minggu ke-2 dan 3 minyak dan lemak
Post on 23-Jan-2016
94 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
MK. Satuan Proses 2015
Prof. Dr. Erliza Hambali
Proses-proses Konversi Kimiawi, dan Biologi yang Terjadi pada
Minyak dan Lemak
DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2015
DEGUMMING- Degumming is a process of separating phosphatide, protein, residue,
carbohydrate, water, and resin, without reducing the content of free fatty acid in the oil.
- There are 2 kinds of degumming process:
1) Water degumming : performed by the addition of water at 60-90oC, then followed by centrifugation process.
2) Acid degumming : This process is usually performed by adding phosphate acid into the oil, and then heated to produce phospholipids compound which is very easy to separate from the oil.
- Today it is also developed enzymatically hydrolysis to remove soluble and insoluble phosphatide.
+
Phospholipide
CH2OH
CHOH
CH2OH
Glycerol
PO
OH
OH
OH
Phosphoric acid
gum
O PO2
P
OCOR’
O(CH2)2N+(CH3)3
O OCOR”+
CH2O PO2
CHOCOR”
CH2OCOR’
O(CH2)2N+(CH3)3
Acid degumming
Minyak Kasar
Pengadukan T = 80 oC, t =
15 menitAsam fosfat 85% 0,09%
(v/w)
Degummed oil
Pengadukan
Pemisahan gum Gum
Air buang netralTidak Air buang
netral
Ya
Diagram alir contoh proses degumming
Aim to remove free fatty acid (FFA).
FFA removal is a step that must be done mainly for the transesterification using alkali catalyst.
Oil/fat containing FFA > 5% become viscous after addition of KOH/NaOH.
Deacidification can be done by neutralization, distillation, or solvent extraction.
DEACIDIFICATION
RCOOH + NaOH RCOONa + H2OFree fatty acid Base soap Water
Neutralization reaction
NetralisasiTujuan : memisahkan asam lemak bebas dari minyak, dengan
cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa sehingga membentuk sabun
Contoh reaksi netralisasi dengan Kaustik Soda (NaOH)
Degummed Oil
Pemanasan hingga T = 60 oC
NaOH16 oBe
Neutralized oil
Pengadukan T = 60 2 oC, t = 15 menit
Sentrifugasi Minyak
Air buang netral
Air buang netral
Didiamkan selama 30 menit
Gum
Pencucian
Didiamkan selama 10 menit
TidakPengeringan vakum
Ya
Diagram alir contoh proses netralisasi degummed oil
Reaksi Netralisasi
Neutralized Oil
Pemanasan T = 80 oC, vakum, 15 menit
Bleaching earth
2 - 4%Pengadukan T = 80 oC,
t = 15 menit
Pemanasan T = 80 oC
Penyaringan vakum
Asam sitrat kristal 0,1%
(w/w) Pengadukan T = 80 oC, t = 15 menit
Penyaringan vakum
Bleached oil
Diagram alir contoh proses pemucatan (bleaching)
Tujuan :
Menghilangkan zat warna yang tidak disukai dalam minyak dengan menggunakan adsorben (tanah serap, lempung aktif, arang aktif)
Reaksi Pemucatan (Bleaching) oleh adsorben
Bleached Oil
Pemanasan T = 180-200 oC, P = 20 mmHg, t = 2 jam
Komponen volatil
Deodorized oil
Diagram alir contoh proses deodorisasi
Tujuan : menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak dalam minyak. Prinsip proses deodorisasi adalah penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfer atau keadaan vakum
Proses Produksi Minyak Lemak(Kelapa Sawit, Kelapa, dan Coklat)
Diagram Alir Pengolahan CPO
TBS
Jembatan Timbang
Loading Ramp
Sterilizer
Thresser
Digester
Screw Press
Vibrating Screen
Crude Oil Tank
Clarifier Tank
Sludge Tank
Pure Oil Tank
Oil Purifier
Vacumm Drier
CPO
Depericarper
Ploshing Drum
Nut Silo
