Produksi Biofuel Melalui Sintesis Fischer-Tropsch Berbasis Katalis Fe-Co/Karbon Aktif Dan Fe-Co/mesoHZSM-5

Jimmy, Jimmy (2020) Produksi Biofuel Melalui Sintesis Fischer-Tropsch Berbasis Katalis Fe-Co/Karbon Aktif Dan Fe-Co/mesoHZSM-5. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 022115600010003 - Disertation.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Studi sintesis Fischer-Tropsch (FT) yang terdiri dari dua tahap reaksi yaitu: FT dan perengkahan telah dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pembuatan karbon aktif dari bambu untuk katalis Fe-Co/karbon aktif, mempelajari pembuatan HZSM-5 mesopori untuk katalis Fe-Co/mesoHZSM-5, mempelajari pembuatan biofuel melalui sintesis FT satu tahap menggunakan katalis Fe-Co/mesoHZSM-5 dan Fe-Co/karbon aktif. Sebagai tambahan, pengaruh urutan aktivasi pada karbon aktif dan sifat produk impregnasi juga diinvestigasi dalam penelitian ini. Karbon aktif diperoleh dari limbah bambu melalui berbagai urutan aktivasi (uap, asam fosfat, dan karbonisasi), kemudian diimpregnasi dengan loading logam 10%. Komposisi Fe dalam campuran logam awal bervariasi pada 0-40% (dari komposisi total). Setelah impregnasi, reduksi dilakukan dengan mengalirkan gas hidrogen pada suhu 400°C selama 10 jam. Urutan aktivasi karbonisasi-asam dan asam-karbonisasi memberikan luas permukaan yang identik (berturut-turut 2173 dan 2091 m2/g), jauh lebih besar daripada urutan aktivasi uap-karbonisasi-asam dan karbon-asam-karbonisasi (berturut-turut 427 dan 478 m2/g). Fungsionalisasi dengan asam nitrat menghasilkan gugus fungsi oksigen berupa karboksil, karbonil, alkohol dan fenol. Reduksi katalis memberikan Fe, Co, dan Fe-Co sebagai logam aktif dan sedikit oksida Fe2O3 dan Co3O4. Paduan Fe-Co yang lebih besar terbentuk dari katalis 30Fe-70Co/karbon aktif dan 40Fe-60Co/karbon aktif. Katalis HZSM-5 dibuat dari ammonium ZSM-5 melalui proses kalsinasi, desilikasi menggunakan larutan NaOH dan KOH. Impregnasi Fe dan Co pada HZSM-5 dilakukan dengan variasi kadar Fe dalam Fe-Co sebesar 10-40%. Hasilnya direduksi dengan hidrogen. Penggunaan larutan KOH menghasilkan volume mesopori yang lebih besar, namun merusak struktur kristal HZSM-5. Larutan NaOH meningkatkan luas permukaan mesopori mencapai 100% (266,28 m2/g menjadi 526,03 m2/g) dan meningkatkan volume mesopori dari 0,14 cc/g menjadi 0,486 cc/g. Reduksi katalis menghasilkan mayoritas logam Fe dan Co serta sedikit oksida Fe2O3 dan Co3O4. Sintesis FT pada gas sintetis A (15% CO, 30% H2, 55% N2) dengan variasi katalis (10Fe-90Co, 20Fe-80Co, 30Fe-70Co, 40Fe-60Co)/ mesoHZSM-5 dan temperatur reaksi (225°C, 250°C, 275°C) menghasilkan fraksi cair alkana, alkena, alkohol, eter, aldehida, keton, asam karboksilat, ester, aromatik, dan siloksana. Katalis 10Fe-90Co/mesoHZSM-5 pada 250°C menghasilkan produk terbaik dengan produk utama alkana (20,49%) dan alkohol sebagai produk samping (79,51%). Sintesis Fischer-Tropsch pada gas sintesis B (30% CO, 60% H2, 10% N2) menggunakan 1 gram katalis 10Fe-90Co/mesoHZSM-5 pada 250°C, 20 bar, 96 jam menghasilkan 86,05% alkana yang memberikan selektivitas normal terhadap gasoline (19,15%), kerosin (55,18%), solar (11,72%). Reaksi FT menggunakan katalis 10Fe-90Co/mesoHZSM-5, loading 10% pada 250°C, 20 bar, laju alir gas sintetik B (30% CO, 60% H2, 10% N2) 25 mL/ menit mengikuti kinetika reaksi orde satu dengan persamaan laju reaksi –rA’ = 9824,92 CA.

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	biofuel, Fischer-Tropsch, katalis, Fe-Co/karbon aktif, Fe-Co/ mesoHZSM-5, catalyst, Fe-Co/activated carbon, Fe-Co/ mesoHZSM-5
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP339 Ethanol as fuel. Biomass energy. T Technology > TP Chemical technology > TP343 Liquid and gaseous fuel
Depositing User:	JIMMY JIMMY
Date Deposited:	21 Aug 2020 03:15
Last Modified:	21 Aug 2020 03:15
URI:	https://repository.its.ac.id/id/eprint/79464

Actions (login required)

View Item