Perpustakaan Digital ITB

Rubber Processing Oil (RPO) merupakan bahan aditif basis minyak yang digunakan untuk membantu proses pengkomponan dan pencampuran bahan baku ban. Perkembangan teknologi mengharuskan industri manufaktur ban patuh terhadap isu lingkungan, sehingga aditif hidrokarbon harus lebih ramah lingkungan. Oleh karena itu pengolahan lebih lanjut terhadap aditif hidrocarbon dilakukan untuk memenuhi parameter lingkungan. Treated Distillate Aromatic Extract (TDAE) merupakan produk dari proses ekstraksi lanjutan terhadap umpan Distillate Aromatic Extract (DAE) sehingga memiliki kadar PCA (Polycyclic Aromatic) kurang dari 3% berat dan laik digunakan sebagai RPO di industri manufaktur kompon ban. Selain kadar PCA, produk TDAE yang bernilai jual tinggi memiliki persyaratan kualitas berupa nilai viskositas kinematik di kisaran 17 – 22 cSt bila diukur pada temperatur 100oC. Tesis ini bertujuan untuk mendapatkan model matematika persamaan hubungan antara jenis dan kadar PCA umpan DAE terhadap viskositas kinematik yang dapat berguna dalam optimasi kualitas produk TDAE sesuai persyaratan pasar. Produk RPO Pertamina dengan merek Minarex (Pertamina Rubber Extender Oil) adalah produk ekstrak dari proses ekstraksi menggunakan furfural sebagai pelarut. Produk ekstrak tersebut, setelah dicampur dengan komponen I sebagai viscosifier dan n-hexane sebagai pengencer, dapat diumpankan kembali ke dalam proses ekstraksi menggunakan pelarut furfural untuk menurunkan kadar PCA lebih lanjut. Penelitian dalam tesis ini dilakukan dengan cara proses ekstraksi bertahap dengan variasi rasio umpan DAE terhadap pelarut furfural 1:0,5 ; 1:0,75 ; 1:1 ; 1:1.5 ; 1:2 ; 1:2.5 ; 1:3 ; 1:3.3 dan jenis umpan DAE Minarex H ; Minarex C ; Minarex D ; Campuran Minarex (H,C,D dan komponen I). Selain itu dalam penelitian ini juga dikaji pengaruh penambahan komponen I sebagai viscosifier ke dalam umpan DAE tunggal (Minarex H ; Minarex C ; Minarex D) dan campuran umpan DAE (H,C,D dan komponen I). Sasaran pertama pengamatan dalam penelitian ini diarahkan untuk mengetahui pengaruh penambahan komponen I terhadap nilai viskositas kinematik, kadar PCA dan indeks bias umpan DAE. Sasaran kedua diarahkan untuk mengetahui pengaruh pengurangan kadar PCA oleh proses ekstraksi bertahap terhadap nilai viskositas kinematik dan indeks bias produk TDAE. Sasaran tambahan diarahkan untuk menyusun skema simulasi proses pencampuran umpan dan proses ekstraksi TDAE serta melakukan validasi antara data simulasi dengan data analisa laboratorium. Hasil dan pengolahan data analisa laboratorium parameter pertama penambahan 10-50% komponen I sebagai viscosifier pada umpan DAE menunjukkan data performa penurunan viskositas sebesar 20-80%. Pengaruh terbesar diperoleh pada umpan Minarex H dan Minarex D yang memiliki nilai viskositas kinematik 100oC mula-mula cukup tinggi yaitu 63 dan 86 cst. Selain itu, komponen I dapat menurunkan sedikit kadar PCA dan indeks bias DAE. Persamaan matematis korelasi antara penambahan komponen I terhadap viskositas sampel campuran DAE antara persamaan dan kalkulasi rasio campuran menghasilkan deviasi (1.3956 cst) setelah koreksi konstanta f1 yaitu 20.57. Persamaan matematis korelasi antara perubahan viskositas terhadap kadar PCA campuran DAE antara persamaan dan kalkulasi rasio campuran menghasilkan deviasi (0.551 %) setelah koreksi konstanta f2 yaitu 0.83. Pengamatan parameter kedua menunjukkan penurunan yield rafinat dan konversi produk TDAE seiring penambahan rasio pelarut furfural dan jumlah tahapan ekstraksi. Hasil analisa TDAE dengan rasio pelarut 3.33 pada tahap ke-4 mendapatkan data yield rafinat 2% dan konversi TDAE 35%, dengan kualitas PCA 3.43%, nilai viskositas kinematik (100oC) 7.3 cst serta indeks bias (20oC) 1.5199. Penurunan kadar PCA dan indeks bias menunjukkan pola penurunan bertahap seiring peningkatan variabel rasio pelarut dan tahap ekstraksi. Sementara penurunan nilai viskositas terjadi secara drastis pada ekstraksi tahap pertama, namun pada tahap-tahap selanjutnya tidak mengalami penurunan dan cenderung stabil. Pendekatan matematis dilakukan untuk sasaran produk TDAE dengan kadar PCA kurang dari 3% dan viskositas kinematik 100oC 17-22 cst, maka syarat umpan DAE memiliki kadar PCA maksimal 30% dan viskositas kinematik 100oC pada kisaran 73 – 96 cst. Hasil simulasi proses pencampuran umpan DAE menunjukkan kemiripan antara data hasil simulasi dan data analisa laboratorium dengan faktor koreksi pada kadar PCA yaitu 1.3929, sementara data viskositas kinematik dan densitas mendapatkan faktor koreksi lebih rendah yaitu 1.0714 dan 1.0550. Maka simulasi proses pencampuran umpan DAE ini dapat digunakan untuk memprediksi kualitas nilai viskositas dan densitas campuran DAE, kemudian data tersebut dapat dimasukkan ke dalam persamaan matematis korelasi viskositas terhadap PCA, dengan syarat kualitas DAE yang digunakan memiliki trend yang sama dengan penilitan tesis ini.