Seminar Kajian Teknis dan Uji Pemanfaatan Biodiesel B-20 pada Kendaraan Bermotor dan Alat Berat
Jakarta, 17 Februari 2015
Spesifikasi Mutu B-20 di Indonesia dan Perbandingannya dengan Spesifikasi Biodiesel, Minyak Solar dan Standard International Riza, Bina Restituta & Imam Paryanto Balai Rekayasa Disain dan Sistem Teknologi - BPPT
1
Outline 1. Pendahuluan 2. Standar Bahan Bakar Mesin Diesel 3. Metode Blending Biodiesel dan Minyak Solar 4. Kontrol Kualitas Bahan Bakar (Biodiesel, Minyak Solar dan B-xx) 5. Penutup
2
Balai Rekayasa Disain dan Sistem Teknologi • Core Competency : • Plant Design for : • Electricity Technology : Coal & Biomass Power Plant, Geothermal • Fuel Technology : Biofuels (Biodiesel, etc.) • Process Industry : Chemicals, Agro Based Industries • Biodiesel Technology Development
17 17 Februari Februari 2015 2015
BIODIESEL RDEO ACTIVITIES Research
Development
Biodiesel Processing : • Process Optimization • Feedstock Diversification • Product Quality Assessment (SNI 04-7182-2012) • Product Quality Upgrading
Engineering
Operation
1. Engineering Design: • Conceptual • Basic Design • Detailed Design 2. Construction
Commissioning Supervision Promotion Socialization Training
Goals : 1. Optimum Process Design 2. Improvement of Biodiesel Quality 3. Industrial Application
Laboratory
Engineering Design
Value Proposition : Enhance the industrial competitiveness Pilot Plant
Industrial Application
Role of BPPT in Biodiesel Development to Government Regulation Implementation
2016 B20 Mandatory 2014 2013
2006 - Promotion - Road test
2002 Lab scale Development
B20 Joint Road Test
- Government B10 mandatory program
BAHAN BAKAR B-xx •
•
•
Dalam istilah perdagangan, biodiesel yang dicampurkan dalam minyak solar dinyatakan dalam notasi B-XX. Misalnya, B-10 menunjukkan campuran bahan bakar tersebut mengandung 10%-volume biodiesel dan 90%-volume minyak solar, Produksi B-XX dilakukan melalui suatu proses pencampuran (blending) antara Biodiesel dan Minyak Solar PROSES BLENDING (in-line blending atau splash blending), Produsen bahan bakar wajib melakukan analisa (Quality Control/QC) dan menyertakan Certificate of Analysis (CoA) untuk setiap produk yang dikeluarkan. Hal ini bertujuan untuk : Melindungi konsumen dan Memberikan jaminan terhadap kualitas produk.
17 Februari 2015
BAHAN BAKAR B-xx •
Standar Bahan Bakar : (1) Minyak Diesel (B0) : Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013 (2) Biodiesel (B100) : Kep Dirjen EBTKE No. 723 K/10/ DJE/2013 (3) B10 : Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013 • Persyaratan Produk B-XX : (1) Masing-masing bahan baku Biodiesel dan Minyak Solar memenuhi standar, (2) Memenuhi kaidah yang ditetapkan dalam Metode Pencampuran (Blending), baik splash blending maupun in-line blending (3) Kontrol kualitas pada titik tertentu untuk menjamin kualitas produk B-XX (4) Kontrol kualitas produk B-XX 7
Aspek Bahan Baku dan Proses Biodiesel Tingkat Kualitas Proses Biodiesel
Komposisi Asam Lemak dari Bahan Baku
1. 2. 3. 4.
Cetane number, Iodine number, Cloud point, Oxidation stability.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Kinematic viscosity, Flash point, Acid number, Ester content, Free glycerol, Total glycerol, Phosphorous content, Sulfur content, Ash content (sulfated ash), and Water and sediment
SIFAT DAN PARAMETER PENTING BIODIESEL NO
SIFAT & PARAMETER
KETERANGAN Mild sovent jenis ester untuk pembersih kerak/sludge dalam tangki storage, Mempengaruhi beberapa material elastomer (karet alami, dll).
1
SOLVENCY (PELARUT)
2
KANDUNGAN AIR BERLEBIH Mempengaruhi kejernihan biodiesel, Menimbulkan karat pada logam tertentu.
