buku juknis pencampuran biosolar_dit bioenergi_rev_25112013

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

PETUNJUK TEKNIS PENCAMPURAN (BLENDING)

BAHAN BAKAR MINYAK (BBM)

JENIS MINYAK SOLAR DENGAN BAHAN BAKAR

NABATI (BBN) JENIS BIODIESEL

Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi

2013

1 | P a g e Direktorat Bioenergi-DJ EBTKE

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ............................................................. 1

KATA PENGANTAR ................................................... 2

1. PENDAHULUAN .................................................... 3

2. SPESIFIKASI BAHAN BAKAR MESIN DIESEL ........... 4

3. METODE PENCAMPURAN (BLENDING) BBN DENGAN

BBM.................................................................... 8

4. APLIKASI METODE PENCAMPURAN (BLENDING) ... 14

5. CATATAN KHUSUS ............................................... 19


KATA PENGANTAR

Buku Panduan ini disusun sebagai Buku Saku bagi personil

yang ditugaskan untuk menangani secara tepat proses

pencampuran (blending) Bahan Bakar Minyak (BBM) jenis

Minyak Solar dengan Bahan Bakar Nabati (BBN) jenis

Biodiesel. Penanganan yang tepat ditujukan untuk

menghasilkan bahan bakar campuran yang sesuai dengan

spesifikasi yang ditetapkan.

Buku Panduan ini memuat informasi tentang jenis bahan

bakar yang digunakan pada mesin diesel dan teknik

pencampuran (blending).

Melalui Buku Panduan ini diharapkan setiap personil yang

bekerja dan bertanggung jawab untuk menangani bahan

bakar jenis biodiesel beserta campurannya dapat

menjalankan tugas pokok dan fungsinya dengan baik.

Jakarta, Oktober 2013

Direktorat Bioenergi,

Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan

Konservasi Energi,

Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral.


1. PENDAHULUAN

Biodiesel merupakan Bahan Bakar Nabati berupa ester

metil dari asam-asam lemak (fatty acid methyl ester,

FAME). Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Nabati

(Biofuel) Jenis Biodiesel Sebagai Bahan Bakar Lain yang

Dipasarkan di Dalam Negeri diatur berdasarkan Keputusan

Dirjen Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (DJ

EBTKE) Nomor 723 K/10/DJE/2013 yang mengacu pada

SNI 7182:2012 – Biodiesel.

Istilah "Bio" pada biodiesel merujuk kepada bahan bakunya

yang terbarukan dan bahan hayati yang berbeda dari

minyak solar yang berbahan baku minyak bumi. Saat ini

bahan baku utama produksi biodiesel di Indonesia adalah

minyak kelapa sawit (Crude Palm Oil). Biodiesel murni

(B100) dan campurannya dengan minyak solar dapat

digunakan sebagai bahan bakar motor diesel.

Dalam istilah perdagangan campuran biodiesel dengan

minyak solar umumnya dinamakan dengan notasi BXX.

Misalnya, B10 menunjukkan bahwa campuran bahan bakar

tersebut mengandung 10%-vol Biodiesel dan 90%-vol

minyak solar. Di Indonesia jenis bahan bakar ini dipasarkan

oleh PT Pertamina (Persero) dengan nama Biosolar.


Beberapa Badan Usaha Niaga BBM juga memasarkan

bahan bakar ini dengan nama yang disesuaikan dengan

penyalurnya. Untuk mendapatkan campuran Biosolar yang

homogen perlu diperhatikan metode blending yang tepat,

sebagaimana diuraikan dalam buku ini.

2. SPESIFIKASI BAHAN BAKAR MESIN DIESEL

Bahan bakar yang dapat digunakan pada mesin diesel

adalah BBM jenis minyak solar dan BBN jenis biodiesel

serta campuran dari keduanya.

a. Minyak Solar

Minyak Solar merupakan bahan bakar jenis distilat yang

digunakan untuk mesin diesel “compression ignition”,

yaitu mesin yang menggunakan sistem kompresi yang

menimbulkan tekanan dan panas yang tinggi sehingga

dapat membakar solar yang disemprotkan oleh injector

di ruang bakar. Penggunaan minyak solar pada

umumnya adalah untuk bahan bakar pada jenis mesin

diesel putaran tinggi (diatas 1.000 RPM). Minyak solar

juga biasa disebut Gas Oil, Automotive Diesel Oil (ADO),

High Speed Diesel (HSD).