Nut Cracker
Pneumatic Separating Column
Clay Bath
Kernel Silo
Kernel
Cangkang
Sludge + Oil
Oil
Boiler
Power House
B.P. Vessel
Sludge Separator /Decanter
Effluent
Hopper
Incinerator
Abu Janjang
Condensate
JJK
MinyakAmpas Press
Uap ke Proses Pengolahan
Steam
JJK ke lapangan
Uap
Diagram alir proses produksi Olein berbasis
CPO
Degumming
Bleaching
Filtrasi
Deodorization
RBDPO
Fraksinasi
Filtrasi
Olein
Stearin
PFAD
H3PO4
Bleaching Earth
Pemetikan, pemisahan sabut, dan pembelahan
buah kelapa
Pemarutan
Penambahan air Santan Ampas
Pemanasan
Minyak kelapa Blondo
1. Proses basah
Pengolahan minyak kelapa
Daging buah
Dipotong kecil - kecil
Santan Ampas
Sentrifugal
Minyak kasar(crude oil)
Penyaringan
Digiling (roll mill)
Dipres (pres hidrolik)
Minyak kelapa
Dikeringkan Ampas
Skim santan
Sentrifugal
Pengeringan
Residu
Tepung kelapa
Endapan
Larutan
Evaporator
MaduKelapa
Copra
Grinding
Flake
Cooking
Expeller
Screening tank
2. Pengepresan
FillerCopra meal (cake)
Crude coconut oil
Pengupasan sabut
Pembelahan buah kelapa
Pengeringan awal
Batok kelapa
Pemisahan
Pengeringan lanjutan
Daging buah kelapa
Pengolahan Kopra
Diagram Alir Pengolahan Kakao
Biji kakao keringhasil sortasi
PembersihanPenyangraianPemisahan kulit biji
Pasta kakao untuk coklat
Cocoa Cake
Pasta cacao untuk proses selanjutnya
NIB yang telah disangrai
Pemastaan
Cocoa Butter
Pengepressan
Bubuk Coklat
Gula
Susu
Liquid Chocolate or
coating
SemifinishedProduk Coklat
PenghalusanPengayakan
Finished Product
Finished Product
KONSUMEN
Pencampuran
Gula
Bahan lainnya
Pencampuran
Reaksi Kerusakan Minyak-Lemak
1. Hidrolisis
Dalam reaksi hidrolisis, lemak dan minyak akan diubah menjadi asam lemak dan gliserol. Reaksi hidrolisis mengakibatkan kerusakan lemak dan minyak. Ini terjadi karena terdapat sejumlah air dalam lemak dan minyak tersebut.
2. Pembentukan Keton
Keton dihasilkan melalui penguraian dengan cara hidrolisis ester.
3. Oksidasi
Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan lemak atau minyak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik pada lemak atau minyak.
CR C C
O
OH
Asam Lemak
HH
+ O2
cahaya,panas
waktuCR C C
OHH
O
OH
Peroksida
O
Lemak tidak jenuh + Oksigen
menyebabkan
Lipoperoksida, aldehida, asam, keto hidroksi,
epoksi, polimer
Off odour/flavor, destruksi asam lemak essensial,
browning dengan protein, kemungkinan menimbulkan
keracunan
Destruksi konstituen aroma, flavor dan vitamin
oksidasi berantai
menyebabkan
Pengaruh proses oksidasi terhadap komponen dalam lemak
Aditif Fungsi
Tokoferol Antioksidan, menghambat ketengikan
Butylated hydroxyanisole (BHA)
Antioksidan, menghambat ketengikan
Butylated hydroxytoluene (BHT)
Antioksidan, menghambat ketengikan
Tertiary butylhydroquinone (TBHQ)
Antioksidan, menghambat ketengikan
Karoten (pro-vitamin A) Aditif pewarna, meningkatkan warna produk akhir
Methyl silicone Mencegah oksidasi dan pembusaan pada minyak/lemak selama proses penggorengan
Lecithin Menghilangkan air untuk mencegah lipolytic rancidity
Asam sitrat agen pengkelat logam, menghalangi oksidasi akibat katalisasi oleh logam
Asam fosfat
Aditif Pelindung Minyak/Lemak dari Oksidasi
Sumber : Lawson (1995)
Polimerisasi
Reaksi polimerisasi adalah reaksi pada molekul minyak itu sendiri, dimana molekul minyak/lemak yang lebih kecil bergabung membentuk molekul yang lebih besar.
