Makalah Avtur Kelompok 4

PENGOLAHAN MINYAK BUMI AVTUR (AVIATION TURBINE)

Nama/ NPM

Kelas

:

:

Adinda Diandri Putri

(1406553013)

Alver Berlianta Mahdapati

(1406607754)

Fadhila Ahmad Anindria

(1406604670)

Mahdi

(1406531813)

Sheila Nadhifa

(1406607905)

Pengolahan Minyak Bumi

Program Studi Teknik Kimia Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia Depok 2017

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Makalah yang membahas tentang Avtur (Aviation Turbine) ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas pada mata kuliah pilihan Pengolahan Minyak Bumi. Dalam penyelesaian makalah ini, kami mendapatkan banyak bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, sepantasnya jika kami mengucapkan terima kasih kepada: 1.! Bapak Prof. Dr. Ir. Nelson Saksono, M.T. selaku Dosen pada Mata Kuliah Pengolahan Minyak Bumi yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada kami untuk menyelesaikan pembuatan makalah ini serta memberikan pengarahan dan bimbingan kepada kami. 2.! Rayhan Hafidzh selaku Asisten Dosen yang telah memberikan arahan dan masukan kepada kami dalam menyelesaikan makalah ini. 3.! Semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun tidak langsung, yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Kami menyadari bahwa makalah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang positif agar makalah ini dapat menjadi lebih baik kedepannya. Akhir kata, kami berharap makalah ini dapat menjadi salah satu sumber referensi ilmiah yang bermanfaat bagi banyak pihak.

Depok, 13 Februari 2017

Tim Penyusun

Teknik!Kimia!Universitas!Indonesia! !

2!

DAFTAR ISI

KATA$PENGANTAR$.............................................................................................................$2! DAFTAR$ISI$........................................................................................................................$3! DAFTAR$GAMBAR$..............................................................................................................$3! DAFTAR$TABEL$..................................................................................................................$3! BAB$I$PENDAHULUAN$........................................................................................................$4! 1.1! Profil Singkat$.................................................................................................................$4! 1.2! Posisi AVTUR Pada Distilasi Atmosferik$......................................................................$5! BAB$II$KARAKTERISTIK$PRODUK$.........................................................................................$6! BAB$III$APLIKASI$PRODUK$DI$KEHIDUPAN$SEHARI$:$HARI$..................................................$10! DAFTAR$PUSTAKA$...........................................................................................................$11! !

DAFTAR GAMBAR Gambar$1. Crude Oil Distillation Unit$$..............................................................................$5$ Gambar$2. Oil Refinery (process, reforming, and specific product)$$...................................$5$ ! ! !

DAFTAR TABEL Tabel$1.$Spesifikasi$Avtur$...................................................................................................$9$ $


3!

BAB I PENDAHULUAN !

1.1!

Profil Singkat AVTUR (Aviation Turbine Fuel) atau yang secara internasional dikenal sebagai Jet A-1 adalah bahan bakar penerbangan untuk jenis pesawat bermesin gas turbine atau mesin pembakaran eksternal dan pesawat jet yang banyak digunakan baik di bidang militer maupun komersial. Bahan bakar ini berasal dari proses pengolahan minyak bumi fraksi kerosine atau campuran kerosin/naptha yang mempunyai sifat pembakaran dan energi tinggi. Jenis kerosin telah dipilih sebagai bahan bakar untuk generasi pertama kali sebab mempunyai sifat pembakaran yang baik, rendah terhadap kebakaran, sehingga digunakan sebagai pengganti gasoline pada waktu perang dunia. Kualitas bahan bakar tidak hanya ditentukan oleh disain dan unjuk kerja mesin, serta nilai ekonomi, akan tetapi juga keselamatan dalam penerbangan. Bahan bakar ini diperoleh berasal dari proses pengolahan minyak bumi dengan komposisi tertentu baik dari proses distilasi maupun proses perengkahan. Karena avtur dituntut harus mempunyai nilai pembakaran yang tinggi, kualitas pembakaran tinggi, freezing point rendah, kandungan panas/berat tinggi, serta kandungan panas/volume rendah. Avtur merupakan bahan bakar yang di peroleh darihasil pengolahan minyak bumi, yang mempunyai trayek didih antara 150-300°C, terdiri dari molekul hydrocarbon (C11-C 15) dan titik beku (freezing point) dibatasi maksimum -47°C. (Haidir, A. 2001) Selain menghasilkan sumber energi untuk pesawat, avtur juga digunakan sebagai aliran hidraulik dalam sistem kontrol mesin dan sebagai pendingin untuk komponen-komponen khusus. Pada sebagian besar kilang, sumber utama untuk pencampuran bahan bakar jet adalah fraksi kerosene yang berasal dari atmospheric crude unit, karena kandungan total aromatik dan naftalena serta titik uap membatasi input yang dapat dipisahkan. Pada kilang yang menggunakan unit hydrocracker, titik didih kerosene dapat memenuhi spesifikasi bahan bakar jet dan merupakan kontributor utama pada produksi bahan bakar jet. Dua tipe utama bahan bakar jet adalah nafta dan kerosene. Bahan bakar jet jenis nafta diproduksi dengan tujuan utama untuk keperluan militer serta memiliki rentang


4!

titik didih yang lebih tinggi daripada bensin dan kerosene. Bahan bakar jet jenis nafta lebih mudah menguap dan memerlukan penanganan yang hati-hati. 1.2!

Posisi AVTUR Pada Distilasi Atmosferik

! ! ! ! ! !

