PPT MINYAK BUMI

MINYAK BUMI
Oleh :
1. Indah Budiani (08)
2. Nia Nurul H. (21)
3. Resita Nanda P. (27)
4. Sri Bimo Y. (30)
5. Teuku Adit R.D. (32)
6. Via Valentia (33)
content
Minyak Bumi
Minyak bumi merupakan campuran
kompleks dari senyawa-senyawa
hidrokarbon, baik senyawa alifatik, alisiklik,
dan aromatik yang sebagian terdiri atas
alkana tetapi bervariasi dalam penampilan,
komposisi, dan kemurniannya, dengan
sedikit senyawa nitrogen (0,01-0,9%),
belerang (0,1-7%), oksigen (0,06-0,4%) dan
senyawa logam dalam jumlah yang sangat
kecil.
Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Lalu,
minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak
mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:
• Light crude oil (Minyak mentah ringan) yang mengandung kadar
logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer
(viskositas rendah).
• Heavy crude oil (Minyak mentah berat) yang mengandung kadar
logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga
harus dipanaskan agar meleleh.
• Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan
komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, sikloalkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks,
untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan komponenkomponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya.
Proses ini disebut distilasi bertingkat. Untuk mendapatkan produk
akhir sesuai dengan yang diinginkan, maka sebagian hasil dari
distilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi,
pemisahan pengotor dalam fraksi, dan pencampuran fraksi.
Komponen Minyak Bumi
• Golongan alifatik
Termasuk dalam golongan ini adalah alkana, baik
dengan rantai lurus maupun rantai bercabang.
Alkana dengan rantai lurus merupakan
komponen utama dalamminyak bumi.
• Golongan alisiklik
Termasuk golongan alisiklik adalah golongan
sikloalkana (metil siklopentana dan etil
sikloheksana).
• Golongan aromatik
Termasuk golongan ini adalah benzena dan
turunannya.
Pengolahan Minyak
Bumi
TAHAP 1 Eksplorasi
TAHAP 2 Eksploitasi
TAHAP 3 Pemisahan
TAHAP 4 Finishing
Tahap 1
Tahap Eksplorasi
Dalam tahap ini, para ahli minyak bumi akan melakukan
eksplorasi yang bertujuan untuk informasi-informasi
keberadaan dan perkiraan cadangan minyak bumi yang akan
ditemukan melalui peninjauan kondisi geologi dan batuan
yang ada di tempat tersebut, setelah itu dilanjutkan dengan
proses penyelidikan geofisika yang menggunakan metode
memberikan getaran kecil atau gempa kecil yang diarahkan
menuju bawah bumi dan akan memantul kembali ke
permukaan bumi sehingga memungkinkan untuk
mengetahui lokasi minyak bumi secara ilmiah.
•
•
•
•
•
•
Distilasi bertingkat
Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi
komponen-komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni
kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini
dikarenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomerisomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Proses
distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan
tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan
kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.
Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati
pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi
dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.
Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian
uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi
membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu
tertentu ini disebut fraksi.
Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan
terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi
senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian
atas menara.
Tahap 2
Tahap Eksploitasi
Tahap ini merupakan tahap dimana minyak bumi mulai
dikeluarkan dari bawah bumi untuk selanjutnya
diproses menjadi bahan yang dapat dimanfaatkan
menjadi beberapa produk yang bermanfaat. Umumnya
pengambilan minyak bumi menggunakan sebuah alat
rig pengeboran yang memiliki tekanan mulai dari
2000psi-15000psi. Penggunaan akan rig pengeboran
dapat dilakukan di atas tanah (on shore) atau di atas
laut (off shore). Rig pengeboran memiliki alat utama
yaitu rotating system dimana drilling rig akan berputar
dan membuat lubang pada tanah memungkinkan untuk
pengambilan minyak bumi.