Standar dan mutu (spesifikasi) minyak solar yang

dipasarkan di dalam negeri, ditetapkan melalui Surat


Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi

Nomor 3675 K/24/DJM/2006. Di dalam surat keputusan

tersebut, ditetapkan dua jenis minyak solar yaitu Minyak

Solar 48 (Tabel 1) dan Minyak Solar 51 (Tabel 2).

Tabel 1. Spesifikasi BBM jenis minyak solar 48.

NO Karakteristik Satuan Batasan MetodeUji

ASTM/lain Min Maks

1. Bilangan Setana:

- Angka Setana - 48 - D613

- Indeks Setana - 45 - D4737

2 Berat Jenis pada 15 °C Kg/m3 815 870 D1298 / D4052

3 Viskositas pada 40 °C mm2/s 2.0 5.0 D445

4 Kandungan Sulfur % m/m - 0.351 D2622

5 Distilasi : T95 °C - 370 D85

6 TitikNyala °C 60 - D93

7 TitikTuang °C - 18 D97

8 Residu Karbon % m/m - 0,1 D4530

9 Kandungan Air mg/kg - 500 D1744

10 Biological Grouth - Nihil

11 Kandungan FAME % v/v - 10

12 Kandungan Metanol & Etanol

% v/v TakTerdeteksi D4815

13 Korosi bilah tembaga Merit - Kelas I D130

14 Kandungan Abu % m/m - 0.01 D482

15 Kandungan Sedimen % m/m - 0.01 D473

16 Bilangan Asam Kuat mgKOH/gr - 0 D664

17 Bilangan Asam Total mgKOH/gr - 0.6 D664

18 Partikulat mg/l - - D2276

19 Penampilan Visual - Jernih dan terang

20 Warna No.ASTM - 3.0 D-1500


Tabel 2. Spesifikasi BBM jenis minyak solar 51.

NO Karakteristik Satuan Batasan MetodeUji

ASTM/lain Min Maks

1. Bilangan Cetane:

- Angka Setana atau - 51 - D613

- Indeks Setana - 48 - D4737

2 Berat Jenis pada 15 °C Kg/m3 820 860 D4052

3 Viskositas pada 40 °C mm2/s 2.0 4,5 D445

4 Kandungan Sulfur % m/m - 0.05 D 2622

5 Distilasi : D86

5 T90 °C - 340

T95 °C - 360

Titik Didih Akhir °C - 370

6 Titik Nyala °C 55 - D93

7 Titik Tuang °C - 18 D97

8 Residu Karbon % m/m - 0,3 D4530

9 Kandungan Air mg/kg - 500 D1744

10 Stabilitas Oksidasi g/m3 - 25 D 2274

11 Biological Grouth - Nihil

12 Kandungan FAME % v/v - 10

13 Kandungan Metanol & Etanol

% v/v TakTerdeteksi D4815

14 Korosi bilah tembaga Merit - Kelas I D130

15 Kandungan Abu % m/m - 0.01 D482

16 Kandungan Sedimen % m/m - 0.01 D473

17 Bilangan Asam Kuat mgKOH/gr - 0 D664

18 Bilangan Asam Total mgKOH/gr - 0.3 D664

19 Partikulat mg/l - 10 D2276

20 Lubrisitas (HFRR

wear scar dia@60°C

mikron - 460 D 6079

21 Penampilan Visual - Jernih dan terang

22 Warna No.ASTM - 1.0 D-1500


b. Biodiesel

Standar dan mutu (spesifikasi) bahan bakar nabati

(Biofuel) jenis biodiesel sebagai bahan bakar lain yang

dapat dipasarkan di Indonesia, ditetapkan dan diatur

dalam Keputusan Direktur Jenderal Energi Baru

Terbarukan dan Konservasi Energi Nomor 723K/10/DJE/

2013 (Tabel 3).

Tabel 3. Standar dan mutu (spesifikasi) BBN jenis Biodiesel.

No PARAMETERUJI PERSYARATAN SATUAN,

Min/Maks METODEUJI

1. Massa Jenis

pada 40 oC

850-890 kg/m3 ASTM D-1298 /D-4052/ lihat

bag.9.1 SNI 7182:2012

2. Viskositas kinematik

pada 40 oC

2,3-6,0 mm2/s (cSt) ASTM D-445/ lihat bag.9.2

SNI 7182:2012

3. Angka Setana 51 Min. ASTM D-613/D 6890/lihat

bag.9.3 SNI 7182:2012

4. Titik nyala

(mangkok tertutup)

100 oC, min ASTM D-93/ lihat bag.9.4

SNI 7182:2012

5. Titik kabut 18 oC, maks. ASTM D-2500/ lihat bag.9.5

SNI 7182:2012

6. Korosi Lempeng

Tembaga (3 jam, 50oC)

