #produk samping$

ransesterifikasi adalah reaksi kering dan yield gliserin yang terkandung lebih

banyak, sedangkan pemisahan lemak menghasilkan gliserin dengan kadar air lebih

dari =23, sehingga butuh energi besar untuk proses reco9ery-nya.

%. "ebih mudah untuk dipisahkan

'ster lebih mudah untuk didistilasi karena ester mempunyai titik didih yang

lebih rendah dan panas yang lebih stabil dibandingkan dengan asam lemak.

&. "ebih baik digunakan pada berbagai penerapan


5/23

>ntuk menghasilkan alkohol amida, ester dapat menghasilkan super amida

dengan kemurnian mencapai ?23, sedangkan asam lemak hanya menghasilkan amida

dengan kemurnian 3 - 023.

'. (udah untuk dipindahkan ) dialirkan

'ster lebih mudah dipindahkan dibandingkan dengan asam lemak karena

bersifat tidak korosif dan stabil secar kimia. Akan tetapi, ada satu pertimbangan,

karena terbentuk methanol yang bersifat beracun dan mudah meledak, sehingga perlu

pemanasan dan peralatan untuk mencegahnya.

2.!. Pr"ses Pr"#uksi Metil Ester

Pada dasarnya ada dua reaksi pembuatan methyl ester, yaitu dengan reaksi

esterifikasi dan dengan transesterifikasi.

Esteri$ikasi

@eaksi esterifikasi merupakan reaksi asam dengan alcohol dengan mengguakan

katalis untuk membentuk ester. @eaksinya sebagai berikut $

%&''H ( %)'H %&''%) ( H2'

Asam Alkohol 'ster Air


6/23

>mumnya katalis yang digunakan adalah katalis asam seperti asam sulfur.

'sterifikasi merupakan reaksi re9ersible. Air harus dihilangkan untuk memba4a

reaksi ke kanan, sehingga diperoleh yield ester yang tinggi.

*a+,ar 2.1/iagram alir Proses 'sterifikasi

Transesteri$ikasi

@eaksi transesterifikasi merupakan reaksi dengan mengganti gugus alcohol

ester dengan gugus alcohol lainnya. Prosesnya sama seperti proses hidrolisis, tetapi

menggunakan alcohol, atau disebut uga reaksi alkoholisis. @eaksinya adalah sebagaiberikut $

%&''%) ( %)'H %&''%- ( %)'H

'ster Alkohol 'ster Alkohol

metanol

Metil ester

katalis

vacuum

metanol

Aqueous

methanol

Asam

Lemak

Metil

Ester

Residu

Asam

Lemak


7/23

Pada reaksi ini terbentuk ester yang baru. Penggunaan katalis basa dengan

!odium methylate lebih efektif, tapi !odium hidroksida uga bisa digunakan.

ransesterifikasi merupakan reaksi kesetimbangan. Agar reaksi bergerak ke kanan,

maka harus digunakan alkohol berlebih atau menggunakan salah satu produk dari

campuran reaksi. Pilihan kedua ini dilakukan ika memungkinkan.

ransesterifikasi adalah istilah umum. Jika menggunakan metanol, istilahnya

menadi metanolisis. Metanol lebih banyak digunakan karena harganya murah, tapi

dapat uga mengguanakan alkohol lainnya. @eaksi dengan minyak dan lemak dan

metanol adalah sebagai berikut $

%&''&H2 &H2'H

%&''&H ( !&H!'H !%&''&H! ( &H'H

%&''&H2 &H2'H

Minyak 5 Lemak Metanol Metil 'ster liserin

@eaksi di atas merupakan reaksi keseluruhan dan biasanya ada beberapa reaksi

seri, yaitu reaksi trigliserida menadi digliserida menadi monogliserida dan

membentuk % mol metil ester pada tiap reaksi.!toikiometri reaksi membutuhkan * mol methanol untuk tiap mol trigliserida.

Lau kon9ersi akan tinggi ika menggunakan methanol berlebih. &atalis yang

digunakan adalah katalis basa. Bang digunakan biasanya adalah !odium metilate,

&O1 dan CaO1.

