Desulfurisasi Minyak Bumi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bahan bakar minyak merupakan sumber energi yang dibutuhkan dan digunakan oleh semua lapisan masyarakat. Bahan bakar minyak yang selama ini digunakan merupakan minyak dari hasil eksplorasi di dalam bumi sehingga dikenal sebagai minyak bumi. Pemakaian minyak bumi yang intensif sebagai  bahan bakar transportasi menyebabkan adanya emisi gas yang yang   mengandung senyawa sulfur yang yang dapat  dapat dikonversi menjadi senyawa SOx yang berbentuk gas (Murata et al . 2004). Penggunaan BBM dapat menyebabkan terjasinya Emisi gas yang mengandung senyawa SOx. Senyawa ini dapat menyebabkan terjadinya  pencemaran lingkungan

yang dapat menyebabkan berbagai jenis penyakit

diantaranya penyakit infeksi saluran pernafasan, penyakit kanker bahkan kematian (Tarigan, 2009). Senyawa sulfur yang menyebabkan pencemaran udara tersebut  tersebut   (di atas sudah disebutkan, jadi tidak perlu diulang). biasanya ditemukan dalam minyak  bumi berupa senyawa dibenzothiopehene (DBT), benzethiophene (BT), 4-metil dibenzothiophene (4-MDBT) dan 4,6-dimetil dibenzothiophene (4,6-DMDBT) dan turunannya (Shirasihi et al . 2001). Kandungan sulfur dalam minyak bumi tidak boleh melebihi 10 ppm. Oleh karena itu, jika kadar senyawa sulfur dalam minyak bumi melebihi 10 ppm, maka senyawa sulfur harus dihilangkan atau diturunkan. Metode untuk menurunkan kandungan sulfur dalam minyak bumi disebut juga dengan metode desulfurisasi (Wang et al . 2003). Salah

satu

metode

desulfurisasi

yang

digunakan

adalah

metode

desulfurisasi dengan katalitik oksidasi atau oxidative desulfurization. desulfurization. Proses ini mempunyai keuntungan yakni menghilangkan sulfur pada fase liquid pada temperatur

dan

desulfurization

tekanan (ODS)

sedang. Keuntungan

menggunakan

2

lain

dari

metode oxidative

tahap proses yaitu

oxidation  oxidation  dan

extraction  extraction  sehingga memberikan hasil yang lebih baik (Asghar et al. 2010). al. 2010). Desulfurisasi dengan metode ini dapat dilakukan pada suhu ruang dan di bawah tekanan atmosfer dengan menggunakan katalis (Wang et al . 2003). Salah satu

1

Universitas Sriwijaya

2

katalis yang digunakan untuk proses oxidative desulfurization  berupa senyawa  polioksometalat. Senyawa ini digunakan sebagai katalis karena mempunyai sifat keasaman yang tinggi yang melebihi asam sulfat dan tidak bersifat toksik (Okuhara et a. 1996). Perkembangan lebih lanjut penggunaan katalis polioksometalat yaitu membuat polioksometalat berukuran nanopartikel yang bersifat heterogen. Katalis ini

yang berukuran nanopartikel ini memiliki aktivitas yang jauh lebih besar

dibanding katalis yang bukan nanopartikel. Hal ini disebabkan karena katalis nanopartikel memiliki luas permukaan yang besar sehingga lebih efisien. Selain itu, katalis ini juga dapat digunakan berulangkali (Rezvani et al . 2012). Hal yang sama juga dilakukan oleh Shojaei et al  (2012) yang menggunakan katalis senyawa  polioksometalat dengan tipe Dawson (Bu4 N)7H3[P2W18Cd4(Br)2O68] – TiO2  dan (Bu4N)7H3[P2W18Cd4] – TiO2

dalam proses oxidative desulfurization  dengan

menggunakan senyawa standar berupa DBT. Dari hasil penelitian tersebut nanopartikel

yang

efektif

dari

hasil

oxidative

desulfurization

adalah

(Bu4N)7H3[P2W18Cd4] – TiO2. Katalis polioksometalat tipe Dawson telah berhasil diteliti oleh tim peneliti sebelumnya

sehingga

penelitian

lebih

lanjut

dilakukan

sintesis

katalis

menggunakan pengemban oksida logam yang lain seperti SiO 2 dan ZrOCl2. Pada  penelitian ini akan dipelajari

aplikasi katalis polioksometalat (( NH4)7[α-

P2V1W17O62].nH2O) yang telah diemban dengan SiO 2, ZrOCl2 serta TiO2  dan tanpa penggemban (Cahyo, 2014). Aplikasi senyawa-senyawa tersebut digunakan dalam proses desulfurisasi senyawa benzothiopen untuk mendapatkan katalis terbaik. Katalis terbaik selanjutnya dioptimasi melalui waktu reaksi, berat katalis dan variasi temperatur. Data optimasi yang diperoleh kemudian digunakan untuk desulfurisasi benzothiopen dalam minyak bumi. Marpaung (2014) mengemukakan  bahwa senyawa organosulfur benzothiopen yang ada didalam minyak bumi adalah minyak mentah, minyak tanah dan solar. Oleh karena itu sampel minyak bumi yang digunakan adalah minyak mentah, minyak tanah dan sola r. Pada akhir reaksi dilakukan daur ulang katalis terpilih yang telah digunakan sebelumnya untuk membandingkan kefektifan katalis sebelum

Universitas Sriwijaya

3

diregenerasi dan setelah diregenerasi yang dianalisis dengan spektrofotometer FTIR. 1.2 Rumusan Masalah

Penggunaan bahan bakar minyak dapat menghasilkan gas buang dengan kandungan sulfur yang dapat menyebabkan pencemaran udara. Oleh karena itu  pada penelitian ini akan dilakukan penurunan kandungan sulfur dengan metode desulfurisasi katalitik oksidasi dengan menggunakan katalis. Katalis yang digunakan pada penelitian ini yakni katalis polioksometalat tipe Dawson ( NH4)7[α-P2V1W17O62].nH2O dan yang diemban dengan SiO 2, ZrOCl2, TiO2 tetapi

 belum

diaplikasikan

dalam

proses

desulfurisasi

minyak bumi

sehingga

memperoleh kandungan organosulfur yang rendah untuk bahan bakar yang ramah lingkungan.

1.3 Tujuan Penelitian

1. Menentukan katalis tipe Dawson dengan pengemban terbaik melalui variasi waktu, variasi berat dan variasi suhu yang selanjutnya diaplikasikan  paa desulfurisasi minyak bumi. 2. Desulfurisasi senyawa organosulfur benzothiopen pada minyak bumi dengan

menggunakan

data

optimasi

dari

desulfurisasi

senyawa

 benzothiopen. 3. Mengetahui kemampuan katalis sebelum dan sesudah reaksi desulfurisai yang dianalisa dengan spektrofotometer FTIR. 4. Regenerasi katalis dilakukan untuk membndingkan kefektifan katalis terpilih sebelum reaksi dan sesudah reaksi desulfurisasi.

1.4 Manfaat Penelitian

Manfaat

dari

penelitian

ini

diharapkan

dapat

diketahui

katalis

 polioksometalat terbaik dalam desulfurisasi minyak bumi yang mengandung senyawa organosulfur benzothiopen dengan menggunakan hasil optimasi variasi  jenis katalis, waktu reaksi, berat katalis dan temperatur reaksi yang digunakan  pada desulfurisasi minyak bumi sehingga memperoleh bahan bakar yang ramah lingkungan.

Universitas Sriwijaya

4

Universitas Sriwijaya