pengolahan pelumas dari asam lemak

5/11/2018 Pengolahan Pelumas Dari Asam Lemak

1/9

M.P.I. Vol.3 No.2. Agustus 2009, 140 - 148

RANCANGANTEKNOLOGIPENGOLAHANPELUMASDARI ASAM LEMAK (FA TTY ACID)

Endro Wahju TjahjonoPerekayasa Pada Pusat Teknologi Industri Proses, Deputi TIRBR - BPPTGed.2 BBPT LT.9, jI.M.H.Thamrin 8, Jakarta 10340Tel. (021)-3169317; Fax. (021)-3169309

AbstractSynthetic oil is a lubricant consisting of chemical compoundswhich are arlificially made (synthesized) from compounds other than

crude oil (petroleum). Synthetic oil is used as a substitute forlubricant refined from petroleum, because it generally providessuperior mechanical and chemical properlies than those found intraditional mineral oils.Process design to make of synthetic oil with fatty acid rawmaterial is heating and mixing with time cycle or reflux process andevaporation process. Basic design and detail design create based onthe above process and design capacity. The output is PFD and detaildrawing of Reflux and evaporation processKala kunci : Desain,proses r pelumas, fatty acidDiterima (received) : 19 Junl 2009, Direvisi (reviewed) : 6 Juli 2009,Disetujui (accepted) : 31 Juli 2009

PENDAHULUAN

Saat inl banyak dijumpai beragam jenispelumas yang semuanya didasarkan ataspenggunaan dan klasifikasi. Jenis pelumastersebut dibedakan menurut sifat fisikamaupun kimia dari komponennya baikminyak dasar maupun aditifnya. Sifat fisikadan kimia campuran kedua komponen inilahyang akan menentukan unjuk kerja pelumassecara keseluruhan. Dengan demikiankeragaman jenis pelumas ditentukan darikomponen pelumas sesuai denganspesifikasi penggunaan pelumas tersebut.Berdasarkan jenis dasarnya, minyakpelumas diklasifikasikan rnenjadl tiga (3)jenis yaitu: 5)1} Minyak pelumas mineral2} Minyak pelumas sintetis3) Minyak pelumas semisintetisSebenarnya dasar mlnyak Inlmempunyai segala kemampuan asas yangdiperlukan dalam pelumasan. Tanpaaditlfpun, sebenarnya dasar minyak sudahmampu menjalankan tugas pelumasan.Namun, unjuk kerjanya belurn begitusempurna dan tidak dapat digunakan dalamwaktu lama.

140

Bahan dasar minyak pelumas baikminyak pelumas otomotif ataupun Industripada umumnya berupa minyak mineral yangmerupakan campuran dari beberapa jenishidrokarbon minyak bumi. Pada eraindustrialisasi ini, kebutuhanakan minyakbumi meningkat dengan tajam. Sebaliknyapersediaan minyak bumi di dunia makinmenipls. Keadaan ini memacu diproduksinyaminyak sintetik sebagai bahan dasarpengganti dalam pem minyak pelumas.Meskipun harga minyak sintetik ini relatlflebih mahal daripada minyak mineral, tetapipada umumnya minyak lni bersifat lebihunggul, terutama dalam hal: stabilitastermalnya, sifat allr, indeks viskositas danstabilitas penquapannya, Oleh karena ituminyak pelumas yang diformulasikan denganminyak sintetik akan memberikan unjuk kerjayang lebih balk dibandingkan denganformulas! dengan minyak mineral.

Salah satu bahan kimia yang banyakdipakai sebagai bahan dasar minyak pelumassintetik) adalah polyolester. Artikel ini berisikajian teknologi proses polyolester.