Lau kon9ersi sangat dipengaruhi oleh suhu reaksi, akan tetapi dengan 4aktu

yang cukup, reaksi uga dapat berlangsung pada suhu kamar. >mumnya reaksi

berlangsung dekat pada titik didih methanol. 6mpuritis ika menggunakan minyak

uga berdampak pada lau kon9ersi. Pada kondisi yang sama, penggunaan minyak

tumbuhan dapat menghasilkan kon9ersi 03 - =+3.


8/23

*a+,ar 2.2./iagram Alir Proses ransesterifikasi

2.. Met"#e Pe+,uatan Metil Ester Dala+ In#ustri

Metil ester asam lemak dapat dibuat melalui proses esterifikasi asamlemak atau

transesterifikasi trigliserida menggunakan etanol.

a. Esteri$ikasi

Ada dua metode umum yang dapat digunakan pada proses esterifikasi, yakni

dengan proses batch dan proses kontinu. 'sterifikasi pada proses batch dapat

dilakukan pada kondisi sebagai berikut $

%. @eaksi berlangsung pada tekanan satu atm, P D % atm

". Pada temperature "22-"2 EF, dari reaksi yang teradi, air harus diambil terus

untuk mendapatkan yield ester yang tinggi.

*. Perbandingan Molar 5 Molar @atio ( methanol $ asam lemak D *-+ $% )

+. #aktu reaksi lebih besar dari proses kontinus, sehingga yield rendah.


9/23

1enkel telah mengembangkan teknologi Continous Counter Curent

*sterification (FFF'5F*') dengan menggunakankolom reaksi +ouble late.

eknologi ini merupakan dasar pada prinsip reaksi esterifikasi dengan absorsi

simultan dari uap superheated methanol dan desorbsi campuran methanol-air. Pada

proses 1enkel 5 Proses esterifikasi secara kontinu dapat dilakukan pada kondisi $

%. @eaksi berlangsung pada tekanan %222 kPa ( P D %222 kPa )

". Pada temperature "+2 EF , dari reaksi yang teradi, air harus diambil terus

untuk mendapatkan yield ester yang tinggi.

*. Perbandingan molar 5 Molar @atio ( methanol $ asam lemak D %, $% ).

+. #aktu reaksi lebih kecil dari proses 7atch, sehingga yield tinggi.

'sterifikasi secara kontinu lebih baik dari pada kondisi batch. >ntuk

mendapatkan yield yang sama, cara kontinu lebih sedikit membutuhkan 4aktu,

dengan eGcess methanol uga lebih sedikit.

,. Transesteri$ikasi

Pada proses transesterifikasi lemak dan minyak biasanya digunakan untuk industrimetil ester. ransesterifikasi merupakan metode yang saat ini paling umum digunakan

untuk memproduksi biodiesel dari refined fatty oil. Metode ini bisa menghasilkan

biodiesel (HAM') hingga ?=3 dari bahan baku minyak tumbuhan. @efined fatty oil

yang memiliki kadar asam lemak bebas (free fatty oil) rendah, sekitar "3 bisa

langsung diproses dengan metode transesterifikasi menggunakan katalis alkalin untuk

menghasilkan metil ester dan gliserol. Camun, bila kadar asam lemak bebas (free

fatty acid - HHA) tinggi (yakni lebih dari "3 ), maka perlu dilakukan proses

praesterifikasi untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar "3.

&andungan air dalam minyak tumbuhan uga harus diperiksa sebelum dilakukan

proses transesterifikasi. 7erikut ini merupakan dua tahap praesterifikasi untuk

memproses minyak bii karet mentah (unrefined rubber seed oil) menadi biodiesel.

&edua proses tersebut adalah$


10/23

1. *sterifikasi asam$ 6ni merupakan proses pendahuluan menggunakan katalis asam

untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar "3. Asam sulfat

(sulphuric acid) 2. 4t3 dan alkohol (umumnya methanol) dengan molar rasio antara

alkohol dan bahan baku minyak sebesar $% terbukti memberikan hasil kon9ersi yang

baik.

2. *sterifikasi alkalin$ !elanutnya dilakukan proses transesterifikasi terhadap produk

tahap pertama di atas menggunakan katalis alkalin. !odium hidroksida 2. 4t3 dan

alkohol (umumnya methanol) dengan rasio molar antara alkohol dan produk tahap

pertama sebesar ?$% digunakan dalam proses transesterifikasi ini.