Polimerisasi dapat terjadi pada bagian tidak jenuh di asam lemak (diakibatkan oleh oksidasi) ataupun pada ikatan terkonjugasi molekul asam lemak dan gliserol.
Faktor yang mempercepat reaksi polimerisasi : penggorengan pada suhu yang terlalu tinggi (> 350 oF, 176.6 oC), adanya oksigen, penggunaan minyak berkualitas rendah, dan waktu pemanasan yang terlalu lama.
Polimerisasi menyebabkan :- peningkatan kekentalan/viskositas minyak hasil
penggorengan- penurunan bilangan iod- kerusakan pada minyak
Laju polimerisasi meningkat dengan makin banyaknya kandungan asam lemak yang tidak jenuh pada minyak/lemak.
Contoh Reaksi Polimerisasi
Contoh Reaksi pembentukan peroksida
Contoh Reaksi pembentukan senyawa polimer
Peroksida dan hidroperoksida yang terbentuk selama proses autooksidasi mengalami dekomposisi sehingga membentuk zat menguap seperti aldehida, keton, asam-asam, alkohol, hidrokarbon dan komponen lainnya
Reaksi Konversi Minyak-Lemak
Menjadi Beragam Produk Agroindustri
Frying/Cooking OilFrying/Cooking Oil
Vit. E dan Vit AVit. E dan Vit A
Minyak Sawit
Minyak Sawit
Distilasi Molekuler
Esterifikasi/Transesterifikasi
MargarineMargarine
ShorteningShortening
Refining - Fraksinasi
Hidrogenasi
Frying FatFrying Fat
Coating FatCoating Fat
Confectioneries FatConfectioneries Fat
Biscuit CreamerBiscuit Creamer
Coffee WhitenerCoffee Whitener
Filled MilkFilled Milk
Food EmulsifierFood Emulsifier
CBE/CBS/CBXCBE/CBS/CBX
Interesterifikasi/Estrifikasi/Gliserolisis
Hidrogenasi/Asidolisis/Interesterifikasi/Blending
Vegetable Ghee/Vanaspati
Vegetable Ghee/VanaspatiBlendingInteresterifikasi/
Hidrogenasi
Sumber : Hui, 1996
CONTOH PROSES KONVERSI MINYAK & LEMAK MENJADI BERAGAM PRODUK PANGAN
Minyakdan
Lemak
G lisero lG liserida pars ia l
T riasetin
Ester asam lem ak
A lkyl epoxy ester
Asam lem ak ehoxyla te
C onjugated fa tty ac id
Asam lem ak jenuh
A lkohol G uerbet
A lkyl k lorida
Fatty a lkohol e thoxyla te
Fatty a lkohol su lfa t
Ester
-su lfo fa tty ac id ester
Fatty ac id a lkanolam ide
Epoxided trig liserida
E thoxyla ted trig liserida
H ydrogenated o il
T urkey red o il
Hidro lis is
Asam lem ak(fatty ac id)
Esterifikasi
Esterifikasi
Epoksidasi
E thoxylasi
Kon jugasi
Harden ing
M etil esterasam lem akTransesterifikasi
Fattya lkohol
Reaksi G uerbet
K lorinasi
E thoxylasi
Su lfa tasi
EsterifikasiH idrogenasi
Su lfonasi
Am idasi
Epoksidasi
E thoxylasi
H idrogenasi
Su lfa tasi
Fatty a lkohol a lkoxyla te
Fatty a lkohol e ter su lfa t
Fatty a lkohol e ter fosfat
Fatty a lkoholsulfosuccinate
Propoxla tion
Sulfa tion
Fosfatisasi
Su lfitasiEsterifikasi
Sukrosa esterSukro lis is
Proses Konversi Minyak dan Lemak menjadi Beragam Produk Oleokimia
Sumber : Hambali et al., 2008
Minyak sawit (Olein/Stearin/
PFAD)
Tungku/Boiler Panas/Listrik
Pengarangan& Pemampatan