1 - ASTM D-130/ lihat bag.9.6

SNI 7182:2012

7. Residu Karbon,

Dalam percontoh asli atau dalam 10% ampas distilasi

0,05 0.3

%-massa,

maks

ASTM D-4530 /D-189/ lihat

bag.9.7 SNI 7182:2012

8. Air dan Sedimen 0,05 %-vol, maks ASTM D-2709// lihat bag.9.8 SNI 7182:2012

9. Temperatur distilasi 90%

360 oC, maks ASTM D-1160/ lihat bag.9.9 SNI 7182:2012

10. Abu tersulfatkan 0,02 %-massa, maks

ASTM D-874/ lihat bag.9.10 SNI 7182:2012

11. Belerang 100 mg/kg, maks ASTM D-5453/D-1266/D-4294/ D-2622/ lihat bag.9.11 SNI 7182:2012

12. Fosfor 10 mg/kg, maks AOCS Ca 12-55/ lihat

bag.9.12 SNI 7182:2012

13. Angka asam 0,6 mg-KOH/g,

maks

AOCS Cd 3d-63 /


14. Gliserol bebas 0,02 %-massa,

maks

AOCS Ca 14-56 /



No PARAMETERUJI PERSYARATAN SATUAN,

Min/Maks METODEUJI

15. Gliserol total 0,24 %-massa,

maks

AOCS Ca 14-56 /


16. Kadar ester metil 96,5 %-massa, min

SNI 7182:2012/ lihat bag.9.15 SNI 7182:2012

17. Angka iodium 115 %-massa (g-I2/100g),

maks

AOCS Cd 1-25/ lihat bag.9.16 SNI 7182:2012

18. Kestabilan Oksidasi Periode Induksi

metode rancimat Atau

Metode petro oksi

360

27

Menit, min

EN 15751/ lihat bag.9.17.1

SNI 7182:2012 ASTM D-7545/ lihat

bag.9.17.2 SNI 7182:2012

3. METODE PENCAMPURAN (BLENDING) BBN DENGAN BBM

Pencampuran biodiesel dengan minyak solar harus

memperhatikan ketepatan konsentrasi biodiesel yang

ditargetkan. Pencampuran dapat dilakukan menggunakan

dua metode, yaitu In-line Blending dan Splash Blending /

In-Tank Blending.

a. Metode Injeksi Biodiesel pada Pipa BBM yang Disalurkan ke Tanki (In-line Blending).

Metode In-line blending dilakukan dengan

menambahkan biodiesel ke dalam suatu aliran bahan

bakar minyak jenis minyak solar di dalam pipa atau

selang penyaluran, sehingga biodiesel dan minyak

solar, tercampur oleh pergerakan turbulensi di dalam

pipa yang yang digunakan untuk mengalirkan bahan


bakar ke dalam suatu tangki. Metode ini umumnya

dilakukan di Depo atau blending point yang mempunyai

tanki biodiesel dan minyak solar. Skema metode In-line

Blending dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Mekanisme In-line blending.

Prosedur In-line Blending, dilakukan dengan cara

sebagai berikut:

1. Seperti terlihat pada Gambar 1, metode In-line

Blending menggunakan dua pompa meteran yang

mengatur katup sistem injeksi bahan bakar pada

pipa.

2. Biodiesel ditambahkan perlahan-lahan dan kontinu

melalui pipa yang lebih kecil ke dalam aliran bahan

bakar minyak jenis minyak solar yang mengalir di

dalam pipa lebih besar, atau

Tanki Minyak Solar

Tanki Biodiesel

M

Truk Tank

M


3. Biodiesel ditambahkan dengan perbandingan

volume yang telah ditentukan, secara kontinu dan

perlahan-lahan sehingga biodiesel tersebar merata

sepanjang proses pemuatan bahan bakar minyak

jenis minyak solar.

4. Pada beberapa kasus, distributor yang membawa

biodiesel dan minyak solar pada tangki terpisah,

mencampur dua jenis bahan bakar ini dengan

metode in-line blending pada saat proses pemuatan

bahan bakar biosolar ke tangki pelanggan.

5. Pada metode In-Line Blending debit aliran bahan

bakar diatur dengan katup yang dikendalikan oleh

motor dan indikator metering. Dengan sistem ini,

pencampuran terjadi di dalam pipa dengan tetap

mempertahankan debit aliran sehingga turbulensi

fluida di dalam pipa dapat mempercepat proses

pencampuran biodiesel dengan minyak solar.

