Hidrogenasi 2-Etil Heksenal Berkatalis Nikel: Pengaruh Penambahan Logam Cu dan K Terhadap Aktivitas Katalis dengan Studi Statistik
DOI:
https://doi.org/10.15575/ak.v8i1.12466Keywords:
etilheksanol, hidrogenasi, katalis berbasis nikel, konversi, selektivitas, studi statistikAbstract
2-Etil Heksanol adalah salah satu bahan baku untuk pembuatan Dioctilphtalat (DOP) dan 1,2,4-Trioctltrimelitat (TOTM), yang biasa digunakan untuk membuat Plasticizer pada industri Polyvinyl Chloride (PVC). Proses produksi 2-Etil Heksanol secara komersial saat ini menggunakan proses Oxo dengan bahan baku propilen dan gas sintesis (syngas) melalui pembentukan 2-Etil Heksenal sebagai senyawa antara. 2-Etil Heksenal kemudian dihidrogenasi menjadi 2-Etil Heksanol. Katalis komersial yang digunakan untuk proses hidrogenasi ini pada umumnya berbasis logam Nikel (Ni) karena logam tersebut dapat melangsungkan reaksi hidrogenasi secara selektif terhadap produksi 2-Etil Heksanol. Penelitian ini bertujuan untuk membuat katalis proses hidrogenasi 2-Etil Heksenal menjadi 2-Etil Heksanol berbasis logam Nikel dengan penambahan logam Cu dan K yang diembankan ke dalam penyangga alumina fosfat (AlP3) untuk meningkatkan aktivitas katalis (konversi, selektivitas) sehingga performanya dapat bersaing dengan katalis impor. Variasi yang digunakan dalam sintesis katalis meliputi variasi komposisi logam Ni (10% wt dan 20% wt), logam Cu (5% wt dan 10% wt), dan logam K (0,1% wt dan 0,5% wt). Katalis disintesis dengan menggunakan metode impregnasi kering dan dilakukan karakterisasi dengan metode BET (Brunaure, Emmett, dan Teller). Dari uji aktivitas kemudian dilakukan studi statistik mengenai pengaruh penambahan logam Cu dan K sebagai promotor katalis hidrogenasi. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pengaruh logam Cu dan K sangat signifikan terhadap aktivitas katalis hidrogenasi terutama dalam peningkatan selektivitas ke arah produk 2-Etil Heksanol. Dari studi statistik, didapatkan komposisi terbaik untuk katalis hidrogenasi berbasis Ni dengan promotor Cu dan K ini adalah Ni 20% wt, Cu 2,97% wt, dan K 0,9% wt untuk mendapatkan aktivitas katalis paling baik yaitu konversi 99,99% dan selektivitas 99,77%.
References
McKetta, John J, “Encyclopedia of Chemical processing and design 1â€, CRC Press, Florida, 1976
Z. Tang, Y. Zhoub, and Y. Feng, “Preparation of 2-propyl heptanol by catalyst hydrogenation of 2-propyl-2-heptenalâ€, Applied Catalysis A: General, vol. 273, no. 1-2, pp. 171-176, 2004.
E.F. Tuta and G. Bozga, “A kinetic study of the liquid phase 2-ethyl-2-hexenal hydrogenation over Ni-Cu/silica catalystâ€, Revista de Chimie, vol. 65, no. 5, pp. 603-607, 2014
C. Kordulis, K. Bourikas, M. Gousi, E. Kordouli, and A. Lycourgiotis, “Development of nickel based catalyst for the transformation of natural triglycerides and related compounds into green diesel, a critical reviewâ€, Applied Catalysis B: Environmental, vol. 181, pp. 156-196, 2016.
L. Alvarado, T. Wolff, P.Veit, L. Hilfert, F.T. Edelmann, C. Hamel, and A. Seidel-Morgenstern, “Alumino-mesostructured Ni Catalyst for the direct conversion of ethane to propeneâ€, Journal of Catalysis, vol. 305, pp. 154-168, 2013.
