minyak bumi - WordPress.com


Minyak bumi dan gas alam diduga berasal dari
jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang
mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Dugaan
tersebut didasarkan pada kesamaan unsur-unsur
yang terdapat dalam bahan tersebut dengan
unsur-unsur yang terdapat pada makhluk hidup.
Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar laut,
kemudian ditutupi oleh lumpur yang lambat laun
mengeras karena tekanan lapisan diatasnya
sehingga berubah menjadi batuan. Sementara itu
bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa organisme
itu sehingga menjadi minyak bumi dan gas yang
terperangkap di antara lapisan-lapisan kulit bumi.

Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini
membutuhkan waktu yang sangat lama.
Bahkan sepanjang umur kita pun belum cukup
untuk membuat minyak bumi dan gas. Jadi
kita harus melakukan penghematan dan
berusaha mencari sumber energi alternatif.









Minyak bumi hasil pengeboran masih berupa minyak
mentah (crude oil) yang kental dan hitam. Crude oil ini
terdiri dari campuran hidrokarbon yaitu
Alkana
Senyawa alkana yang paling banyak ditemukan adalah noktana dan isooktana (2,2,4-trimetil pentana)
Hidrokarbon aromatisDiantaranya adalah etil benzene
Sikloalkana Antara lain siklopentana dan etil sikloheksana
Belerang (0,01-0,7%)
Nitrogen (0,01-0,9%)
Oksigen (0,06-0,4%)
Karbon dioksida [CO2]
Hidrogen sulfida [H2S]


Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah
permukaan laut. Minyak bumi diperoleh dengan
membuat sumur bor. Minyak mentah yang
diperoleh ditampung dalam kapal tanker atau
dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki atau ke
kilang minyak.
Minyak mentah (cude oil) berbentuk cairan kental
hitam dan berbau kurang sedap. Minyak mentah
belum dapat digunakan sebagai bahan bakar
maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus
diolah terlebih dahulu. Minyak mentah
mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan
jumlah atom C-1 sampai 50. Titik didih
hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya
jumlah atom C yang berada di dalam molekulnya.


Oleh karena itu, pengolahan minyak bumi
dilakukan melalui destilasi bertingkat, dimana
minyak mentah dipisahkan ke dalam
kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih
yang mirip.
Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi
digambarkan sebagai berikut:

Minyak mentah

Penyimpanan

Penghilangan garam

Destilasi Fraksinasi

Fraksi berat dan ringan

Proses Hidrokarbon

Produk Akhir Minyak Bumi

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak
bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya.
Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mulamula minyak mentah dipanaskan dalam aliran
pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ±
370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan
tersebut kemudian masuk kedalam kolom
fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya
berada pada sepertiga bagian bawah kolom
fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan
dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan
steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).
Minyak mentah yang menguap pada
proses destilasi ini naik ke bagian atas
kolom dan selanjutnya terkondensasi pada
suhu yang berbeda-beda. Komponen yang
titik didihnya lebih tinggi akan tetap
berupa cairan dan turun ke bawah,
sedangkan yang titik didihnya lebih
rendah akan menguap dan naik ke bagian
atas melalui sungkup-sungkup yang
disebut sungkup gelembung. Makin ke
atas, suhu yang terdapat dalam kolom
fraksionasi tersebut makin rendah,
sehingga setiap kali komponen dengan
titik didih lebih tinggi akan terpisah,
sedangkan komponen yang titik didihnya
lebih rendah naik ke bagian yang lebih
atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga
komponen yang mencapai puncak adalah
komponen yang pada suhu kamar berupa
gas. Komponen yang berupa gas ini
disebut gas petroleum, kemudian
dicairkan dan disebut LPG (Liquified
Petroleum Gas).

Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa
hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul
senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini
adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi
bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas
dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin
sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang
dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100
diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang
mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan
oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat
anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan
dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana.
Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul
hidrokarbon.


a. Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan
penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang
rendah.
Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking
adalah sebagai berikut :

b. Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan
penggunaan katalis. Katalis yang digunakan
biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari
perengkahan katalitik melalui mekanisme
perengkahan ion karbonium. Mula-mula
katalis karena bersifat asam menambahkna
proton ke molekul olevin atau menarik ion
hidrida dari alkana sehingga menyebabkan
terbentuknya ion karbonium :


c. Hidrocracking
Hidrocracking merupakan kombinasi antara
perengkahan dan hidrogenasi untuk
menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi
tersebut dilakukan pada tekanan tinggi.
Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah
bahwa belerang yang terkandung dalam
minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang
kemudian dipisahkan.

Reforming adalah perubahan dari bentuk
molekul bensin yang bermutu kurang baik
(rantai karbon lurus) menjadi bensin yang
bermutu lebih baik (rantai karbon
bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki
rumus molekul yang sama bentuk strukturnya
yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga
disebut isomerisasi. Reforming dilakukan
dengan menggunakan katalis dan pemanasan.


lkilasi merupakan penambahan jumlah atom
dalam molekul menjadi molekul yang lebih
panjang dan bercabang. Dalam proses ini
menggunakan katalis asam kuat seperti
H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis).
Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:
RH + CH2=CR’R’’ R-CH2-CHR’R”



Polimerisasi adalah proses penggabungan
molekul-molekul kecil menjadi molekul
besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut
:
M CnH2n Cm+nH2(m+n)
Contoh polimerisasi yaitu penggabungan
senyawa isobutena dengan senyawa isobutana
menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu
isooktana.






Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara
menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating
adalah sebagai berikut :
Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan
pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.
Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan
warna.
Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat
molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan
minyak pelumas dengan pour point yang rendah.
Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan
untuk minyak pelumas
Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur
belerang.

Proses blending adalah penambahan bahanbahan aditif kedalam fraksi minyak bumi
dalam rangka untuk meningkatkan kualitas
produk tersebut. Bensin yang memiliki
berbagai persyaratan kualitas merupakan
contoh hasil minyak bumi yang paling banyak
digunakan di barbagai negara dengan berbagai
variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin
yang baik, terdapat sekitar 22 bahan
pencampur yang dapat ditambanhkan pada
proses pengolahannya.

Diantara bahan-bahan pencampur yang
terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL
berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin.
Demikian pula halnya dengan pelumas, agar
diperoleh kualitas yang baik maka pada proses
pengolahan diperlukan penambahan zat aditif.
Penambahan TEL dapat meningkatkan
bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan
pencemaran udara.



Bensin, atau Petrol (biasa disebut gasoline di Amerika
Serikat dan Kanada adalah cairan campuran yang
berasal dari minyak bumi. Sebagian besar bensin
tersusun dari hidrokarbon. Di banyak tempat di
Sumatera, bensin disebut juga dengan minyak.
Kini bensin sudah hampir mejadi kebutuhan pokok
masyarakat dunia yang semakin dinamis. Bahkan
orang Amerika menggunakan 1,36 miliar liter bensin
setiap hari.
Karena merupakan campuran berbagai bahan, daya
bakar bensin berbeda-beda menurut komposisinya.
Ukuran daya bakar ini dapat dilihat dari Oktan setiap
campuran. Di Indonesia, bensin diperdagangkan
dalam dua kelompok besar: campuran standar, disebut
premium, dan bensin super.

