Rabu, 12 Mei 2010

MINYAK BUMI



MINYAK BUMI

Minyak mentah atau crude oil adalah cairan coklat kehijauan sampai hitam yang terutama terdiri dari karbon dan hidrogen. Teori yang paling umum digunakan untuk menjelaskan asal-usul minyak bumi adalah “organic source materials“. Teori ini menyatakan bahwa minyak bumi merupakan produk perubahan secara alami dari zat-zat organik yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang mengendap selama ribuan sampai jutaan tahun. Akibat dari pengaruh tekanan, temperatur, kehadiran senyawa logam dan mineral serta letak geologis selama proses perubahan tersebut, maka minyak bumi akan mempunyai komposisi yang berbeda di tempat yang berbeda.

Minyak bumi memiliki campuran senyawa hidrokarbon sebanyak 50-98% berat, sisanya terdiri atas zat-zat organik yang mengandung belerang, oksigen, dan nitrogen serta senyawa-senyawa anorganik seperti vanadium, nikel, natrium, besi, aluminium, kalsium, dan magnesium. Secara umum, komposisi minyak bumi dapat dilihat pada tabel berikut:

Table 1.1 Komposisi Elmental Minyak Bumi

Komposisi

Persentase

Karbon (C)

84-87

Hydrogen (H)

11-14

Sulfur (S)

0-3

Nitrogen (N)

0-1

Oksigen (O)

0-2

Berdasarkan kandungan senyawanya, minyak bumi dapat dibagi menjadi golongan hidrokarbon dan non-hidrokarbon serta senyawa-senyawa logam.

A. Hirokarbon

Golongan hidrokarbon-hidrokarbon yang utama adalah parafin, olefin, naften, dan aromat.

    1. Parafin

Parafin adalah kelompok senyawa hidrokarbon jenuh berantai lurus (alkana), CnH2n+2. Contohnya adalah metana (CH4), etana (C2H6), n-butana (C4H10), isobutana (2-metil propana, C4H10), isopentana (2-metilbutana, C5H12), dan isooktana (2,2,4-trimetil pentana, C8H18). Jumlah senyawa yang tergolong ke dalam senyawa isoparafin jauh lebih banyak daripada senyawa yang tergolong n-parafin. Tetapi, di dalam minyak bumi mentah, kadar senyawa isoparafin biasanya lebih kecil daripada n-parafin.

    1. Olefin

Olefin adalah kelompok senyawa hidrokarbon tidak jenuh, CnH2n. Contohnya etilena (C2H4), propena (C3H6), dan butena (C4H8).

    1. Naftena

Naftena adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang membentuk struktur cincin dengan rumus molekul CnH2n. Senyawa-senyawa kelompok naftena yang banyak ditemukan adalah senyawa yang struktur cincinnya tersusun dari 5 atau 6 atom karbon. Contohnya adalah siklopentana (C5H10), metilsiklopentana (C6H12) dan sikloheksana (C6H12). Umumnya, di dalam minyak bumi mentah, naftena merupakan kelompok senyawa hidrokarbon yang memiliki kadar terbanyak kedua setelah n-parafin.

    1. Aromatika

Aromatika adalah hidrokarbon-hidrokarbon tak jenuh yang berintikan atom-atom karbon yang membentuk cincin benzen (C6H6). Contohnya benzen (C6H6), metilbenzen (C7H8), dan naftalena (C10H8). Minyak bumi dari Sumatera dan Kalimantan umumnya memiliki kadar aromat yang relatif besar.

B. Non Hidrokarbon

Selain senyawa-senyawa yang tersusun dari atom-atom karbon dan hidrogen, di dalam minyak bumi ditemukan juga senyawa non hidrokarbon seperti belerang, nitrogen, oksigen, vanadium, nikel dan natrium yang terikat pada rantai atau cincin hidrokarbon. Unsur-unsur tersebut umumnya tidak dikehendaki berada di dalam produk-produk pengilangan minyak bumi, sehingga keberadaannya akan sangat mempengaruhi langkah-langkah pengolahan yang dilakukan terhadap suatu minyak bumi.

1. Belerang

Belerang terdapat dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S), belerang bebas (S), merkaptan (R-SH, dengan R=gugus alkil), sulfida (R-S-R’), disulfida (R-S-S-R’) dan tiofen (sulfida siklik). Senyawa-senyawa belerang tidak dikehendaki karena:

· menimbulkan bau tidak sedap dan sifat korosif pada produk pengolahan.

