e-ISSN Number 2655 2967

## Journal of Chemical Process Engineering
Volume 7 Nomor 2 (2022) SINTA Accreditation Number 10/E/KPT/2019 Published by Corresponding Author Department of Chemical Engineering m.fatimura@univpgri-palembang.ac.id Faculty of Industrial Technology Universitas Muslim Indonesia, Makassar Address Jalan Urip Sumohardjo km. 05 (Kampus 2 UMI) Journal History Makassar- Sulawesi Selatan Paper received : 11 September 2022 Phone Number Received in revised : 19 November 2022 +62 852 5560 3559 Accepted 28 November 2022
+62 823 4988 0792

## Pirolisis Katalitik Minyak  Pelumas Bekas Menjadi Bahan Bakar Cair Menggunakan Zeolit Alam
( Catalytic Pyrolysis Of Used Lubricant Oil Into Liquid Fuel Using Natural
Zeolite )
Reno Fitriyanti, Muhrinsyah Fatimura * , Rully Masriatini
Program Studi Teknik Kimia Universitas PGRI Palembang , Jl.Jend Ahmad Yani  Kelurahan  9/10  Ulu, 30251
Palembang
Kata Kunci: Minyak pelumas; Zeolit; Pirolisis.
Key Words : lubricating oil; Zeolite; Pyrolysis.

## Inti Sari
Minyak  pelumas  bekas  merupakan  limbah  yang  dihasilkan  kendaraan  bermotor  yang jumlah  buangannya  sangat  besar  terutama  dikota  besar.  Apabila  terpapar  akan membahayakan  dan  menyebabkan  masalah  dalam  lingkungan..  Berbagai  metode pengolahan  minyak  pelumas  bekas  seperti  acid-clay, Distilasi  Thin  Film  Evaporation– Hydrofinishin g  dan  Pirolisi.  Penelitian  dilakukan  untuk  mengetahui    konversi  minyak pelumas  bekas    menjadi  minyak    serta  mengetahui  karekteristik  produk  cair  yang dihasilkan. Minyak pelumas dipanaskan melalui metode pirolisis hingga mencapai suhu 250 0 C dengan banyak umpan 125 ml dengan variasi ratio (w/w)  antara umpan dan zeolit alam 1:0 , 1:0.25, 1:0,5, 1:0.75 yang berupa batuan kecil  yang telah dihaluskan sebesar 40  mesh..  Sebelum  digunakan.  zeolit    alam  terlebih  dahulu  diaktivasi  menggunakan NaOH  10%(w/w).  Cairan  minyak  yang  dihasilkan  kemudian  di  analisa  berupa  Initial Boilling  Point  (IBP),  densitas,  viskositas,  flash  point    dan  four  point,  specific  gravity. Hasil  penelitian  pirolisis  minyak  pelumas  didapat  produk  cair  sebanyak  43,7  ml,65  ml, 77 ml dan 108,3ml. Penggunaan ratio katalis 1:0.75 menghasilkan produk cair terbanyak yaitu  sebesar  108,3  ml  atau    87%.  Dengan  karakteristsik  minyak  yang  didapat  yaitu Initial Boilling Point 185 o C, berat  jenis 835 kg/m 3 , viskositas 02.58 mm 2 /s 30 C ; 02.58 mm 2 /s  40  C,  flash  point  55 0 C  dan  pour  point.  <  0 o C  specific  gravity  0.835.  Dapat disimpulkan Pirolisis  minyak pelumas bekas dengan  menggunakan  katalis  zeolit alam dapat  menghasilkan  minyak    dengan  karakteristik    produk  yang  dihasilkan    mendekati minyak solar.

