BLOGGER TEMPLATES AND TWITTER BACKGROUNDS »

Senin, 16 April 2012

About Petroleum Crude Oil

Sekilas aja ya tentang mintak bumi / crude oil. Semoga bermanfaat :D

Minyak bumi (petroleum, crude oil) merupakan campuran berbagai senyawa hidrokarbon dalam berbagai komposisi yang berasal dari dalam bumi (EDY,2006). Terdapat dua teori pembentukan minyak bumi yang dikenal yaitu teori biogenic yang menyatakan bahwa minyak bumi dihasilkan dari proses perubahan materi organik karena tekanan dan pemanasan selama kurun waktu jutaan tahun, sedangkan teori abiogenic menyatakan bahwa minyak bumi telah ada sejak terbentuknya bumi. Namun, sebagian besar ahli meyakini teori biogenic bahwa minyak bumi terbentuk dari binatang dan tumbuhan laut yang terkubur selama jutaan tahun oleh pengaruh lingkungannya, yaitu temperatur, tekanan, kehadiran senyawa logam dan mineral, letak geologis dan waktu proses perubahan. Pengaruh lingkungan pada proses pembentukan minyak bumi menyebabkan minyak bumi akan mempunyai komposisi yang berbeda dari tempat yang satu dengan tempat yang lainnya (EDI PRAYITNO, 2006).

Minyak bumi (crude oil) adalah campuran yang sangat kompleks dari berbagai jenis hidrokarbon dengan berbagai komposisi, mulai dari gas metana sampai dengan bahan aspal yang berat dan padat (EDI PRAYITNO, 2006). Minyak bumi (petroleum) atau minyak mentah adalah campuran rumit senyawa alifatik dan aromatik termasuk pula senyawa sulphur dan nitrogen (1-6%). Menurut American Society for Testing and Materials (ASTM) minyak bumi merupakan campuran yang terjadi di bumi, sebagian besar terdiri atas hidrokarbon, sedikit belerang, nitrogen, yang dibebaskan dalam tanah dan disertai dengan zat-zat lain seperti air garam anorganik dan impurities lain yang apabila dipisahkan akan mengubah sifat minyak (HARDJONO, 2001).

Komposisi Minyak Bumi
Minyak bumi terdiri dari ribuan zat kimia termasuk gas, cairan dan zat padat mulai dari metana sampai dengan asphalt. Komponen utama minyak bumi dan hasil-hasilnya tersusun dari komponen utama yang terdiri dari ikatan atom karbon (C) dan atom hidrigen (H), sehingga minyak bumi sering juga disebut hidrokarbon. Selain karbon dan hidrogen didalam minyakbumi juga terdapat senyawa sulpfur, oksigen, nitrogen dan logam yang termasuk dalam senyawa nonhidrokarbon.
Perbandingan unsur-unsur tersebut dalam minyak bumi sangat bervariasi dengan komposisi sebagai berikut:
Karbon (C) : 83,0 – 87,0 %
Hydrogen (H) : 10,0 – 14,0%
Nitrogen (N) : 0,1 – 2,0 %
Oksigen (O) : 0,05 – 1,5 %
Sulphur (S) : 0,05 – 6,0 %
Secara umum komposisi hidrokarbon minyak bumi terdiri dari dua komponen, yaitu :
– Komponen hidrokarbon
– Komponen nonhidrokarbon, termasuk juga komponen organometalik

a. Komponen Hidrokarbon
Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas empat golongan, yaitu :
1. Hidrokarbon Parafin
2. Hidrokarbon Olefin
3. Hidrokarbon Napthen
4. Hidrokarbon Aromatik

