Perpustakaan Digital ITB

Pada tahun 2022, konsumsi BBM di Indonesia mencapai 477 juta barel yang didominasi oleh bensin hingga mencapai 48,7%. Kebutuhan bensin utamanya dipenuhi dari proses perengkahan minyak bumi atau fluid catalytic cracking (FCC) dengan bantuan katalis komposit yang terdiri dari zeolit Y, matriks aktif, filler, binder, dan aditif. Kendala yang dihadapi pada proses FCC adalah hambatan difusional molekul hidrokarbon besar untuk mengakses situs aktif pada struktur mikropori zeolit Y. Penggunaan matriks aktif merupakan solusi dari masalah tersebut. Anggaswara dan Hudaya (2023) telah meneliti proses pembuatan matriks aktif dari kaolin dengan luas permukaan 144,23 m2 /g dan konversi perengkahan hingga 70,0%-b/b. Akan tetapi, pengembangan komposit katalis FCC dengan matriks aktif tersebut belum diteliti. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan formulasi rasio zeolit terhadap matriks aktif dalam katalis FCC yang dapat menghasilkan konversi, perolehan bensin, propilena, butilena, serta diesel yang tinggi. Matriks aktif dan zeolit Y disintesis menggunakan metode hidrotermal pada skala pilot. Fumed silica dan metakaolin secara berurutan digunakan sebagai binder dan filler. Komposit katalis disintesis dengan metode pencampuran kering. Komposisi zeolit dan matriks aktif divariasikan untuk mendapatkan nisbah zeolit terhadap matriks aktif (Z/M) sebesar 0,20–1,00. Selain itu, pengaruh dari penambahan aditif ZSM-5 sebesar 5%-b dan perlakuan regenerasi juga dipelajari. Katalis dianalisis dengan x-ray fluorescence, BET (Brunauer-Emmet-Teller), BJH (Barret-Joyner-Halenda), difraksi sinar-x, dan NH3-TPD (temperature programmed desorption) untuk mengetahui komposisi, karakteristik permukaan, karakteristik kristal, dan keasamannya. Aktivitas intrinsik perengkahan diuji dengan menggunakan MAT (microactivity test). Produk gas dan cair dianalisis dengan menggunakan kromatografi gas sedangkan kokas dianalisis dengan menggunakan analisis termogravimetri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konversi perengkahan optimum dicapai pada rentang nisbah Z/M sebesar 0,71–1. Perolehan bensin dan diesel paling optimal secara berurutan dicapai pada nisbah Z/M sebesar 0,71 dan 0,20. Perolehan propilen dan butilen paling tinggi dicapai pada katalis dengan nisbah Z/M sebesar 0,71 dan kadar aditif ZSM-5 sebesar 5%-b. Penambahan ZSM-5 sebanyak 5%-b dapat meningkatkan perolehan propilena hingga 2 kali lipat, tetapi menurunkan perolehan bensin hingga setengah kali lipat. Proses reaksi dan regenerasi sebanyak satu kali dapat mengubah karakteristik permukaan dari katalis FCC, tetapi tidak mempengaruhi aktivitas instrinsik perengkahannya