Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Metana dan karbon dioksida yang terkandung dalam cadangnn gas alam di Indonesia, memiliki dampak terhadap permasalahan lingkungan global seperti efek rumah kaca. Salah satu cara yang cukup potensial untuk memanfaatkan gas ini adalah dengan mengkonversikan gas metana dan karbon dioksida menjadi gas sintesis (CO dan H2), yang merupakan bahan baku industri petrokimia. Cara ini dikenal dengan reaksi reformasi CO2. Reaksi reformasi CO2 adalah reaksi endotermis, dan katalis yang umum digunakan adalah nikel (Ni), karena cukup aktif dan selektif serta ekonomis. Permasalahan utama yang dihadapi adalah temperatur reaksi yang tinggi dan terbentuknya deposit karbon. Karena itu penting dilakukan pengembangan penelitian katalis untuk reaksi reformasi CO2, sehingga nantinya akan diperoleh suatu katalis yang mempunyai kinerja yang bagus, bereaksi dengan temperatur yang rendah, dan meminimumkan terbentuknya deposit karbon. Pada makalah ini penulis ingin mengetengahkan hasil penelitian katalis yang berpenyangga bentonit yang berasal dari Leuwiliang-Jawa Barat. Inti aktif yang digunakan adalah nikel yang didapat dari pengenceran Ni(NO3)2.6H2O. Ada 5 buah sampel yang telah diteliti (yaitu : Bentonit Murni, Bentonit Aktivasi Asam, Bentonit Aktivasi Basa, Katalis Asam-impregnasi Ni pada Bentonit Aktivasi Asam, dan Katalis Basa-impregnasi Ni pada Bentonit Aktivasi Basa). Dari hasil analisa BET diperoleh bahwa Katalis Basa memiliki luas permukaan paling besar dibanding sampel uji lainnya, yaitu dengan luas 34.15 m²/g. Sedangkan luas permukaan untuk sampel Bentonit Murni adalah 24,28 m²/g, untuk Bentonit Aktivasi Asam adalah 33,08 m²/g, untuk Bentonit Aktivasi Basa adalah 6,871 m²/g, dan untuk Katalis Asam adalah 30,12 m²/g. Hasil analisa FTIR menunjukkan bahwa Katalis Basa memiliki spektrum Al2O3 pada daerah serapan antara 800-400 cm-1. Pada Katalis Asam tidak terdapat spektrum tersebut, yang menunjukkan tidak adanya ikatan Al-O pada katalis. Ikatan Al-O ini menyebabkan bentonit memiliki struktur oktohendral, sehingga struktur molekul dari Katalis Basa akan menjadi lebih kokoh. Hasil analisa XRD menunjukkan adanya indikasi mineral gypsum, aluminium phospat, alpha quartz, rutile, dan aluminium titanium pada Katalis Asam. Pada Katalis Basa terdapat indikasi mineral alpha quartz, anorthite, lime, dan besi. Mineral-mineral ini merupakan mineral penyusun dari sampel-sampel katalis. Dan dari hasil analisa AAS memperlihatkan bahwa Katalis Basa memiliki prosentase loading aktual inti aktif Ni paling besar, yaitu sebesar 7.948 % hampir mendekati prosentase loading teoritis (10%), Sedangkan Katalis Asam memiliki prosentase loading aktual inti aktif Ni yang jauh lebih kecil, yaitu sebesar 0,009%. Setelah pengujian aktivitas katalis, ternyata Katalis Basa jauh lebih aktif dibandingkan dengan Katalis Asam. Secara umum konversi Katalis Basa jauh lebih tinggi dari Katalis Asam, kecuali untuk temperatur 600ºC. Dimana pada terperatur tersebut konversi CH4 dari Katalis Basa adalah 63.2%, sedangkan untuk Katalis Asam adalah 81,1%. Adapun konversi CO2-nya adalah 37.6% untuk Katalis Basa, dan 71,8% untuk Katalis Asam, Selektivitas, yield, dan rasio H2/CO pada setiap temperatur dari Katalis Basa juga terlihat lebih tinggi dari Katalis Asam."