· mengurangi efektivitas zat-zat bubuhan pada produk pengolahan.

· meracuni katalis-katalis perengkahan.

· menyebabkan pencemaran udara (pada pembakaran bahan bakar minyak, senyawa belerang teroksidasi menjadi zat-zat korosif yang membahayakan lingkungan, yaitu SO2 dan SO3).

2. Nitrogen

Senyawa-senyawa nitrogen dibagi menjadi zat-zat yang bersifat basa seperti 3-metilpiridin (C6H7N) dan kuinolin (C9H7N) serta zat-zat yang tidak bersifat basa seperti pirol (C4H5N), indol (C8H7N) dan karbazol (C12H9N). Senyawa-senyawa nitrogen dapat mengganggu kelancaran pemrosesan katalitik yang jika sampai terbawa ke dalam produk, berpengaruh buruk terhadap bau, kestabilan warna, serta sifat penuaan produk tersebut.

3. Oksigen

Oksigen biasanya terikat dalam gugus karboksilat dalam asam-asam naftenat (2,2,6-trimetilsikloheksankarboksilat, C10H18O2) dan asam-asam lemak (alkanoat), gugus hidroksi fenolik dan gugus keton. Senyawa oksigen tidak menyebabkan masalah serius seperti halnya senyawa belerang dan senyawa nitrogen pada proses-proses katalitik.

C. Senyawa logam

Minyak bumi biasanya mengandung 0,001-0,05% berat logam. Kandungan logam yang biasanya paling tinggi adalah vanadium, nikel dan natrium. Logam-logam ini terdapat bentuk garam terlarut dalam air yang tersuspensi dalam minyak atau dalam bentuk senyawa organometal yang larut dalam minyak. Vanadium dan nikel merupakan racun bagi katalis-katalis pengolahan minyak bumi dan dapat menimbulkan masalah jika terbawa ke dalam produk pengolahan.

Minyak bumi merupakan campuran yang sangat kompleks dari hidrokarbon-hidrokarbon penyusunnya. Oleh karena itu, analisis kadar senyawa-senyawa penyusunnya yang bukan saja amat sulit dilakukan, juga kurang berguna dalam praktek. Analisis elemental yang menentukan kadar-kadar unsur karbon, hidrogen, belerang, nitrogen, oksigen dan logam-logam juga tidak memberi gambaran mengenai karakter dan sifat minyak bumi yang dihadapi. Padahal, dalam merancang proses pengolahan minyak bumi mentah, informasi-informasi tersebut sangat dibutuhkan. Mengingat hal itu, orang mulai mengembangkan metode-metode semi empirik untuk mengkarakterisasi minyak bumi berdasarkan hasil-hasil pengukuran sifat-sifat fisik dan kimia yang mudah ditentukan.

1. Berat Jenis

Berat jenis minyak bumi umumnya dinyatakan dalam satuan °API, yang didefinisikan sebagai berikut:

APIdengan s = berat jenis 60/60 (densitas minyak pada 60 °F (15,6 °C) dibagi dengan densitas air pada 60 °F). Persamaan tersebut menunjukkan bahwa °API akan semakin besar jika berat jenis minyak makin kecil. Berat jenis (specific gravity) kadang-kadang digunakan sebagai ukuran kasar untuk membedakan minyak mentah, karena minyak mentah dengan berat jenis rendah biasanya adalah parafinik. Perkiraan jenis minyak bumi ditunjukkan sebagai berikut:

Tabel 1.2 Perkiraan Jenis Minyak Bumi Berdasarkan °API

Jenis Minyak Bumi

Specific Gravity

°API

Ringan

0.830

39

Medium Ringan

0.830 – 0.850

39 – 35

Medium Berat

0.860 – 0.865

35 – 32.1

Berat

0.865 – 0.905

32.1 – 24.8

Sangat Berat

0.905

24.8

2. Pour Point

Pour point atau titik tuang adalah harga temperatur yang menyebabkan minyak bumi yang didinginkan mengalami perubahan sifat dari bisa menjadi tidak bisa dituangkan atau sebaliknya. Makin rendah titik tuang, berarti kadar parafin makin rendah sedangkan kadar aromatnya makin tinggi.

