SINTESIS METANOL DARI HIDROGENASI KARBON MONOKSIDA DENGAN KATALIS Cu/ZnO/Al2O3

Edwin Permana, Reni Desriyanti, Lenny Marlinda, S.D. S. Murti

Abstract


Telah dilakukan penelitian untuk mempelajari pengaruh temperatur reaksi dengan katalis Cu/ZnO/Al2O3 menggunakan metode Hidrogenasi karbon monoksida. Reaksi dilakukan di dalam mini reaktor Micromeritic fixed-bed reactor dengan kondisi reaksi tekanan 14 bar menggunakan variasi temperatur reaksi 200, 240 dan 2600C. Pebandingan reaktan CO/H2/N2 yang digunakan adalah 15/30/5 mL/min. Hasil karakterisasi SEM-EDX menunjukkan bahwa katalis A memiliki komposisi Cu:Zn:Al 53:20:4%.  yang pada XRD nampak CuO, ZnO, Al2O3 di 2θ 32,540; 36,250;  67,240 dengan luas permukaan katalis 78,94 m2/g. Berdasarkan hasil analisis GC-TCD dan GC-FID, katalis A mampu menghasilkan konsentrasi metanol hingga 0,412% pada temperatur 2600C dengan selektivitas mencapai 85,794% pada 2000C. Sedangkan katalis B memiliki komposisi Cu:Zn:Al 10:8:40%, yang pada XRD nampak CuO, ZnO, Al2O3 di 2θ 35,890; 31,680;  66,660 dengan luas permukaan katalis 214,44 m2/g. Berdasarkan hasil analisis GC-TCD dan GC-FID, katalis B mampu menghasilkan metanol hingga 0,085% pada temperatur 2600C dengan selektivitas mencapai 43,516 % pada temperatur 2000C. Dengan demikian diketahui bahwa katalis A mampu menghasilkan selektivitas dan yield metanol yang lebih tinggi dibandingkan katalis B karena katalis A memiliki komposisi Cu yang lebih banyak dari pada katalis B. Semakin tinggi temperatur yang digunakan pada reaksi sintesis metanol, maka selektivitas pembentukan metanol semakin menurun, sedangkan yield metanolnya semakin meningkat.


Keywords


Hidrogenasi, Katalis, Metanol

Full Text:

PDF

References


Ali, K. A., A. Z. A dan A. R. Mohamed. 2015. “Recent Development in Catalytic Technologies for Methanol Synthesis from Renewable Sources: A Critical Review”. Journal of Renewable and Sustainable Energy Reviews. Vol. 44: 508-518.

Allam, D., S. Bennici, L. Limousy dan S. Hocine. 2019. “Improved Cu- and Zn-based catalysts for CO2 hydrogenation to methanol”. Journal Comptes Rendus Chimie. Vol. 22: 227-237.

Allam, D., S. Checnoun dan S. Hocine. 2019. “Operating Conditions and Composition Effect on the Hydrogenation of Carbon Dioxide Performed over CuO/ZnO/Al2O3 Catalysts”. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis. Vol 14 (3): 604-613.

Dalena, F., A. Senatore, M.Basile, S. Khani, A. Basile dan A. Iulianelli. 2018. “Advances in Methanol Production and Utilization, with Particular Emphasis toward Hydrogen Generation via Membrane Reactor Technology”. Membranes. Vol. 8 (98): 1-27.

Froment, G. F. dan Bischoff, K. B. 1990. ChemicalReactor Analysis and Design, 2nd Edition. New York: Jhon Wiley and Sons.

Gangwar, J., B. K. Gupta, S. K. Tripathi dan A. K. Srivastava. 2015. “Phase Dependent Thermal and Spectroscopic Eesponses of Al2O3 Nanostructures with Different Morphogenesis”. Nanoscale. Vol. 7: 13313-13344.

Hendriyana, H. Susanto dan Subagjo. 2015. “Kinetika Reduksi Isotermal CuO/ZnO dalam Penyiapan Katalis untuk Sintesis Metanol”. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia. Hal. 1-7.

Ledakowich, S., L. Nowicki, J. Petera, J. Niziol, P. Kowalik dan A. Golebiowski. 2013. “Kinetic Characterisation of Catalysts for Methanol Synthesis”. Chemical and Procces Enginering. Vol. 34 (4): 497-506.

Lestari. D. Y. 2011. “Kajian Tentang Deaktivasi Katalis”. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, Fakultas MIPA, Universitas Negeri Yogyakarta. Hal. 1-7.

Liu, X. M., G. Q. Lu., Z. F. Yan dan J. Beltramini. 2003. “Recent Advances in Catalysts for Methanol Synthesis via Hydrogenation of CO and CO2”. Ind. Chem. Res. Vol. 42 (25): 6518-6530.

Liu, Y., X. Deng, P. Handan W. Huang. 2017. “CO Hydrogenation to Higher Alcohols over CuZnAl Catalysts without Promoters: Effect of pH Value in Catalyst Preparation”. Fuel Processing Technology. Vol. 167: 575-581.

Olah, G. A., A. Geoppert dan G. K. S. Prakash. 2009. Beyond Oil and : the Methanol Economy, Second Edition. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. kGaA.

Olah, G. A., A. Geoppert dan G. K. S. Prakash. 2009. “Chemical Recycling of Carbon Dioxide to Methanol and Dimethyl Ether: from Greenhouse to Renewable, Environmentally Carbon Neutral Fuels and Synthetic Hydrocarbons”. Journal Organic Chemistry. Vol. 74 (2): 487-498.

Studt, F., F. A. Pedersen, Q. Wu, A. D. Jensen, B. Temel, J. D. Grunwaldt dan J. K. Norskov. 2012. “CO Hydrogenation to Methanol on Cu-Ni Catalysts: Theory and Experiment”. Journal of Catalysis. Vol. 293: 51-60.

Thomas, J. M. Dan W. J. Thomas. 1997. Principles and Practice of Heterogeneous Catalysis. Weinheim: VCH.

Tisseraud, C., C. Comminges, T. Belin, H. Ahouari, A. Soualah, Y. Pouilloux dan A. L. Valant. 2015. “The Cu–ZnO Synergy in Methanol Synthesis from CO2, Part 2: Origin of the Methanol and CO Selectivities Explained by Experimental Studies and a Sphere Contact Quantification Model in Randomly Packed Binary Mixtures on Cu–ZnO Coprecipitate Catalysts”. Journal of Catalysis. Hal. 1-12.

Wang, W., X. Li, Y. Zhang, R. Zhang, H. Ge, J. Bi dan M. Tang. 2017. “Strong Metal–Support Interactions between Ni and ZnO Particles and Their Effect on the Methanation Performance of Ni/ZnO”. Catalysis Science & Technology. Vol. 7: 4413-4421.

Xiao, K., Q. Wang, X. Qi dan L. Zhong. 2017. “For Better Industrial Cu/ZnO/Al2O3 Methanol Synthesis Catalyst: A Compositional Study”. Catal Lett. Vol. 147: 1581-1591.

Zhang, L., Y. Zhang dan S. Chen. 2012. “Effect of Promoter SiO2, TiO2 or SiO2-TiO2 on the Performance of CuO-ZnO-Al2O3 Catalyst for Methanol Synthesis from CO2 Hydrogenation”. Journal Applied Catalysis A: General. Vol. 415-416: 118-123.




DOI: https://doi.org/10.24853/jurtek.13.2.217-226

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Powered by Puskom-UMJ