ISSN 1410-3680


2/9

Ra nc :a ng an T ek no lo gl P e ng ola ha n P e lum as D a r! ; :O ;s amL em a k (Fa tt y Ac id ) (E n dr o Wa hju T Ja hJ on o)

BAHAN DAN METODEPembuatan Pelumas Sentetis

Dalam penelitian ini akan dikajiteknologi proses polyolester melalui reaksisebagal berikut :). Metanolisis). Pem asam perasetat). Epoksidasi oleic ester dengan asamperasetat). Hldrollsls8eberapa tolok ukur yang dlamatldaJam reaksl epoksldasladalah: konsentrasi

dan komposisi pereaksi, katalis serta lamareaksl; sedangkan untuk metanolisisdilakukan di satu kondlsl saja. Pengujianseeara flslka dan k!mia untuk produkpolyolester yang dihasilkan adalah meliputi:vlskosltas, densitas, bilangan oks ldas l , danpengenalan struktur dengan menggunakanGC-MS.Mlnyak Pelumas Sintetis

Minyak pelumas slntetis dibuat darihidrokarbon yang telah mengalami proseskhusus. Kekhususan yang dimaksud adalahbahwa minyak In! dibuat tidak hanya samadengan minyak mineral akan tetapi meleblhlkemampuan minyak mineral. Dengandemiklan harga minyak sintetis lebih mahaldaripada minyak mineral. Kenyataannyamfnyak pelumas sintetis memang lebihunggul dalam unjuk kerja, baik tanggapanterhadap mesln maupun umurpemakalannya. Hal lnl karena pem minyakpelumas sintetis dirancang sesuai dengantuluan penggunaannya. Untuk keperluan itupemilihan minyak pelurnas .yang tepatsangat penting. Dalam pem minyakpelumas sintetik struktur molekulnyadikontrol dengan sifat yang dapatdiramallkan.Jenls Mlnyak Pelumas Sintetis

Adapun jenis minyak sintetis yangbanyak digunakan adalah sebagai berlkut :1) DiesterDiester, merupakan salah satubahanyang menonjol dari minyak pelumassintetis. Diester mempunyai strukturyang paling sederhana untuk digunakansebagai minyak pelumas. Bahan inibanyak digunakan sebagai minyakpelumas atau pelumas gemuk yangbertitik penquapan rendah dalam mesingas turbin. Diester diperoleh sebagaihasll reaksl sintesis produk minyak

..~~:ISSN 1410-3680

bumi, dan sebagian dari lemak binatangdan minyak tumbuh-tumbuhan.Keuntungan diester adalah mempunyaiviskositas yang relatif konstan terhadapsuhu yang eukup balk, penguapannyasangat rendah, dan mempunyai stabilitasthermal yang bagus. Biasanya bahan initidak korosif terhadap logam, tidakberaeun dan stabil dalam hidrolisis. Sifatyang merugikan dari bahan ini adalahkarena dapat bereaksi terhadap karet.Karena slfat tahan api (fire-resistant) danstabilitas oksidasinya, maka pelumasdiester banyak dipakai untuk kompresorudara.

2) Fosfat esterFosfat ester telah lama digunakansebagai aditif di dalam minyak pelumasmineral yang berfungsi sebagai pelindungterhadap terjadinya pelumasan batas.Fosfat ester merupakan senyawamampu/dapat haneur karena bakteri(biodegradable) yang disintesis darikomponen yang dldapat darl ter batu bara(coal tar). Karena ester alami merupakancampuran yang komplek dan seringmengandung ortho cresol yang beracun,maka diupayakan untuk membuat esterdengan bahan kimia murni untukmembentuk minyak dasar sintetis yangtidak mengandung cresol yang beraeun.Dalarn hal ini. ester alami digabungkandengan fosfat. Fosfat ester mengikateukup stabil dan secara kimiawimemungkinkan untuk digunakan sebagaikomponen utama minyak pelumassintetis. Di samping ltu fosfat ester biasadigunakan sebagai aditif EP. Stabilitasterhadap oksidasi bahan Ini cukup baikyaitu sampai dengan 150C. Penggunaanyang utama adalah sebagai minyakhidrolik di dalam pesawat udara karenamemberikan sifat anti api yang baik.3) Ester silikatMempunyai viskositas indeks (IV) yangtinggi yaitu 150 - 200 dan berpenguapanrendah. Ketahanan terhadap oksidasipada suhu tinggi tidak begitu balk, tetapihal uu dapat diperbaiki denganmemberikan tinambahan (aditif). Estersilikat tidak korosif terhadap logam,plastik maupun karet. Namun, pada suhuyang tlnggl akan mengeraskan karet.4} Polya/kylg/ycolProduksi keniagaannya dibuat sekitartahun 1930-an sebagai pengganti minyakjarak (castor om, rem mobil.Polyalkylglyeol dibuat dengan reaksipollrnerlsasl menggunakan katalis.Reaksi dapat dikontrol untuk