3
STABILITAS OKSIDASI YANG RENDAH
Berkaitan dengan jumlah tak jenuh pada biodiesel, Dapat menurunkan kualitas biodiesel: angka asam, kadar air dan timbulnya sludge, Dapat ditingkatkan dengan aditif antioksidan
4
KONTAMINASI MIKROBIAL
Terjadi bila biodiesel disimpan lama, Timbul karena pengaruh akumulasi air di dasar tangki, Biodiesel dapat tergedradasi oleh mikroba. 9
Spesifikasi Solar 48 dan 51 (Kep Dirjen Migas No. 978.K/10/DJM.S/2013)
10
Spesifikasi B-xx (B10) (Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013)
11
Spesifikasi Biodiesel (FAME) (SNI 7182:2012)
12
Spesifikasi B6-B20 (ASTM D 7467-10)
13
PROSES BLENDING BIODIESEL-SOLAR • Campuran biodiesel dengan solar dinyatakan dengan notasi B-xx (misal B5 : biodiesel 5% solar 95%) • Biodiesel dicampurkan dengan solar dengan sistem batch atau kontinu Biodiesel
Solar
Biodiesel
V-1
Ratio Volume
V-2 MIXER (Volume, RPM, waktu)
B-XX
Solar STATIC MIXER
BATCH Kontinu
17 Februari 2015
(RPM, waktu)
B-XX
HANDLING, BLENDING & SAMPLING/QC BAHAN BAKAR COA & QC
QC F C
SOURCE Biodiesel Iso Tank
QC
COA & QC
QC F C
Static Mixer To BXX Storage Tank
SOURCE Diesel Oil Storage
15
PENGUJIAN MUTU BAHAN BAKAR (Berdasarkan pengalaman dalam penyiapan bahan bahan bakar B20 untuk Road Test 40.000 km)
FULL TEST QUICK TEST
KETERANGAN
B0
V
--
Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013
B20
V
V
Kep Dirjen Migas No. 978.K/ 10/DJM.S/2013
B100
V
V
Kep Dirjen EBTKE No. 723 K/10/ DJE/2013
B20 Quick Test : Kandungan FAME, Viskositas, Densitas, Kadar air, Angka asam dan Penampilan visual B100 Quick Test : Viskositas, Angka asam, Gliserol Total, Gliserol Bebas, Kadar Metil Ester, Kadar air dan kotoran, Stabilitas oksidasi 16
Full Test vs Quick Test Biodiesel Parameter Uji (FULL TEST)
Faktor yang Berpengaruh terhadap Parameter Uji Cetane Number, Cloud Point, Flash Tergantung pada bahan baku (produsen) Point, Bilangan Iodine, Densitas
Hanya 1x uji saja untuk bahan baku yang sama
Viskositas
Viskositas
Tergantung jenis bahan baku dan kesuksesan proses/reaksi Gliserol Total, Temperatur Distilasi Tergantung pada konversi proses 90%, Karbon Residu Angka Asam, Fosfor, Belerang, Tergantung kandungan asam organik dan Korosi Lempeng Tembaga anorganik Kadar Air dan Sedimen Tergantung keberhasilan proses “drying” dan penyaringan Gliserol Bebas, Fosfor, Belerang, Tergantung proses purifikasi (pencucian) Abu Tersulfatkan Bilangan Ester Hasil perhitungan dari Angka Asam, Gliserol Total dan Angka Penyabunan Stabilitas Oksidasi Tergantung komposisi asam lemak jenuh/tak jenuh yang terkandung dalam minyak dan “umur” biodiesel
Uji Singkat (QUICK TEST)
Gliserol Total
Angka Asam Kadar Air dan Sedimen Gliserol Bebas Diwakilkan pada Angka Asam dan Gliserol Total Stabilitas Oksidasi
17
Full Test & Quick Test Solar & B-xx
18
Hasil Uji Kualitas B0 dan B100
17 Februari 2015
Hasil Uji Kualitas B20
17 Februari 2015
DAFTAR PERALATAN UJI BAHAN BAKAR
21
Perbandingan Karakteristik B100, Bxx, dan B0 Parameter
Biodiesel (B100)
B-xx (B10, B20, B30)
Minyak Solar (B0)
Nilai Kalor (MJ/kg)
Min. 37
37-42,7
Min. 42,7
Berat Jenis (kg/m3)
860-890
830-860
815-870
Angka Setana
Min. 51
Min. 55
Min. 48
Titik Nyala (degC)
Min. 100
60-100
Min. 55
Kandungan Sulfur (%)
Maks. 0.01
Maks. 0,30
Maks. 0,35
*) Titik Kabut (degC) **) Titik Tuang (degC)
Min. 18 *)
Min. 18 **)
Min. 18 **)
2,3-6,0
2,5-3,2
2,0-5,0
Viskositas
22
PENUTUP • Keberhasilan kegiatan uji jalan penggunaan B20 pada kendaraan diesel dimulai dari penyiapan dan kontrol kualitas Biodiesel yang baik. • Biodiesel merupakan bahan bakar dengan properties dan karakteristik yang “mirip” dengan solar, dan bahan bakar B-XX merupakan campuran antara solar dan biodiesel, sehingga properties dan karakteristiknya “berada di antara” solar dan biodiesel. • Perlu pemahaman yang baik mengenai cara penanganan bahan bakar biodiesel dan B-XX terutama berkaitan dengan sifat pelarut, viskositas, biodegradable, stabilitas oksidasi, dan kompatibilitas material serta kecenderungan terhadap kontaminasi air. • Perlu dipersiapkan standard B-XX. Standar bahan bakar (termasuk parameter uji, batasan nilai parameter dan metode uji) memberikan jaminan terhadap tingkat kualitas produk dan perlindungan terhadap pengguna bahan bakar. 17 Februari 2015
Balai Rekayasa Disain dan Sistem Teknologi - BPPT Gedung 480 - Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Tangerang Selatan, Banten 15314 Tel : +62-21-7563213 Fax : +62-21-7563273 Email :
[email protected]
24
