Minyak Bumi

MINYAK BUMI

HIDROKARBON

Hidrokarbon merupakan senyawa yang tersusun dari hidrogen dan karbon. Hidrokarbon yang paling sederhana adalah metana, yang terdiri dari satu atom karbon dengan empat hidrogen (CH4).

  1. Alkana adalah hidrokarbon jenuh dengan rumus umum Cn H2n+2.

Contoh senyawa alkana: metana, etana, propana, butana, pentana, heksana, heptana, oktana, nonana, dekana.

  1. Alkena adalah senyawa hidrokarbon yang sekurang-kurangnya mempunyai sebuah ikatan rangkap dua antar-atom karbon dan pada rantai karbonnya, mempunyai rumus umum Cn H2n.

Contoh senyawa alkena: metena, etena, propena, butena, pentena, heksena, heptena, oktena, nonena, dekena.

  1. Alkuna adalah senyawa hidrokarbon yang sekurang-kurangnya mempunyai sebuah ikatan ganda tiga mempunyai sebuah ikatan antar-atom karbon dan pada rantai karbonnya, mempunyai rumus umum CnH2n-2.

Contoh senyawa alkuna: etuna, propuna, butuna, pentuna, heksuna, heptuna, oktuna, nonuna, dekuna.

A. MINYAK BUMI

Minyak bumi adalah minyak mentah yang terbentuk secara alami dari senyawa organik (fosil hewan dan tumbuhan) dalam batuan endapan.

Gas alam adalah campuran gas-gas yang mudah terbakar dan sebagian besar terdiri atas hidrokarbon.

  1. Pembentukan Minyak Bumi

Salah satu teori terjadinya minyak bumi adalah teori “dupleks”. Menurut teori ini, minyak bumi terbentuk dari jasad renik yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang telah mati. Jasad renik tersebut terbawa air sungai bersama lumpur dan mengendap di dasar laut. Akibat pengaruh waktu yang mencapai ribuan bahkan jutaan tahun, suhu tinggi, dan tekanan oleh lapisan di atasnya, jasad renik berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.Lumpur yang bercampur dengan jasad renik tersebut kemudian berubah menjadi batuan sediment yang berpori, sementara bintik minyak dan gas yang terbentuk dari plankton bergerak “merembes” ke tempat yang bertekanan rendah dan terakumulasi pada daerah perangkap (“trap”) yang merupakan batuan kedap.Pada daerah perangkap tersebut gas alam, minyak, dan air terakumulasi sebagai deposit minyak bumi. Rongga bagian atas merupakan gas alam kemudian cairan minyak mengambang di atas deposit air. Minyak bumi terbentuk melalui proses yang sangat lama.

sehingga minyak bumi dikelompokkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Oleh sebab itu, penggunaan minyak bumi harus tepat guna dan hemat.Sumber (deposit) minyak bumi di Indonesia umumnya terdapat di daerah pantai atau lepas pantai, yaitu pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), daerah Sumatra bagian utara dan timur (Aceh, Riau), daerah Kalimantan bagian timur (Tarakan, Balikpapan), dan Daerah kepala burung Irian (Papua).

Minyak dari daerah pengeboran umumnya diangkut dan diolah di tempat-tempat pengilangan minyak atau diekspor langsung sebagai minyak mentah. Tempat pengilangan minyak di Indonesia, antara lain Pangkalan Brandan dengan kapasitas olah 5000 barel/hari, Plaju dan Sungai Gerong (132.5000 barel/hari), Dumai dan Sungai Pekning (170.000 barel/hari), Cilacap (300.000 barel/hari), Balongan Cirebon.

  1. Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi yang baru dihasilkan dari sumur pengeboran berupa Lumpur yang berwarna hitam pekat disebut minyak mentah (crude oil). Setelah dianalisis ternyata dalam minyak bumi terdiri dari bermacam-macam senyawa berikut.

a. Golongan alkana yang paling banyak terdapat dalam minyak bumi adalah n-alkana (tidak bercabang, jenuh) misalnya n-oktana dan isooktana (bercabang, jenuh) misalnya isooktana (2,2,4-trimetilpentana)

reaksi 1

  b. Sikloalkana (membentuk cincin, jenuh) yang terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentana dan sikloheksana, misalnya metil siklopentana dan etil sikloheksana

reaksi 2

c. Hidrokarbon aromatik (membentuk cincin, tidak jenuh) yang terdapat dalam minyak bumi adalah benzena, misalnya etil benzena

reaksi 3

Minyak bumi juga mengandung senyawa belerang (0,01-0,07%), senyawa nitrogen (0,01-0,9%), senyawa oksigen (0,06-0,4%), dan sedikit senyawa organologam (misalnya vanadium dan nikel)

Berdasarkan hal di atas dapat disimpulkan bahwa minyak bumi tersusun atas lima unsur kimia, yaitu 82-87% karbon, 11-15% hidrogen, 0,01-6% belerang,    0-2% oksigen, dan 0,01-3% nitrogen. Berdasarkan jumlah komponen yang terbanyak dalam minyak bumi, minyak bumi dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu paraffin, naftalena, dan campuran parafin-naftalena.

  • Golongan paraffin. Sebagian besar komponen dalam minyak bumi jenis ini adalah senyawa hidrokarbon rantai terbuka. Minyak bumi jenis ini digunakan sebagai sumber dan penghasil gasoline atau bahan bakar.
  • Golongan naftalena. Sebagian besar komponen dalam minyak bumi jenis ini adalah senyawa hidrokarbon rantai kehidupan (siklis). Minyak bumi jenis ini digunakan sebagai bahan pelumas (oil) dan aspal (pengeras jalan).
  • Golongan campuran paraffin dan naftalena. Minyak bumi jenis ini mengandung campuran paraffin dan naftalena.
  1. Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi diperoleh dengan jalan pengeboran daerah antiklinal baik di darat maupun di lepas pantai. Pengeboran kadang-kadang mencapai kedalaman 3 km atau lebih. Di Indonesia, minyak bumi terdapat dalam lapisan-lapisan sedimen tersier yang terbentuk antara 600 ribu sampai 70 juta tahun yang lalu. Lapisan ini terdapat di sepanjang pulau Sumatra bagian timur, pulau Jawa bagian utara, Kalimantan bagian timur, dan daerah kepala burung di Papua. Meskipun telah dieksploitasi selama hampir 2 abad, ternyata baru 30 cekungan yang telah dieksploitasi dan umumnya berada di wilayah barat Indonesia. Sementara itu, 30 cekungan lagi di wilayah Timur Indonesia belum dieksploitasi.

Minyak mentah yang baru dihasilkan masih berupa campuran dan belum dapat dimanfaatkan dan harus dilakukan pengolahan lebih lanjut. Pengolahan tersebut pada prinsipnya adalah memisahkan (memurnikan) komponen-komponen penyusun minyak bumi. Proses pemisahan komponen-komponen minyak bumi dilakukan di pabrik kilang minyak (refineries).

Pada umumnya proses pengolahan minyak bumi melalui 2 tahap yaitu desalting dan distilasi.

  • Desalting

Minyak mentah (crude oil), selain mengandung kotoran juga mengandung zat-zat mineral yang larut dalam air. Proses penghilangan kotoran disebut desalting atau penghilangan garam. Desalting dilakukan dengan cara mencampur minyak mentah dengan air sehingga mineral-mineral akan terlarut dalam air. Untuk meghilangkan senyawa-senyawa nonhidrokarbon, ke dalam minyak mentah ditambah dengan asam dan basa.

Proses desalting dilakukan untuk mencegah korosi pipa-pipa minyak dan mencegah tersumbatnya lubang-lubang di menara fraksinasi. Setelah minyak mentah mengalami proses desalting, selanjutnya minyak mentah dialirkan ke tangki pemanas untuk menguapkan minyak mentah dan kemudian uap minyak mentah dialirkan dalam menara fraksinasi (menara distilasi).

  • Destilasi

Setelah zat-zat bukan hirokarbon dipisahkan, minyak mentah diolah dengan distilasi (penyulingan) bertingkat. Distilasi adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih dari berbagai komponen yang menyusun campuran tersebut. Karena isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Fraksi-fraksi tersebut berupa campuran hidrokarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu. Distilasi dilakukan dalam kolom atau menara distilasi. Dalam menara distilasi terdapat pelat-pelat dengan jarak tertentu yang mempunyai sejumlah sungkup gelembung udara (bubble caps).

Proses dalam menara distilasi dimulai dengan memompakan minyak mentah yang telah dipanaskan sampai suhu 350ºC ke dalam menara distilasi. Di dalam menara sebagian minyak akan menguap dan bergerak melalui bubble caps, sebagian uap akan mencair dan mengalir melalui pelat sehingga terpisah dari fraksi lain. Uap yang tidak mencair akan akan terus naik dan lama-kelamaan akan mencair sedikit demi sedikit sesuai dengan titik didihnya pada pelat-pelat yang ada di atasnya. Selanjutnya, akan diperoleh fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya.

Jadi uap minyak yang titik didihnya lebih tinggi akan mengembun pada pelat pengembunan yang lebih rendah, sedangkan fraksi minyak bumi yang titik didihnya lebih rendah akan mengembun pada pelat pengembunan di bagian atas.