"Karbondioksida dan metana merupakan dua gas yang sangat mempengaruh proses pemanasan global akibat efek rumah kaca. Salah satu usaha untuk menguranginya adalah dengan mereformasikan CO2 dengan CH4 agar diperoleh gas sintesis (CO+H2) yang berguna untuk keperluan industri. Reaksi reformasi CO;/CH., ini banyak menggunakan bermacam katalis untuk mempercepat reaksi di antaranya katalis Ni/A1203 yang secara komersil banyak dipakai untuk reaksi reformasi kukus. Tetapi kendala yang muncul adalah timbulnya deposit karbon yang mengakibatkan katalis terdeaktivasi. Untuk mengatasinya yaitu dengan menambahkan oksida logam basa (Na20, K;O, MgO atau CaO) pada saat preparasi katalis Ni/ A1201. Katalis 10 wt% Ni/Al203 dengan variasi penambahan 1-10% CaO dibuat dengan metode impregnasi basah dan dikarakterisasi luas pennukaannya dengan metode BET. Ternyata luas permukaan katalis berkurang dengan penarnbahan 1-5% Ca0 lalu mengalami kejenuhan sehingga luas permukaan bertambah pada % CaO yang lebih besar. Katalis dengan tambahan CaO relatif lebih stabil daripada katalis tanpa CaO karena menurumlya kemungkinan terjadi deposit karbon_ Tetapi kemampuan CaO mengurangi deposit karbon ini (dengan cara menurunkan kemampuan chemisolpsi pusat aktif Ni terhadap CO) ada batasnya, yaitu pada 3% CaO_ Karena penambahan selanjutnya memungkinkan reaksi terarah ke pembentukan karbon melalui reaksi reduksi CO. Sehingga reaksi yang terjadi untuk katalis (1-3% CaO) adalah CH4 + CO2 <=> 2CO +2I-I2 CO2 + H2 <=> C0 + H20 Dan reaksi untuk katalis 5-10% CaO adalah CH4+CO2 <=> 2CO +2H2 CO + H2 <=> C + H20"

"Pemanasan global yang disebabkan tingginya kadar CO2 di atmosfir telah menjadi masalah serius sekarang ini. Oleh karena itu, diperlukan usaha untuk menurunkan emisi gas CO2 tersebut dengan memanfaatkannya menjadi bahan yang lebih berguna. Salah satu alternatif pemanfaatan CO2 ialah sintesis metanol dengan proses hidrogenasi CO2. Pada saat ini, sintesis metanol dengan hidrogenasi CO2 dilakukan pada kondisi operasi tekanan dan temperatur tinggi dan katalis yang banyak digunakan adalah katalis CuO/ZnO/Al2O3. Hal ini menyebabkan tingginya biaya modal dan operasional. Oleh karena itu penelitian ini dilakukan pada kondisi operasi tekanan dan temperatur rendah. Untuk memperbaiki kinerja katalis pada kondisi reaksi tersebut, Mn dan Zr dipakai sebagai aditii Mn dan Zr telah dilaporkan aktif untuk sintesis metanol dari C02. Penelitian ini diawali dengan pembuatan katalis CuO/ZnO/Al2O3 dengan berbagai variasi funding aditif ZrO2 dan Mn0 menggunakan metode kopresipitasi. Katalis yang dihasilkan ini kemudian diuji aktivitasnya terhadap reaksi CO2 dan H2 dalam reaktor unggun tetap pada kondisi operasi: tekanan 10 bar dan temperatur 200, 250 dan 275°C; rasio umpan C0211-I2 = 1:3 dan rasio W/F = 0,01 gr.kat.min/ml. Untuk mengetahui pengaruh sifat fisik kalalis terhadap keaktifan katalis maka katalis ini dikarakterisasi terhadap luas permukaan dengan metode BET. Sedangkan untuk mengetahui ikatan antar molekul yang terdapat pada katalis ini digunakan metode FTLR. Dispersi dan volume pori katalis dikarakterisasi dengan menggunakan metode adsorpsi isotermal dan metode SEM untuk analisis morfologi permukaan. Hasil karakterisasi sifat fisik katalis menunjukkan bahwa penambahan aditif ZrO2 dan MnO akan menaikkan luas peimukaan tetapi menurunkan dispersi katalis CuO/ZnO/Al2O3. Hasil uji aktivitas katalis menunjukkan bahwa dalam sintesis metanol dari umpan utama CO2 dan H2 dengan kondisi optimal dari penelitian ini yaitu katalis dengan jumlah aditif ZrO2 dan MnO sebanyak 3% dan suhu operasi 275°C. Konversi CO2 yang didapat ialah 19,78% dengan selektifitas metanol 99,98%."

