Cara Mengubah Minyak Sawit Jadi Bahan Bakar Pesawat

Produksi Minyak Sawit/CPO Indonesia

Minyak sawit merupakan salah satu komoditi ekspor unggulan Indonesia, hal tersebut karena Indonesia sebagai salah satu negara penghasil minyak sawit terbesar di dunia. Persebaran kebun kelapa sawit di Indonesia sebagian besar tersebar di Sumatra (70%) dan sisanya di Kalimantan (30%).

Produksi CPO di Indonesia semakin meningkat setiap tahun karena permintaan pasar. CPO memiliki Free Fatty Acid (FFA) dan trigliserida yang dapat digunakan sebagai bahan baku bioavtur. CPO yang dapat diolah menjadi bioavtur adalah yang memiliki kandungan asam lemak bebas dan kadar air yang tidak terlalu tinggi.

Ilustrasi CPO

Pengembangan bioavtur merupakan alternative untuk mengatasi keterbatasan sumber bahan bakar fosil dan diharapkan dapat mengurangi emisi CO2 sebesar 80% dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar fosil. Indonesia diharapkan dapat memproduksi bioavtur sendiri, karena bahan baku sudah tersedia tanpa harus mengimpor.

Perlu diketahui juga bahwa CPO dan minyak jelantah itu berbeda. Untuk kandungan CPO dan minyak jelantah memiliki perbedaan dari segi kandungan asam lemak jenuh, trigliserida, impuritis, warna, rantai karbonnya karena minyak jelantah merupakan produk dari CPO yang sudah dimurnikan.

CPO dapat digunakan sebagai bahan baku biodiesel asalkan kandungan asam lemak bebas dan kandungan air yang terdapat di dalamnya tidak terlalu tinggi, apabila terlalu tinggi dapat menyebabkan terbentuknya sabun.

 

Bioavtur

Bioavtur merupakan bahan bakar penerbangan yang berasal dari minyak nabati, salah satunya minyak kelapa sawit. Bioavtur telah dikembangkan di negara Amerika Serikat dan telah menerbangkan pesawat Dreamliner 787-9 menggunakan sepenuhnya bahan bakar nabati. Perbandingan spesifikasi bahan bakar avtur dan bioavtur dapat dilihat pada tabel 1.

Parameter ASTM D 1655 (Jet A-1) Bioavtur
Sulfur (% massa) 0,3% maksimal <0,001%
Aromatic (% volume) 25% maksimal <3%
Densitas at 15oC (kg/m3) 775-840 760,8
iskositas at -20oC (cSt) 8 maksimal 7
Net heat of combustion (MJ/kg) 42,8 min 43,9
Flash point (oC) 38 minimal 45
Freezing point (oC) -40 -57
Fase cair cair
Tabel 1. Spesifikasi bioavtur dan avtur

 

Proses Pengolahan CPO menjadi bioavtur

Kandungan Free Fatty Acid (FFA) dan trigliserida dalam CPO dapat diolah menjadi bioavtur. Metode yang digunakan untuk memproduksi bioavtur terdapat 4 macam yaitu:

  1. Hydroprocessed Esters and Fatty Acids (HEFA) versi proses UOP
  2. Alcohol to Jet (ATJ)
  3. Biomass to Liquid (BTL)
  4. Pirolisis.

Metode yang dipilih adalah Hydroprocessed Esters and Fatty Acids (HEFA) versi proses UOP dengan beberapa alasan yaitu :

  1. CPO dapat digunakan sebagai bahan baku
  2. Menghasilkan produk samping hidrokarbon yang bernilai ekonomi
  3. Teknologi sudah diterapkan (establish)

Tahap Persiapan Bahan Baku

Proses Degumming

CPO dipompa dari tangki penyimpanan menuju mixer dan ditambah-kan larutan asam fosfat 85% pada suhu 70°C, tekanan atmosfer. Suhu optimum 70oC dipertahankan dengan menggunakan superheated steam 280oC yang dialirkan melalui koil-koil yang didesain di dalam tangki mixer.