141


3/9

M.P.I. veis N o.2. A gu stu s 2009 . 1 40 14 8

mendapatkan klsaran 8 - 19000 cSt.Bahan tersebut biasa digunakan dlindustri baja dan tekstil. semuapo/ya/ky/g/yco/ dapat menyerapair dariatmosfer, sehingga harus dijaga darikemungkinan kontamlnasi. Akan tetapikandungan air sampai 5% masih dapatditoleransi. Pada temperatur rendah,polyalky/g/yco/ berkarakteristik bagus,tetapi pada temperatur tinggi sampal250C memerlukan aditif untukmeningkatkan stabllltas therma/nya.Pelumas slntetls In! tldak dapatdigunakan di atas suhu terse but.Po/yalkylg/ycol berkarakteristlk bagussekali di viskositas 160 - 400 yangbergantung sekall dalam caramemproduksinya. Po/yalkylglycolsang at rentan terhadap oksidasi,sehingga perlu diberi adltif antioksidan.Umur pemakaian aditif dl po/yalkylg/ycollebih lama bila dibandingkan denganmlnyak mineral (mineral oil) dalamkeadaan yang sama. Po/yalkylglycollebih mengutub dibandingkan dengansenyawa ester, dan hal inl cocok sekaliuntuk seal dan palstik. Namun, bukanuntuk cat.

5) Polyaiphao/efinPolyaiphaolefin dibuat pertama kali diJeman pada masa Perang Dunia keduauntuk menghemat pemakaian minyakmineral. Bahan tersebut ternyatamengunjuk kerja dalam klsaran (range)suhu yang luas. Polyalphaolefinmerupakan hidrokarbon sintetis, tidakseperti hidrokarbon dalam minyakpelumas mineral, Karenapo/ya/phao/efin merupakan cairan kimiarnurni yang dibuat dari polimerisasiethylene katalitik. Produk yangdihasilkan diplsahkan dari komponenyang reaktif dan selanjutnya dipisahkansesuai dengan kekentalannya. Denganmemberi sedikit aditif antioksidan,polyalphaolefin menjadi lebih stabil biladlbandingkan dengan minyak mineralpada suhu yang sama. Po/ya/phao/efinmenunjukkan lebih tahan bereaksldengan air blla dibandingkan denganminyak mineral dan minyak sintetisyang lain. Po/yalphao/efin juga sanqatcocok bila dicampur dengan rnlnyakmineral. Sifat PAO yang menonjoladalah sebagal berikut :1. Titik tuangnya rendah2. Gabarannya (Vo/atilitasnya) rendah3. Good software compatibility4. Stabilitas therma/-nya bagus

142

5. Kestabilan hidroJisis Merupakanbahan kimia yang lamban (inert)6. Daya pelumasannya bagusKarena PAO mempunyai titik tuang yangrendah, maka PAO digunakankompressor pendingin, kompressoramonia dan kompressor fluorocarbon.6) Po/yo/esterPoliesterdiproduksi dari asam komplekdan alkohol. Bahan tersebut sangatcocok digunakan untuk pelumasan batas.indeks vlskosltas yang tinggi biladibandingkan dengan minyak mineral.Mempunyai stabilitas thermal danmenyebabkan mesin menjadi lebih bersihdan lebih sedikit endapannya,Volatilitasnya terendah dibandingkandengan minyak pelumas sintetis yang. lain. Po/yo/ester dengan vlskosltas 4,4cSt pada 100C hanya menguap sekitar 2%. Po/yo/ester relatif dapat hancur karenabakteri (biodegradable) tetapi prosesnyasangat lambat di bawah kondisi normal)Produk yang dihasilkan tidak beracun.Keuntungan po/yo/ester adalah dapatdigunakan dengan nitri/ rubber, yaitu jenisyang paling umum digunakan denganminyak mineral. Bahan tersebut jugasangat cocok apabila dicampur denganminyak pelumas mineral.