3. Distilasi/Rentang Pendidihan

Pengukuran rentang pendidihan menghasilkan petunjuk tentang kualitas dan kuantitas berbagai fraksi yang terdapat dalam minyak bumi. Pengujian rentang pendidihan yang lazim dilakukan di laboratorium-laboratorium karakterisasi minyak bumi antara lain distilasi ASTM atau distilasi Engler (distilasi sederhana), distilasi Hempel, dan distilasi TBP (True Boiling Point).

Salah satu penggunaan terpenting hasil pengukuran berat jenis dan rentang pendidihan suatu minyak bumi adalah untuk menentukan faktor karakterisasi Watson atau UOP (Universal Oil Products Co.) dan index korelasi (CI) USBM (United States Bureau of Mines).

Faktor karakterisasi Watson atau K-UOP didefinisikan sebagai:

http://rieko.files.wordpress.com/2009/11/new-picture-1.pngdengan:

1. TB : Titik didih rata-rata minyak bumi (K)

s : berat jenis 60/60 minysk bumi

Klasifikasi berdasarkan K-UOP sebagai berikut:

Tabel 1.5 Perkiraan Tipe Minyak Bumi Berdasarkan K-UOP

K

Tipe Minyak Bumi

12.5 – 13

Parafinik

11 – 12

Naftenik

9.8 – 11.8

Aromatik

Index Korelasi USBM didasarkan pada pengamatan bahwa n-parafin memiliki nilai CI=0 dan CI=100 untuk benzen. CI didefinisikan sebagai:

http://rieko.files.wordpress.com/2009/11/new-picture-2.png

Table 1.6 Perkiraan Tipe Minyak Bumi Berdasarkan Indeks Korelasi USBM

CI

Tipe minyak bumi

10

Ultra parafink

30

Parafinik

30-40

Naftenik

40-60

Aromatik

Distilasi

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal distilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.

Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/13/Simple_distillation_apparatus.png/250px-Simple_distillation_apparatus.png

Umumnya proses distilasi dalam skala industri dilakukan dalam menara, oleh karena itu unit proses dari distilasi ini sering disebut sebagai menara distilasi (MD) MD biasanya berukuran 2-5 meter dalam diameter dan tinggi berkisar antara 6-15 meter. Masukan dari MD biasanya berupa cair jenuh (cairan yang dengan berkurang tekanan sedikit saja sudah akan terbentuk uap) dan memiliki dua arus keluaran, arus yang diatas adalah arus yang lebih volatil (lebih ringan/mudah menguap) dan arus bawah yang terdiri dari komponen berat. MD terbagi dalam 2 jenis kategori besar:

1. Menara Distilasi tipe Stagewise, MD ini terdiri dari banyak plate yang memungkinkan kesetimbangan terbagi-bagi dalam setiap platenya, dan

2. Menara Distilasi tipe Continous, yang terdiri dari packing dan kesetimbangan cair-gasnya terjadi di sepanjang kolom menara.

Minyak bumi terdiri dari hidrokarbon, senyawaan hidrogen dan karbon.

Empat alkana teringan- CH4 (metana), C2H6 (etana), C3H8 (propana), dan C4H10 (butana) - semuanya adalah gas yang mendidih pada -161.6 °C, -88.6 °C, -42 °C, dan -0.5 °C, berturut-turut (-258.9°, -127.5°, -43.6°, dan +31.1° F).

Rantai dalam wilayah C5-7 semuanya ringan, dan mudah menguap, nafta jernih. Senyawaan tersebut digunakan sebagai pelarut, cairan pencuci kering (dry clean), dan produk cepat-kering lainnya. Rantai dari C6H14 sampai C12H26 dicampur bersama dan digunakan untuk bensin. Minyak tanah terbuat dari rantai di wilayah C10

Minyak pelumas dan gemuk setengah-padat (termasuk Vaseline) berada di antara C16 sampai ke C20.

Rantai di atas C20 berwujud padat, dimulai dari "lilin, kemudian tar, dan bitumen aspal.

