LAPORAN TETAP PRAKTIKUM HIDROKARBON DISTILASI ASTM D-86
DISUSUN OLEH : KELOMPOK 2
1. IMANIAR SYUKURIL
0611 3040 1038
2. IRPAN
0611 3040 1039
3. KURNIA OKTARI
0611 3040 1040
4. LILY DAMAYANTI AGUSTIN
0611 3040 1041
5. M. FIKRI HIDAYAT
0611 3040 1042
6. MSY. RINI RAHMAWATI
0611 3040 1043
7. MUHAMMAD RISWAN
0611 3040 1045
KELAS : 5 KIB
DOSEN PEMBIMBING : Ir. SELASTIA YULIATI., M.T
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
JURUSAN TEKNIK KIMIA 2013
DESTILASI ASTM D-86
A. TUJUAN PERCOBAAN
Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan mampu: •
Menjelaskan pengertian dan peranan titik didih petroleun ether dan bensin berdasarkan ASTM D-86
•
Menentukan titik didih yang dimiliki oleh petroleum ether dan bensin
•
Menyelesaikan perhitungan untuk menentukan panas laten penguapan
B. DASAR TEORI
1. Analisa minyak bumi Metoda yang banyak digunakan untuk pemeriksaan terhadap minyak bumi dan produknya: •
ASTM (American society for Testing material)
•
API (American Petroleum Institute)
•
IP (Institute de Petrol)
•
ISI (Indian Specification Institute)
Macam-macam pemeriksaan yang rutin dilakukan di laboratorium di maksudkan untuk melakukan pengawasan dan pengendalian pada proses dan operasi pengilangan terutama menyangkut kualitas produk yang di hasilkan. Pemeriksaan rutin tersebut meliputi: a. Destilasi ASTM Pemeriksaan destilasi laboratorium yang dilakukan untuk gasolin, nafta dan kerosin adalah dengan metoda ASTM D-86, untuk bensin alam dengan ASTM D216 dan untuk gas oil dengan ASTM D-158. Destilasi laboratorium dilakukan pada volume 100 ml dengan kecepatan tetesan yang keluar adalah 5 ml/menit. Suhu uap mula-mula menetes (setelah mengembun) disebut IBP (initial Boiling Point). Suhu uap dicatat pada setiap 10 ml tetesan yang terkumpul. Maksimum
suhu yang dicapai pada destilasi 955 dicatat sebagai End Point atau FBP (Final Boiling Point). Destilasi ASTM merupakan informasi untuk operasi dikilang bagaimana fraksi-fraksi seperti komponen gasolin, bahan bakar jet, minyak diesel dapat diambil dari minyak mentah yang disajikan melalui kinerja dan volalitas dalam bentuk persen penguapannya.
b. Panas Laten Penguapan Panas laten penguapan yang lazim disebut panas laten didefinisikan sebagai panas yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 lb cairan pada titik didihnya pada tekanan atmosfir. Penguapan dapat terjadi pada tekanan lain atau suhu lain. Panas laten berubah dengan berubahnya suhu atau tekanan dimana terjadinya penguapan. Panas laten pada tekanan atmosfir untuk fraksi minyak bumi dapat dilihat pada Grafik 5-5 s/d 5-9 Nelson
c. Titik Didih Sifat-sifat minyak mentah maupun produknya mempunyai hubungan yang erat dengan titik didih rata-rata seperti terlihat pada Tabel 1. Titik didih rata-rata (MABP= Molal Average Boiling Point) lebih memuaskan dibandingkan dengan data destilasi dalam persen cairan hasil penguapan yang dialurkan dengan suhu penguapan. Hubungan titik didih rata-rata dapat dilihat pada grafik 5-4 dan 5-5 Nelson. Titik didih rata-rata Volumetrik (VABP = Volume Average Boiling Point) langsung dapat dihitung dari data destilasi dalam bentuk persen volume destilat terhadap suhu penguapan, baik pada destilasi TBP maupun dalam destilasi ASTM, seperti terlihat pada Tabel 2. Tabel 1. Hubungan titik didih dan sifat fisik No.
Macam Titik Didih Rata-Rata
Sifat-sifat Fisik
1
Titik Didih Volume (VABP)
2
Titik Didih Rata-Rata Berat Suhu Kritis nyata (T c) (WABP)
3
Titik Didih Rata-Rata Molal Suhu kritis pseudo (T/Tc) dan ekspansi (MABP) termis (k t)
4
Titik Didih (MnBP)
Rata-Rata
Viskositas dan panas jenis (µ dan Cp)
Berat Molekul (BM), faktor karakteristik (K), berat jenis (ρ) tekanan kritis pseudo (P/Pc) dan panas pembakaran (H c)
Tabel 2. VABP berbagai minyak Jenis minyak
Grafik Destilasi TBP
ASTM
Minyak mentah
Tv = t20 + t50 + t70 / 3
Tv = t30 + t50 + t70 / 3
Fraksi-Fraksi
Tv = t0 + 4t50 + t100 / 6
Tv = t10 + 2t50 + t90 / 4
Titik didih rata-rata yang lain dapat dihitung menggunakan VABP dan garis kemiringan (slope) dari grafik 5-4 dan 5-5 Nelson. Slope dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: S=
, oF/%
Hubungan antara titik didih rata-rata molal (MABP) dan titik didih rata-rata volumetrik (VABP) terhadap sifat-sifat fisik lain seperti oAPI gravity, berat molekul, faktor karakteristik suhu kritis dan tekanan kritis dapat dilihat pada Grafik 5-9 s/d 5-12 Nelson.
2. Spesifikasi Produk Kilang Persyaratan yang diperlukan untuk menentukan spesifikasi minyak, fraksi serta produk-produk kilng dimana produk kilang berbeda satu sama lainnya. Pada topik ini akan dibahas tiga produk utama kilang yaitu mogas, kerosin dan minyak diesel.
a. Mogas (motor gasolin) Persyaratan umum untuk gasolin/bensin antara lain: 1. Bebas air getah minyak dan sulfur korosif 2. Mempunyai ketukan uap yang minimum 3. Pemanasan dan akselerasinya lebih mudah 4. Mempunyai kualitas anti ketukan 5. Dapat diencerkan sendiri dalam silinder mesin
b. Kerosin
Kerosin yang banyak dipakai sebagai minyak untuk keperluan rumah tangga tidak hanya harus mempunyai kualitas pembakaran yang layak tetapi harus juga aman untuk dibawa dan disimpan untuk keperluan lampu dan kompor. Secara umum kerosin harus bebas dari air, zat aditif, getah minyak dan zat-zat tertentu. Kerosin yang lebih dikenal sebagai minyak pemanasan merupakan produk kilang yang murni mempun yai spesifikasi standar yaitu: o
API gravity : 43-45
Jarak didih : 350-550 oF
c. Minyak Diesel Karakteristik yang utama dari minyak diesel adalah kebersihannya, kualitas penyalaan, fluiditas, volalitas dan atomisasi. Kebersihan minyak diesel meliputi residu karbon dan kandungan sulfur yang terdapat dalam minyak. Kualita penyalaan yaang baik dinyatakan dengan pengukuran bilangan setana (cetana number) atau indeks diesel yang ditunjukkan dengan mudah tidaknya mesin di-start pada suhu rendah, tekanan mesin yang rendah dan operasi mesin yang halus. Fluiditas dan atomisasi minyak diesel ditandai dengan titik tuang (pour point) dan viskositas minyak rendah, namun tidak sedemikian rendah sehingga menyebabkan kesulitan pelumasan pada injektor, kebocoran efisiensi yang rendah. Volalitas minyak ditandai dengan titik nyala, residu karbon dan destilasi. Di indonesia minyak diesel dijual dengan 2 kategori yaitu minyak diesel untuk kendaraan bermotor (ADO = Automotive Diesel Oil) dan minyak diesel untuk keperluan industri (IDO = Industrial Diesel Oil).
C. BAHAN DAN ALAT YANG DIPERGUNAKAN
1. Bahan yang digunakan : •
Petroleum ether
•
Bensin
2. Alat yang digunakan: •
Double necked round bottom flask
•
Heating mantel 1000 ml
•
Destillation top after Claisen
•
Liebig cooler
•
Destillation adapter
•
Graduated cylinder 100 ml
•
Thermometer (-10oC) – (+360oC)
•
Water batch
•
Klem, Bisshed, joint clip
D. LANGKAH KERJA
Menyusun peralatan seperti gambar 1
Memberikan silikon grease pada setiap sambungan alat
Mengisi bottom flask dengan 100 ml pertoleum ether
Menghidupkan pendingin
Menghidupkan heating mantel dan memanaskan secara perlahan
Mencatat temperatur tetesan pertama desilat saat mulai mendidih
Menjaga laju pemansan secara hati-hati
Setiap kenaikan temperatur 5oC atau 10oC volume destilat dicatat atau sebaliknya
Destilasi selesai setelah tidak ada tetesan lagi dan mencatat temperaturnya
Titik didih temperatur paling tinggi yang terbaca di termometer adalah pada volume bensin 5 ml
E. PERHITUNGAN
1. Temperatur Operasi (120,2 + 120,2 + 120,2 + 122 + 122 + 122 + 127,4 + 134,6 +140) oF
2. Density destilat Petroleum Ether = 0,654 gr/det.
o
API
=
- 131,5
= 90 3. Penentuan Panas Penguapan Petroleum Ether Diketahui : Temperatur Operasi = 125,4 oF o
API
= 90
Ditanya
: Panas Penguapan Pertroleum Ether ?
Penyelesaian :
•
VABP =
=
= 126,05
•
Slope =
=
= 0,12 Dari oAPI VS NADP didapat BM =84 (didapat dari grafik Molecular Height VS oAPI) Dari grafik Slope dan VABP didapat faktor koreksi = 3 Maka NABP = VABP – Faktor koreksi = 126,05- 3 = 123,05 oF
•
Panas Laten =
x tekanan uap Petroleum
PC petroelum dari ( gambar 2.3) terhadap BM petroleum didapat = 295 atm
Pc semu (gambar 3.2 ) didapat = 420 psia x
= 28,57 atm
•
Tekanan uap petroleum terhadap temperatur operasi dan NABP didapat = 1 tm
•
Sehingga tekanan uap Petroleum =
•
Panas laten Petroleum (gambar 3.9) – 150 n
•
Maka :
Panas penguapan Petroleum =
x tekanan uap Petroleum
x panas laten
=
= 142,8
x 150
F. ANALISA PERCOBAAN
Pada praktikum kali ini kami melakukan destilasi ASTM D-86. Dimana bahan yang digunakan adalah petroleum ether yang biasa digunakan sebagai obat bius. Percobaan ini dilakukan dengan membandingkan antara volume destilat terhadap waktu pada setiap 10 ml destilat. Dari data pengamatan pada percobaan ini waktu yang dibutuhkan untuk mencapai 10 ml destilat akan semakin lama jika volume bertambah. Pada perlakuan distilasi petroleum ether/bensin alam ini bertujuan untuk mendapatkan titik didih yang dimiliki bensin alam dengan menggunakan destilasi ASTM D-86. Pada saat destilasi kecepatan tetesan destilat yang keluar dicatat selang volume 10 ml. Suhu pada labu bundar dicatat untuk mengetahui titik didih dari petroleun ether tersebut. Suhu awal menetes disebut IBP (Indeks Boiling Point). Suhu terakhir hingga tidak adanya tetesan destilat lagi disebut dengan FBP (Final Boiling Point) Secara teoritis titik didih dari petroleum ether yaitu 50-70oC dengan densitas 0,654-0,670 gr/cm 3. Secara praktikum pada saat melakukan destilasi dengan suhu pemanasan 58oCdan didapatlah IBP dari petroleum ether yaitu pada suhu 48oC. Kemudian setiap 10 ml di catat pada 90 ml EP-nya yaitu berada pada suhu 60oC. Hal ini menunjukkan secara praktikum titik didihnya sama dengan titik didih secara teoritis.
G. KESIMPULAN
Dari praktikum yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan:P
•
Destilasi ASTM D-86 yaitu pemisahan nfraksi-fraksi berdasarkan titik didihnya dari nilai IBP dan EP-nya
•
Titik didih dari petroleum ether yaitu: IBP = 48oC, EP = 60oC
•
Panas laten penguapan petroleum ether yaitu142,8 Btu/lb
DAFTAR PUSTAKA
Jobsheet.2013.”Penunrun Praktikum Hidrokarbon”.POLSRI.Palembang
