Paten ini menguraikan proses produksi bahan bakar diesel dari bahan baku terbarukan dengan mengurangi konsumsi hidrogen melalui integrasi reaksi hidrogenasi, dekarboksilasi, dekarbonilasi, dan hidrodeoksigenasi serta isomerisasi dengan water gas shift reaction untuk mengkonversi karbon monoksida dan air menjadi karbon dioksida dan hidrogen yang dapat digunakan kembali dalam proses. Proses ini melibatkan penambahan air sebesar 0,1-30% berat

1. PRODUCTION OF DIESEL FUEL
FROM RENEWABLE FEEDSTOCKS
WITH REDUCED HYDROGEN
CONSUMPTION
United States Patent No.
Date of patent
: US 7999143 B2
: August 16, 2011
Inventors: Terry L. Marker (US); Peter Kokayeff (US); Giovanni Faraci
(IT); Franco Baldiraghi (IT)
Assignees: UOP LLC (US); ENI S.p.A (IT)
Bambang Aditya N.A. (23012310)

2. Pendahuluan
Bahan baku terbarukan:
minyak sawit, jarak
pagar, zaitun, kanola, kecipir
, karet, lemak hewani
Paten US 2004/0230085 A1:
proses produksi hidrokarbon
melalui hidrodeoksigenasi yang
dilanjutkan dengan isomerisasi
Reduksi konsumsi
hidrogen
Source: U.S. Department of Energy, 2010
Aspek biaya
Pada paten ini, Paten US 7999143 B2:
menggunakan
tahap
hidrogenasi, dekarboksilasi, dekarbonilasi
, dan/atau hidrodeoksigenasi serta
isomerisasi pada bahan baku terbarukan

3. Permasalahan
Proses hidrogenasi dan hidrodeoksigenasi
untuk mengkonversi bahan terbarukan (minyak
nabati dan lemak hewani) menjadi hidrokarbon
dengan rentang didih diesel (terutama C15-C18)
membutuhkan
konsumsi
hidrogen
yang
tinggi, sehingga dibutuhkan suatu cara untuk
mereduksi konsumsi hidrogen agar biaya produksi
dapat dikurangi.

4. Tindak lanjut
Kehadiran air pada reaksi pencampuran
menghasilkan produk berupa hidrogen dan
selanjutnya dapat dikonsumsi pada reaksi
hidrogenasi dan hidrodeoksigenasi, proses
recycle
yang
terjadi
dapat
mereduksi
penambahan hidrogen dari luar.

5. Hubungan antar reaksi
H2
Hidrodeoksigenasi &
Hidrogenasi
CO2
H2O
CO
Water Gas Shift Reaction
Dekarboksilasi &
Dekarbonilasi

6. Skema sederhana

7. Reaktor Deoksigenasi & Hidrogen Stripper
Kondisi operasi:
Tekanan: 689
kPa – 13790 kPa
Temperatur:
oC – 300 oC
40
Katalis:
NiMo/Al2
O3
Kondisi operasi:
Tekanan: 689 kPa
– 13790 kPa
Temperatur: 40
oC – 300 oC

8. Reaktor Isomerisasi
Kondisi operasi:
Tekanan: 689 kPa
– 13.790 kPa
Temperatur: 40 oC
– 400 oC
Katalis:
Pt/SiAl2O3

9. Zona deoksigenasi
Feed
Recycle
H2
Produk liq. : parafin (9 – 18
atom C
Produk gas:
H2, CO2, CO, H2O, propan, sulf
ur

10. Zona Isomerisasi dan Stripper Hidrogen
Produk reaktor
deoksigenasi
Hasil separasi produk
gas: H2O, CO, CO2
menuju Air cooler
Produk isomerisasi:
branched paraffin
Recycle
produk
Produk
isomerisasi +
produk gas
Tambahan
H2
Recycle
H2
Produk
recycle
Produk: parafin tanpa
CO2, H2O menuju
reaktor isomerisasi

11. Zona Pemisahan Produk
Recycle
H2
CO2
Produk
isomerisasi +
produk gas
Light HC
(LPG, Naphta
)
H2O
Diesel

12. Skema lengkap

13. Contoh eksperimen
Test
Pressure ; kPa
Temperature ; 0C
Water addition
Vol H2O/vol feed ; %
Vol H2O/vol Canola oil ; %
Yield CO
Yield CO2
Hydrogen Consumption ;
SCF
A
3372
320
B
3372
321
95
64
1448
0,625
2,5
92
65
1376

14. TERIMA KASIH

15. Ringkasan penemuan (paten)
Perlakuan bahan pada zona reaksi dengan kehadiran 5%-30% massa air serta
hidrogenasi dan deoksigenasi bahan baku pada kondisi operasi untuk
memperoleh produksi reaksi pertama yang meliputi fraksi hidrokarbon
berupa n-parafin.
Sesaat setelah karbon monoksida diproduksi oleh reaksi dekarbonilasi, karbon
monoksida dan air bereaksi melalui water gas shift reaction menghasilkan
karbon dioksida dan hidrogen.
Hidrogen yang dihasilkan untuk penggunaan reaksi hidrogenasi dan
hidrodeoksigenasi.
Air dan karbon dioksida yang dihasilkan dari zona reaksi pertama
diintegrasikan dengan stripper bertekanan dan bersuhu tinggi
menggunakan hidrogen, produk kemudian dimasukkan pada zona
hidroisomerisasi dan produk isomerisasi tercukupi.

16. Contoh
Proses produksi parafin rantai cabang-rich diesel:
a. Penambahan 0,1 % - 30% massa air pada umpan
bahan baku untuk zona reaksi pertama, % massa
air pada umpan sudah termasuk dari recycle
b. Proses hidrogenasi dan deoksigenasi pada umpan
bahan baku, konversi CO dan air menjadi karbon
dioksida dan hidrogen menggunakan katalis
(NiMo/Al2O3)

17. Water Gas Shift Reaction
Merupakan reaksi yang melibatkan karbon monoksida dan
air untuk menghasilkan hidrogen
back

18. Hidrogenasi
back

19. Dekarboksilasi dan Dekarbonilasi
back

20. Isomerisasi
back