## Abstract
Used lubricating oil is a waste produced by motorized vehicles with a large amount of waste, especially in big cities. When exposed it will endanger and cause problems in the environment.  Various  methods  of  processing  used  lubricating  oils  including  acid-clay, Distillation  Thin  Film  Evaporation-Hydrofinishin  and  Pyrolysis.  This  study  aims  to determine  the  conversion  of  used  lubricating  oil  into  oil  and  determine  the
characteristics of the resulting liquid product. This research uses a pyrolysis process by heating  the  lubricating  oil  to  a  temperature  of  250 0 C  with  a  lot  of  125ml  bait  with variations in the ratio between the bait and natural zeolite 1: 0, 1: 0.25, 1: 0.5, 1: 0.75 in the form of small rocks that have been crushed by 40 mesh .. Before use. Natural zeolites are first activated using 10% NaOH (w / w). The resulting oil liquid is then analyzed in the  form  of  Initial  Boilling  Point  (IBP),  density,  viscosity,  flash  point  and  four  point, specific gravity. The results of the study showed that the resulting liquid products were 43.7 ml, 65 ml, 77 ml and 108.3 ml. The use of catalyst ration 1: 0.75 gives maximum results,  namely  108.3  ml  of  liquid  products  or  87%.  With  the  characteristics  of  oil obtained  Initial  Boilling  Point  185 0 C,  density  835kg  /  m 3 ,  viscosity  02.58  mm 2 /s  30 0 C;
02.58 mm 2 /s 40 0 C, flash point 55 0 C and pour point. <0 oC specific gravity 0.835. It can be  concluded  that  catalytic  pyrolysis  of  used  lubricating  oil  with  natural  zeolites produces valuable liquid products as fuel. From the analysis of the characteristics of oil produced close to diesel oi.l .

## PENDAHULUAN
Pertumbuhan kendaraan bermotor di Indonesia yang  sangat  pesat  didukung  oleh  tidak  adanya kebijakan  pembatasan  pembelian  kendaraan  oleh pemerintah serta kemudahan mendapatkannya dengan sistem  kredit.  Kondisi  ini  menyebabkan  penggunaan minyak pelumas semakin meningkat untuk kendaraan bermotor baik motor maupun mobil. Minyak pelumas yang sudah dipakai merupakan limbah dari kendaraan bermotor.  Limbah  dari  minyak  pelumas  termasuk kedalam  limbah  berbahaya  dan  beracun  (B3)  yang perlu  mendapatkan  penanganan  khusus.  Limbah  oli bekas  yang  tidak  diolah  dengan  baik  dapat  berakibat terhadap  lingkungan  dan  manusia  [1].  Kandungan logam  Fe  yang  biasanya  terdapat  didalam  minyak pelumas  bekas  dapat  mengganggu  lingkungan  dan kesehatan manusia [2].  Pemakaian mesin motor yang selalu  beroperasi  membuat  kerja  minyak  pelumas mengalami  gesekan  dan  bercampur  dengan  kotoran yang  dihasilkan  akibat  gesekan  dengan  mesin. Minyak  pelumas  hasil  pengoperasin  mesin  motor disebut juga dengan oli  bekas, partikel  yang  abrasive akan  terjadi  jika  didiamkan  terlalu  lama  sehingga merugikan    dikarenakan    efektifitas  minyak  pelumas menurun  [3].    Minyak  pelumas  bekas  yang  masuk kedalam  tanah  dan    bercampur  dengan  air  tanah sehingga  terkontaminasi  dan  merusak  kandungan  air tanah,  merupakan  salah  satu  sumber  polutan  yang dapat  membunuh  mikroorganisme  dan  mengganggu sistem oksidasi biologi lingkungan. Oli yang kebadan tanah  menyebabkan  matinya  mikroba-mikroba  yang ada  didalam  tanah  diakibatkan  dari  tercecernya  atau tumpah  ketanah  oli  bekas,  dikarenakan  adanya kandungan  senyawa  dalam  oli  bekas  yang  bersifat toksik  dan  karsiogenik  karena  mengandung  unsur
logam  berat  [4].  Dari  dampak  yang  ditimbulkan akibat  dari  penggunaan  minyak  pelumas  bekas  maka perlu ada pengolahan   yang khusus untuk  menangani limbah  minyak  pelumas  bekas  tersebut. Campuran minyak  pelumas  dasar  biasanya  menjadi  komposisi penyusun  minyak  pelumas  sehingga  pemanfaatan minyak  pelumas  bekas    dapat  menjadi  alternatif dalam  menghasilkan    sumber-sumber    energi.  Hasbi, Persentase  campuran  yang  terdapat  dalam  pelumas bekas  sangat  mempengaruhi  karakateristik  massa jenis  dan  viskositasnya  [5].  Persentase  nilai  massa jenis  dan  Viskositas  minyak  pirolisis  menggalami peningkatan  dibandingkan  campuran  minyak  oli bekas[6]. T ujuan  proses  recycling  dan  refining minyak  pelumas  bekas  adalah    meningkatkan  mutu sehingga menjadi produk-produk yang dapat digunakan Kembali dan untuk proses pembakaran [7].