"Dalam bidang industri, katalis memegang peranan penting khususnya untuk meningkalkan kinerja proscs reaksi kimia. Bcrbagai upaya dilakukan unluk meningkalkan aktivitas dan juga siabilitas kalalis. Salah satunya adalah unluk rcaksi hidrogcnasi CO2 mcnjadi mctanol yang memiliki arli pentlng dalam kcbuluhan industri saat ini. Dibutuhkan katalis yang aktif agar pmses reaksi kimia antara C01 yang cenderung stabil dan hidrogen berlangsung lebih cepat. Dari sekian banyak aplikasi ultrasonik pada proses rekayasa kimia, aplikasi ultrasonik yang sedang banyak dikembangkan adalah untuk meningkatkan kinezja katalis, sehingga katalis yang diberi perlakuan utrasonik dapat memiliki aktivitas yang baik. Pada penelitian ini dilakukan iradiasi ultrasonik pada preparasi katalis CuO/ZnO/AIQO3. Penelitian diawali dengan pembuatan katalis Cu()/ZnO/A1203 dengan metode kopresipitasi yang diberi iradiasi ultrasonik dengan frekuensi 40 kHz. Katalis yang dihasilkan ini kemudian diuji aktifitasnya terhadap reaksi CO2 dan H; dalam reaktor unggun telap pada kondisi operasi 3 P = 30 bar dan suhu 250 °C dan 275 °C, rasio umpan CO2 : H2 = l:3 dan rasio W/F = 0,01 gr.kat.min./ml. Untuk mcngclahui pengaruh sifat fisik katalis lerhadap kcaklifan kalalis, maka dilakukan karaktcrisai kalalis mcnggunakan metode BET untuk mengetahui luas pcrmukaan dan volume pori, scdangkan bcnluk mortblogi katalis dilihat dcngan mctode SEM. Hasil karakterisasi menunjukan bahwa luas perrnukaan CuO/ZnO/A1203 bertambah akibat iradiasi ultrasonik. Bentuk morfologi katlis yang diradiasi ultrasonik menunjuldcan terjadinya penyeragaman partikel dan juga penghaluszm ukuran partikel. Namun, iradiasi ultrasonik juga dapat menyebabkan tenjadinya aglomerasi. Kesemua hal itu teljadi akibat adanya tumbukan interpartikel. Hasil uji aktifitas nmemmjukkan katalis dengan lama iradiasi 60 menit (1 jam), kondisi reaksi tekanan 30 bar dan suhu 275 ?C memiliki hasil yang paling baik. "

"ABSTRAKPenelitian ini bertujuan untuk melakukan studi kinetika reaksi reformasi CH41CO2 menggunakan katalis Ni/A1203, dengan pendekatan analisis kinetika makro ('hukum pangkat sederhana' dan `hukum pangkat kompleks') dan analisis kinetika mikro (kinetika mekanistis). Hasil studi kinetika makro menunjukkan bahwa model kinetika `hukum pangkat kompleks' dapat memperbaiki model kinetika `hukum pangkat sederhana' yang selama ini dipakai pada reaksi reformasi CO2/CH4. Pada studi kinetika mikro, model kinetika yang terbaik adalah model yang diturunkan dari mekanisme khemisorpsi, dengan tahap penentu laju reaksinya adalah reaksi permukaan yang disertai dengan disosiasi CO2.Secara umum, model kinetika makro lebih akurat di dalam memprediksi data, terutama jika kondisi operasinya berada pada rentang kondisi percobaan kinetika. Akan tetapi informasi kinetika yang diberikan oleh model kinetika makro tidak selengkap model kinetika mikro. Model kinetika `hukum pangkat sederhana' hanya berlaku pada rentang kondisi percobaan kinetika saja, sedangkan model `hukum pangkat kompleks' dan model kinetika mikro (khemisorpsi) dapat dipakai pada rentang kondisi operasi yang lebih luas.Untuk semua model kinetika, energi aktivasi yang diperoleh ternyata lebih rendah dari pada entalpi reaksi. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh tahanan difusi masih ada, atau kondisi isotermal tidak terpenuhi.