Keuntungan Minyak Pelumas SintetlsMeskipun harganya relatif lebih mahal,tetapi minyak pelumas sintetis dewasa inilebih banyak digunakan, Hal ini dlsababkankarena:

1) Umur pemakaiannya lebih lama karenadapat meningkatkan stabllltas thermaldan tahan oksidasi. Keuntungannya : oliyang digunakan lebih sedikit, pemakaianfilter awet, mengurangi pengeluaran.2) Mengurangi konsumsi oll karenavolatilitasnya lebih rendah dandensitasnya lebih tinggl.3) Mempunyai spesifikasi yang diperlukanpemakai.4) Pengerjaannya lebih aman karena titlkbakar/nyala (flash point) lebih tinggi.Sehingga biaya perawatan lebih rendah,penggantian suku cadang sedikit.5) Sifatnya dapat diperhitungkan karenakarakteristik produknya uniform.PolyoesterPo/yoester banyak digunakan di berbagaiindustri. Hampir semua aditif larut dalampo/yo/ester (POE). Bahan tersebut dapatdigunakan sendiri atau digabungkan dengan

/SSN 1410-3680


4/9

R a nc an ga n T ek no lo gl P e ng ola ha n P e lum as l:;Ia rlA sam L em a k (Fa tt y Ac id ) (E n dro W a h ju T Ja hjo no )

minyak pelumas sintetis lain atau minyakpelumas mineral.POE bersuhu tinggi yang bersifat tetap

(high temperature prop~rties) yang sangatbagus dan mampu meningkatkan propertiespelumas melebihi diester.Perbandingan sifat pelumas diester danpo/yo/ester (POE) dapat dl l lhat di tabelberikut:

Penerapan penggunaan POE:a. Minyak (kompresor)b. Minyak turbin dan minyak hidrolikc. Minyak roda gigid. Pelumas bantalane. Pelumas EP (extreme Pressure)

Tabel1.Perbandingan Sifat Pelumas Diester Dan Po/yo/ester (POE)')

Sifat-sifatViskositas pada 210 F (98,9C) cStViskositas pada 100 F (37,8C) cStF/ash point ( O F 1C)Autoignition temperature ( O F 1 C)Evaporasi, % loss (22 jam pada 300F)Stabilltas oksldasi- korosi (42 jam pada 425F) 5 Ujam udaraKenalkan asamKenaikan viskositas pada 100F (%)Four ball wear test ( 1 jam, 600 rpm, 129F, beban 40 kg)Wear Scar (mm) .

Diester Polyolester9,4 11,3

106,8 76,7510 f 265,6 545 f 285770/410 865/462,8

0,9 0,4

5,64 1,7124 13,50,64 0,37

Minyak pelumas atau lubricating oilmerupakan minyak yang digunakan untukmelumasi mesin. Sifat dasar yang harusdimilikl oleh minyak pelumas adalahviskositas yang tinggi dan stabil terutamapada suhu tinggi. Umumnya minyakpelumas memiliki 20 sampai 60 rantai C.Minyak pelumas yang digunakan saat Iniberbasis minyak bumi, sehingga merupakanbahan yang tak terbarukan. Mengingatsemakin menipisnya sumber minyak bumi,perlu dipikirkan untuk membuat minyakpelumas dari bahan yang terbarukan,misalnya dari methyl ester. Karena rantai Cdi senyawa penyusun methyl ester maslhterJalu pendek, maka diperlukan perlakuanuntuk memperpanjang rantal C agar dapatmemenuhi viskositas yang dlpersyaratkandan lebih stabll dengan menghilangkangugus karboksilat dan ikatan rangkapnyaPembuatan Po/yo/ester Sentetls