Zeolit  adalah    batu  mineral  yang  terdiri  dari Kristal  alumino  silikat  terhidrasi  yang  mengandung alkali  tanah    atau  kation  alkali  sehingga  zeolite  yang dapat menyerap air secara reversible.   Air dan kation dapat  mengisi  struktur  zeolit  yang  berongga  yang memiliki ukuran pori tertentu dan dapat dipertukarkan.  Dilihat  dari  sifatnya  tersebut  zeolite dapat digunakan sebagai katalisator,  bahan,penyerap, penukar  ion,  dan  penyaring  molecular  [8].    Zeolit alam  yang  kandungannya  berlimpah    di  Indonesia sangat  baik  untuk  dikembangkan  sebagai  katalis dalam proses pirolisis. Pengaktifan zeolite merupakan salah  satu  cara  untuk  meningkatkan  fungsinya    [9] dan  untuk  mendapatkan  zeolit  sesuai  dengan  yang diinginkan  perlu  dilakukan  preparasi.  Dengan  cara mengaktivasi zeolit alam  secara fisika maupun secara kimia.  Untuk  Aktivasi  fisika  dapat  dilakukan  dengan pengecilan size , sieving ,  untuk  mengurangi  kadar  air
Reaktor
di zeolit alam dilakukan pemanasan  pada suhu tinggi, memperbesar  pori  dan  menghilangkan  impurities organik.  Pengasaman  adalah  salah  satu  cara  untuk mengaktivasi  katalis  zeolit  secara  kimia  bertujuan menghilangkan  impurities  organik,  serta  menaikkan suasana  asam  dapat  meningkatakan  aktivasi  dari zeolit alam sebagai katalis  [10].
Metode  pirolisis  merupakan  salah  satu  metode yang  digunakan    untuk  mengolah  kembali  minyak pelumas  bekas  menjadi  bahan  bakar.  Pirolisis bertujuan  untuk  mendapatkan  produk  cair  yang bernilai  dengan  menggunakan  katalis  atau  tanpa katalis.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  memanaskan minyak  pelumas  bekas  selama    satu  (1)  jam  hingga suhu  250  °C.  Penelitian  ini  bertujuan  mengetahui karakteristik  produk  cair  yang  dihasilkan  sebagai hasil  pirolisis  minyak  pelumas  bekas  serta  pengaruh katalis terhadap produk yang dihasilkan.  Selanjutnya, sifat-sifat fisik produk cair yang terdiri atas sifat  IBP, densitas,  viskositas,  flash  point  dan  four  point, dibandingkan  dengan  sifat-sifat  bahan  bakar  yang mendekati .

## METODE PENELITIAN

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  digunakan  seperangkat  alat pirolisis  (dapat  dilihat  pada  Gambar  1),  furnace, kondenser 30-110 o C, timbangan digital 1000g/0,01 g, termometer Hg, flash point PM, pour point ASTM D 97 dan viscositas kinematic .
Bahan  pada  penelitian  ini  menggunakan buangan  pelumas  bekas  dari  bengkel  motor sekitaran kampus Universitas PGRI Palembang, NaOH (Merck 1.06498.1000, 10%), Zeolite Alam.

