Daftar Lupa kata kunci?
Saturday, November 1, 2014 2:14

Beri Rating:

Sebarkan:

  • Lintas Berita Digg Facebook Lintas Berita

Produksi Furfural Dan Turunannya : Alternatif Peningkatan Nilai Tambah Ampas Tebu Indonesia

Ditulis oleh Johanes Anton Witono pada 03-03-2005

Pendahuluan

Tebu merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam di daerah yang memiliki iklim tropis. Di Indonesia, perkebunan tebu menempati luas areal + 232 ribu hektar, yang tersebar di Medan, Lampung, Semarang, Solo, dan Makassar. Dari seluruh perkebunan tebu yang ada di Indonesia, 50% di antaranya adalah perkebunan rakyat, 30% perkebunan swasta, dan hanya 20% perkebunan negara1. Pada tahun 2002 produksi tebu Indonesia mencapai +2 juta ton (Gambar 1).

Tebu-tebu dari perkebunan diolah menjadi gula di pabrik-pabrik gula. Dalam proses produksi di pabrik gula, ampas tebu dihasilkan sebesar 90% dari setiap tebu yang diproses, gula yang termanfaatkan hanya 5%, sisanya berupa tetes tebu (molase) dan air.


Gambar 1. Produksi tebu Indonesia tahun 1996-2002 [2]

Selama ini pemanfaatan ampas tebu (sugar cane bagasse) yang dihasilkan masih terbatas untuk makanan ternak; bahan baku pembuatan pupuk, pulp, particle board; dan untuk bahan bakar boiler di pabrik gula 3, 4. Di samping terbatas, nilai ekonomi yang diperoleh juga belum tinggi. Oleh karena itu, diperlukan adanya pengembangan proses teknologi sehingga terjadi diversifikasi pemanfaatan limbah pertanian yang ada.

Seperti halnya biomassa pada umumnya, ampas tebu memiliki kandungan polisakarida yang dapat dikonversi menjadi produk atau senyawa kimia yang dapat digunakan untuk mendukung proses produksi sektor industri lainnya. Salah satu polisakarida yang terdapat dalam ampas tebu adalah pentosan, dengan persentase sebesar 20-27%5]. Kandungan pentosan yang cukup tinggi tersebut memungkinkan ampas tebu untuk diolah menjadi Furfural. Selain ampas tebu, bahan baku lain yang dapat digunakan untuk memproduksi Furfural adalah : tongkol jagung, sekam padi, kayu, rami dan sumber lainnya yang mengandung pentosan5.

Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas dalam beberapa industri dan juga dapat disintesis menjadi turunan-turunannya seperti : Furfuril Alkohol, Furan, dan lain-lain. Kebutuhan (demand) Furfural dan turunannya di dalam negeri meski tidak terlalu besar namun jumlahnya terus meningkat (Gambar 2). Hingga saat ini seluruh kebutuhan Furfural untuk dalam negeri diperoleh melalui impor. Impor terbesar diperoleh dari Cina yang saat ini menguasai 72% pasar Furfural dunia. Tabel 1 menunjukkan trend harga Furfural di pasar dunia.


Gambar 2. Data historis permintaan Furfural dan Furfuril Alkohol di dalam negeri6


Tabel 1. Trend harga Furfural dan Furfuril Alkohol di beberapa pasar dunia7

Pengembangan industri yang memproduksi Furfural dan turunannya diharapkan dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri sehingga mengurangi angka impor dan meningkatkan nilai investasi di Indonesia. Diharapkan pengembangan industri ini dapat memberi nilai tambah bagi hasil-hasil samping pengolahan hasil pertanian yang tersedia dalam jumlah banyak di Indonesia.

Furfural 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13

Furfural (C5H4O2) atau sering disebut dengan 2-furankarboksaldehid, furaldehid, furanaldehid, 2-Furfuraldehid, merupakan senyawa organik turunan dari golongan furan. Senyawa ini berfasa cair berwarna kuning hingga kecoklatan dengan titik didih 161.7oC, densitas (20oC) adalah 1.16 g/cm3. Furfural merupakan senyawa yang kurang larut dalam air namun larut dalam alkohol, eter, dan benzena. Gambar 2 menunjukkan struktur molekul dari furfural.


Gambar 3. Struktur molekul Furfural

Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas terutama untuk mensintesis senyawa-senyawa turunannya. Di dunia hanya 13% saja yang langsung menggunakan Furfural sebagai aplikasi, selebihnya disintesis menjadi produk turunannya7. Aplikasi Furfural di dunia dapat dilihat pada Tabel 3 dan gambar 4.