1. Hidrokarbon Parafin
Hidrokarbon parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rantai lurus atau rantai cabang tanpa struktur cincin. Parafin disebut juga alkana, dengan rumus umum CnH2n+2, jenis senyawa hidrokarbon paraffin dibagi atas dua macam yaitu; hidrokarbon paraffin yang berbentuk rantai lurus yang disebut normal paraffin contohnya adalah n-butana dan hidrokarbon paraffin yang berbentuk rantai cabang di sebut iso-paraffin contohnya adalah iso-heptana
Sifat dari hidrokarbon paraffin antara lain :
o Pada kondisi temperatur normal (ruang) hidrokarbon paraffin dengan jumlah atom karbon 1 – 4 akan berbentuk gas,
o Pada kondisi temperatur normal (ruang) hidrokarbon paraffin dengan jumlah atom karbon 5 – 15 akan berbentuk cair,
o Pada kondisi temperatur normal (ruang) hidrokarbon paraffin dengan jumlah atom karbon lebih dari 15 akan berbentuk padatan.
o Memiliki tingkat kestabilan yang tinggi, dan
o Pada suhu kamar tidak bereaksi dengan asam dan basa
2. Hidrokarbon Olefin
Hidrokarbon olefin merupakan senyawaan hidrokarbon tidak jenuh, dengan ikatan rangkap dua diantara kedua atom C yang berdekatan (C=C) dan mempunyai jumlah atom H lebih sedikit dari paraffin. Hidrokarbon olefin ini bersifat lebih reaktif dibandingkan dengan hidrokarbon paraffin. Hidrokarbon olefin disebut juga alkena, dengan rumus umum: CnH2n. Contohnya etilena (CH=CH).
Umumnya golongan hidrokarbon olefin dengan titik didih yang rendah tidak ditemukan dalam minyak bumi (crude oil) tetapi banyak dihasilkan dari proses cracking / reforming.
3. Hidrokarbon Napthen
Hidrokarbon napthen adalah senyawaan hidrokarbon jenuh yang mempunyai struktur cincin atau siklis. Senyawa ini memiliki rumus umum CnH2n, senyawa napthen dengan bobot molekul yang rendah merupakan bahan bakar yang baik, sedangkan yang mempunyai bobot molekul yang tinggi terdapat dalam fraksi gas oil dan minyak pelumas. Contoh : siklo pentane dan siklo heksana.
4. Hidrokarbon Aromatik
Hidrokarbon aromatik adalah senyawaan hidrokarbon dengan rantai hidrokarbon tertutup (siklis) yang mempunyai satu inti benzena atau lebih, senyawaan ini memiliki rumus umum CnH2n-6, dalam minyak bumi jumlah senyawaan ini sangat sedikit namun senyawaan aromat sangat diinginkan dalam gasoline karena mempunyai sifat anti ketuk yang tinggi. Senyawa aromatik ini sering dipisahkan dari minyak bumi untuk bahan baku petrokimia.
Contoh : benzena dan toluena.
b. Komponen Nonhidrokarbon
Didalam minyak bumi selain mengandung senyawaan hidrokarbon juga mengandung sejumlah senyawaan nonhidrokarbon, terutama senyawaan sulphur, senyawaan nitrogen, senyawaan oksigen, dan senyawaan organo metalik/logam (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan). Unsur-unsur tersebut umumnya tidak dikehendaki ada dalam produk-produk minyak bumi sehingga keberadaannya meskipun dalam jumlah sedikit namun akan sangat mempengaruhi pengolahan terhadap minyak bumi.
Senyawaan Sulphur
Minyak bumi yang densitinya lebih tinggi mempunyai kandungan sulphur yang lebih tinggi pula. Keberadaan sulphur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan dampak negatif, misalnya dalam gas oil dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair) pada mesin kendaraan akibat dari terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulphur (sebagai hasil pembakaran gas iol) dan air. Beberapa jenis senyawaan sulphur yang terdapat dalam minyak bumi diantaranya adalah hidrogen sulfida dan merkaptan.
Senyawaan Oksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan jumlahnya akan semakin meningkat jika bobot molekul dan titik didih fraksi semakin tinggi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo serta phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik. Contoh dari senyawaan oksigen yang terdapat dalam minyak bumi diantaranya adalah furan dan benzofuran.
Senyawaan Nitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1 – 0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada fraksi berat (residu). Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer. Contoh senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi diantaranya adalah pyridin dan pyrrol.
Senyawaan Logam
Unsur-unsur logam seperti natrium, kalium, magnesium, besi, vanadium, dan nikel yang terkandung didalam minyak bumi dapat terikat baik sebagai senyawa anorganik yang biasanya larut dalam air maupun sebagai senyawa kompleks logam organik. Logam – logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk minyak bumi seperti menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke (kerak).