## Prosedur Penelitian
Variabel  tetap  pada  penelitian  ini  yaitu  suhu pirolisis,  waktu  pirolisis,    Variabel  tidak  tetap  yaitu rasio umpandan katalis. Prosedur penelitian dilakukan melalui  beberapa  tahap  yaitu  preparasi  zeolite  alam, pirolisis  dan  pengukuran  karakteristik  produk  cair yang  dihasilkan  sebagai  hasil  pirolisis  minyak pelumas bekas.
Pada  tahap  preparasi  katalis,  zeolite  alam ditumbuk  menjadi  serbuk  hingga  memiliki  kisaran ukuran  partikel  40  mesh.  Selanjutnya,  zeolite  yang telah  direndam  dalam  akuadest  dan  dikeringkan, diaktivasi  dalam  larutan  NaOH  10%  (w/w)  dan dipanaskan pada  suhu 120 0 C.
Pada  tahap  pirosilis,  sebanyak  125  ml  minyak pelumas  bekas  dimasukkan  kedalam  reactor  dengan menambahkan  katalis  zeolite  dengan  ratio  umpan terhadap  katalis  1:0.25  kedalam  reaktor,  pompa kondenser  dicek  dalam  keadaan  berjalan.  Pemanas pirolisis  disetting  pada suhu 250◦C. Hasil  penguapan dialirkan  ke  pipa  kondensor  untuk  mengubah  uap yang  terbentuk  menjadi  produk  dalam  wujud  cair. Pengamatan  dilakukan  selama  satu  jam  dan dihentikan  setelah  tidak  ada  lagi  kondesat  yang terbentuk. Reaktor didinginkan agar dapat mengambil sisa    dari  minyak  pelumas  didalam  reaktor.  Setelah reaktor  dingin  lakukan  perhitungan  sisa  minyak pelumas    dan  hitung  produk  yang  didapat  agar mengetahui  ada  losses  yang  terjadi  atau  tidak terhadap proses  pemanasan (Gambar 1). Selanjutnya dengan  cara  yang  sama  melakukan  dengan  ratio umpan dengan katalis  1:0.5 dan  1:0.75 .
Uji  karakteristik  produk  cair  yang  dihasilkan sebagai  hasil  pirolisis  minyak  pelumas  bekas  terdiri dari Initial  Boilling  Point (IBP),  berat  jenis, viskositas, flash point, pour point , spesifik gravity.
2
Gambar 1 . Rangkaian Alat Penelitian
Keterangan Gambar :
1.Furnace                4. Tangki Air Pendingin
2.Reaktor Pirolisis  5. Tangki Penampungan Minyak 3.Kondensor           6.Pompa Sirkulasi Air Pendingin
1 4 6 3 3 5

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  pirolisis  minyak  pelumas  bekas  yang didapatkan  terdiri atas uap  yang tidak terkondensasi, produk cair, dan  residu padat. Dalam hal ini uap atau gas yang tidak dapat dikondensasikan tidak dianalisis karena persentase massa lebih sedikit jika dibandingkan  dengan  produk  cair  yang  dihasilkan. Residu  padat  pada  bagian  bawah  kolom  reaktor bercampur dengan katalis dimana katalis yang semula kehijauan menjadi    hitam  sehingga katalis yang telah digunakan  tidak  dapat  digunakan  lagi.  Hasil  produk pirolisis  juga  dipengaruhi  oleh  rasio  penggunaan katalis  karena  permukaan  pori  katalis  memiliki  sisi aktif yang asam untuk melakukan proses perengkahan [11].  Proses  dekomposisi  semakin  cepat  dikarenakan jumlah pori katalis semakin banyak, tetapi jika terlalu banyak jumlah katalis yang digunakan akan terbentuk produk gas yang berlebih  [12].