Titik pendidihan dalam tekanan atmosfer fraksi distilasi dalam derajat Celcius:

§ minyak eter: 40 - 70 °C (digunakan sebagai pelarut)

§ minyak ringan: 60 - 100 °C (bahan bakar mobil)

§ minyak berat: 100 - 150 °C (bahan bakar mobil)

§ minyak tanah ringan: 120 - 150 °C (pelarut dan bahan bakar untuk rumah tangga)

§ kerosene: 150 - 300 °C (bahan bakar mesin jet)

§ minyak gas: 250 - 350 °C (minyak diesel/pemanas)

§ minyak pelumas: > 300 °C (minyak mesin)

§ sisanya: tar, aspal, bahan bakar residu

Beberapa ilmuwan menyatakan bahwa minyak adalah zat abiotik, yang berarti zat ini tidak berasal dari fosil tetapi berasal dari zat anorganik yang dihasilkan secara alami dalam perut bumi. Namun, pandangan ini diragukan dalam lingkungan ilmiah.

BENSIN

Petrol (biasa disebut gasoline di Amerika Serikat dan Kanada; di Indonesia biasa disebut bensin) adalah cairan campuran yang berasal dari minyak bumi dan sebagian besar tersusun dari hidrokarbon serta digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin pembakaran dalam. Istilah gasoline banyak digunakan dalam industri minyak, bahkan dalam perusahaan bukan Amerika. Kadangkala istilah mogas (kependekan dari motor gasoline, digunakan mobil) digunakan untuk membedakannya dengan avgas, gasoline yang digunakan oleh pesawat terbang ringan.

Orang Amerika menggunakan 1,36 milyar liter bensin setiap hari.

Karena merupakan campuran berbagai bahan, daya bakar bensin berbeda-beda menurut komposisinya. Ukuran daya bakar ini dapat dilihat dari bilangan oktan setiap campuran. Di Indonesia, bensin diperdagangkan dalam dua kelompok besar: campuran standar, disebut premium, dan bensin super.

Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari.

Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.

Bensin dengan bilangan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri dari 87% isooktana dan 13% n- heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang memiliki ratio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.

Umumnya skala oktan di dunia adalah Research Octane Number (RON). RON ditentukan dengan mengisi bahan bakar ke dalam mesin uji dengan rasio kompresi variabel dengan kondisi yang teratur.

Beberapa angka oktan untuk bahan bakar:

§ 87 Bensin standar di Amerika Serikat

§ 88 Bensin tanpa timbal Premium

§ 92 Bensin standar di Eropa, Pertamax

§ 94 Premix-TT

§ 98 PertamaxPlus

Angka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Menambahkan tetraethyl lead (TEL, Pb(C2H5)4) pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin "murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan timbal ini. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilen bromida (C2H5Br). Celakanya, lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.

Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C5H11O), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan setara oktan 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.

Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkat

Industri Petrokimia

Industri petrokimia adalah industri yang berkembang berdasarkan suatu pola yang mengkaitkan suatu produk-produk industri minyak bumi yang tersedia, dengan kebutuhan masarakat akan bahan kimia atau bahan konsumsi dalam kehidupan sehari-hari. Contoh produk-produk industri petrokimia hulu antara lain Methanol, Ethylene, Propylene, Butadine, Benzene, Toluene, Xylenes, Fuel Coproducts, Pyrolisis Gasoline, Pyrolisis Fuel Oil, Raffinate dan Mixed C4.

Bahan – Produk Petrokimia dan Polimer

  1. Bahan – Produk petrokimia adalah segala bahan atau produk kimia yang dibuat/dihasilkan secara sistetik dari bahan baku migas atau komponen-komponennya/fraksi-fraksi, seperti:
    • Pakaian, produk kosmetik dan parfum yang kita kenakan sehari-hari.
    • Kantong-kantong plastik, botol-botol plastik dan barang¬-barang plastik lainnya yang sering kita gunakan sehari-hari.
    • Jendela pesawat terbang, payung penerjun, interior dan cat dinding, lapisan teflon pada penggorengan, Sikat rambut, Sikat gigi, katup jantung untuk operasi, “container”, “fiber glass”, dan lain-lain yang sering kita pakai sehari-hari.
      Bahan – Produk Polimer adalah segala bahan atau produk kimia baik yang terbentuk secara proses alamiah di alam (yaitu yang disebut polimer alamiah atau polimer buatan alam) maupun yang terbentuk secara sintetik.
  2. Dengan proses polimerisasi dari migas (yaitu yang disebut polimer sintetik atau polimer buatan manusia).
    Pengertian polimer dalam arti sempit adalah suatu molekul raksasa (dengan berat molekul berkisar antara 104-107 yang terbentuk melalui proses polimerisasi. Molekul raksasa ini disebut juga makromolekul. Maka berdasarkan proses pemben¬tukannya, bahan/produk polimer dapat dibagi alas 2 bagian, Yaitu:
    • Produk polimer alamiah atau polimer alam, misalnya:
      1. Polisakarida (pati dan bahan selulosa)
      2. Protein alam (serat sutera, serat otot dan enzim)
      3. Karel alam dan asam-asam nukleat
    • Produk polimer sintetik atau produk polimer buatan manusia, yang mencakup semua produk petrokimia yang dihasilkan secara sintetik dengan proses polimerisasi dari migas, misalnya:
      1. Plastik-plastik sintetik
      2. Serat-serat sintetik
      3. Karet-karet sintetik, dll.