Karakteristik Minyak Bumi
Minyak bumi terdiri dari campuran berbagai persenyawaan kimia dari suatu golongan yang disebut hidrokarbon dan persenyawaan lain yang mengandung unsur-unsur O2, sulphur, N2, dan logam-logam dalam jumlah kecil. Jenis hidrokarbon yang satu berbeda sifatnya dengan jenis hidrokarbon yang lain. Hal ini yang menyebabkan pengaruh terhadap sifat dan kegunaannya serta mutu dari produk-produk minyak bumi ( EDI PRAYITNO, 2006).
Suatu jenis produk minyak bumi harus mempunyai sifat-sifat tertentu dalam memenuhi mutunya dan sebagian besar sifat-sifat tersebut ditentukan oleh jenis hidrokarbon yang terkandung didalamnya.

Pengaruh jenis hidrokarbon terhadap sifat karakteristik produk minyak bumi
Karakteristik Minyak Bumi Parafinik Minyak Bumi Aromatik
specific grafity 60/60 0F rendah tinggi
specific grafity API rendah tinggi
angka oktan rendah tinggi
angka setana tinggi rendah
titik asap tinggi rendah
titik tuang tinggi rendah
indeks viskositas tinggi rendah
Sumber : Pertamina, 2006
Untuk minyak jenis naptenik pada umumnya mempunyai sifat diantara jenis parafinik dan aromatik.

Produk-produk Hasil Pengolahan Minyak Bumi
Minyak mentah (crude oil) belum bisa dimanfaatkan langsung sebagai bahan bakar. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu pada minyak mentah agar diperoleh produk-produk dari minyak mentah. Untuk menghasilkan produk minyak bumi, digunakan bermacam-macam pengolahan terhadap minyak mentah agar menjadi fraksi-fraksi yang diinginkan.
Tujuan dari pengolahan pada minyak mentah selain untuk fraksinasi juga untuk meningkatkan mutu dari produk minyak bumi hasil fraksinasi. Proses fraksinasi pada minyak bumi dapat dilakukan secara fisika maupun kimia, contoh sederhana proses fraksinasi pada minyak bumi adalah proses distilasi, dari proses ini akan dihasilkan berbagai produk bahan bakar minyak berdasarkan titik didihnya yang dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk kebutuhan kendaraan bermotor dan industri.

Fraksi-fraksi yang dihasilkan dari proses distilasi minyak bumi serta penggunaannya :
Produk - produk Hasil Distilasi Minyak Bumi
Jarak Titik Didih (0C) Jumlah Atom Karbon Nama Penggunaan
dibawah 30 1 - 4 fraksi gas bahan bakar pemanas/gas
30 - 180 5 - 10 bensin bahan bakar mobil
180 - 230 11 -12 minyak tanah bahan bakar jet,memasak
230 - 305 13 - 17 minyak gas bahan bakar diesel
305 - 405 18 - 25 minyak gas berat bahan bakar pemanas
sisa distilasi :1) minyak yang mudah menguap; minyak pelumas, lilin, dan vaselin. 2) bahan yang tidak menguap; aspal dan kokas dari minyak bumi.
Sumber : Fessenden dan Fessenden, 1997

0 komentar: