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