Perpustakaan Digital ITB

Bio-etilena merupakan senyawa olefin yang dapat diproduksi melalui reaksi dehidrasi etanol menggunakan katalis asam heterogen. Dibandingkan rute petrokimia berbasis steam cracking, proses ini lebih ramah lingkungan dan relevan terhadap peningkatan produksi bio-etanol nasional sebesar 1,1 juta kL/tahun. Namun, efisiensi reaksi dehidrasi masih dipengaruhi oleh jenis situs asam katalis, karakteristik pori, dan suhu operasi. Dalam penelitian ini, dikaji tiga katalis komersial dengan karakteristik keasaman dan struktur pori yang kontras, HZSM-5 (zeolit mikropori, situs asam Brønsted dominan), gamma alumina (oksida logam mesopori, situs asam Lewis dominan), dan Zeolit 5A (zeolit dengan bukaan pori submikro, 4,1 Å) untuk mengevaluasi pengaruh jenis situs asam dan aksesibilitas pori terhadap kinerja dehidrasi etanol menjadi etilena. Ketiga katalis digunakan langsung dalam bentuk komersialnya tanpa perlakuan awal (pretreatment). Karakterisasi katalis dilakukan untuk menentukan struktur dan kristalinitas (XRD), komposisi unsur (XRF), serta luas permukaan dan karakteristik pori (BET). Uji aktivitas katalis dilakukan pada suhu 200°C, 250°C, 275°C, 300°C, dan 325°C menggunakan reaktor alir kontinu dengan etanol sebagai umpan. Kinerja katalis dievaluasi melalui tiga parameter, yaitu konversi etanol, selektivitas etilena, dan yield etilena, yang dianalisis menggunakan kromatografi gas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa HZSM-5 memberikan kinerja paling optimal, dengan konversi etanol meningkat dari 54% pada 200°C menjadi 100% pada 325°C, disertai selektivitas etilena stabil sebesar 77% dan yield etilena tertinggi sebesar 77% pada rentang suhu 300–325°C. Gamma alumina mencapai selektivitas etilena tertinggi sebesar 75,09% pada 300°C, sementara Zeolit 5A menunjukkan konversi rendah (18–26%) akibat keterbatasan aksesibilitas pori terhadap molekul etanol.