Asam palmitat, atau disebut asam heksadekanoat dalam nomenklatur IUPAC, adalah asam lemak yang paling umum ditemukan pada hewan, tumbuhan dan mikroorganisma. Rumus kimianya adalah CH3(CH2)14COOH. Seperti yang ditunjukkan oleh namanya, itu adalah komponen utama minyak dari pohon kelapa (kelapa sawit, inti sawit, dan minyak inti sawit), tetapi juga dapat ditemukan dalam daging, keju, mentega, dan produk susu. Palmitat adalah istilah untuk garam dan ester dari asam palmitat. Anion palmitat adalah bentuk asam palmitat pada pH fisiologis (7,4).
Garam Aluminium asam palmitat dan asam naftenat digabungkan selama Perang Dunia II untuk menghasilkan napalm. Kata "napalm" berasal dari kata asam naftenat dan asam palmitat.
Asam palmitat terutama digunakan untuk memproduksi sabun, kosmetik, dan agen rilis. Aplikasi ini memanfaatkan natrium palmitat, yang umumnya diperoleh melalui saponifikasi minyak sawit. Untuk tujuan ini, minyak kelapa sawit ditreatment dengan natrium hidroksida (dalam bentuk soda kaustik atau lye), yang menyebabkan hidrolisis kelompok ester dalam minyak sawit. Prosedur ini menghasilkan gliserol dan natrium palmitat.
Karena murah dan menambah tekstur makanan olahan (kenyamanan makanan), asam palmitat dan garam natrium palmitat ditemukan digunakan secara luas dalam bahan makanan. Natrium palmitat diizinkan sebagai aditif alami dalam produk organik. Hidrogenasi asam palmitat menghasilkan setil alkohol, yang digunakan untuk memproduksi deterjen dan kosmetik.
Baru-baru ini, sebuah obat antipsikotik long-acting, paliperidone palmitat (dipasarkan sebagai INVEGA Sustenna), digunakan dalam pengobatan skizofrenia, telah disintesis menggunakan ester palmitat berminyak sebagai media rilis pembawa long-acting ketika disuntikkan ke dalam intramuskular. Metode yang mendasari pemberian obat mirip dengan yang digunakan dengan asam dekanoat untuk memberikan obat depot long-acting, khususnya, neuroleptik sebagai haloperidol dekanoat.
REAKSI KIMIA
Asam palmitat dapat dihasilkan dari fraksinasi asam lemak yang diperoleh dari proses pengubahan minyak menjadi asam lemak. Dalam hal ini proses yang digunakan adalah proses hidrolisis. Asam palmitat pada suhu ruang berupa padatan/kristal dengan warna putih. Asam ini memiliki aroma yang khas. Ia sedikit larut dalam air, titik leburnya 63°C dan titik didihnya 352°C.
C3H8(COOR) 3(l) + 3 H2O(l) ====> C3H8O3(l) + 3 RCOOH(l)
Secara umum terdapat 2 metode umum yang dapat digunakan untuk hidrolisis minyak sawit membentuk asam minyak, yaitu :
1).Metode dengan katalisator
Reaksi hidrolisis dapat dijalankan pada tekanan atmosferis dengan bantuan katalisator asam sulfat H2SO4 pada suhu sekitar 100°C. Konversi yang dicapai rendah dan proses pemisahan produk akan lebih sulit karena dibutuhkan alat tambahan untuk memisahkan asam sulfat yang ada.
( Ernesto Bernardini, 1982 )2).Metode tanpa katalisator
Dengan kondisi operasi :
Suhu : 190°C–255°C
Tekanan : 45 atm
Fase : Cair
Reaksi hidrolisis dijalankan pada tekanan 45 atm dengan suhu operasi sekitar 250°C. Konversi hidrolisis dapat mencapai 98%. Dengan reaktor yang berbentuk kolom tinggi Splitting tower maka akan langsung terpisahkan antara fase asam lemak fatty acid dengan fase gliserol-air. Untuk mendapatkan asam palmitat dari campurannya dengan asam lemak yang lainnya yang terdapat pada hasil hidrolisis, dilakukan dengan menara distilasi/fraksinasi yang dioperasikan pada tekanan vakum.
( Ernesto Bernardini, 1982 )URAIAN PROSES
Minyak sawit dari tangki penyimpan (T-01) dipompa sehingga tekanannya naik dari 1 atm menjadi 1,6 atm, selanjutnya dipanaskan di heat exchanger 01 (HE-01) sehingga suhunya naik dari 30°C menjadi 80°C sebelum diumpankan ke dalam menara bleaching (MB-01). Di dalam menara bleaching kotoran-kotoran yang masih terikut dalam minyak sawit diambil oleh bahan isian yang berupa karbon aktif. Minyak sawit yang sudah bersih dan keluar dari menara bleaching selanjutnya dipanaskan di dalam heat exchanger 02 (HE-02) sehingga suhunya naik menjadi 190°C sebelum diumpankan ke dalam Reaktor (R-01).