&edua proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperatur +2 - 2oF.

'sterifikasi dilakukan di dalam 4adah berpengaduk magnetik dengan kecepatan

konstan. &eberadaan pengaduk ini penting untuk memastikan teradinya reaksi di

seluruh bagian reaktor. Produk esterifikasi alkalin akan berupa metil ester di bagian

atas dan gliserol di bagian ba4ah (akibat perbedaan densitas). !etelah dipisahkan dari

gliserol, metil ester tersebut selanutnya dicuci dengan air distilat panas (%2 9ol3).

&arena memiliki densitas yang lebih tinggi dibandingkan metil ester, air pencuci iniuga akan terpisahkan dari metil ester dan menempati bagian ba4ah reaktor. Metil

ester yang telah dimurnikan ini selanutnya bisa digunakan sebagai bahan bakar

mesin diesel.

!elain untuk menurunkan kadar asam, pada proses praesterifikasi uga

dilakukan pengurangan kadar air. Pada prinsipnya, pengurangan kadar air bisa

dilakukan dengan dua cara, separasi gra9itasi dan separasi distilasi. eparasi

gra-itasimengandalkan perbedaan densitas antara minyak dengan air$ air yang lebih

berat akan berposisi di bagian ba4ah untuk selanutnya dapat dipisahkan. !edangkan

eparasi +istilasi mengandalkan titik didih air sekitar %22oF dan pada beberapa

kasus digunakan pula tekanan rendah untuk memaksa air keluar dan terpisah dari

minyak.


11/23

2./. Uraian Pr"ses Pe+,uatan Metil Ester #ari &P'

!aat ini pengembangan produk biodiesel lebih diarahkan pada bentuk metil

ester. /alam bentuk metil ester maka berat molekul, titik beku, titik didih, dan

9iskositas minyak akan menadi lebih rendah. /i samping itu senya4a gliserol yang

merupakan produk samping hasil degradasi minyak tumbuhan dapat dipisahkan pada

proses pembuatan biodiesel, sehingga dapat mengurangi terbentuknya deposit pada

mesin.

Produksi biodiesel dapat dilakukan melalui transesterifikasi minyak sa4it

(FPO) dengan metanol ataupun esterifikasi langsung asam lemak hasil hidrolisis

minyak sa4it dengan metanol. Camun, transesterifikasi lebih intensif dikembangkan,

karena proses ini lebih efisien dan ekonomis. ransesterifikasi dilakukan antara

minyak yang terdiri dari molekul-molekul trigliserida dengan metanol, yang

reaksinya sebagai berikut.

&atalis dimanfaatkan untuk mempercepat suatu reaksi, ikut bereaksi tetapi

tidak ikut terkonsumsi. &atalis yang biasa digunakan pada reaksi ini adalah natrium

hidroksida atau kalium hidroksida dimana senya4a ini dapat langsung dicampur

dengan methanol.

Produk samping pada proses pembuatan biodiesel berupa gliserol. liserol

yang dihasilkan mengandung katalis yang tidak terpakai dan sabun. Pemurnian

gliserol dapat dilakukan dengan penambahan asam membentuk garam dan dialirkan

ke tempat penyimpanan gliserol kotor. liserol yang diperoleh biasanya memiliki

kemurnian sekitar =2-==3 dan dapat diual sebagai gliserol kotor.


12/23

7iodiesel dibuat dengan mereaksikan Frude Palm Oil (FPO) dengan

methanol atau etanol melalui reaksi esterifikasi dilanutkan dengan reaksi

transesterifikasi berkatalis menadi senya4a 'ster dengan produk samping gliserin.

Pada saat ini gliserin uga merupakan produk dengan harga ual yang cukup tinggi.

*a+,ar 2.!. /iagram blok pembuatan 7iodiesel

Proses pembuatan biodiesel dari FPO dilangsungkan dalam beberapa tahapan

proses. ahap ini dimulai dari tahap penyiapan bahan baku, reaksi transesterifikasi,

pencucian ester serta reco9ery metanol dan pemurnian gliserol.