Furfural dihasilkan dari biomassa (ampas tebu) lewat 2 tahap reaksi, yaitu hidrolisis dan dehidrasi. Untuk itu digunakan bantuan katalis asam, misalnya: asam sulfat, dan lain-lain. Secara komersial, pembuatan Furfural dapat berlangsung dalam siklus batch maupun kontinyu. Tabel 2 menunjukkan perbandingan kedua proses teknologi tersebut.

ParameterProses BatchProses Kontinyu
Umpan ampas tebu pentosa
Jumlah reaktor 1 2
Kondisi operasiAtmosferik 128-150 oC +68 atm, suhu tinggi
Produk sampingLebih SedikitSdikit
Pemurnian furfuralDistilasi AzeotropikEkstraksi dan Distilasi

Tabel 2. Perbandingan proses batch dan kontinyu

Reaksi utama pembuatan Furfural adalah sebagai berikut :

  • Hidrolisis pentosan menjadi pentosa :
    ………………………..( i )
  • Dehidrasi pentosa membentuk Furfural :
    ………………………..( ii )

Consumption
%
Product synthesised from FurfuralSecond stage synthesis product and their applicationThird stage synthesis product and their application
13%Furfuralsolvent, for refining of lubrication oils, etc. 
64%Furfuryl alcohol
(nitrocellulose, resin, solvent, etc)
Furfuryl resin in metallurgy for making of precision moulds, for gluing substances, etc.
Tetrahydro- furfuryl alcohol
(solvent, plastificator, admixture for fuel, etc)
Dihydropyrane
(important raw product for many syntheses)
Pyridine (solvent), Acroleine, tetrahydropyrane, 4-hydroxyvaleral- dehine, pimelic acid, etc.
16%

7%

FuranTetrahydrofuran
(universal solvent)
for Butadiene extraction, butirolactane, in scents synthesis, plastificator, solvent, etc.
Furoic Acid
(solvent, plastificator)
2-metilfuran (sylvan)
(resin and paint solvent)
for synthesis of medical preparations 
Furfurylaminefor photo materials 
Furoin
(plastificator)
Furil
(insecticide, oxime for Ni, Pd and Re determination)
 
Maleic anhydride
(component of nackers and paints, catalyst for resin synthesis)
for synthesis of plastics 
Succinic acidstimulator for plants 
etc  

Tabel 3. Aplikasi Furfural di dunia

Saat memproduksi Furfural juga terdapat produk samping yang dihasilkan. Jenis hasil samping tersebut dapat berupa glukosa, asam asetat, atau panas. Jenis hasil samping tersebut tergantung pada kondisi operasi yang digunakan serta cara pemisahan yang dilakukan untuk setiap produk.


Gambar 4. Bagan aplikasi Furfural pada beberapa industri

Furfuril Alkohol 8, 13

Furfuril alkohol yang biasa disebut juga 2-furanmetanol atau 2-furilkarbinol, memiliki rumus molekul 2-C4H3O.CH2OH. Furfuril Alkohol adalah senyawa yang paling banyak digunakan sebagai turunan dari Furfural. Furfuril Alkohol diproduksi dalam skala industri dengan cara hidrogenasi Furfural pada fase cair maupun fase uap pada tekanan rendah. Katalis berbasis tembaga lebih dipakai karena lebih selektif dan tidak mempengaruhi hidrogenasi dari cincin.

Furfuril Alkohol paling banyak digunakan sebagai monomer dalam pembuatan serat Furfuril Alkohol, sebagai pelarut aktif dalam berbagai serat sintetik, dan sebagai bahan baku untuk pembuatan senyawa turunan dari Furfuril Alkohol.

Salah satu senyawa turunan yang dihasilkan dari Furfuril Alkohol adalah Tetrahidrofurfuril Alkohol (2-tetrahidrofuranmetanol), yang diproduksi dengan cara hidrogenasi katalitik Furfuril Alkohol pada fasa uap. Tetrahidrofurfuril Alkohol dipakai sebagai pelarut, pembersih, dan pewarna yang diaplikasikan dalam industri cat, pelapisan (coating), pembersih, dan farmasi.

Furan 8, 13

Furan merupakan contoh lain senyawa yang dapat dihasilkan dengan bahan baku Furfural. Furan yang biasa disebut juga Furfuran atau oxole, memiliki rumus molekul C4H4O. Furan diproduksi dengan proses dekarbonilasi Furfural dengan kehadiran katalis logam mulia. Furan dimanfaatkan sebagai bahan kimia pembangun dalam produksi senyawa kimia yang digunakan pada industri farmasi, herbisida, senyawa penstabil (stabilizer), dan sebagai bahan baku dalam pembuatan senyawa turunan dari furan.