Pengukuran sifat f1sika kimia pelumasminyak sawit menggunakan metode baku.Klnematika viskositas dapat diukurmenggunakan viskosimeter menurut ASTM0445 sedangkan indeks viskositas dihitungmenurut prosedur)ASTM 02270. Untukmengetahui karakteristik allran yangISSN 1410-3680

sesungguhnya, dilakukan . pengukuran(viskositas pada suhu rendah menggunakanBrookfield viscosimeter (ASTM 02983).Kecenderungan minyak sawit untuk menguapdapat diuji menggunakan penentuan tltlkbakar/nyalalflash point (ASTM 092).. Stabilitas terhadap oksidasi yang diujimenggunakan standar ASTM 02893 atau04636.Komposisi asam lemak dalam minyaksawit dapat ditentukan menggunakan GC.Bila memungkinkan dilakukan pengukurankinematika viskositas dan indeks viskositasterhadap asam palmitat (C16H3202) danasam oleat (C18H3402). Kedua asam lemakadalah penyusun utama minyak sawit (90%).Jika tidak memungkinkan, viskositas danindeks vlskosltas : dapat dihitung dengancontoh berdasarkan struktur kimiawinya.Perbandingan antara karakteristikpelumasan minyak dasar atau pelumas jadiproduk PERTAMINA, digunakan sebagaimasukan untuk merancang pelumas minyaksawit. Oengan variasi komposisi asampalmitat, asam oleat dan pelarut, diharapkandidapatkan formula pelumas denganviskositas dan viskositas indeks yang tepat.viskositas pelumas hasil rancangan akandihitung dengan beberapa model. Modelviskositas akan diabsahkan (divalidasi)

143


5/9

M.P.I. Vol.3 No.2. Agustus 2009.140 148

kembali dengan pengukuran sebelumpencampuran dengan additives yangdiberikan.Sifat pelumasan yang Jain akan diatasidengan bantuan additives anti wear" antioxidant, anti korosi dan emulsifier, sehinggadapat diharapkan memperoleh formulapelumas industri yang diinginkan. Keadaan

fisik mesin (suhu, jenis logam yang bergesek,putaran mesin dan beban) akan menentukanjenis dan jumlah additives yang dlperlukan."Dalam penelitian ini, akan difokuskan kepadamesin yang mempunyai rentang suhu tidakterlalu tinggi 100C).Diagram alir penelitian yang dllakukanadalah seperti tercantum di bawah ini, Oleic Acids ,!

I Methahofisis +Epoksidasi + Hidrolisis po/yolI Esterifikasi II

,I Lubricant I

Gambar 1.Diagram Alir Pembuatan Pelumas 7)

Seperti yang ditunjukkan diagram alir diatas, reaksinya adalah sebagai berikut :1) Methanolisis2) Pembuatan Asam Perasetat3) Epoksidasi4) HidrolisisSenyawa stearat dalam reaksi terakhirdapat diganti dengan senyawa 'lain,misalnya palmitat atau asetat, sesuaidengan keperluan dan ketersediaan bahan.Senyawa yang .diperoleh dalam reakslterakhir ini telah memiliki rantai e yangcukup banyak dan bersifat stabil (tldakmudah bereaksi), sehingga cocokdigunakan sebagai minyak pelumas.Sintesis polyolester dilakukan dalamempat (4) tahapan yaitu :

1) MethanolisisMethanolisis adalah reaksipembentukan ester, dengan mereaksikanasam dan alkohol yang akan menghasilkanester dan air. Methyl ester merupakan hasilreaksi antara asam Jemak dan methanol.Sifat bah an sang at mendekati minyakdiesel, sehingga dapat digunakan sebagaibahan bakar mesin diesel. Kandungan esterutama dalam methyl ester adalah yang