2./.1. Penia0an Bahan Baku

&ualitas produk yang baik dengan kemurnian tinggi diperoleh dengan

melakukan penyiapan FPO sebagai bahan baku yaitu dengan cara degumming dan

netralisasi. +egummingdilakukan untuk memisahkan posfatida (gum), protein dan

karbohidrat (bahan non gliserida) yang terdapat pada FPO, dilanutkan dengan proses

netralisasi menggunakan alkali untuk mengurangi kandungan asam lemak bebas.

Minyak sa4it dipanaskan sampai suhu 02EF menggunakan heater. Asam

posfat =3 sebanyak 2.2-2."3 dari FPO ditambahkan ke dalam crude oilyang telahdipanaskan di dalam tangki pencampur untuk menghasilkan posfatida non hidratable

(1ui, %??). Air ditambahkan ke dalam tangki pencampur untuk membentuk gum.

&eluaran dari tangki pencampur di centrifugasi untuk memisahkan minyak dari

campuran gum-air. /engan menggunakan separator gum dipisahkan dari air. Minyak

- %22 &g Frude

Palm Oil- %+ &g Metanol

- &atalis

%eaksi +enja#i

Methl Ester

- Methyl 'ster

(7iodiesel) ? &g

(minimal)- liserine %2 &g

- Metanol

@eco9ery

- Produk Lain


13/23

yang telah di degummingdialirkan ke tangki netralisasi. Larutan CaO1 =3 sebanyak

2.%3 dari FPO dimasukkan ke dalam tangki netralisasi dengan tuuan mengurangi

kandungan asam lemak bebas dalam minyak hasil degumming menadi sabun yang

tidak larut dalam minyak. Proses ini diikuti dengan penambahan air pencuci untuk

melarutkan menghasilkan sabun yang kemudian dipisahkan dari minyak dengan

centrifuge. Aliran keluar centrifugedialirkan ke -acuum dryeruntuk menghilangkan

air yang tersisa dalam minyak. Minyak yang telah di degumming dan netralisasi

dialirkan ke dalamsurge tankuntuk didinginkan.

2./.2. Pr"ses Transesteri$ikasi #engan Katalis Basa

Pada proses pembuatan metil ester ini katalis yang digunakan adalah katalis

basa, dengan pertimbangan $

%. @eaksi berlangsung pada temperatur dan tekanan yang rendah

". Menghasilkan kon9ersi yang tinggi (?=3) dengan 4aktu reaksi dan teradinya

reaksi samping minimal

*. &on9ersi langsung menadi biodiesel tanpa tahap intermediate

+. idak memerlukan konstruksi peralatan yang mahal

Refined oil dialirkan ke dalam F!@ % pada suhu IF. &e dalam reaktor

ditambahkan %223 eceesmetanol dan seumlah katalis sodium hidroksida. @eaksi

transesterifikasi antara trigliserida dan metanol teradi dengan adanya katalis sodium

hidroksida membentuk metil ester (biodiesel dan gliserol) dan uga produk samping.

Asam lemak bebas yang masih tersisa dari proses netralisasi bereaksi dengan sodium

hidroksida membentuk sabun dan metanol. 1asil reaksi di F!@ % dipisahkan dengan

dekanter menadi fasa gliserol (gliserol, metanol, sodium hidroksida, sabun) dan fasa

ester (metil ester, minyak yang tidak bereaksi, metanol, sabun). Hasa ester masuk ke

F!@ " dan fasa gliserol dialirkan ke tangki penampung. Proses yang sama teradi

dalam F!@ " dan dekanter ", penggunaan %223 metanol berlebih berdasarkan


14/23

umlah trigliserida yang tidak bereaksi. Hasa ester dari dekanter " dialirkan ke bagian

pencucian ester dan fasa gliserol dialirkan ke tangki penampung.

2./.!. Penuian Ester

6mpuritis yang terdapat dalam fasa ester antara lain metanol, sabun dan

gliserol harus dipisahkan dari metil ester. 1al ini dilakukan dengan pencucian fasa

ester menggunakan air hangat dalam kolom pencuci. Aliran ba4ah kolom pencuci

dialirkan ke tangki penampung dan aliran ester dialirkan ke settler tank. Aliran ester

dikeringkan menggunaka dryer untuk menghilangkan kandungan airnya.