Pirolisis
Gasifikasi
Indirect liquifaction
Direct liquifaction
Esterifikasi/ transesterifikasi
Proses anerobik/mikrobiologi
Bio briket/biopelet
Syngas/ Gas fuel
Bio oil
Biodiesel
Gas metan
Limbah Padat (tandan kosong, MF, cangkang, pelepah, batang)
Limbah Cair (POME)
Fermentasi hidrolisis Etanol
Kelapa Sawit
Green Gasoline
Green OlefinCataliytic Cracking
Deoksigenasi/Selective Cracking/Isomerisasi
Green Diesel
Green JetDeoksigenasi/Isomerisasi
CONTOH PROSES KONVERSI KELAPA SAWIT MENJADI BERAGAM PRODUK BIOENERGI
Reaksi Hidrolisis (Splitting)
C
C
C
H
H
H
H
H
O
O
O
Trigliserida
Asam lemak
Asam lemakAsam lemak
+ 3 HOHpanas
Gliserol
+ 3 Asam lemak bebas
C
C
C
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
Air
Hidrolisis adalah reaksi air dengan minyak/lemak yang menyebabkan putusnya beberapa ikatan ester dari minyak/lemak, sehingga menghasilkan gliserol dan asam lemak bebas.
Hidrolisis parsial dapat menghasilkan monogliserida dan digliserida.
Reaksi hidrolisis dapat dipercepat oleh suhu dan tekanan tinggi dengan sejumlah air berlebih.
Proses Sintesis Fatty Acid
Minyak Sawit
Proses Hidrolisis
Crude Fatty Acid Crude Gliserin
DestilasiHidrogenasiFraksinasi destilasiSeparasi
Distilled Fatty Acid
Saturated Fatty Acid
Unsaturated Fatty Acid
Fractionated Fatty Acid
Refined Gliserin
Pemurnian
Penyabunan merupakan proses Hidrolisis yang disengaja, biasanya dilakukan dengan penambahan sejumlah basa.
Reaksi ini dilakukan dengan penambahan sejumlah larutan basa kepada trigliserida. Bila penyabunan telah lengkap, lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dan gliserol dipulihkan dengan penyulingan.
Penyabunan
Pengadukan
Penyabunan(Suhu 70-80 0C)
Pencampuran(Suhu 70-80 0C)
Minyak
NaOH 30%
Pewangi
Pati
Sediaan 1
Pencetakan
Sabun opaque
PencampuranPewarna
Air
Diagram alir proses pembuatan sabun opaque
Reaksi penyabunan
Reaksi Hidrogenasi
Reaksi hidrogenasi dilakukan untuk menjenuhkan ikatan rangkap pada asam lemak.
Caranya : gas hidrogen direaksikan secara langsung pada ikatan rangkap yang dituju dengan bantuan katalis Ni dan panas.
Hidrogenasi digunakan untuk mengkonversi minyak yang berbentuk cair hingga menjadi berbentuk semipadat ataupun padat.
CR C C
O
OH
Asam Lemak
HH
H
+ H2
panas
Ni/CuCr
CR C C
OHH
H
OH
Asam Lemak terhidrogenasi
H
Reaksi hidrogenasi mudah dikontrol dan dapat dihentikan kapan saja.
Umumnya digunakan untuk membuat beragam variasi produk hidrogenasi (light, intermediate, completely hydrogenated oils)
Beragam produk hidrogenasi dicampur untuk mendapat kakarakteristik yang diinginkan pada produk akhir, misal : shortening, margarin, sabun, dll.
Laju reaksi hidrogenasi tergantung pada :
- Bahan baku yang akan dihidrogenasi. Makin banyak kandungan ikatan rangkap, makin cepat laju reaksi hidrogenasi.