Manfaat Produk – Produk Petrokimia

  1. Dalam industri kendaraan bermotor atau transportasi dimana bumper mobil yang terbuat dari logam diganti dengan plastik poliuretan, propeller pesawat terbang diganti dengan fiber glass.
  2. Dalam industri kemasan, bahan logam tinplate dan alumunium diganti dengan plastik – plastik produk petrokimia.

Jenis Bahan Baku Petrokimia

  1. Minyak Bumi
    Minyak bumi merupakan senyawa kimia yang kompleks berupa cairan berwarna coklat kehitaman dengan komposisi terbesar senyawa hidrokarbon dan senyawa lain dalam jumlah relatif kecil seperti sulfur, logam-logam nikel, vanadium, arsenit, serta impuritis lainnya.
    Baik senyawa hidrokarbon maupun bukan senyawa hidrokarbon keduanya akan berpengaruh dalam menentukan cara-cara pengolahan yang dilakukan dalam kilang minyak.

Kelompok senyawa hidrokarbon yang ada didalam minyak dan gas bumi, dibagi dalam 5 kelompok :

    • Paraffin
      Paraffin yang merupakan senyawa alkana (CnH2n+2), kelompok senyawa paraffin dikaarkteristik sebagai senyawa yang sangat stabil dan mempunyai rantai lurus seperti: methane, ethane, propane, butane, pentane dan lain-lain.
    • Olefin
      Olefin terdiri dari gugus alkena (CnH2n) dan siklo parapin, kelompok senyawa olefin atau juga disebut etilen terdiri dari senyawa rantai lurus yang tak jenuh yang mempunyai ikatan rangkap menghubungkan dua atom karbon. kelompok senyawa olefin antara lain etena, propena, butena, pentena dan lain-lain.
      Olefin tidak terdapat dalam minyak mentah, tetapi terbentuk dalam distilasi minyak mentah atau dalam proses perengkahan, oleh karena itu dalam bensin rengkahan banyak mengandung senyawa olefin. Olefin merupakan bahan dasar utama dalam industri petrokimia, misalnya etilena (C2H4) dan propilena (C3H6).
    • Napthena
      Nafthena yang terdiri dari hidrokarbon cincin jenuh, mempunyai rumus umum (CnH2n) karena senyawa hidrokarbon ini mempunyai sifat kimia seperti senyawa hidrokarbon parafin dan mempunyai struktur molekul siklis, maka senyawa ini juga disebut sikloparafin. Senyawa hidrokarbon nafthena yang terdapat dalam minyak bumi ialah siklopentan dan sikloheksan yang terdapat dalam fraksi naphtha dan fraksi minyak bumi dengan titik didih yan lebih tinggi.

Klasifikasi Minyak dan Gas Bumi

Sekitar 85% dari semua minyak mentah (crude oil) didunia diklasifikasikan menjadi tiga golongan:

    • Minyak dasar aspal (asphaltic base)
      Mengandung sedikit lilin paraffin dengan aspal sebagai residu utama, minyak dasar aspal sangat dominan emngandung aromatic. Kandungan sulfur, oksigen, dan nitrogen relative lebih tingi disbanding dengan minyak-minyak dasa lainnya. Minyak mentah dengan dasar aspal sangat cocok unuk memproduksi gasoline yang berkualitas tinggi, minyak pelumas mesin dan aspal.
    • Minyak dasar paraffin (paraffinic base)
      Mengandung sangat sedikit aspal, sehingga sangat baik untuk memprodksi lilin paraffin, mnyak pelumas motor, dan kerosene yang berkualitas tinggi.
    • Minyak dasar campuran
      Mengandung sejumlah lilin dan aspal secara bersamaan.