144v

berlandaskan oleat dan stearat (masing~masing memiliki 18 rantai e).Pada sintesis po/yolester ini, esterifikasldilakukan dengan mereaksikan asam oleatdengan metanol yang akan menghasilkancleat ester dan air, dengan reaksi sebagaiberikut:Reaksi esterifikasi akan berlangsungsemakin cepat dengan adanya kenaikan suhu60 - 70oe, akan tetapi kenaikan suhu sajatidak cukup untuk mempercepat reaksi,terutama untuk alkohol yang titik didlhnyatinggi. Tanpa adanya katallsator, reaksiesterifikasi tidak efektif. Reaksl esterifikasidapat dipercepat dengan penambahan asamkuat seperti Hel dan H2S04, Konstantakesetimbangan tidak dipengaruhi olehkatalisator, katalisator hanya mempengaruhikecepatan reakst."Reaksi esterifikasi merupakan reaksikesetimbangan. sehingga untukmendapatkan hasil yang terbaik adabeberapa cara yang dapat dilakukan :> oleat mengambil hasll reaksi dari sistemselama proses berlangsung, sehinggareaksi akan bergeser ke kanan.> Dengan cara menambahkan lebih banyaksalah satu pereaksinya.

ISSN 1410~3680


6/9

R a nc an ga n T ek no lo gl P a ng ola ha n P a lu m as O a rl A sam L em a k (Fat ty Ac Id ) ( En d ro Wa h ju T ja h jo n o)

Pada proses methanolisis ini dilakukandengan perbandingan umpan masuk asamoleat : Methanol = 1 : 1,5 dan katalis yangdigunakan H2S04 1,5 % dari total umpandengan waktu reaksi 3 - 4 jam. Kemudianhasil pengesteran (esterifikasi) ini di eueidengan menggunakan air panas, kernudiandipisahkan.2) Pembentukan Asam ParasetatHldrogen peroksida dan minyak takjenuh saja tidak dapat bereaksi, untuk itudiperlukan perasetat untuk membawaokslgenaktif dari tahap air ke tahap minyak.Pembentukan asam perasetat ditunjukkanoleh mekanisme sebagai berikut6) :Pada proses ini dilakukan denganperbandingan asam asetat asamperoksida = 25 : 75 pada suhu kamar.3) Epoksidasi

Epoksidasi merupakan reaksi pembentukangugus oksidan oleh reaksi asam peroksi(perasam{ dengan senyawa olefin dan ikatanaromatls'", Berbagai asam peroksi dapatdigunakan untuk Epoksidasi antara lain asamperasetat, m-cforoperbenzoat, m-nitroperbenzoat, perfluoroasetat, danperbenzoat. Dl antara semua perasam ini,asam perasetat yang banyak dipakai karenamudah didapat, murah, berhasilgunaEpoksidasinya tinggi, dan stabil pada suhuIingkungan2). Oi samping itu, Epoksidasidengan perasetat dapat dilakukan dalammedia air, non air, homogen dan heterogen.

4) HidrolisisHidrolisis dilakukan untuk menghilangkankandungan air dalam po/yo/ester karena bilakandungan air terlalu banyak akanmenyebabkan terjadinya emulsi.

TabeI2 ..Hasil Uji Viskositas Berdasarkan Perubahan Suhu ( eSt) 2)

Suhu (oC) Oleic ester Epoksidasi Hidrolisis30 5.8503 6.7885 10.328640 4.7460 5.4625 7.955950 3.8951 4.4136 6.158860 3.2707 3.6709 4.897870 2.7894 3.1113 3.992480 2.4396 2.7121 3.326690 2.1634 2.3831 2.8257100 2,0076 2.2033 2.5859

Tabel3. .Hasil Uji Viskositas Dan Kerapatan (Densitas) Masing-Masing Proses2)

Properties Oleic Ester Eposidasi Hldrollsls + AsamAsetatViskositas 40C (cST) 4.7460 5.4625 7.9559Viskositas 100C (cST) 2.0076 2.2033 2.5859Densltas 15C (gr/em3) 0.8839 0.8960 0.9174

ISSN 1410-3680 145


7/9

M.P.I. Vol.3 No.2. Agustus 2009,140 -148

,,1 : 1 . . . . . . ~ . . . . . . ~ . . . . . . - , . . . . - ~ - . . - ~ - - - ~ ~ - . . . . . : . . . . . . . . ~ . . . . . . ~ . . . . ~ ~ . . . . . . - : - . . - . .I I I I I " II I , I I I I l