- Konsentrasi katalis. Umumnya peningkatan konsentrasi katalis akan meningkatkan laju reaksi.
- Konsentrasi hidrogen. Peningkatan hidrogen akan meningkatkan laju reaksi hidrogenasi.
- Suhu reaksi. peningkatan suhu akan meningkatkan laju reaksi, selektivitas, dan pembentukan asam trans.
- Tekanan. Umumnya peningkatan tekanan akan meningkatkan laju reaksi, mengurangi
selektivitas, dan mengurangi pembentukan asam trans.
Kondisi proses hidrogenasi bervariasi, tergantung pada produk yang akan dihasilkan.
Contoh : untuk memproduksi fatty alcohol,
- Tekanan = 20.000 - 30.000 kP
- Suhu = 200 - 300 oC
- Jenis katalis = CuCr
Interesterifikasi
Interesterification merupakan sejumlah reaksi dimana ester asam lemak dapat bereaski dengan asam lemak, alkohol, atau ester asam lemak lainnya untuk menghasilkan ester yang memiliki komposisi ester berbeda dari aslinya.
Reaksi interesterifikasi diklasifikasikan sebagai berikut:1. Alkohollisis2. Gliserolisis3. Acidolisis4. Ester interchange
Reaksi interesterifikasi diawali dengan memanaskan minyak/lemak atau campuran minyak/lemak pada temperatur tinggi dalam waktu realtif lama atau lebih pendek, kurang dari 1 jam menggunakan katalis logam atau katalis logam alkilat
Alkoholisis
Alkoholisis umum juga dikenal dengan transesterifikasi. Alkoholisis merupakan penggantian alkohol radikal pada struktur ester dengan alkohol lain. Proses alkoholisis menyerupai hidrolisis. Namun berbeda dengan hidrolisis, pada proses transesterifikasi yang digunakan bukanlah air melainkan alkohol
Transesterifikasi diterapkan untuk menghasilkan metil ester.
R1 C OCH2
O
R2 C OCH
O
R3 C OCH2
O+ 3
CH3OH
HOCH2
HOCH
HOCH2
+
R1 C OCH3
O
R2 C OCH3
O
R3 C OCH3
O
Trigliserida Gliserin Metil esterMetanol
NaOCH3
katalis
Gliserolisis merupakan reaksi antara triasilgliserol dengan excess gliserol. Reaksi ini menghasilkan Di- dan monoasilgliserol
Gliserolisis
R1 C OCH2
O
R2 C OCH
O
R3 C OCH2
O
Trigliserida Gliserol Diasilgliserol
Monoasilgliserol
HOCH2
HOCH
HOCH2
+
R1OCOCH2
HOCH
HOCH2
HOCH2
R2 C OCH
O
R3 C OCH2
O
+
Acidolisis merupakan reaksi penggantian radikal asam pada suatu ester dengan asam lain
+ R3COOHR1COOR2 R3COOR2 + R1COOH
Ester Asam lemak
Ester Asam Lemak
Acidolisis
Reaksi termasuk perubahan group asil satu ester dengan group asil lainnya.
Reaksi ini dapat juga terjadi antar molekul trigliserida
+ R3COOR4R1COOR2 R3COOR2 + R1COOR4
Ester Ester Ester Ester
Ester Interchange
Reaksi ester interchange antar molekul trigliserida
R1 C OCH2
O
R1 C OCH
O
R1 C OCH2
O
Trigliserida Trigliserida Trigliserida Trigliserida
R2 C OCH2
O
R2 C OCH
O
R2 C OCH2
O
R2 C OCH2
O
R1 C OCH
O
R2 C OCH2
O
R1 C OCH2
O
R2 C OCH
O
R1 C OCH2
O
++
Proses esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak bebas dari trigliserida menjadi bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interesterifikasi atau penukaran ester yang didasarkan pada prinsip transesterifikasi Fiedel-Craft.