Klasifikasi minyak dapat juga didasarkan pada:

    • Menurut sifat penguapan
      1. Minyak ringan (light oil), Mengandung komponen ringan > 50 % berat.
      2. Minyak sedang (medium oil), Mengandung komponen ringan 20 – 50 % berat.
      3. Minyak berat (heavy oil), Mengandung komponen ringan <>
    • Menurut kadar sulfur
      1. Minyak bumi kadar sulfur tinggi (high sulfur oil), Mengandung sulfur > 2 % berat.
      2. Minyak bumi kadar sulfur sedang (medium sulfur oil), Menagndung sulfur 0,1 – 2 % berat.
      3. Minyak bumi kadar sulfur rendah (low sulfur oil), Mengandung kaad sulfur <>
    • Berdasarkan berat jenis
      1. Minyak ringan : berat jenis <>
      2. Minyak sedang : berat jenis 0,835 s/d 0,865
      3. Minyak berat : berat jenis > 0,865

http://rieko.files.wordpress.com/2009/11/new-picture-3.png
Gambar 1. Proses sederhana destilasi bertingkat

    • Berdasarkan gaya berat
      Ukuran gaya berat oleh ahli kimia telah ditentukan untuk industri adalah suatu ukuran yang dinamakan gaya berat API.

Melalui proses pengolahan dalam kilang minyak berupa distilasi minyak bumi pada tekanan atmosfer biasa akan didapat hasil-hasil pengilangan minyak yang disebut “minyak interniediate”. Produk ini sangat cocok untuk dipakai sebagai bahan baku petrokimia, akan tetapi pemamfaatannya lebih diutamakan untuk mernenuhi kebutuhan bahan bakar minyak, seperti:

    • “Fuel gas” (bahan bakar gas untuk kilang).
    • Gas propane dan Gas butane (dicampurkan sebagai gas penyusun utama bahan bakar LPG).
    • “Mogas” (sebagai bahan bensin/premiun).
    • Nafta (C6H14-C12H26), bahan baku petrokimia ini baik untuk industri olefin dan aromatic.
    • Kerosin atau minyak tanah, yang kalau diekstrasi akan mengha¬silkan n-Parafin yaitu bahan baku pembuatan sabun deterjen.
    • “Gas-oil” (untuk bahan bakar minyak solar).
    • “Fuel oil” (minyak bakar).
    • “Short-residue/Waxy-residue” (untuk bahan bakar minyak residu lain juga untuk bahan baku industri petrokimia “Coke” dan “Carbon black” ataupun untuk industri olefin).

  1. Gas Alam
    Gas alam merupakan campuran gas hidrokarbon jenuh (CnH2n+2) yang ditemukan dibawah permukaan bumi. Gas alam dapat ditemukan bersama-sama dengan minyak bumi (non associated gas).

Komponen-komponen gas alam yang dapat dipergunakan sebagai bahan baku petrokimia yang berasal lapangan gas bumi adalah:

    • Metana (CH4) Gas ini sekitar 60%-80% volume gas bumi yang dihasilkan sesuatu lapangan gas, dan dapat dipergunakan sebagai bahan baku gas sintetis CO dan H2, yang selanjutnya dapat dipergunakan untuk pembuatan amonia/urea, metanol, “carbon black”, dll.
    • Etana (C2H6), dapat dijadikan bahan baku untuk industri olefin untuk menghasilkan bahan-bahan sintetik seperti plastik, sabun deterjen, bahan kosmetik, dll.
    • Propane (C3H8), yang dalam industri olefin dapat dijadikan bahan baku untuk menghasilkan polipropilen, suatu bahan plastik sintetik.
    • Butane yang merupakan bahan baku untuk pembuatan karet sintetik butadiene.
    • Kondesat yang disebut juga sebagai “natural gasoline” yang mempunyai sifat-sifat seperti minyak/nafta dan dapat dipergunakan untuk bahan baku dalam industri olefin atau industri aromatik.