---

ABSTRACT

Macrokinetic and microkinetic models of reforming reaction of methane with carbon dioxide over Ni/A1203 catalyst have been studied. The macrokinetic study showed that a complex power law model performs better than a simple power law model, which is usually used on the reaction. As a result of the microkinetic analysis, a model which derived from the chemisorption mechanism showed the model fits to the experimental data. The rate-limiting step in the kinetic model was a surface reaction between the adsorbed reactants with dissociation of CO2.

In general, the macrokinetic model was better than the microkinetic model especially in the range of kinetic experimental conditions. However, the kinetic information of the microkinetic model was more complete. The simple power law is valid only in the range of experimental conditions, but the complex power law and the microkinetic model could be applicable in the wide ranging conditions.

For all of the kinetic models, the activation energy were less than the enthalpy of reaction, probably as a consequence of diffusional limitations or nonisothermal operation."

"Nikel (6%) yang disangga dengan TiO2 Al203, dan campuran TiO2:Al203 (1:9) digunakan sebagai katalis untuk mengkonversi karbondioksida menjadi metana. Luas permukaan spesifik (BET) katalis setelah reduksi pada suhu 300 °C adalah 39, 120, dan 113 m2/g, sedangkan pada suhu reduksi 400 °C adalah 42, 135, dan 120 m2Ig untuk katalis Ni/TiO2, Al203, dan TiO2:Al203 secara berturut-turut. Setelah reduksi, pada katalis Ni/TiO2 dan Ni/TiO2-Al203 ditemukan peak karakteristik Ni pada difraktogram XRD, sedangkan pada katalis Ni/Al203, tidak ditemukan adanya peak Ni. Berdasarkan tingginya laju metana yang terbentuk (ml/g Nl/detik) pada suhu reduksi 300 °C, urut-urutan katalis adalah Ni/TiO2 > Ni/TiO2-AI203 > Ni/Al203, sedangkan pada suhu reduksi 400 °C urut-urutan katalis adalah NifTiO2-A1203 > NifTi02 > NiIAI203.Berdasarkan persen konversi CO2 pada kondisi stabil, urut-urutan katalis adalah Ni/AI203 > Ni/TiO2-Al203 > Ni/Ti02 secara berturut-turut, baik pada suhu reduksi 300 °C maupun pada suhu reduksi 400 °C. Pemulihan aktivitas katalis bekas pada katalis Ni/Al203 dipengaruhi oleh lama reduksi, sedangkan pada katalis Ni/TiO2:Al203 dipengaruhi baik oleh lama reduksi maupun oleh lama kalsinasi. Pada katalis regenerasi NifTi02 terjadi kenaikan aktivitas dibandingkan dengan katalis segarnya.

---

Nickel (6%) which supported by TiO2 y-Al203, and the mixture of TiO2-y-Al2O (1:9) are used as catalyst for convertion of CO2 to methane. The specific surface area of catalysts after reduction at 300 °C are 39, 120, and 113 m21g, whereas after reduction temperature at 400 °C are 42, 135, and 120 m21g, for catalyst NifTi02, Ni/Al2O3, and Ni/TiO2-Al203 respectively. After reduction, the characteristic peak of Ni° were detected on the Ni/TiO2 and NifTiO2-AI203, while not detected at Ni/Al2O3 difractogram. According to methane production, at reduction temperature of 400 °C, the catalyst activity decrease in the order Ni/TiO2,Ni/Ti02-Al203>Ni/Al2O3, while at reduction temperature of 400 °C, the catalyst activity decrease in the order NifTiO2-Al203>Ni/TiO2>Ni/Al2O3.According to CO2 convertion at steady state, the catalyst activity decrease in the order Ni/A12O3>Ni/Ti02-AI203>Ni1TiO2 for both reduction temperature. The recovery of activity of used catalyst for Ni/Al2O 3 was influenced by long of reduction, for Ni/TiO2-Al203 was influenced by long of reduction and long of calcination. For Ni/TiO2 catalyst, the used catalyst more active than the fresh catalyst."