2./.. %e"er Metan"l #an *liser"l %e$ining

Hasa gliserol dari tangki penampung dipanaskan sampai titik didih metanol

(EF) menggunakan heater. Metanol di stripping menggunakan steam super heated

dalam stripper gliserol-alkohol. >ap enuh metanol dan steam diumpankan ke kolom

distillasi untuk mereco9ery uap metanol murni sebagai distillat. >ap metanol

dikondensasikan di kondenser dan dialirkan ke tangki penampung. Produk ba4ah

distillasi mengandung steam yang dikondensasikan berupa air enuh dan alkohol sisa.liserol panas dari aliran ba4ah stripper dialirkan ke gliserol hold tank. Frude

gliserol dari hold tank dicampur dengan larutan 1Fl didalam reaktor asidulasi.

&atalis sodium hidroksida bereaksi dengan 1Fl membentuk CaFl dan air. !abun

yang terkandung dalam aliran ini bereaksi dengan 1Fl membentuk asam lemak bebas

dan CaFl. /engan dekanter produk gliserol dipisahkan dari asam lemak bebas dan

impuritis lainnya.

2././ S0esi$ikasi Bahan Baku #an Pr"#uk

a. !pesifikasi 7ahan 7aku

%. Minyak sa4it (FPO)

&omponen $ trigliserida, air dan impuritis

&omposisi asam lemak


15/23

Asam laurat $ 2," 3

Asam miristat $ %,% 3

Asam palmitat $ ++," 3

Asam stearat $ +,0 3

Asam oleat $ *=,? 3

Asam linoleat $ %2, 3

Hasa $ cair

7erat molekul $

/ensitas (*2EF), kg5m* $ 2,?%"

iskositas (EF), cP $ ?,%"=

itik didih, EF $ 020,"%

itik leleh, EF $ * 8 +2

Fp, kkal5kg & $ 2,=+

". Metanol

@umus Molekul $ F1*O1

7erat Molekul $ *"

Hasa $ cair

&emurnian, 3-berat $ ?= 3

/ensitas (*2EF), kg5m* $ 0=*

iskositas (*2EF), cP $ 2,2

itik didih, EF $ +,0

itik leleh, EF $ -?0,

Fp, kkal5kg & $ 2,2+

&enampakan $ larutan ernih, tak ber4arna, mudah


16/23

menguap danflammable

b. !pesifikasi Produk

%. 7iodiesel (metil ester)

@umus molekul $ F1*FOO@

7erat molekul $ "=+,%*=

/ensitas (%EF), lb5gal $ 0,*"=

iskositas (+2EF), cP $ +,2 8 ,2

itik didih, EF $ *% - *2

Hlash point, EF $ %22 - %02

7ilangan cetane $ += 8

!pesifik gra9ity (2EH),kg5l $ 2,==

Hasa $ cair

". liserol

@umus Molekul $ F*1=O*

7erat Molekul $ ?"

Hasa $ cair

/ensitas ("EF), g5ml $ %,"0=

iskositas (=2EF), cP $ *+

itik didih, EF $ "=?,=

itik leleh, EF $ %0,?

Fp, kal5g F $ 2,0

7erat enis (=2EF), g5ml $ %,"%

&elarutan $ larut dalam air dan alkohol

tidak larut dalam eter


17/23

b. !pesifikasi bahan kimia penunang proses

%. Catrium hidroksida

@umus Molekul $ CaO1

7erat Molekul $ +2

Hasa $ padat

/ensitas ("2EF), kg5m* $ %==

iskositas (*0,=EF), cP $ %%

itik didih, EF $ %*?2

itik leleh, EF $ *"*

Fp, kkal5kg & $ 2,"%

". Asam posfat

@umus Molekul $ 1*PO+

7erat Molekul, kg5kmol $ ?=

Hasa $ cair

&emurnian, 3-berat $ = 3

/ensitas (*2EF), kg5m* $ %==

iskositas (*2EF), cP $ %%,0*

itik didih, EF $ +20

itik leleh, EF $ +",*

Fp, kkal5kg & $ 2,*+

2./.3 Pr"ses Transesteri$ikasi #engan Katalis #an Tan0a Katalis

A. Pr"ses Transesteri$ikasi #engan katalais Alkalin.


18/23

7ila bahan baku minyak yang digunakan merupakan minyak yang telah

diproses (refined fatty oil) dengan kadar air dan asam lemak bebas yang rendah, maka