Disamping gas hidrokarbon di gas alam, ditemukan juga senyawa-senyawa lain, yang disebut impurities (kotoran) berupa :

    • Unsur-unsur kimia seperti mercury (Hg), Helium (He), Argon (Ar), Nitrogen (N2).
    • Acid seperti : CO2, H2S
    • Persenyawaan-persenyawaan sulphur disebut mercaptans.
    • Moisture (H2O)

Kotoran yang ada didalam gas ini umumnya tidak disenangi, oleh karena sifatnya korosif (Hg, acid, mercaptans, air) atau dapat juga oleh karena kotoran tersebut tidak memiliki nilai ekonomis, seperti gas CO2.
Oleh karena itu kotoran tersebut harus dipisahkan dari gas alam dengan mengunakan bermacam-macam teknologi yang ada. Campuran gas hidrokarbon yang sudah bersih inin kemudian dapat dipisahkankedalam tiga kelompok:

    • Campuran methane dan ethane
    • LPG (propane dan butane)
    • Condensate (pentane plus)
      Kondensat ini kemudian dicampurkan kedalam minyak bumi untuk kemudia dijual sebagai minyak bumi, sedangkan LPG dan campuran methane dan ethane dapat dijual sebagai bahan bakar atau dijual sebagai bahan baku industri petrokimia.

  1. Senyawa-Senyawa Pengotor
    Sebagaimana diketahui bahwa senyawa-senyawa yang tidak diinginkan ada dalam minyak dan gas bumi adalah senyawa-senyawa sulfur atau belerang yang terkandung di dalam minyak mentah maupun di dalam produk akhir dan fraksi-fraksinya. Tipe senyawa-senyawa sulfur yang sering dijumpai dalam minyak bumi adalah hydrogen sulfida (H2S), mercaptans yang terdiri dari metil dan benzil mercaptans, metil sulfida, normal butil sulfida, metil disulfida, sulfida-sulfida siklis, alkil sulfat, asam sulfonat, sulfoksida, sulfon dan tiofena. Rumus molekul senyawa-senyawa sulfur tersebut adalah :
    • Hidrogen Sulfida : H – S – H
    • Mercaptans : H – S – R
    • Alkil Sulfida : R – S – R
    • Disulfida : R – S – S – R
    • Sulfida Siklik
    • Alkil Sulfat
    • Asam Sulfonat
    • Sulfoksida
    • Sulfon
    • Tiofena

Senyawa-senyawa sulfur tersebut dianggap pengotor dan pengganggu karena mempunyai sifat korosif, berbau tidak enak dan mempunyai karakter yang mudah meledak.
Korosi karena adanya sulfur dalam jumlah yang sedikit pada produk akhir disebabkan karena produk-produk tersebut dipakai pada suhu rendah, dimana pada suhu tersebut terdapat beberapa senyawa yang korosi terhadap logam komersil.

Produk – Produk Petrokimia

Industri petrokimia dapat dibagi atas 2 bagian besar, yaitu:

  1. Industri petrokimia hulu atau (upstream petrochemical industry), yaitu industri yang menghasilkan produk petrokimia yang masih berupa produk dasar atau produk primer dan produk antara atau produk setengah jadi (masih merupakan bahan baku untuk produk jadi).
    Pada daftar berikut disebelah kiri diurutkan beberapa bahan baku yang dapat dipakai untuk industri petrokimia hulu. Semuanya merupakan atau terdiri dari hidrokarbon yang merupakan produk-produk industri minyak dan gas bumi. Dari atas sampai kebawah (gas oil) konsistensinya semakin berat d.p.l. dari gas sampai kecairan.
    Disebelah kanan diurutkan beberapa produk-produk industri petrokimia hulu yang kadang-kadang disebut “first generation petrochemicals” atau juga “basic petrochemicals” atau “petrochemical building blocks”.

Feedstocks

Petrochemical product

Fuel Coproduct

Methane
Ethane
Propane
Butane
Condensate
Naphta
Gas Oil
Reformate
Raffinate
Pyrolysis Gasoline

Methanol
Ethylene
Propylene
Butadiene
Benzene
Toluene
Xylenes

Pyrolysis Gasoline
Pyrolysis Fuel Oil
Raffinate
Mixed C4’s

  1. Perlu ditambahkan bahwa LPG dapat berasal dari alam dari perut bumi dan dapat pula berasal dari operasi pengilangan. LPG juga mengandung senyawa-senyawa tak jenuh dari C3 dan C4, yakni propylene dan butene/butadiene.
  2. Industri petrokimia hilir atau (downstream petrochemical industry), yaitu industri yang menghasilkan produk petrokimia yang sudah berupa produk akhir dan/atau produk jadi.