Berikut ini fraksi-fraksi minyak bumi yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun sebagai bahan dasar industri petrokimiareaksi4

Beberapa jenis proses konversi dalam kilang minyak adalah :

  • Perengkahan (cracking)

Perengkahan adalah pemecahan molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul kecil. Contohnya, perengkahan fraksi minyak ringan / berat menjadi fraksi gas, bensin, kerosin, dan minyak solar / diesel.

  • Reforming

Reforming bertujuan mengubah bentuk molekul bensin yang kurang bermutu baik( rantai karbon lurus) menjadi bentuk molekul bensin yang bermutu baik (rantai karbon bercabang, alisiklik / aroamatik). Sebagai contoh, komponen rantai lurus (C5 – C6) dari fraksi bensin diubah menjadi aromatik.

  • Polimerisasi

Polimerisasi adalah penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Contohnya, penggabungan molekul isobutena dan isobutana menjadi isooktana (bensin berkualitas tinggi)

  • Treating

treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya.Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor, antara lain senyawa organik yang mengandung S, N, O ; air ; logam ; dan garam organik. Pengotor dapat dipisahkan dengan cara :

1). Copper sweetening dan doctor terating adalah proses penhilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

2). Acid treatment adalah proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

3). Desulfurizing adalah proses penghilangan unsur belerang.

  • Blending

Blending adalah penambahan zat aditif yang dapat kedalam minyak bumi (bensin) untuk mendapatkan kualitas yang lebih baik.Contoh zat aditif yang adalah TEL, MTBE, etanol, dan metanol. Selanjutnya, produk-produk ini siap dipasarkan ke berbagai tempat, serta pengisian bahan bakar dan industri petrokimia.

Dampak

1. Pembakaran tidak sempurna

Pembakaran yang terjadi dalam mesin kendaraan biasanya berlangsung tidak se mpurna,sehingga asap kendaraan akan mengandung karbon monoksida (CO, partikel karbon dan sisa bahan bakar).

2. Pengotor Dalam Bahan Bakar

Bahan bakar fosil, khususnya batu bara, biasanya mengandung sedikit belerang. Pembakaran belerang menghasilkan oksida belerang SO2 dan SO3.

3.  Bahan Aditif Dalam Bahan Bakar

Untuk menaikan bilangan oktan kedalam bensin ditambahkan TEL. Pembakaran TEL akan menghasilkan timbal oksida (PbO).

  • Karbondioksida (CO2)

Gas karbondioksida tergolong gas rumah kaca, dimana gas CO2 bersifat seperti kaca yang transparan terhadap sinar ultra violet dan sinar tampak. Peningkatan kadar CO2 di udara dapat menyebabkan peningkatan suhu permukaan bumi (efek rumah kaca).

  • Karbon monoksida (CO)

Gas CO bersifat racun, menimbulkan rasa sakit pada mata, menggangu pernafasan, denyut nadi dan tekanan darah. Hal ini sisebabkan karena senyawa CO dapat membentuk persenyawaan dengan hemoglobin dalam darah. Hemoglobin yang seharusnya bereaksi denga oksigen membentuk oksihemiglobin dan membawa oksigen ke sel-sel jaringan tubuh akan di serang oleh CO, sehingga CO menghalangi fungsi vital Hb untuk membawa oksigen bagi tubuh.

  • Oksida Belerang (SO2 dan SO3)

Jika gas SO2 dan SO3 bereaksi dengan air di udara lembab, akan membentuk asam yang sifatnya korosif terhadap logam-logam dan berbahaya bagi kesehatan. Gas SO2 jika bereaksi dengan oksigen di udara akan membentuk gas SO3. Gas SO3 mudah larut dalam air dan di udara lembab membentuk asam sulfat yang lebih berbahaya. Asam sulfat di udara lembab dapat membentuk aerosol yang mudah larut dalam air hujan yang dapat menyebabkan hujan asam.

  • Oksida Nitrogen (NO dan NO2)

Gas NO terbentuk dari gas N2 yang terbakar di udara pada suhu tinggi. Gas NO pada kosentrasi tinggi dapat menimbulkan keracunan, jika gas NO bereaksi dengan gas O2 maka akan di hasilkan gas NO2. Gas NO2 merupakan gas beracun yang merupakan pemicu terjadinya kanker.

  • Pencemaran Partikel-Partikel Padat

Partikel padat berupa asap dan debu. Partikel ini akan menimbulkan gangguan pernafasan pada manusia dan menganggu fotosintesis pada tumbuhan.

  1. Produksi bensin yang ramah lingkungan, seperti tanpa aditif Pb
  2. Penggunaan EFI (electronic fuel injection) pada system bahan bakar
  3. Penggunaan konverter katalitik pada sistem buangan kendaraan
  4. penghijauan atau pembuatan taman dalam kota
  5. Penggunaan bahan bakar alternative yang dapat diperbaharui dan yang lebih ramah lingkungan, seperti tenaga surya.

lihat video dibawah ini !

Advertisements