,....... I I I I I I I I lV J B ...... + . . . . . . - : . . . . . . - : - . . . . . . . . . . ~ . . - . . - : . . . . . . - : - . . - . . :- - - . . + . . . . . . - : . . . . . . - ~ - . . . . . .'to..J I I I I I I I I I ~00 ::.. i .: :: :~ & - - - + - - - ~ - - - . . . . ." " - - - ~ - - - - ~ - ~ . . ~ - . . . .- - ~ - - - - ~ - - .:(t.l I Itt I t ~a " .~ I ~ I- m t __..l........ . : L__ .. J . . .. . . L ~ l__. . . . _ _: _:> ::! 1 r : : :

I I I II I I I ,.: z ..1_ _ 1 _ II. .J _ I . . . . . . . . _ , _ . .I ,I ,, .,~+_-.--T_~--;-----;_~--;_----~----~

---+-Epoksictasi___ Hidrolisis-.-Oleic ester

1 1 1 1ISuhu ("C)

Gambar 2.Grafik Hasil Analisis Epoksidasi Dan Hidrolisis Dengan Menggunakan GC MS2)

III

Hasil mengepoksidasi kemudian diproses hidrolisis, yaitu hasil mengepoksidasi: air = 80 : 20, katalis yang digunakan padapercobaan ini lalah asam stearat dan asamasetat glasial. Percobaan ini dilakukandalam waktu 30 menit.Berdasarkan hasil yang didapat darianalisis un tuk viskositas dan dens l tasterlihat bahwa hasil yang didapat sepertipelumas hidrolik dengan tipe VG 5 atau PG10 jenis pelumas dari Pertamina. Didasarihasil analisis dengan menggunakan GCMS, terlihat bahwa telah terbentuk senyawapo/yo/ester, tetapi belum maksimal karenabaru terbentuk 21 % dan setelah melaluiproses hidrolisis terdapat peningkatan 5 %menjadi 26 %, hasH ini masih sangatsedikit. Hasil seperti ini dapat disebabkankarena prosesnya yang kurang maksimalatau dari komposisimemproses po/yo/ester kembali,sehingga didapatkan hasil yang maksimaldengan menggunakan metode lain yanglebih baik.

HASIL DAN PEMBAHASANPerancangan Alae)

Didasari rangkaian proses yang harusdilakukan di atas maka peralatan prosesyang harus dirancang adalah sebagaiberikut1) Kondisi operasiSuhu (temperatur)TekananWaktu Tinggal: 180C: 1 atm: 3jam

146

Perbandingan asarn oleat :: 2wE thy /Hexanol= 1 : 22) "Perhitungan volume) cairanumpan reaktor :O le ic Ac id = 1 It/jam = 10 -3m3/jam2wEthXlHexano! = 2 It/jam =2.10 m3/jamH2S04 = 0,03 It/jam= 0,03.10 -3m3/jamVtotal= VOlelCcId + V2EH + VH2J04 =3,03 It/jam = 3,0310 m3/jamVReaktor=ol, tot x waktu tinggal di reaktor= 3,03 .10-3m3/jam x 3 jam= 9,09.10-3 m3/jam

lsi reaktor harus dibuat lebih besar 20%,sehingga:lsi reaktor = 9,09.10-3 x 1,2 =1,0908. 10-2 m 3e3) Penampang (Diameter) dalamVol. reaktor = Vol. shell + Vol. elipsoidal

Vol. shell = Y 4 (1tD2H),H = DVol. Elip, = 2 x 1/24 {nD2H),H = Y 4 D1,0908.10-2 = 1,04718 D2D 3 = " 0,01042 m3D = 0,21842 mR = 0,10921 mTinggi reaktor: H = D + (2 x Y 4 D)" = 0,21842 + (2 x Y .. 0,21842)= 0,32763 mTinggi cairan :H1 = (lsi Ivolume cairan x 4)/ nD2= (3,03 .10-3 x4) In.O,218422)= 0,08091 mDidasari perhitungan di atas rancanganperalatan proses dengan rancangan sepertiGambar 3,4 dan 5.

ISSN 1410-3680


8/9

R an ca ng an T ekno lo gi P en go lah an P elum as D ari A sam L em ak (Fatty Acid) ( Endr o Wah j u. T ja h jo n o )

Gambar3.PFD Proses Merancang Pembuatan Pelumas 7)

Gambar4.Rancangan Peralatan AlirbaHk (Reflux). 7)

Gambar5.Rancangan Peralatan Pengisat (Evaporator)7)

ISSN 1410-3680.. ' . _ - -_ .. 147


9/9

M .P .I. V ol.3 N o.2. A gu stu s 2009, 140 -148

SIMPULAN DAN SARANANSimpulan Jenis reaksl dan pereaksi (reaktan)menentukan bahan alat proses. Oisain proses produksi minyak pelumasyang berasal dari fatty acid merupakancara tumpak (proses batch), yang bisadikembangkan untuk proses kontinu. produk dengan menggunakan analisislain perlu diuji, misalnya NMR.Pengujian ini tidak dilakukan dalampenelitian yang telah dilakukan olehpenulis, hal ini disebabkan oleh waktudan bahan yang dipergunakan terbatas.Di samping itu produk yang terbentukbelum diketahui secara pasti, karenaanalisis yang dilakukan terbatas yaituhanya menggunakan GCMS dan FTIR. Hasil memproduksi epoksida yangdidapat belum terkonsentrasi di satuproduk saja, sehingga perlu dicarikembali teknik epoksida yang berplllh(selektif), yang dapat menghasilkansatu produk yang dominan dalamproses epoksidasi. Di dalam produk akhir masih terdapat2-etilheksanol, sehingga perlu dicarikembali bagaimana cara memisahkanyang tepat antara produk dengansenyawa awal, termasuk 2-etil heksanoldan katalisnya.

DAFTAR PUSTAKA1. Mortier, RM, Orszulik, ST, Chemistryand Technology of Lubricants, secondedition, 1-14 dan 34-72, Blackie

Academic & Professional, London, 1997.2. Mulyana,A., Tjahjond,E.W., PenelitianTekno/ogi Proses Pembueien Po/yolesterSsebagai Bahan Oasar Minyak PelumasSintetis, Prosiding Seminar Teknologiuntuk Negeri Vol. III, BPPT, 2003.3. Rangarajan, B, Adam, H, Grulke, EA andCulnan, PO, Kinetic Parameters of TwoPhase Model for in- situ Epoxidation ofSoybean Oil, JAOeS, 72, 1161-1169,1995.4. Suhardono,E.,dkk., Studi laboratoriummetodo/agi pem Zn-diakilditiafosfatsebagai adltif minyak lumas otomoUr,http://perpustakaan. bappenas.goJd/lontar/opac/themes! libri2, 1999. Akses20 April 20095. Wartawan, AL, Minyak PelumasPengetahuaiJOasar & Cara Penggunaan,Penerbit Gramedia, Jakarta, 1983.6. Yadav, GO and Satoskar, OV, Kinetics ofGan, LH, Goh, SH and Ooi, KS, Kineticstudies of Epokxidation and OxiraneCleavage ot Palm Olein Methyl Ester,JAOeS, 69, 347-351,1992.

7. ...... , Oesain Sistem Produksi Pe/urnasdari Fatty Acid, Laporan P3TIP-BPPT2004.

RIWAYAT PENULISEndro Wahju T., lahir di Jombang, 15September 1963, Sarjana Teknik MesinInstitut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS).Mulai bekerja di Oirektorat Pengkajian IndustriPengolahan dan Rekayasa, BPPT padatahun 1990. Saat ini bekerja sebagai penelitipada Pusat Teknologi Industri Proses., DeputiBidang Teknologi Industri Rancang Bangundan Rekayasa, BPPT.

pengolahan pelumas dari asam lemak

Documents