Proses Bleaching

Keluaran mixer 1 akan dipompa menuju mixer 2 dan terjadi proses bleaching pada suhu 110 oC dengan bahan tambahan bleaching earth sebanyak 0,3% – 1,2% (tersusun atas : SiO2, Al2O3, air terikat, ion kalsium, magnesium oksida, dan besi oksida) dan suhu dipertahankan dengan menggunakan superheated steam 280oC melalui koil pemanas.

Proses Penyaringan

Minyak hasil degumming dan bleaching dipompa menuju tahap penyaringan menggunakan filter untuk memisahkan asam fosfat yang sudah mengikat gum dan bleaching earth yang sudah mengikat pigmen minyak dengan CPO. Tipe filter yang digunakan adalah filter press plate and frame. Sludge hasil penyaringan ditampung ke unit pengolahan limbah.

Tahap Reaksi

Proses Hydrothreating

Gambar Reaksi Proses Hydrothreating
Gambar Reaksi Proses Hydrothreating

Produk filter dipompa melewati fired heater guna menaikkan suhu dari 110 oC sampai 332 oC sebelum menuju reaktor hydrothreating tipe single bed multitube. Bersamaan dengan itu gas H2 97% tekanan 5.171 kPa dialirkan ke dalam reaktor.

Reaksi hydrotreating mengubah trigliserida menjadi alkana rantai panjang fase gas pada suhu 3320C, 5.171 kPa dengan menggunakan katalis UOP 1. Reaksi berlangsung secara eksotermis selama 0,29 jam. Suhu optimum 332 oC dipertahankan dengan mengalirkan pendingin Dowtherm A suhu 75 oC.

Proses Hydrocracking

Gambar Raksi Proses Hydrocracking

Keluaran reaktor hydrothreating masuk ke reaktor hydrocracking yang akan mengalami proses lanjutan (reaksi hydrocracking) pada suhu 3980C, 5.171 kPa dengan menggunakan katalis UOP 2. Reaksi ini mengubah alkana rantai panjang menjadi bioavtur dan produk samping berupa biodiesel, nafta, off gas, AGO, dan residu dalam bentuk gas.

Tahap Pemurnian

  • Suhu produk keluaran reaktor diturunkan menjadi 55oC menggunakan heat exchanger dengan media pendingin air laut.
  • Campuran gas dipisahkan pada gas liquid separator pada suhu 55OC.
  • Air akan dialirkan ke unit pengolahan air, gas digunakan untuk produksi listrik dengan daya 7,1 MW melalui gas turbin, dan komponen cairan dialirkan melewati fired heater hingga mencapai suhu 343oC.
  • Proses Fraksinasi Umpan keluaran fired heater dialirkan ke menara fraksinasi untuk proses pemisahan yang beroperasi pada tekanan 343 kPa suhu 343,3oC. Di dalam menara fraksinasi terjadi pemisahan produk berupa nafta, bioavtur, biodiesel, atmosferic gas oil (AGO), dan residu yang masing-masing akan disimpan di dalam tangki penyimpanan pada suhu 35oC tekanan atmosfer.

Kesimpulan

Avtur selama ini diproduksi dari bahan bakar fosil, namun saat ini avtur sedang dikembangkan dari crude palm oil (CPO). CPO dapat dimanfaatkan menjadi karena kandungan Free Fatty Acid (FFA) dan trigliserida yang terkandung di dalamnya, namun hal ini masih diteliti lebih lanjut. Dalam pengaplikasiannya di industry penerbangan, sebagian besar negara di dunia menggunakan bioavtur sebagai campuran avtur konvensional.

Artikel ini dikirimkan oleh Diaz Dzulriyana Jalesaputri dari Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret, pada tanggal 30 Mei 2020 dengan penyesuaian format penulisan.

Mungkin Anda juga menyukai

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *