oleh : ali hamid ni m : 20505013 pembimbing : dr. aminudin sulaeman, ms institut teknologi bandung

Sintesis Biodiesel Dari Minyak Jelantah (Waste Frying Oil) Dan Analisis Mutunya Menggunakan Standar Mutu FBI

(Forum Biodiesel Indonesia)

Oleh : Ali HamidNIM : 20505013

Pembimbing : Dr. Aminudin Sulaeman, MS

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG2007

AGENDA

PENDAHULUAN

TEORI DASAR

METODOLOGI

HASIL PENELITIAN

KESIMPULAN

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Krisis Energi (BBM)

Sumber Daya Alam

Kebijakan Pemerintah

KRISIS ENERGI

TAHUN 2002 2003 2004KEBUTUHAN BBM

IMPOR

106,9 JB 116,2 JB 154,4 JB

SOLAR IMPOR 60,6 JB 61,1 JB 77,6 JB

PERSENTASE 56,7 % 52,6 % 50,26 %

Tahun Cadangan minyak bumi Indonesia (miliar barrel)

1992 11,30

1993 10,4

1994 9,5

2001 9,75

(www.pertamina.com)

PERKEMBANGAN

BIOEDIESEL

www.emerging-markets.com/biodiesel/images/Eur

Landasan Hukum

KEPPRES No. 10 Tahun 2006

PERPRES No. 5 Tahun 2006

INPRES No. 10 Tahun 2005

INPRES No. 1 Tahun 2006

Bagian Dari Paket Ekonomi Kebijakan Energi Tahun 2005-2025

Kebijakan Pencanangan Era Kebangkitan Energi Indonesia

SUMBER DAYA ALAM

JENIS TUMBUHAN PRODUKSI MINYAK

(Liter/Hektar)

EKUIVALEN ENERGI

(kWh per Hektar)

Elaeis guineensis (kelapa sawit)

3600-4000 33900-37700

Jatropha Curcas (Jarak Pagar)

2100-2800 19800-26400

Aleuriteus Fordii (Biji Kemiri)

1800-2700 17000-25500

Saccharum officinarum (Tebu)

2450 16000

Ricinus Communis (Jarak Kepyar)

1200-2000 11300-18900

Manihot Esculenta (Ubi Kayu)

1020 6600

Sumber : Majalah Business Week edisi 15 Maret 2006

No Jenis Energi 1995 2010

1 Angin 2 GW 40 GW

2 Hydro (air) 92 GW 105 GW

2.a. Skala Besar 82.5 GW 91 GW

2.b. Skala Kecil 9.5 GW 14 GW

3 Photovoltaics 0.03 GWp 3 GWp

4 Biomass: bioenergy– biofuel – biodiesel 44.8 Mtoe 135 Mtoe*

5 Geothermal

5.a. Elektrik 0.5 GW 1 GW

5.b. Panas 1.3 GWth 5 GWth

6 Pengumpul panas matahari 6,5 juta m2 100 juta m2

7 Panas matahari pasif 35 Mtoe*

8 Lain-lain 1 GW

MTOE: Million Tons of Oil Equivalent: sama dengan minyak jutaan ton(www.sawitwatch.or.id)

PENGGUNAAN MINYAK KELAPA SAWIT

Year Palm Cooking Oil

+/-(%)

Shares (%)

CoconutCooking Oil

+/-(%)

Shares(%)

Total +/-(%)

1999 2,494.1 4.4 77.5 725.8 7.5 22.5 3,219.9 5.1

2000 2,806.1 12.5 78.5 769.5 6.0 21.5 3,575.6 11.0

2001 3,137.9 11.8 79.6 806.5 4.8 20.4 3,944.4 10.3

2002 3,508.1 11.8 80.6 846.9 5.0 19.4 4,355.0 10.4

2003 3,964.9 13.0 81.8 879.8 3.9 18.2 4,844.7 11.2

2004 4,527.7 14.2 82.9 933.4 6.1 17.1 5,461.1 12.7

2005 5,062.8 11.8 83.8 980.4 5.0 16.2 6,043.3 10.7

Average Growth(%)

10.1 3.3 8.8

Tabel Dugaan Konsumsi Minyak Goreng Indonesia (dalam 000 ton)

