SIMULASI REAKTOR TIGA FASA REAKSI KATALITIK HIDRODEOKSIGENASI (HDO) MINYAK SAWIT TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh Affandry Taufik NIM:23015030 Program Studi Magister Teknik Kimia INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Maret 2018 ii ABSTRAK SIMULASI REAKTOR TIGA FASA REAKSI KATALITIK HIDRODEOKSIGENASI (HDO) MINYAK SAWIT Oleh Affandry Taufik NIM : 23015030 (Program Studi Magister Teknik Kimia) Energi alternatif berbasis sumber daya nabati merupakan pilihan terdepan sumber bahan bakar terbarukan. Indonesia sebagai negara penghasil minyak nabati berupa minyak inti sawit perlu mengembangkan sebuah alur proses untuk konversi minyak nabati menjadi bahan bakar pengganti minyak bumi. Salah satu proses terbaik untuk mengkonversi minyak nabati adalah Hidrodeoksigenasi (HDO) Penelitian HDO minyak inti sawit yang dilaksanakan di Lab.TRKK ITB sukses menghasilkan katalis yang memiliki aktivitas unggul, diberi nama PDO 130-1,2T dan akan digunakan pada reaktor LCO Treater UP IV Pertamina Balongan. Simulasi reaktor HDO skala industri dilakukan untuk mendapatkan profil kinerja reaktor HDO yang telah dirafinasi (RPKO) dengan katalis PDO 130-1,2T. Persamaan kinetika HDO hidrodeoksigenasi RPKO diwakili oleh kinetika HDO metil miristat. Simulasi dilakukan menggunakan perangkat ODE23 dan PDEPE program Matlab 2015b. Variabel temperatur fasa cair masuk reaktor :6 Üá;, WHSV, rasio umpan daur ulang terhadap umpan trigliserida (HC/TG), rasio debit hidrogen masuk unggun pertama terhadap debit quencing (Qin/Qquench), dan Tekanan operasi digunakan untuk melihat sensitivitas variabel-variabel tersebut terhadap unjuk kerja reaktor. Meningkatkan6 Üá, rasio HC/TG dan Tekanan operasi reaktor terbukti mampu memperbesar kelarutan hidrogen dalam fasa cair. Memperbesar konversi TG dapat dilakukan dengan cara meningkatkan 6 Üá, dan Tekanan operasi atau menurunkan WHSV, rasio Qin/Qquenchdan rasio HC/TG. Kata kunci : Simulasi, Tiga Fasa, Hidrodeoksigenasi (HDO), RPKO iii ABSTRACT SIMULATION OF TRICKLE-BED REACTOR FOR CATALYTIC HYDRODEOXYGEN ATION (HDO) OF PALM OIL By Affandry Taufik NIM : 23015030 (Master of Chemical Engineering Program) Vegetable oil resources are the leading choice of renewable fuel sources. As a great exporter of palm oil and palm kernel oil, Indonesia needs to develop a process to convert vegetable oil to green fuel. Hydrodeoxygenation (HDO) is the best process to convert vegetable oil into green fuel. HDO of palm kernel oil has been studied in TRKK Laboratory, ITB. The catalyst shown good performance at certain condition then named PDO 130-1,2T. Performance study of PDO 130-1,2T has been simulated in LCO Treater UP IV Pertamina Balongan using RPKO(Refined Palm Kernel Oil) as the feed. The Yuwan’s kinetic equation can represent hydrodeoxigenation of palm kernel oil as a whole. ODE23 and PDEPE in Matlab 2015b used as a tools for one and two-dimensional simulation. The variables that used in this simulation are the ratio of hydrocarbon to triglycerides (HC/TG), WHSV (Weight Hourly Space Velocity), liquid phase inlet temperature (4 gl), ratio hydrogen entering first bed to second bed (Qin/Qquench)and pressure. Increasing4 gl, rasio HC/TG and pressure could maximized hydrogen solubility in liquid phase. Increasing 6 Üáand pressure or lowering WHSV, ratio Qin/Qquenchand ratio HC/TG led to increase conversion oftriglycerides. Keywords : Simulation, Hydrodeoxygenation (HDO), Fixed Bed Reactor, Triglycerides, Three Phase iv HALAMAN PENGESAHAN SIMULASI REAKTOR TIGA FASA REAKSI KATALITIK HIDRODEOKSIGENASI (HDO) MINYAK SAWIT Oleh Affandry Taufik NIM : 23015030 ( Program Studi Teknik Kimia ) Institut Teknologi Bandung Menyetujui Pembimbing Tanggal : 8 Maret 2018 Pembimbing I Pembimbing II ____________________________ _________________ Dr. Ir. I.G.B.N. Makertihartha Prof. Dr. Subagjo NIP. 196401151989031001 NIP. 195203131976031004 v PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. Sitasi hasil penelitian Tesis ini dapat ditulis dalam bahasa Indonesia sebagai berikut: Taufik, A. (2018): Simulasi reaktor tiga fasa reaksi katalitik hidrodeoksigenasi (HDO) minyak sawit, Tesis Program Magister, Institut Teknologi Bandung. dan dalam bahasa Inggris sebagai berikut: Taufik, A. (2018): Simulation of trickle-bed reactor for catalytic hydrodeoxygenation (HDO) of palm oil, Master’s Program Thesis, Institut Teknologi Bandung. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Dekan Sekolah Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. vi Bismillahirrahmanirrahim Dipersembahkan kepada Mama, Papa, dan Guru-guru vii UCAPAN TERIMA KASIH/ KATA PENGANTAR Sepatutnya puji dan syukur kepada Allah SWT serta sholawat dan salam kepada Nabi Muhammad SAW penulis sampaikan karena laporan penelitian ini dapat diselesaikan sesuai waktu yang dialokasikan. Naskah laporan penelitian yang berjudul “ Simulasi reaktor tiga fasa reaksi katalitik hidrodeoksigenasi (HDO) minyak sawit ” ini disusun sebagai salah satu Tugas Akhir di Program Studi Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. I.G.B.N. Makertihartha selaku pembimbing I dan Prof. Dr. Subagjo selaku pembimbing II, atas segala saran, bimbingan dan nasihatnya selama penulisan tesis ini. 2. Staf akademik di lingkungan di Program Studi Teknik Kimia atas segala ilmu yang disampaikan. 3. Kedua orang tua penulis yang senantiasa memberikan kasih sayang, doa, dan bimbingan kepada penulis. 4. Rekan-rekan penulis, mahasiswa Program Magister Teknik Kimia angkatan 2015 yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis.