Synthesis of diesel-like hydrocarbon from Jatropha oil through catalytic pyrolysis

Abstract

Due to economical, social and ecological reason, several studies have been done in order to obtain alternative fuel sources. In this respect, fermentation, trans-esterification and pyrolysis if biomass have been proposed as alternative solutions. Among these different approaches, pyrolysis seems to be a simple and efficient method fuel production. Pyrolysis, assisted by solid catalysts, has also been reported and it was recognized that the product selectivity is strongly affected by the presence and the nature of heterogeneous catalysts. The catalytic pyrolysis of straight Jathropha curcas oil (SJO) over nanocrystalline NiO/Al₂O₃3 at 475 ^OC was studied. NiO/Al₂O₃ catalyst was used in pyrolysis for purpose of selectively cracking of triglyceride. Nanocrystalline NiO/Al₂O₃ was prepared by simple heating method with polymer solution as growth inhibitor. The liquid product (bio-oil) were analyzed by GC-FID and FTIR, showing the formation of carboxylic acids, paraffin, olefins, and ketones. Measured physical properties of bio-oil is comparable to those specified for diesel oil.

Keywords: SJO, nanocrystalline, simple heating method, catalytic pyrolysis, bio-oil

Abstrak

Adanya pertimbangan keekonomian, sosial, dan ekologi, menyebabkan dilakukannya penelitian guna mendapatkan sumber bahan bakar alternatif. Berkaitan dengan hal tersebut, maka reaksi-reaksi seperti permentasi, transesterifikasi dan pirolisis dari biomasa telah digunakan sebagai alternatif solusi. Diantara pendekatan-pendekatan yang berbeda tersebut, pirolisis merupakan metode yang sederhana dan efesien untuk menghasilkan bahan bakar. Pirolisis, yang dibantu dengan katalis padat, telah juga dilaporkan dan diketahui bahwa selektifitas produknya sangat dipengaruhi oleh kehadiran dan sifat dari katalis-katalis heterogen yang digunakan. Pirolisis berkatalis dari minyak jarak pagar (straight Jathropha curcas oil, SJO) melalui nanokristal NiO/Al₂O₃ pada suhu 475 ^OC telah dilakukan percobaanya. Katalis NiO/Al₂O₃ digunakan dalam pirolisis dengan tujuan untuk perengkahan selektif dari trigliserida. Nanokristal NiO/Al₂O₃ dibuat dengan menggunakan metode simple heating dengan pelarut polimer sebagai penghambat pertumbuhan. Produk cair yang dihasilkan (bio-oil) telah dianalisa dengan menggunakan GC-FID dan FTIR, memperlihatkan adanyanya gugus asam-asam karboksilat, parafin, olefin dan keton. Sifat fisik yang diukur dari biooil dapat diperbandingkan kesetaraanya dengan spesifikasi dari minyak solar.

Kata kunci: SJO, nanokristal, metode simple heating, pirolisis berkatalis, bio-oil