Gambar 2 . Hasil produk Proses Pirolisis Katalitik
Dari  hasil  yang  didapat  (Gambar  2)  dengan pembanding  tanpa  menggunakan  katalis,  minyak yang  dihasilkan  lebih  sedikit  dibandingkan  dengan katalis.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari  beberapa  variasi ratio katalis yang dilakukan kecenderungan mendapatkan  minyak  semakin  banyak  dengan  ratio yang paling baik  yaitu 1:0,75 dengan produk minyak sebesar  75,2  %  .    Pada  gambar  2.  peningkatan  ratio katalis  zeolit  alam  dapat  menaikan  persen yield ,  ini dikarenakan  didalam  zeolit  alam terdapat  luas permukaan  dan  pori-pori,  pada  pori-pori  situs  aktif tempat  terjadi  proses  adsorbsi,  sehingga  dapat menurunkan  suhu  reaksi  pada  proses  pirolisis sehingga  persen yield yang  dihasilkan  semakin banyak  [13]  . Laju  reaksi  dapat  terjadi  dengan  cepat dengan  bantuan  katalis  dan  dapat  mendorong selektivitas produk yang diinginkan [14].
Dari  gambar  3  hasil  analisa  bahan  bakar  cair yang  di  hasilkan  dari  data  yang  didapatakan  untuk spesifik  gravity, pour  point , flash  point ,  viskositas  , berat  jenis  dan Initial  Boiling  Point (IBP)  cairan minyak  yang  dihasilkan  mendekati  karakteristik  dari bahan bakar minyak solar 48 (Tabel 1).
Gambar 3 . Karakterisik Produk yang dihasilkan
Tabel 1 .  Spesifikasi produk Minyak solar 48 No Karakteristik Satuan Minyak Solar 48 Min Maks 1 Specific Gravity @60/60ºF - 0,820 0,870 2 Flash Point °C 52 - 3 pour point °C - 18 4 Initial Boiling Point °C - 370 5 Viskositas @40 °C mm/s 2 4.5 6 Berat Jenis  @ 15 °C kg/m 3 815 870
(Sumber : [15])

## KESIMPULAN
Dari  hasil  pirolisis  minyak  pelumas  bekas dengan menggunakann katalis zeolit alam  didapatkan produk  yang  dapat  digunakan    sebagai  bahan  bakar. Ratio  umpan  dan  zeolit  mempengaruhi    terhadap produk  yang  dihasilkan    dimana  dari    ratio  1:  0.75 yang paling baik sebanyak 108,3 ml dari total umpan 125  ml.  Sifat  fisik  dari  cairan  yang  dihasilkan  dari minyak pelumas bekas memenuhi sifat dari salah satu produk yang ada di pasaran yaitu minyak solar .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  terutama  ditujukan  kepada Universitas  PGRI  Palembang  yang  sudah  mendanai penelitian  ini  dan  juga    kepada  laboratorium  teknik kimia  universitas  PGRI  Palembang  yang  membantu pelaksanaan penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  Nindyapuspa  and  T.  Alfiah,  “Penurunan Kadar  Cu  Dalam  Proses  Solidifikasi  Limbah Oli  Bekas  15%  Menggunakan  Semen Portland  dan  Bentonit,” Semin.  Nas.  Sains dan Teknol. Terap. , p. 303, 2018.
[2] L. Ni’mah, F. Fyanidah, and M. D. Maulana, “Pengolahan  Limbah  Minyak  Pelumas dengan Menggunakan Metode Elektro koagulasi,” J. Chem. , vol. 4, no. 1, pp. 21–26, doi: 10.26555.
[3] M.  Mara  and  A.  Kurniawan,  “Analisa Pemurnian  Minyak  Pelumas  Bekas  Dengan Metode Acid and Clay,” Din. Tek. Mesin , vol.
5, no. 2, pp. 106–112, 2015, doi: 10.29303/d.v5i2.36.
[4] R.  F.  Laili,  “Fitoremediasi  Limbah  Minyak Pelumas  (Oli)  Menggunakan  Rumput  Gajah (Pennisetum Purpurem,” 2016.
[5] M.  Hasbi,  L.  Laome,  P.  Aksar,  and  L.  A. Darsono,  “Pemanfaatan  Minyak  Oli  Bekas Sebagai  Bahan  Bakar  Alternatif,” Pros. Semin.  Nas.  Teknol.  Terap.  Inov.  dan Rekayasa  ISBN  978-602-51407-1-6.  Univ. Halo Oleo. Kendari , vol. 2, no. 3, 2017, doi: 10.55679.