6. Tahapan teknis pencampuran dengan metode In-

line Blending adalah sebagai berikut :

a. Tentukan target komposisi biodiesel di dalam

minyak solar (BXX = ...., misalkan B10);


b. Tentukan volume total campuran biodiesel dan

minyak solar yang akan dimasukkan ke dalam

tanki (VT);

c. Hitung volume minyak solar (Vs) dan volume

biodiesel (VB) yang harus dialirkan ke dalam

tanki:

keterangan: X adalah konsentrasi atau persen volume biodiesel

d. Alirkan minyak solar dan biodiesel secara

bersamaan ke dalam tanki melalui pipa yang

telah terpasang indikator metering dan katup

dengan perbandingan laju alir biodiesel (FB)

terhadap laju alir minyak solar (FS) sebesar:

e. Setelah proses pencampuran selesai, pastikan

volume campuran di dalam tanki sebesar VT

dan volume minyak solar serta biodiesel yang

dialirkan sebesar VS dan VB.


b. Metode Pencampuran biodiesel pada tanki (Splash Blending)

Pencampuran Splash pada tanki dilakukan dengan cara

memasukkan biodiesel pada bagian atas tanki yang

telah terisi minyak solar. Prinsip dari pencampuran ini

adalah memanfaatkan perbedaan densitas dari

biodiesel dan minyak solar. Biodiesel memiliki densitas

yang lebih besar sehingga pada saat dituangkan di atas

minyak solar, biodiesel bergerak ke bawah sehingga

terjadi pencampuran. Keuntungan dari metode

pencampuran ini adalah sistem operasinya yang mudah

dan tidak memerlukan penambahan fasilitas pada

infrastruktur yang sudah ada. Akan tetapi, tingkat

homogenitas campuran yang dihasilkan kurang merata.

Pada umumnya metode ini digunakan untuk lokasi

dimana tempat loading biodiesel dan loading minyak

solar terpisah.

Skema mekanisme pencampuran dengan metode

Splash Blending atau dikenal juga dengan istilah In-

Tank Blending atau Direct Blending atau Manual

Blending dapat dilihat pada Gambar 2.


Gambar 2. Skema Metode Pencampuran Splash.

Tahapan pencampuran dengan metode Splash Blending

adalah sebagai berikut :

a. Isi tanki dengan bahan bakar minyak jenis minyak

solar terlebih dahulu;

b. Ukur volume minyak solar di dalam tanki (Vs);

c. Tentukan target komposisi biodiesel di dalam

minyak solar (BXX = ...., misalkan B10);

d. Hitung volume biodiesel yang harus ditambahkan

ke dalam tanki (VB);

e. Tuangkan biodiesel ke dalam tanki melalui bagian

atas tanki. (Untuk dapat memastikan volume

biodiesel yang masuk ke dalam tanki sejumlah VB,

dapat dipasang debit/flowmeter).


c. Ketentuan Umum Pencampuran BBN dengan BBM

Kedua metode pencampuran tersebut dapat diterapkan

pada berbagai infrastruktur penyimpanan bahan bakar

yang sudah ada saat ini (di Depo dan atau Blending

Point). Pencampuran di lokasi pengguna langsung/

industri dan SPBU lebih memungkinkan untuk dilakukan

metode splash blending pada tanki.

4. APLIKASI METODE PENCAMPURAN (BLENDING)

Dari kedua metode pencampuran biodiesel tersebut, secara

garis besar metode pencampuran yang biasa dilakukan

pada terminal bahan bakar meliputi empat cara, yaitu:

a. Pencampuran Splash Pada Tanki Terminal.

Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, metode

pencampuran dilakukan dengan menuangkan biodiesel

ke dalam tangki di terminal yang berisi bahan bakar

jenis minyak solar. Pencampuran dapat dilakukan

secara sekuensial atau splash batch. Berat jenis bio-

diesel yang lebih berat daripada minyak solar, yaitu

0,88 untuk bio-diesel dan 0,85 untuk minyak solar,


memudahkan proses pencampuran sehingga diperoleh

produk yang homogen. Mekanisme pencampuran

splash pada tangki di Terminal ditunjukkan pada

Gambar 3.

Gambar 3. Skema Pencampuran Splash Pada Tanki

Terminal.

b. Pencampuran Sekuensial Pada Rak Pipa

Pengisian.