Tahap 3
Tahap Pemisahan
Minyak bumi merupakan campuran hidrokarbon yang memiliki susunan
senyawa kompleks, terdiri dari senyawa alkana, alkuna, alkena, senyawa
aromatik, naftalena. Senyawa tersebut memiliki rantai dengan panjang yang
berbeda serta titik didih yang berbeda. Semakin panjang rantai yang dimiliki
oleh suatu senyawa maka titik didihnya akan semakin tinggi pula. Oleh sebab
itu minyak bumi mentah harus dipisahkan berdasarkan titik didihnya. Proses
distilasi bertingkat merupakan proses kimia yang paling cocok digunakan
untuk memisahkan senyawa-senyawa minyak bumi berdasarkan fraksinya.
Mengapa berdasarkan fraksinya? Karena kita tahu bahwa minyak bumi
tersusun atas beberapa senyawa-senyawa hidrokarbon dan senyawa lainnya,
sangat tidak praktis dan membutuhkan dana ekonomi yang tinggi bila
memisahkan minyak bumi berdasarkan persenyawaanya. Oleh sebab itu
pemisahan minyak bumi dilakukan berdasarkan fraksinya. Dalam pemisahan
minyak bumi terdapat fraksi ringan dan fraksi berat. Proses distilasi bertingkat
memiliki suhu yang berbeda pada setiap tingkatannya, semakin tinggi
tingkatannya maka semakin rendah suhu dan fraksinya. Minyak mentah akan
dialirkan melalui tingkatan yang paling bawah dan dipanaskan dengan suhu
mencapai lebih dari 375o C, fraksi yang lebih rendah akan menguap ke
tingkatan selanjutnya berdasarkan suhu fraksinya dan terus selanjutnya
hingga tingkatan yang paling atas dimana fraksi paling ringan akan keluar.
Berikut tabel suhu pada distilasi bertingkat (2011, How Stuff
Works) :
Nama
Suhu Pada Tray (Celcius)
Gas (LNG & LPG)
20
Nafta / Petroleum Eter
40
Bensin
70
Minyak Tanah/Kerosin
120
Diesel
200
Pelumas
300
Paraffin/lilin
300
Aspal/Residu
600
• Hasil Fraksi Minyak Bumi :
Fraksi Satu, fraksi ini merupakan fraksi paling ringan dan
berbentuk gas. Gas yang dihasilkan adalah LNG (Propana &
Butana) dan LPG (Metana dan Etana).
• Fraksi Dua, fraksi ini merupakan petroleum eter. Fraksi yang
memiliki suhu titik didih yang lebih kecil dari fraksi petroleum eter
akan terus menguap ke tray/tingkatan selanjutnya. Sedangkan
fraksi petroleum eter akan dialirkan menuju tempat penampungan.
• Fraksi Tiga, fraksi bensin/gasolin. Fraksi ini merupakan susunan
dari campuran alkana.
• Fraksi Empat, fraksi Minyak tanah yang merupakan campuran
alkana yang memiliki panjang rantai C12H26-C15H32.
• Fraksi Lima, fraksi Diesel dimana merupakan campuran alkana
yang memiliki panjang rantai C15H32-C16H34.
• Fraksi Enam, fraksi Pelumas dan fraksi Paraffin.
• Fraksi Tujuh, fraksi ini merupakan residu yang keluar dari tray
distilasi bertingkat paling bawah. Fraksi ini merupakan fraksi berat
dimana merupakan campuran sisa yang tidak menguap dengan
pemanasan suhu lebih dari 375o Celsius. Umumnya merupakan
campuran yang dimafaatkan sebagai aspal.
Tahap 4
•
•
•
Tahap Finishing
Tahap finishing merupakan tahap proses lanjutan untuk menghasilkan
produk sesuai dengan permintaan konsumen dalam jumlah yang besar dan
memiliki kualitas yang tinggi. pada proses ini minyak bumi yang telah
dipisahkan berdarkan fraksinya akan diubah struktur kimia, molekul, dan
bentuk. Proses yang digunakan meliputi :
Cracking atau perengkahan, merupakan proses kimia yang memecah
molekul hidrokarbon menjadi lebih kecil sehingga memiliki titik didih yang
lebih rendah dan stabil. Ada 3 metode perengkahan yaitu, Perengkahan
Termal (suhu dan tekanan tinggi), Perengkahan Katalitik (menggunakan
panas dan katalisator), dan Perengkahan dengan Hidrogen. Dengan cara
perengkahan maka minyak bumi dapat dibuat menjadi elpiji, avtur,
kerosin, solar, dengan mutu yang baik.