Minyak sawit diumpankan ke dalam Reaktor pada posisi di atas dasar reactor. Pada saat yang sama air proses yang berasal dari unit utilitas dipompa sehingga tekanan menjadi 45 atm dan dipanaskan di heat exchanger 03 (HE-03) sehingga suhunya naik dari 30°C menjadi 190°C. Air proses ini diumpankan pada bagian bawah dari puncak reactor, sehingga terjadi reaksi antara minyak sawit dan air. Agar suhu reaksi sekitar 250°C dan karena reaksi bersifat endotermis (membutuhkan panas) maka steam dengan tekanan 45 atm diinjeksikan pada 2 titik dengan massa tertentu sehingga konversi hidrolisis bisa mencapai 98% tanpa bantuan katalisator apapun.
Reaktor yang digunakan adalah kolom tegak yang diistilahkan sebagai Splitting Tower. Asam minyak (fatty acid) dengan sebagian air akan keluar dari sisi atas reactor karena rapat massa yang lebih rendah. Di dasar reactor akan diperoleh larutan gliserol dalam air dengan rapat massa yang lebih besar.
Asam minyak dan air yang keluar dari puncak reactor kemudian diumpankan ke dalam Flash drum 01 (FD-01) sehingga air akan menguap dan menyisakan campuran asam minyak tanpa air. Demikian juga dengan hasil bawah reactor diumpankan ke dalam flash drum 02 (FD-02) dimana sebagian besar air akan menguap. Larutan gliserol yang keluar dari FD-02 kemudian diumpankan ke dalam Evaporator (EVA-01) untuk meguapkan sebagian air sehingga akan diperoleh larutan gliserol 80% sebagai produk samping. Larutan glieserol 80% keluar evaporator selanjutnya didinginkan di HE-06 sehingga suhu turun menjadi 40°C sebelum ditampung ke dalam tangki produk samping (T-03).
Campuran asam minyak yang keluar dari FD-01 kemudian dipanaskan didalam heat exchanger 04 (HE-04) sehingga suhunya naik menjadi 276°C kemudian diumpankan ke dalam Menara distilasi 01 (MD-01). Menara distilasi 01 dioperasikan pada tekanan vakum karena tingginya titik didih asam minyak pada tekanan atmosferis. Menara distilasi 01 (MD-01) digunakan untuk memisahkan fraksi asam minyak yang mempunyai titik didih lebih rendah seperti asam miristat, asam palmitat dan asam linoleat dengan sedikit asam oleat dan diperoleh sebagai hasil atas. Hasil atas MD-01 dengan kandungan asam palmitat sebesar 83% selanjutnya didinginkan di dalam Flaker 01 (FL-01) sehingga suhu turun menjadi 40°C dan dalam bentuk padat karena titik beku diatas 40°C. Selanjutnya asam palmitat ini ditampung ke dalam bin (B-01).
Hasil bawah MD-01 yang berupa sebagian besar asam oleat dan asam stearat diumpankan ke dalam menara distilasi 02 (MD-02). Menara distilasi 02 digunakan untuk memisahkan asam oleat dari campurannya dengan asam stearat sehingga diperoleh sebagai hasil atas dengan kemurnian 93%. Asam oleat kemudian didinginkan di heat exchanger 05 sehingga suhu turun menjadi 40°C dan ditampung ke dalam tangki produk (T-02). Sedangkan hasil bawah yang berupa sebagian besar asam stearat dan sisa trigliseride didinginkan di dalam Flaker 02 (FL-02) sehingga suhu turun menjadi 40°C dan dalam bentuk padat karena titik beku diatas 40°C. Selanjutnya asam stearat ini ditampung ke dalam bin (B-02).
DIAGRAM ALIR
DATA UNTUK REAKTOR
Jenis: Reaktor Tabung Tegak dengan aliran lawan arah
Kondisi operasi:
Suhu : ± 250°C
Tekanan : ± 45 atm
Sifat reaksi : endotermis
Kondisi proses : non adiabatis-non isotermal; dengan pemanas berupa steam dengan injeksi langsung
Kinetika reaksi
Reaksi hidrolisis antara trigliserida dengan air sebagai berikut:
C3H8(COOR) 3(l) + 3 H2O(l) ====> C3H8O3(l) + 3 RCOOH(l)
Reaksi hidrolisa minyak nabati merupakan reaksi bolak-balik dengan persamaan kecepatan reaksi :
rA = ko.(Cm .Ca - Cg.Cma / K )
rA
|
= kecepatan reaksi trigliseride, kmol/j.m3
|
Cm, Ca
|
= konsentrasi trigliserid dan air, kmol/m3
|
Cg, Cma
|
= konsentrasi gliserol dan asam minyak, kmol/m3
|
ko
|
= koefisisen kecepatan reaksi overall, m3/j.kmol
|
= 296 x exp (-3894/T)
|
K
|
= konstanta kesetimbangan
|
= exp(33,979-16933/T)
|
T
|
= suhu, K
|
Harga konstanta kecepatan reaksi di atas dihitung dari data yang terdapat pada Ernersto Bernadini, Raw Material and Extraction Techniques, 1983, Vol. I., Publishing House, B.E.Oil, Rome
Data US Patent untuk pembuatan fatty acid dari minyak sawit adalah United States Patent No 2495071, 17 Januari 1950 dengan label Production of glycerin and distilled fatty acids
Data US Patent untuk pembuatan fatty acid dari minyak sawit adalah United States Patent No 2495071, 17 Januari 1950 dengan label Production of glycerin and distilled fatty acids
Tidak ada komentar:
Posting Komentar