[6] L.  A.  D.  Asidu,  M.  Hasbi,  and  P.  Aksar, “Pemanfaatan  Minyak  Oli  Bekas  Sebagai Bahan Bakar Alternatif Dengan Pencampuran Minyak  Pirolisis,” J.  Enthalpy ,  vol.  2,  no.  3,
2017, doi: 10.55679.
[7] G. W. Ramadhan and B. Basyirun, “Pengaruh Tekanan Udara Terhadap Temperatur Pembakaran Oli Bekas pada Kompor,” J. Din. Vokasional Tek. Mesin , vol. 5, no. 2, pp. 163– 168, 2020, doi: 10.21831/dinamika.v5i2.34804.
[8] N.  Nurlela  and  H.  Husnah,  “Pengaruh Penambahan  Zeolit  Terhadap  Penurunan Amoniak Dalam Limbah Cair Industri Karet,”
J.  Redoks ,  vol.  4,  no.  2,  p.  32,  2019,  doi: 10.31851/redoks.v4i2.3555.
[9] D.  G.  Ramadhani,  N.  F.  Fatimah,  A.  W. Sarjono,  H.  Setyoko,  and  N.  D.  Nuhayati, “Sintesis  Ni/Zeolit  Alam  Teraktivasi  Asam
Sebagai  Katalis  Pada  Biodiesel  Minyak  Biji Ketapang,” J.  Kim.  dan  Pendidik.  Kim. ,  vol.
2, no. 1, pp. 72–79, 2017, doi: 10.20961.
[10] R.  Pratiwi  and  W.  Dahani,  “Pengaruh penggunaan katalis zeolit alam dalam pirolisis limbah  plastik  jenis  hdpe  menjadi  bahan bakar  cair  setara  bensin,” Semin.  Nas.  Sains dan  Teknol.  Fak.  Tek.  Univ.  Muhammadiyah Jakarta , vol. 1, no. 1, pp. 1–5, 2015.
[11] R. Ermawati, I. Rumondang, E. Oktarina, D. , Naimah Siti Balai Besar Kimia dan Kemasan JlBalai  Kimia  No,  and  J.  Timur,  “Pengaruh Residue Catalytic Cracking (RCC) Dan Zeolit Terhadap  Kualitas  Crude  Oil  Hasil  Pirolisis Limbah  Plastik  Polietilena  (Pyrolysis  of Polyethylene  Waste:  Effect  of  Residue Catalytic,” pp. 47–54, 2016.
[12] P.  Basu, Biomass  gasification  and  pyrolysis: Practical  design  and  theory ,  Third  edit. Amsterdam:  Akademic Press. Elsevier, 2018. doi: 10.1016/C2016-0-04056-1.
[13] M.  T.  A.  Rahman,  S.  Daud,  and  M.  Reza, “Pengaruh  Suhu  Dan  Persen  Katalis  Zeolit Terhadap  Yield  Pirolisis  Limbah  Plastik Polypropylene (PP),” J. FTEKNIK , vol. 4, no.
2, pp. 1–7, 2017.
[14] M.  R.  Rahman,  M.T.  Abdul  ,  Syarfi  Daud, “Pengaruh  Suhu  Dan  Persen  Katalis  Zeolit Terhadap  Yield  Pirolisis  Limbah  Plastik Polypropylene (PP),” J. FTEKNIK , vol. 4, no.
2, pp. 1–7, 2017.
[15] Kementerian  Energi  dan  Sumber  Daya Mineral  Republik  Indonesia, Standar  dan Mutu  (spesifikasi)  bahan  bakar  minyak  jenis solar  yang  dipasarkan  didalam  negeri Nomor.  28.K  /  10  /  DJM.T  /2016 .  Jakarta: Kementerian Energi dan sumber daya mineral Republik Indonesia, 2016.