Esterifikasi
O O || || CH2 - O - C - R1 CH3 - O - C - R1
| | O O CH2 - OH | || || | CH - O - C - R2 + 3 CH3OH => CH3 - O - C - R2 + CH - OH | (KOH) | | O O CH2 - OH | || || CH2 - O - C - R3 CH3 - O - C - R3
Triglyceride methanol mixture of fatty esters glycerin
Transesterification
O
O
O
O
O
O
R2
R1
R3
-OCH3
Trigliseridaion
metoksida
O
O
O
O
O
R2
R1
R3
H3CO O-
O
O
O
O
O
R2
R1
R3
H3CO O-
O
O
O-
O
O
R2
R3 R1 OCH3
O
Ester metilasam lemak
O
O
O-
O
O
R2
R3 OCH3HO
O
OH
O
O
R2
R3
Digliseridaion
metoksida
Tahap 1: Pembentukan digliserida
-OCH3
Mekanisme reaksi proses sintesis metil ester dan gliserol
Tahap 2: Pembentukan monogliserida
O
O
OH
O
O
R2
R3-OCH3
O
O
OH
O
R2
R3
OCH3-O
O
O
OH
O
R2
R3
OCH3-O
O
O-
OH
O
R3
O
O-
OH
O
R3 O
OH
OH
O
R3
Monogliserida
R2 OCH3
O
Ester metilasam lemak
OCH3H
Mekanisme reaksi proses sintesis metil ester dan gliserol (lanjutan…)
O
OH
OH
O
R3
Tahap 3: Pembentukan gliserol
-OCH3O
OH
OH
R3
-O OCH3
R2 OCH3
O
Ester metilasam lemak
-O
OH
OH
O
OH
OH
R3
-O OCH3
-O
OH
OHOCH3H HO
OH
OH
Gliserol
Mekanisme reaksi proses sintesis metil ester dan gliserol (lanjutan…)
Penambahan halogen dalam strukur asam lemak tidak jenuh dapat merubah ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal
Reaksi halogenasi dapat menurunkan bilangan iod
Halogenasi umum diaplikasikan untuk menghasilkan turunan asam lemak terhalogenasi salah satunya sebagai antiflammability pada produk tekstil dan sebagai reaksi intermediate (antara) pada pembentukan produk atau komponen lain.
+ Br2R1CH=CH-R2
R1CHBr-CHBr-R2
Ester Tidak Jenuh
Halogen
Ester Jenuh
Halogenasi
Isomerisasi
Isomer adalah dua atau lebih senyawa yang terdiri atas elemen penyusun yang sama, sehingga memiliki rumus molekul yang sama namun struktur molekulnya berbeda.
Dua macam tipe isomer pada minyak atau lemak :
a. Geometric isomerism
Asam lemak tidak jenuh dapat berupa bentuk cis atau trans berdasarkan pada konfigurasi atom H yang terikat pada atom C yang digabungkan oleh ikatan rangkap.
Cis = atom H pada rantai karbon berada pada sisi yang sama.
Trans = atom H pada rantai karbon berada pada sisi yang berlawanan.
CC C C
HHCis H H
H H
CC C C
H
HTrans
H H
H H
b.Positional isomerism
- Pada kasus ini, lokasi ikatan rangkap sepanjang rantai asam lemak berbeda diantara masing-masing isomer.
- Posisi ikatan rangkap berdampak pada titik leleh asam lemak hingga batas tertentu.
- Proses hidrogenasi dapat menyebabkan terjadinya pergeseran lokasi ikatan rangkap pada rantai asam lemak sebagaimana pada isomerisasi cis-trans.
- Jumlah positional dan geometric isomer makin meningkat dengan meningkatnya jumlah ikatan rangkap.
Contoh : rantai asam lemak dengan dua ikatan rangkap, memiliki 4 geometric isomer, yaitu cis-cis, cis-trans, trans-cis, dan trans-trans.
Hidrogenasi merupakan proses pengolahan minyak atau lemak dengan jalan menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi ketidakjenuhan minyak atau lemak
Proses hidrogenasi pada pembuatan margarine bertujuan untuk membuat minyak atau lemak bersifat plastis.