Alkilasi, proses penggabungan isoparafin secara kimia menjadi alkilat yang
memiliki nilai oktan yang tinggi.
Polimerisasi, pembentukan polimer dari penggabungan dua molekul atau
lebih menjadi suatu molekul tunggal. Seperti contoh etilen menjadi
polietilen yang digunakan sebagai bahan plastik.
• Reformasi, proses perengkahan termal agar mendapatkan
produk yang mudah menguap seperti olefin dan memiliki
nilai oktan yang tinggi. seperti contoh konversi komponen
nafta menjadi senyawa aromatik. Isomerisasi, perubahan
susunan dasar suatu molekul tanpa adanya tambahan atau
pengurangan molekul asal. Contoh molekul garis lurus
diubah menjadi garis bercabang. Proses Ekstraksi, proses
pemisahan berdasarkan perbedaan daya larut dengan
menggunakan pelarut seperti furfural, dll. Sehingga
dihasilkan produk bermutu baik dalam jumlah yang banyak.
Proses Kristalisasi, proses pembentukan kristal dengan
metode pendinginan, penekanan, dan penyaringan dapat
menghasilkan suatu produk yang dapat digunakan sebagan
bahan utama dalam industri petrokimia yang diperlukan
dalam membuat produk seperti lilin, plastik, dll. Treating,
proses pembersihan hasil proses minyak dari zat-zat
kontaminan seperti tanah liat, soda api, dan senyawa
pengotor lainnya. Keberadaan senyawa pengotor dapat
merugikan produk hasil seperti pengkorosifan, pentidakstabil
molekul, dll.
Mutu Bensin
• Angka oktan menyatakan mutu bensin (bahan
bakar) yang dibandingkan dengan bensin standar
yang berisi isooktan dan n-heptana.
• Bensin dengan angka oktan tinggi mempunyai
mutu yang baik.
• Jika suatu bahan bakar, mempunyai angka oktan
80, artinya kualitasnya setara dengan kualitas
bensin standar yang mengandung isooktan (2,2,4trimetil pentana) 80 % dan n-heptana.
• Bahan aditif pada bensin yang berguna untuk
menaikkan angka oktan adalah TEL (Tetra Etyl
Lead).
Dampak Pembakaran
Penggunaan TEL
Pembakaran
Tidak Sempurna
Belerang
Penggunaan TEL
(Tetra Etyl Lead)
• TEL mengandung logam berat timbal (Pb)
yang terbakar dan akan keluar bersama
asap kendaraan bermotor melalui knalpot.
• Hal ini menyebabkan pencemaran udara.
• Senyawa timbal merupakan racun dengan
ambang batas kecil, artinya pada
konsentrasi kecil pun dapat berakibat
fatal.
Pembakaran Tidak Sempurna
• Pembakaran tidak sempurna dengan reaksi sebagai
berikut:
CxHy + O2(g)  C(s) + CO(g) + CO2(g) + H2O(g)
• Menghasilkan:
 Karbon (arang) yang berupa asap hitam yang
mengganggu pernapasan.
 Gas karbonmonoksida yang merupakan gas
beracun yang tidak berbau, tidak berasap, tetapi
dapat mematikan.
 Gas karbondioksida menyebabkan perubahan
komposisi kimia lapisan udara dan
mengakibatkan terbentuknya efek rumah kaca
(treibhouse effect), yang memberi kontribusi pada
peningkatan suhu bumi.
Belerang
• Adanya belerang dalam minyak bumi, akan terbakar
menghasilkan belerang dioksida.
S(s) + O2(g)  SO2(g)
• Gas belerang dioksida (SO2) merupakan oksida asam
yang dapat merusak zat hijau daun (klorofil),
sehingga mengganggu proses fotosintesis pada pohon.
• Apabila SO2 bercampur dengan air hujan
menyebabkan terjadinya hujan asam bersama-sama
dengan NOx.
• NOx secara umum dapat menumbuhkan sel-sel
beracun dalam tubuh mahluk hidup, serta
meningkatkan derajat keasaman tanah dan air jika
bereaksi dengan SO2.