Y. Gao, F. Meng, Y. Cheng, and Z. Li “Influence of fuel additives in the urea-nitrates solution combustion synthesis of Ni-Al2O3 catalyst for slurry phase CO methanationâ€, Applied Cataysis A: General, vol. 534, pp. 12-21, 2017.
L.A. Perea., T. Wolff, C. Hamel, and A. Seidel-Morgenstern “Experimental study of the deactivation of Ni/AlMCM-41 catalyst in the direct conversion of ethane to propeneâ€, Applied Catalysis A: General, vol. 533, pp. 121-131, 2017
G. Busca, “Metal Catalyst for Hydrogenations and Dehydrations, Solid-State Chemistry, Surface Chemistry and Catalytic Behaviourâ€, Elservier, 297-343, 2014.
M. Khairat, “Hidrogenasi 2-Etilheksenal Berkatalis Nikel: Pemilihan Promotor Dan Studi Kinetika Reaksiâ€, Thesis, Institut Teknologi Bandung, 2016.
L.K. Adam and B.D.E Haarer, Production of 2-ethylhexanol-(1) by hydrogenation of 2-ethylhexen-(2)-al-(1), US Patent 4 021 497, 1977.
S. Li, H. Chen, and J. Shen, “Preparation of highly active and hydrothermally stable nickel catalystâ€, Journal of Colloid and Interface Science, vol. 447, pp. 68-76, 2015.
N. Mahata, A.F. Cunha, J.J.M. Orfao, and J.L. Figueiredo, “Highly selective hydrogenation of C=C double bond in unsaturated carbonyl compounds over NiC catalystâ€, Chemical Engineering Journal, vol. 188, pp. 155-159, 2012.
F. Subhan, and B.S. Liu, “Acidic sites and deep desulfurization performance of nickel supported mesoporous AIMCM-41 sorbentsâ€, Chemical Engineering Journal, vol. 178, pp. 69-77, 2011.
F. Taghavi, C. Falamaki, A. Shabanov, L. Bayrami, and A. Roumianfarb “Kinetic study of the hydrogenation of p-nitrophenol to p-aminophenol over micro-aggregates of nano-Ni2B catalyst particlesâ€, Applied Catalysis A: General, vol. 407, no. 1-2, pp. 173-180, 2011.
Y. Wang, S. Sang, W. Zhu, L. Gao, and G. Xiao, “CuNi@C catalyst with high activity derived from metal-organic frameworks precursor for conversion of furfural to cyclopentanoneâ€, Chemical Engiinering Journal, vol. 299, pp. 104-111, 2016.
S.P. Pratama, S.M. Ulfa, and E.D. Iftital, “Studi Hidrogenasi Furfural menggunakan katalis Ni/γ-Al2O3â€, Jurnal Ilmu Kimia Universitas Brawijaya, vol. 2, no 1, pp. 358-364, 2014.
W. Nabgan and R. Mat, “Development of a kinetic model for hydrogen production from phenol over Ni-Co/ZrO2 catalystâ€, Journal of Environmental Chemical Engineering, vol. 4, no. 4, pp. 4444-4452, 2016.
A. Romero, A. Nieto-Marquez, and E. Alonso, “Bimetallic Ru:Ni/MCM-48 catalyst for the effective hydrogenation of D-glucose into sorbitolâ€, Applied Catalysis A: General, vol. 529, pp. 49-59, 2017.
L.L. Salomon, W. Kosasih, and S.O. Angkasa “Perancangan eksperimen untuk meningkatkan kualitas ketangguhan material dengan pendekatan analisis general factorial design (studi kasus: produk solid surface)â€, Jurnal Rekayasa Sistem Industri vol. 4, no. 1, 2015.
J.T. Richardson, “Principles of Catalyst Developmentâ€, Plenum Press, New York, 1989.
Downloads
Published
Issue
Section
Citation Check
License
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License that allows others to share the work with an acknowledgment of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