Oleh karena itu, maka produk petrokimia berdasarkan proses pembentukannya dan pemanfaatannya dapat dibagi atas 4 jenis, yaitu:

  1. Produk dasar, adalah gas CO dan H2 sintetik, etilena, propilena, butadiene, benzene. toluene, xilena, dan n-parafin,
  2. Produk antara, adalah amonia, inetanol, carbon black, urea, etil alkohol, etilklorida, Rumen (cumene), propilen-oksida, butil alkohol, isobutilena, nitrobenzene, nitrotoluena, PTA (purified terephthalic acid), TPA (terephthalic acid), DMT (dimethyl terephthalate), kaprolaktam (caprolactain), LAB (liner alkyl benzene), dll.
  3. Produk akhir antara lain adalah urea, carbon black, formaldehida, asetilena, poli etilena, poli propilena, poli vinil klorida, poli stirena, TNT (trinitro toluene), poli ester, nilon, poli uretan, “LAB-sulfonate” (Surfactant) dll.
  4. Produk jadi. Pada umumnya berupa barang-barang atau bahan-bahan yang dalam kehidupan kita sehari-hari banyak dipakai di rumah tangga seperti: plastik-plastik untuk produk-produk elektronik dan telekomunikasi (radio, tv, film alat-lat komputer, kabel-kabel telefon, kabel-kabel listrik), plastik-plastik untuk rumah tangga (ember plastik, kantong/karung plastik, botol-botol kemasan plastik), peralatan plastik untuk industri mobil dan pesawat terbang (bemper mobil, jok/busa mobil, jok/busa kapal terbang, ban pesawat terbang). Baju dan kaus kaki yang kita pakai dibuat dari benang poliester dan nilon, ban mobil dari bahan campuran karet dan carbon black, sabun bubuk deterjen dibuat dari “LAB-sulfonate” dan lain sebagainya.

Jalur – Jalur Dalam pembuatan Produk Petrokimia.

Proses pembuatan produk petrokimia yang lebih ekonomis dapat ditempuh dengan 3 jalur/lintasan utama:

  1. Jalur gas sintetik yaitu dengan pembentukan gas CO dan H2 dari bahan baku gas bumi/(CH4) untuk menghasilkan ammonia, methanol dan crbon black. Dan untuk memproduksi gas sintetik melalui 3 cara:
    • Reaksi steam reforming untuk membentuk ammonia yang reaksinya berlangsung dengan bantuan katalis Ni pada suhu 1.400 – 1.600oF, pada tekanan 400-500 psi.
    • Reaksi stream reforming pada pembentukan methanol dan cara memproduksinya menggunakan 2 macam proses yaitu pada tekanan tinggi dan tekanan renadah.
    • Reaksi oksidasi parsial pada pembentukan gas sintetik yang dilanjutkan dengan reaksi pirolisis pada suhu 1300-1500oC dan tekanan 100-150 atm.
  2. Jalur olefin yaitu untuk membentu gas-olefin (gas etilena, propilena dan butena/butadiena) adalah suatu senyawa hidrokarbon tidak jenuh, yang mempunyai ikatan rangkap terbuka yang sangat reaktif , sehingga dengan mudah dapat berpolimerisasi antara satu dengan yang lainnya membentuk bahan/produk polimer. Gas olefin dapat dapat diproduksi dengan 2 cara yaitu olefin dengan bahan baku nafta dan dengan bahan baku etana.
  3. Jalur aromatik yaitu dengan pembentukan fraksi-fraksi aromatik (benzena, toulena dan xilena). Senyawa aromatic adalah suatu senyawa hidrokarbon tidak jenuh yang mempunyai rangkaian ikatan atom C secara siklis berupa ikatan atom antara C6-C8 yang sangat reaktif sehingga akan mudah bereaksi atau berpolimerisasi antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk produk polimer.

Istilah dalam pengolahan minyak bumi:

  • Cracking: perengkahan, suatu proses perubahan molekul hidrokarbon yang panjang dan lurus dipotong-potong menjadi beberapa rantai yang lebih pendek.
  • Catalitic Cracking: Perengkahan molekul hidrokarbon dengan bantuan katalis.
  • Steam Cracking: perengkahan molekul hidrokarbon dengan panas/suhu yang sangat tinggi.
  • Steam Reforming: Perubahan rantai lupus hidrokarbon menjadi rantai cincin atau rantai cabang dengan menggunakan panas.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Share it

Translate This Blog