TEORI DASAR

Reaksi Transesterifikasi BIODIESEL

HO

HO

HO

STANDAR MUTU BIODIESEL INDONESIA

No. Parameter dan Satuannya Batas Nilai Metoda Uji Metoda Setara

1 Massa Jenis pada 40°C 850-890 ASTM D 1298 ISO 3675

2 Viskositas. Kinematik (40°C, mm2/s (cSt)

2,3-6,0 ASTM D 445 ISO 3104

3. Temperatur distilasi 90 %, oC Maks. 360 ASTM D 1160 -

4. Bilangan Setana Min.51 ASTM D 613 ISO 5165

5. Bilangan Kalori - - -

6. Fosfor, ppm-b (mg/kg) Maks. 10 AOCS Ca 12-55 FBI-A05-03

7. Angka asam, mg-KOH/kg Maks. 0,8 AOCS Cd 3-63 FBI-A01-03

8. Kadar ester alkil, %-b Min. 96,5 dihitung FBI-A03-03

9. Angka iodium, %-b (g-12/100 g) Maks. 115 AOCS Cd 1-25 FBI-A04-03

10. Bilangan Penyabunan - dihitung FBI-A04-03

11. Uji Halphen Negatif AOCS Cb 1-25 FBI-A06-03

METODOLOGI

Minyak Jelantah

Filterisasi

TRANSESTERIFIKASI

Katalis Metanol

Pencampuran

SEPARASI

Gliserol

Biodiesel Kasar

Pemurnian

BIODIESEL

RECOVERY METANOL

Diuji dengan standar mutu FBIDikarakterisasi dengan IR-Spektofotometri dan kalorimeter bomb

Disaring dengan whatman 41Diadsorben menggunakan adsorben

KOH/NaOH

Distirer pada suhu kamar dan divariasikan perbandingan pelarut dan katalis

Dipisahkan antara biodiesel dengan gliserol yang dihasilkan

PROSES ADSORPSI MINYAK JELANTAH

Gambar 4.1 A) Minyak jelantah yang telah disaring dengan Whatman 41 B) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 5 % C) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 10 % D) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 15 % E) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 20 % F) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 25 %

Fasa Asam Metil Ester (Biodiesel)

Fasa Gliserol

Fasa Asam Metil Ester (Biodiesel)

Fasa Gliserol

Gambar 4.3 Biodiesel dengan berbagai variasi komposisi A. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 73,5 %, Metanol 25 % dan KOH 1,5 % B. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 78,5 %, Metanol 20 % dan KOH 1,5 % C. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 82,5 %, Metanol 15 % dan KOH 1,5 % D. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 87,5 %, Metanol 10 % dan KOH 1,5 % E. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 92,5 %, Metanol 6 % dan KOH 1,5 %

Gambar 4.3 Biodiesel Minyak JelantahA. Sebelum proses transesterifikasi terlebih dahulu diadsorpsi dengan zeolit dan bleaching earth B. Sebelum proses transesterifikasi terlebih dahulu didekantasi

A B C D E

BIODIESEL

MINYAK

JELANTAH

Uji Densitas Pada 25OC 40oC

No. Variasi Komposisi Berat jenis/Densitas (g/ml)

(Rata-rata 2 kali pengujian )

Berat jenis/Densitas (g/ml)


Minyak Jelantah

Metanol KOH Pada 25oC Pada 40oC

1. 92,5 % 6% 1,5 % 0,9125 0,9065

2. 88,5 % 10 % 1,5 % 0,9011 0,8941

3. 83,5 % 15 % 1,5 % 0,8951 0,8890

4. 78,5 % 20 % 1,5 % 0,8701 0,8619

5. 73,5 % 25 % 1,5 % 0,8602 0,8532

6. 79 % 20 % 1 % 0,8736 0,8641

7. 79,8 % 20 % 1,2 % 0,8726 0,8621

Tabel Perbandingan berat jenis/densitas biodiesel minyak jelantah hasil dekantasi dan hasil adsorpsi menggunakan zeolit dan bleaching earth 10 % dengan menggunakan metanol 20 % dan KOH 1,5 % pada suhu 40oC

No.Berat Jenis

Biodiesel Minyak jelantah Hasil

dekantasi (g/mL)

Berat Jenis Biodiesel minyak jelantah hasil

adsorpsi zeolit dan bleaching earth 10 %

(g/mL)

1. 0,8666 0,8699

2. 0,8660 0,8697

Rata-Rata 0,8663 0,8698

UJI VISKOSITAS KINEMATIK PADA 25OC DAN 40OC

Tabel Data viskositas kinematik biodiesel dari minyak jelantah yang telah didekantasi pada suhu 25oC dan 40oC dengan variasi komposisi

No.Variasi Komposisi Viskositas Kinematik cSt

pada 25 oC(Rata-rata 2 kali

pengujian )

Viskositas Kinematik cSt pada 40 oC


Minyak Jelantah Metanol KOH

1. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,86 3,45

2. 79 % 20 % 1 % 5,68 4,11

3. 79,8 % 20 % 1,2 % 5,45 3,76

Tabel Data viskositas kinematik pada suhu 25oC dan 40oC biodiesel dari minyak jelantah yang telah didekantasi dengan sampel minyak jelantah berbeda.

No. Variasi Komposisi Viskositas Kinematik cSt pada

25oC(Rata-rata 2 kali

pengujian )

Viskositas Kinematik cSt

pada 40oC(Rata-rata 2 kali

pengujian )

Minyak Jelantah

Metanol

KOH

1. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,76 3,52

2. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,88 3,55

3. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,74 3,46

4. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,86 3,45

Rata-rata 4.81 3,49

Tabel Data viskositas kinematik pada suhu 25oC dan 40oC biodiesel dari minyak jelantah yang telah didekantasi dengan biodiesel yang terlebih dahulu diadsorpsi.