proses esterifikasi dengan katalis alkalin bisa langsung dilakukan terhadap minyak

tersebut. ransesterifikasi pada dasarnya terdiri atas + tahapan, yakni$

%. Pencampuran katalis alkalin (umumnya sodium hidroksida atau potassium

hidroksida) dengan alkohol (umumnya methanol). &onsentrasi alkalin yang

digunakan ber9ariasi antara 2. - % 4t 3 terhadap massa minyak. !edangkan

alkohol diset pada rasio molar antara alkohol terhadap minyak sebesar ?$%.

". Pencampuran alkoholKalkalin dengan minyak di dalam 4adah yang diaga

pada temperatur tertentu (sekitar +2 - 2oF) dan dilengkapi dengan pengaduk

(baik magnetik ataupun motor elektrik) dengan kecepatan konstan (umumnya

pada 22 rpm - putaran per-menit). &eberadaan pengaduk sangat penting

untuk memastikan teradinya reaksi methanolisis secara menyeluruh di dalam

campuran. @eaksi methanolisis ini dilakukan sekitar % - " am.

*. !etelah reaksi methanolisis berhenti, campuran didiamkan dan perbedaan

densitas senya4a di dalam campuran akan mengakibatkan separasi antara

metil ester dan gliserol. Metil ester dipisahkan dari gliserol dengan teknikseparasi gra9itasi.

+. Metil ester yang notabene biodiesel tersebut kemudian dibersihkan

menggunakan air distilat untuk memisahkan at-at pengotor seperti

methanol, sisa katalis alkalin, gliserol, dan sabun-sabun (soaps). Lebih

tingginya densitas air dibandingkan dengan metil ester menyebabkan prinsip

separasi gra9itasi berlaku$ air berposisi di bagian ba4ah sedangkan metil ester

di bagian atas.

B. Pr"ses Transesteri$ikasi #engan Katalis Bi"l"gis 4biocatalyst5.

7eberapa kritik yang dituukan terhadap proses transesterifikasi kimia4i adalah

tingginya konsumsi energi proses serta masih terikutnya senya4a-senya4a pengotor

dalam metil ester, seperti mono, diN gliserida, gliserol, air, dan katalis alkalin yang


19/23

dipergunakan. Pemurnian metil ester terhadap senya4a-senya4a pengotor tersebut

memerlukan tambahan energi dan material dalam proses transesterifikasi minyak

menadi biodiesel.

eknik katalisasi biologis (biocatalysis) dapat dilakukan untuk memproduksi

biodiesel, oleic acid alkyl ester (dalam hal ini butil oleat), dari triolein menggunakan

beberapa macam katalis biologis, yakni Fandida Antarctica 7, @ihomucor Miehei,

dan Pseudomonas Fepacia. &arena mahalnya harga katalis biologis dibandingkan

katalis kimia4i, maka penggunaan katalis biologis tersebut dilakukan dengan cara

immobilisasi pada katalis. eknik ini sekaligus memungkinkan dilakukannya proses

kontinyu dalam produksi biodiesel. /ari hasil penguian yang dilakukan !alis dkk.

("22), ditemukan bah4a Pseudomonas Fepacia merupakan katalis biologis yang

paling baik dalam menghasilkan %223 butil oleat (oleic acid ethyl ester) dalam 4aktu

am. emperatur optimum reaksi ini adalah +2oF.

&. Pr"ses Transesteri$ikasi Tan0a Katalis.

1an dkk. ("22) melakukan proses transesterifikasi pada minyak kedelai

(soybean oil) menggunakan methanol superkritik dan co-sol9ent FO". idak adanyakatalis pada proses ini memberikan keuntungan tidak diperlukannya proses purifikasi

metil ester terhadap katalis yang biasanya terikut pada produk proses transesterifikasi

kon9ensional menggunakan katalis asam5basa. 1an dkk. ("22) melakukan perbaikan

pada proses transesterifikasi menggunakan methanol superkritik dengan

menambahkan co-sol9ent FO" yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dan

temperatur operasi proses transesterifikasi. 1al ini berkorelasi langsung pada lebih

rendahnya energi yang diperlukan dalam proses transesterifikasi menggunakan

methanol superkritik. Camun demikian, temperatur yang terlibat dalam proses yang

dilakukan 1an dkk ("22) masih cukup tinggi, yakni sekitar "=2oF.