Salah satu senyawa yang diproduksi dengan bahan baku Furan adalah Tetrahidrofuran (tetrametilen oksida atau oxolane). Senyawa yang dihasilkan melalui hidrogenasi katalitik dari Furan ini digunakan sebagai pelarut untuk polivinil klorida (PVC), polivinilidene klorida, beberapa serat poliuretan yang diaplikasikan pada proses pelapisan dan perekat.

Tambahan


Gambar 5. Contoh diagram alir pembuatan Furfural – Siklus Batch
(Latvia Patent No. 11032 and No. 11950)


Gambar 6. Contoh diagram alir pembuatan Furfural – Siklus Kontinyu
(From French Patent No. 1/084.554)


Tabel 4. Contoh pabrik di dunia yang memproduksi Furfural

Referensi

  1. ____, Kantor Pemasaran Bersama PTPN, http://www.kpbptpn.com
  2. ____, 2003, Perkebunan Tebu Indonesia, Departemen Pertanian.
  3. ____, Paradigma Baru Bagi Limbah, Kompas 12 Juli 2000.
  4. ____, 1990, CIC : Kertas dan Pulp, Jakarta.
  5. Shleser, Robert Dr., 1994, Ethanol Production in Hawaii, State of Hawaii.
  6. ____, 1999, Volume dan Nilai Ekspor Bahan Kimia Indonesia, Dirjen IKAH Depperindag RI.
  7. Katkeviés, Juris DR.chem., DR. Ilma Ruduš,sc. oec, 1998, Pre-Feasibility Study For Furfural Production, Latvian Development Agency.
  8. Kirk-Othmer, 1995, Furan Derivatives : Supplement Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons.
  9. Zeith, Karl J, Fortuitous Radical Reactions in Furfural and Charcoal Reactors, Chemical Innovation Magazine, March 2000.
  10. ____, International Furan Technology, Ltd.,http://www.ift.co.za
  11. US. Pat. 4,553,743 (10 April 1990) Madeiros, et al
  12. J.A. Ramirez, dkk., 2002, Kinetic Study of The Acid hydrolysis of Sugar Cane Bagasse, Journal Of Food Engineering 55 page 309-318.
  13. ____, Westpro Technologies,http://www.westprochem.com

Kata Pencarian Artikel ini:

furfural adalah, Senyawa furfural, diagram alir proses pembuatan etanol, produksi furfural, pengertian furfural, gambar diagram alir produksi, furfural-kimia, diagram alir pembuatan kertas, diagram alir pabrik pupuk, diagram alir limbah industry tebu
Artikel ini termasuk kategori: Teknologi Tepat Guna dan memiliki 7 Komentar sejauh ini .
Resep Makanan

Anda dapat mengirimkan komentar , atau taut balik dari situs pribadi .

7 Komentar untuk “Produksi Furfural Dan Turunannya : Alternatif Peningkatan Nilai Tambah Ampas Tebu Indonesia”

  • sonys says:

    Pak apa ada artikel yang lain, tolong saya diberi sebuah artikel atau referensi buat penelitian saya di teknik kimia, tentang pengolahan atau analisa bahan makanan. Terima kasih atas bantuanya.

  • hadi tirta says:

    mas bisa bantu mendapatkan artikel usaha tebu ? mengolah jadi gula dengan cara sederhana dan pabrikan, modal kerja minimal. dan apakah tanah di Kalimantan Timur cocok untuk mendapat tebu unggulan…. ? itu saja dulu terimakasih banyak atas atensi dan jawabannya.

  • swista says:

    makasih atas infonya

  • deni, unimal says:

    tolong lah yang thu industri apa aja yang menggunakan fufural

  • saud Richy says:

    kalau mau beli standard furfural dan hidroxymetil furfural d mana ya. apa bisa memesan di situs ini. kalau ada info tolong dari situs ini or temen2 yang membaca tolong di informasikan ya. Penting untuk penelitian bisa di bales ke email saya saudpurba@yahoo.com Terimakasih

  • rina says:

    maaf.bisakah membantu untuk mengetahui manfaat frmentasi ampas tebu terhadap tanaman?
    trims,,tolong balas di email saya

  • david says:

    pak da ngak jurnal mengenai hidrolisi ampas tebu menjadi furfural dngan katalis basa…?
    trima kasih

Beri Komentar

Anda Member Chem-is-try.org? Silahkan login disini
Belum menjadi member? Beri komentar disini:

(wajib)

(wajib) (tidak dipublikasi)





Anda dapat menggunakan tag XHTML berikut: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>