No. Variasi Komposisi Proses Viskositas Kinematik cSt

pada 25oC(Rata-rata 2 kali

pengujian )

Viskositas Kinematik cSt pada

40oC(Rata-rata 2 kali

pengujian )

Minyak Jelantah

Metanol KOH

1. 78,5 % 20 % 1,5 % Adsorpsi 5,07 3,61

2. 78,5 % 20 % 1,5 % Dekantasi 4,81 3,49

VISKOSITAS KINEMATIK 25OC DAN 40OC

UJI HALPEN

Contoh Biodiesel

Variasi Komposisi ProsesAwal

Hasil Uji Halpen


Sampel A STANDAR STANDAR STANDAR STANDAR TIDAK DIUJI

Sampel 1 78,5 % 20 % 1 % Dekantasi Negatif

Sampel 2 78,5 % 20 % 1,5 % Adsorpsi Negatif

Sampel 3 78,5 % 20 % 1,5 % Dekantasi Negatif



BILANGAN ASAM BIODIESEL MINYAK JELANTAH

Contoh

Biodiesel


Bilangan AsamMg KOH/g sampel


Sampel 1 78,5 % 20 % 1,5 % Dekantasi 0,0896



Sampel 4 78,5 % 20 % 1,5 % Adsorpsi 0,1214

Sampel 5 78,5 % 20 % 1 % Dekantasi 0,1219

ANGKA PENYABUNAN

Contoh

Biodiesel


Bilangan Penyabunan

Mg KOH/g sampelMinyak Jelantah Metanol KOH




Sampel 4 78,5 % 20 % 1,5 % Adsorpsi 244,1315

Sampel 5 78,5 % 20 % 1 % Dekantasi 236,4917

SPEKTRUM IR MINYAK JELANTAH

500100015002000300040001/cm

0

25

50

75

100

%T

30

05

.10

29

24

.09

28

52

.72

17

45

.58

14

62

.04

12

36

.37

11

63

.08

11

01

.35

72

3.3

1

KBr Window

PUNCAK SPEKTRUM3005,10 CM-1 1163,08 CM-1

2924,09 CM-1 1101,35 CM-1

2852,72 CM-1 723,31 CM-1

1745,58 CM-1

1402,64 CM-1

1236,37 CM-1

H2O

C=O

-CH Str

Alkana

C-O-C

C-C str

500100015002000300040001/cm

25

50

75

100

%T

3005

.10

2924

.09

2854

.65

1743

.65

1462

.04

1244

.09

1197

.79

1170

.79

723.

31

KBr Window 150010001500200030004000

1/cm

0

25

50

75

100

%T

3005

.10

2924

.09

2852

.72

1745

.58

1462

.04

1236

.37

1163

.08

1101

.35

723.

31

KBr Window

Spektrum Minyak Jelantah Spektrum Biodiesel Hasil Dekantasi

KARAKTERISASIH2O

-CH Str

C=O

Alkana

C-O-C

C-C strC-C str

C-O-C

Alkana

C=O

-CH Str

H2O

500100015002000300040001/cm

0

25

50

75

100

%T

30

05

.10

29

24

.09

28

52

.72

17

43

.65

14

62

.04

14

38

.90

12

44

.09

11

97

.79

11

70

.79

72

3.3

1

KBr Window 2

500100015002000300040001/cm

0

25

50

75

100

%T

30

05

.10

29

24

.09

28

54

.65

17

43

.65

14

62

.04

14

38

.90

13

59

.82

12

44

.09

11

97

.79

11

70

.79

72

3.3

1

KBr Window 3

Spektrum Biodiesel Hasil Adsorpsi Spektrum Biodiesel Hasil Dekantasi

KARAKTERISASI

H2O

CH str

C=O

Alkana

C-O-C

C-C str

H2O

CH str C=O

Alkana

C-O-C

C-C str

KESIMPULAN

Telah dapat diadsorpsi minyak jelantah dengan menggunakan zeolit dan bleaching earth.

Telah berhasil disintesis biodiesel minyak jelantah dengan komposisi optimal metanol 20 % dan KOH 1,5 %.

Dari berbagai pengujian diperoleh Data sebagai berikut :

Parameter Uji Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5 FBI

Densitas 40oC g/ml

0,8532 0,8619 0,8663 0,8698 0,8641 0,850-0,890

Viskositas 40oC

cSt

3,52 3,55 3,49 3,61 4,11 2,3 -6,0

Bilangan Asam

Mg KOH/g Spl

0,0896 0,1048 0,1371 0,1214 0,1219 Maks 0,8

Bilangan Penyabunan

241,7380 260,1897 263,6406 244,1315 236,4917 -

Uji Halpen Negatif Negatif Negatif Negatif Negatif Negatif

PENGUJIAN YANG MASIH AKAN DILAKSANAKAN

Uji Cetane Number

Uji Titik Nyala

Uji Kalori

Uji Kadar ester

Uji Kadar Fosfor dan kadar Iod

SEKIANTERIMA KASIH

Knowledge For Humanity

oleh : ali hamid ni m : 20505013 pembimbing : dr. aminudin sulaeman, ms institut teknologi bandung

Documents