@eaksi kimia proses transesterifikasi tri glyceride menadi methyl ester

dengan alkohol sebagai senya4a pengesterifikasi, adalah sebagai berikut$


20/23

2.3. Per,an#ingan Pr"sesa) @eaksi yang teradi $

Proses Esterifikasi :

Acid

@FOO1 K @;O1 @FOO@; K 1"O

&atalis

Proses transesterifikasi :

b) 7ahan baku $

Pada proses esterifikasi bahan baku utama yang digunakan adalah asam

(@FOO1) yang direaksikan dengan alcohol (@;O1), sedangkan pada proses

transesterifikasi menggunakan minyak 5 lemak yang direaksikan dengan

methanol.


21/23

c) &atalis yang digunakan $

Pada esterifikasi menngunakan katalis asam sedangkan pada transsterifikasi

menggunakan (CaO1) sebagai katalisnya.

d) Produk samping yang dihasilkan $

Pada proses esterifikasi produk samping yang dihasilkan adalah air,

sedangkan pda proses transesterifikasi produk samping yang dihasilkannya

adalah gliserin.

e) kondisi operasional $

Pada proses esterifikasi berlangsung pada suhu dan tekanan tinggi yakni

"22-"22F,sedangkan pada proses ransesterifikasi berlangsung pada

tekanan dan suhu atmosfer 2-022F


22/23

BAB III

PENUTUP

!.1 Kesi+0ulan

/asar utama pemilihan proses adalah faktor ekonomis dan teknis (kondisi

operasional dan kemurnian produk). Pada pembuatam metil ester proses reaksi

transesterifikasi dengan katallis basa merupakan proses yang terbaik dan banyak

digunakan dengan pertimbangan $

%. @eaksi berlangsung pada temperature dan tekanan rendah

". Menghasilkan kon9ersi yang tinggi (?=3) dengan 4aktu reaksi dan teradinya

reaksi samping minimal

*. &on9ersi langsung menadi metil ester 5 biodisel tanpa tahap intermediate

+. 'konomis, tidak memerlukan konstruksi peralatan yang mahal

. gliserin hasil produk samping bisa dimanfaatkan.


23/23

Da$tar Pustaka

7ouaid, A., /ia, B., Martine, M., Aracil, J., Pilot plant studies of biodiesel

production using 7rassica Farinata as ra4 material, Fatalysis oday, ("22)

1an, 1., Fhao, #., hang, J., Preparation of biodiesel from soybean oil using

supercritical methanol and FO" as co-sol9ent, Process 7iochemistry, +2, *%+= -

*%% ("22)

1ui, B. 1./ailey0s ndustrial Oil and Fat roducts, fifth edition. %??. Ce4

Bork$ John #illey < !ons 6nc

@amadhas, A. !., Mulareedharan, F., Jayara, !., Performance and emission

e9aluation of e diesel engine fueled 4ith methyls esters of rubber seed oil,

@ene4able 'nergy, *2, %0=? - %=22 ("22)

!alis, A., Pinna, M., Mondui, M., !olinas, ., 7iodiesel production from

triolein and short chain alcohols through biocatalysis Journal of 7iotechnology, %%?,

"?% - "?? ("22)

oda, M., akagaki, A., Okamura, M., &ondo, JM., 1ayashi, !., /omen, &.,

1ara, M., 7iodiesel made 4ith sugar catalyst, Cature, +*=, %0= ("22)

ullaikah, !., Lai, F. F., ali, !. @., Ju, B.-1., A t4o-step acid-catalyed for

the production of biodiesel from rice bran oil, 7ioresource echnology, ?, %==? -

%== ("22)

metil ester.doc

Documents

bab ii5192018 metil

minyak sa4it palm oil

minyak bii kapok randu

bahan bakar mesin diesel

tinggi ransportasi

2 tujuanuuan dibuatnya

lemak menggunakan esterifikasi