Cara pencampuran ini dilakukan pada saat unloading

minyak solar dari tanker BBM. Pencampuran Sekuensial

merupakan salah satu bentuk metode In-line blending,

yaitu dengan menginjeksikan biodiesel ke dalam Pipa

Pengisian Tangki bahan bakar yang tersusun di rak

perpipaan. Dalam metode ini, biodiesel diinjeksikan

secara bertahap (sekuensial). Debit bahan bakar diatur


dengan katup yang dikendalikan motor serta meter

indikator.

Gambar 4. Skema Pencampuran Sekuensial Pada Rak

Pipa Pengisian.

c. Pencampuran Sekuensial Pada Loading Arm

Pengisian Mobil Tangki

Metode ini juga merupakan salah satu bentuk metode

In-line blending. Yang membedakan adalah

penempatan titik injeksi biodiesel ke dalam pipa bahan

bakar. Bahan bakar minyak solar dicampur dengan

biodiesel tepat pada saat akan dimasukkan ke dalam

tanki sistem transportasi bahan bakar seperti truk tank.

Pencampuran pada loading arm pengisian ini

mempunyai keuntungan yaitu tidak terlalu banyak


merubah sistem pengisian di terminal seperti depo.

Kerugian dari sistem ini adalah biaya operasi dan

perawatan serta instalasi meningkat.

Gambar 5. Skema Pencampuran Sekuensial Pada

Loading Arm Pengisian.

d. Pencampuran Injeksi Pada Rak Pipa Pengisian

Mobil Tangki

Metode pencampuran ini, menyerupai sistem

pencampuran aditif bahan bakar minyak sehingga

cukup dikenal oleh sebagian besar operator terminal

pengisian. Biodiesel diinjeksikan ke pipa yang

menyalurkan minyak solar dari tanki ke loading arm.


Dengan cara ini pencampuran dapat dilakukan secara

bersamaan di beberapa titik pengisian melalui loading

arm.

Yang harus diperhatikan adalah standar peralatan

pengendali injeksinya sehingga campuran biodiesel di

setiap titik sesuai dengan konsentrasi yang ditargetkan.

Gambar 6. Skema Pencampuran Injeksi Pada Rak Pipa


5. CATATAN KHUSUS

Beberapa hal yang menjadi catatan dan harus diperhatikan

dalam melakukan pencampuran (blending) minyak solar

dengan biodiesel antara lain :

Berat jenis (spesific gravity) biodiesel lebih berat

daripada minyak solar, yaitu nilainya sekitar 0,88 kg/L

untuk biodiesel dan 0,85 kg/L untuk minyak solar. Hal

menyebabkan kecenderungan biodiesel untuk berada di

bagian bawah jika proses pencampuran belum

homogen.

Campuran biodiesel dan solar dalam tangki sebaiknya

disirkulasi atau diaduk untuk mempertahankan suspensi

dan homogenitas biosolar.

Jika proses pencampuran belum homogen, sebagian

kecil biodiesel akan mengendap tetapi dapat segera

tercampur kembali saat dipompa dan terjadi goncangan

pada saat dikirim ke konsumen. Namun demikian, jika

terdapat lebih dari satu konsumen, maka bahan bakar

campuran (biosolar) harus benar-benar dalam kondisi

homogen saat dipompakan.


Untuk memastikan bahwa campuran bahan bakar

benar-benar homogen, lakukan pengambilan sampel

dan uji kadar Biodiesel dalam Biosolar.

Campuran biosolar lebih dari 20% (B20), harus selalu

disimpan dalam tangki yang bersih sebagaimana

direkomendasikan untuk minyak solar.

Penggunaan biodiesel hingga B20 selama 10 tahun

memperlihatkan kompatibilitasnya terhadap material

elastomer yang digunakan dalam diesel fuel systems.


MENUJU KETAHANAN ENERGI NASIONAL

DENGAN ENERGI TERBARUKAN DAN

SELALU UTAMAKAN SELAMAT

________000_________

Informasi terkait biodiesel dapat diunduh melalui website : www. ebtke.esdm.go.id Saran, masukan, kritik, dan pengaduan terkait implementasi biodiesel dapat disampaikan melalui :

1. Email : [email protected] 2. Telpon : (021)3983007,31924583 3. Faksimile : (021)31901087, 31924585 4. Surat dan konsultasi lansung di alamat :

Direktorat Bioenergi, Gedung Direktorat Jenderal Energi Baru terbarukan dan Konservasi Energi, Lantai 5, Jl. Pegangsaan Timur No.1, Menteng, Jakarta Pusat, 10320.

mailto:[email protected]

buku juknis pencampuran biosolar_dit bioenergi_rev_25112013

Documents