Menghasilkan dorongan yang mulus terhadap
penurunan piston. Hal ini tergantung dari
ketepatan waktu pembakaran agar jumlah
energi yang ditransfer ke piston menjadi
maksimum. Ketepatan waktu pembakaran
tergantung dari jenis rantai hidrokarbon yang
selanjutnya akan menentukan kualitas bensin. Alkana rantai lurus dalam bensin seperti nheptana, n-oktana, dan nnonana sangat mudah
terbakar. Akibatnya timbul bunyi ledakan
yang dikenal sebagai ketukan (knocking).
a. Bilangan Oktan
Bilangan oktan merupakan suatu bilangan
yang menyatakan kualitas bensin. Makin besar
bilangan oktan suatu bensin maka kualitasnya
semakin baik yang berarti pembakaran di dalam
mesin dapat berlangsung sempurna.Contoh
mengubah n-oktana menjadi isooktana
CH3
CH3CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
CH CH3
n-oktana
CH3
CH3
C
CH2
CH3
isooktana
Senyawa
Angka
Senyawa
Angka
Oktan
n-heptana
0
metilsikloheksana
104
2-metil heksana
41
benzena
108
3-metil heksana
56
metilbenzena
124
2,2-dimetil pentana
89
1-heptana
68
2,3-dimetil pentana
87
5-metil-1-heksena
96
2,4-dimetil pentana
77
2-metil-2-heksena
129
3,3-dimetil pentana
95
2,4-dimetil-1-1- pentena
142
3-etil pentana
64
4,4-dimetil-1-1-pentena
144
2,2,3-trimetil butana
113
2,3-dimetil-2-pentena
165
n-heksana
26
2,3-dimtil-2-pentena
135
sikloheksana
77
2,2,3-trimetil-1-butena
145
Petrokimia adalah bahan atau produk yang dibuat
dari minyak dan gas bumi.
Proses industri petrokimia melalui tiga tahap, yaitu:
Mengubah minyak dan gas bumi menjadi
bahan dasar petrokimia.
 Mengubah bahan dasar menjadi produk
 Mengubah produk antara menjadi produk
jadi

1.
2.
Olefin
Olefin adalah bahan dasar yang utama dalam
petrokimia dan yang terpenting adalah
etilena/etena, propena, butena, dan butadiena
Aromatika
Aromatika adalah bnzena dan turunannya,
yang terpnting adalah benzena (C6H6), toluena
(C6H5CH3), dan (C6H4(CH3)2)
Gas sintesis adalah campuran dari gas karbon
monoksida (CO) dan hidrogen (H2). Gas sintsis
dibuat dari raksi gas bumi (LPG) melalui oksidasi
parsial.
2CH4(g) + O2(g)
2CO(g) + 4H2(g)



Amonia (NH3), digunakan untuk membuat
pupuk, misalnya urea, ZA, dan amonium nitrat
(NH4)2SO4
Metanol/CH3OH, digunakan untuk membuat
serat dan bahan bakar
Formaldehida (HCHO), digunakan untuk
mengawetkan preparat biologi
1. Sumber Bahan Pencemar
a. Pembakaran tidak sempurna
CxHy + O2
CO2(g) + H2O(l) + CO(g) + C(s)
b. Pengotor dalam bahan bakar
c. Bahan aditif dalam bahan bakar.
TEL (Pb(C2H5)4) pada pembakarannya akan
menghasilkan PbO
a. CO2
CO2 tergolong gas rumah kaca. Peningkatan
suhu karena meningkatnya kadar gas rumah kaca di
udara disebut pemanasan global
b. CO
Gas CO bersifat racun, dapat menimbulkan
rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paruparu. Gas CO dapat breaksi dengan hemoglobin
membentuk COHb (karbonksihemoglobin) :
CO(g) + Hb(aq)
COHb(aq)
Gas tersebut bila bereaksi dapat
membentuk asam sulfit dan asam sulfat yan
dapat merusak jaringan dan menimbulkan
rasa sakit
Reaksinya :
SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq)
d. NO dan NO2
Campuran gas NO dan NO2
dilambangkan sebagai Nox yang dapat
bereaksi dengan bahan pencemar lain
mnimbulkan asbut,(asap kabut) atau smog
yang menyebabkan iritasi pada mata
2 NO(g) + O2(g)
2 NO2(g)
Gas NO dan NO2 juga dapat menjadi katalis pada
penguraian ozon di stratosfer