Reaksi hidrogenasi pada proses pembuatan margarine
Margarine
Remelting
Oils Fats Fat
Soluble Ingredien
tBlending
Tempering
Cooling
Packaging
Shortening
Cooling
Packaging
Tempering
Vanaspati Vegetable
Ghee
Coconut oil/palm oil
Water Soluble
Ingredient
WATER
Proportioning
emulsifying
Tempering
Cooling
Packaging
Margarine
Diagram alir proses produksi shortening, Vanaspati/ Vegetable Ghee dan margarine
Proses Produksi Gliserol dan Asam Lemak
Fatty Alkohol
Fatty alcohol alami dengan panjang rantai C12–C18 diproduksi melalui reaksi hidrogenasi dari methyl esters dan fatty acid.
Lebih dari dua pertiga atau sekitar 80 % dari jumlah fatty alcohol yang diproduksi digunakan sebagai bahan baku pembuatan surfaktan.
high quality diesel fuel obtained from Fischer – Tropsch synthesis
GREEN DIESEL:
Hydrogen
Acid Chamber
VegetableOil
Separator
Water
Propane
Naphta
Diesel
CO2
PRODUCTION PROCESS OF GREEN DIESEL
Synthesis of long chain hydrocarbon from CO and H2
Catalyst reaction:
CO + 2H2 -CH2- + H2O
Catalyst used in this process is Cobalt Exothermic reaction
H2/CO ratio is determined by amount of water
CO + H2O CO2 + H2
Syn
thes
is o
f F
isch
er-T
rop
sch
Vegetable Oil Processing Alternatives
Pretreat and Co-process
Vegetable Oil
Stand Alone Unit
Diesel
Remove contaminants
Separate unit avoids DHT catalyst life issues and increased flexibility
Pretreater
DieselH2 DHT
H2
Diesel
Green Diesel Unit
DieselH2
DHT
H2
Vegetable Oil
UOP 4657E-25
Ecofining Process Chemistry
+
H3C CH3
+
CH3CH3
CH3H3C
CH3 H3C
CH3
H3C CH3
CH3CH3
+
H3C CH3H3C CH3
+
CH3CH3
CH3H3C
CH3 H3C
CH3
+
CH3CH3
CH3H3C
CH3 H3C
CH3
H3C CH3
CH3CH3
H3C CH3
CH3CH3
CH3HO
O H2
CO2
H2O +
+ H3C CH3
H3C CH3
CH3HO
O H2
CO2
H2O +
+ H3C CH3H3C CH3
H3C CH3H3C CH3
UOP Proprietary UOP4699-05
HC
O
O
O
O
O
O
CH3
CH2+CH3
CH3H2O
CO2 H3C
H3C H3C CH3
CH3H3C
HC
O
O
O
O
O
O
CH3
CH2+CH3
CH3H2O
CO2 H3C
H3C H3C CH3H3C CH3
CH3H3C CH3H3C
Reactor
Water
CO2
Propane & Light Ends
Diesel Product
Make-up Hydrogen
Separator
Vegetable Oil
Acid Gas Removal
Naphthaor Jet
Reactor
Water
CO2
Propane & Light Ends
Diesel Product
Make-up Hydrogen
Separator
Vegetable Oil
Acid Gas Removal
Naphthaor Jet
Ecofining Feed Testing Program – Soy, Rapeseed, Palm, J atropha, Algal, Tallow
MW = 700-900
Triglycerides
Free Fatty Acids
MW = 200-300
AmidasiReaksi asam lemak dengan dietanolamina menghasilkan dietanolamida :
R–COOH + NH(C2H4OH)2 RCON(C2H4OH)2 + H2O
Asam lemak dietanolamina dietanolamida air
Reaksi metil ester dengan dietanolamina menghasilkan dietanolamida :
R–COOCH3 + NH(C2H4OH)2 RCON(C2H4OH)2 + CH3OH
Metil ester dietanolamina dietanolamida metanol
Reaksi pembentukan dietanolamida dari metil ester dan asam lemak melalui proses amidasi
Sukrolisis
Proses Sukrolisis pada Pembuatan Sukrosa Ester
C12H22O11 + RCO2CH3 RCO2C12H21O10 + CH3OH
Sukrosa Metil ester
Sukrosa ester Metanol
Etoksilasi
Etoksilasi adalah proses kimia dimana oksida etilen ditambahkan ke dalam asam lemak dengan tujuan untuk membuat asam lemak bersifat lebih larut di dalam air.
Contoh : Etoksilasi sodium dodecyl sulfate menjadi sodium laureth sulfate yang digunakan sebagai foaming agent dalam shampoos dan pasta gigi, dan sebagai deterjen pada industri.
Proses etoksilasi pada skala industri dilakukan dengan cara memanaskan bahan baku dan kemudian di umpankan ke dalam Stainless steel chemical reactor, dimana bahan baku diaduk dengan oksida etilen dan KOH yang kedua berperan sebagai katalis. Reaktor diberikan tekanan menggunakan nitrogen hingga 5 bar dan dipanaskan hingga suhu 150°C.
Bahan baku yang dapat digunakan antara lain : alkohol, asam lemak, amina, dan fenol.
Mekanisme reaksi etoksilasi fatty alkohol
Epoksidasi
Epoksi adalah eter siklik dengan tiga cincin atom. Struktur cincin membuat apoksi bersifat lebih reaktif dibandingkan eter lainnya.
Epoksi dihasilkan dari reaksi antara minyak dengan penambahan katalis asam/basa, seperti asam peroksi. Reaksi yang terjadi merupakan reaksi nukleofilik yang dapat menghasilkan group hidroksil.
Contoh reaksi epoksidasi adalah epoksidasi minyak kedelai menggunakan katalis kedelai untuk menghasilkan poliol yang berfungsi sebagai polyurethane foams dan epoksidasi metil ester asam lemak kedelai untuk menghasilkan poliol untuk cetakan resin.
O ||
SO3 + CH3 - (CH2)10 - CH2 - OH CH3 - (CH2)10 - CH2 - O - S = O - H || O
Sulfatasi
Sulfatasi merupakan proses penambahan group sulfat seperti SO3, H2SO4, SO3.H2SO4, NHSO3, NH2SO3H, dan ClSO3H
Sulfatasi minyak lemak akan membentuk ikatan karbon – oksigen – sulfur (R- OSO3H)
Produk yang dihasilkan dari proses sulfatasi bersifat tidak stabil di dalam air membentuk asam sulfat dan alkohol primer
Jumlah asam yang umum ditambahkan pada proses sulfatasi adalah sebesar 15 – 30% dari berat minyak/lemak
Proses sulfatasi berlangsung selama 4 – 5 jam dengan waktu penambahan asam sekitar 1,5 – 2,5 jam. Suhu proses sulfatasi sedapat mungkin harus mendekati 30 oC dan dapat ditingkatkan sesuai jumlah atom karbon dan titik leleh bahan. Proses sulfatasi dapat dilakukan secara batch ataupun sinambung.
Proses Sulfonasi
SO3+ (CH2)1
1
CH3 CH3 (CH2)1
1
S O- H+
O
OSulfur trioksid
a
Alkil benzenAlkil benzen sulfonic acid
SO3 +R2 C OCH3
O
Sulfur trioksida
Metil ester
SO3 Reagen elektrofilik yang agresif
Sangat cepat bereaksi dengan senyawa organik pada elektron donornya
CH C OCH3
O
R2
SO3NaMetil ester
sulfonat
SO3 + R2 C OCH3
O
Sulfur trioksida
Metil ester
CH C OCH3
O
R2
SO2NaMetil ester sulfonat
(MES)
Reaksi Pembentukan MES :
Metil Ester Sulfonat (MES)
Reaksi lengkap konversi ME asam lemak menjadi MES
Proses reaksi dan struktur alkil poliglikosida (APG)
Sintesis Fischer dua tahap
Pati Butanol
Butyl Glicoside
Butyl Glicoside
Fatty Alcohol Alkyl Polyglicoside
top related