Gambar 1. Crude Oil Distillation Unit (Sumber: en.citizendium.org) Berikut adalah skema berbagai cara memproduksi avtur dari minyak mentah ! ! ! ! ! ! ! !

Gambar 2. Oil Refinery (process, reforming, and specific product) (Sumber: OSHA 1996)


5!

BAB II KARAKTERISTIK PRODUK !

a. Appearance Untuk meyakinkan bahwa bahan bakar bebas dari kotoran padat dan air yang tidak larut. Jika dilihat secara visual dengan mata akan tampak jernih, terang, bebas dari partikelpartikel padatan (seperti debu, pasir, gumpalan garam) dan tidak tampak adanya pemisahan air pada suhu kamar. b. Composition Komposisi senyawa kimia seperti jumlah keasaman (Total Acidity), jumlah senyawa aromatic, senyawa olefin, jumlah sulfur, merchaptan sulfur dibatasi keberadaannya dalam bahan bakar Avtur. Pembatasan ini erat hubungannya dengan mutu bakar, stabilitas pada penyimpanan dan pemakaian, serta sifat korosifitas Avtur tersebut. Avtur ini mempunyai persyaratan komposisi hidrokarbon yang terdiri dari : 1.! Parafin : 33-61% vol. 2.! Olefin : 0,5-5% vol. 3.! Naften : 10-45% vol. 4.! Aromatic : 12-25% vol. c. Volatility Volatilitas adalah tingkat kecenderungan suatu bahan bakar untuk menguap. Dua sifat fisika yang digunakan sebagai ukuran volatilitas suatu bahan bakar adalah tekanan uap dan profil distilasi. Semakin volatil suatu zat, maka semakin tinggi tekanan uapnya dan semakin rendah suhu mula-mula distilasinya. Volatilitas sangat penting dikarenakan bahan bakar harus menguap sebellum ia dapat terbakar. Namun, volatilitas yang terlalu tinggi dapt mengakibatkan kehilangan evaporatif atau fuel system vapor lock. Sifat penguapan Avtur ditujukan oleh hasil pemeriksaan terhadap titik nyala (flash Point) dan distilasinya. Sedangkan distilasi pada 10 % volume dibatasi maksimum, dimaksudkan agar bahan bakar tersebut tidak terlalu lambat terbakar pada saat pesawat terbang melakukan Start Up.


6!

d. Fluidity Fluiditas istilah umum yang berkaitan dengan kemampuan suatu zat untuk mengalir, tetapi bukan sebagai sifat fisika. Viskositas dan titik beku merupakan sifat fisika yang digunakan untuk menggambarkan tingkat fuliditas suatu bahan bakar. Titik beku didefinisikan sebagai suhu dimana kristal wax (hidrokarbon) terakhir mencair, ketika menghangatkan bahan bakar yang sebelumnya telah didinginkan hingga terbentuk wax. Titik beku dari suatu bahan bakar berada di atas temperatur dimana seluruhnya berubah menjadi padatan. Titik beku juga dibatasi untuk menjamin agar bahan bakar masih dapat mengalir dengan lancar pada kondisi suhu yang sangat rendah dan memiliki batasan maksimum -47°C. Mengingat Avtur digunakan sebagai bahan bakar pesawat terbang yang beroperasi dalam berbagai suhu, maka sifat pengalirannya perlu dibatasi maksimum. Sebagai petunjuk untuk mengetahui sifat pengaliran dari Avtur dilakukan pemeriksaan terhadap titik beku (Freezing point) dan kekentalan (viscosity kinematiknya). e. Combustion Kalor pembakaran merupakan kalor yang dilepaskan ketika sejumlah bahan bakar dibakar pada kondisi yang spesifik. Jumlah kalor yang dilepas bergantung pada banyaknya air yang terbentuk dalam fasa uap ketika pembakaran atau ketika berkondensasi menjadi cairan. Jika air berkondensasi menjadi cairan dan melepaskan kalor penguapan dalam prosesnya, energi yang dilepaskan disebut energi spesifik gross. Energi spesifik net bernilai lebih rendah karena air menetap dalam fasa gas (uap). Karena air hasil keluaran mesin berfasa gas, maka energi spesifik net lebih cocok digunakan sebagai nilai pembanding. Flash point adalah temperatur terendah dimana uap yang berada diatas cairan yang dapat menyala akan menyala bila dikenakan sumber api. Pada temperatur flash point, terdapat tepat cukup uap bahan bakar untuk menghasilkan campuran uap bahan bakar-udara diaas lower flammability limit. Flash point bahan bakar jet memiliki batasan minimum 38 C. (Annual Book ASTM Standard 2008). Dalam penggunaannya, bahan bakar Avtur harus mempunyai syarat pembakaran yang sempurna. Salah satu analisis yang dapat dijadikan sebagai petunjuk adalah Smoke Point nya. Apabila Smoke Point nya tinggi berarti Avtur memiliki sifat pembakaran yang sempurna (baik) dan sebaliknya jika Smoke Point nya rendah berarti Avtur mempunyai sifat pembakaran yang kurang sempurna (kurang baik). Untuk itu Avtur tidak boleh mengandung senyawa-senyawa yang sulit terbakar dalam jumlah besar, dalam hal ini senyawa hidrokarbon jenis aromatic berupa Naphtalene dibatasi keberadaannya maksimum 3 %


7!

volume. Sedang senyawa hidrokarbon jenis paraffin diharapkan cukup banyak terdapat dalam Avtur. f. Corrosion Avtur mengalami kontak dengan berbagai macam material dalam proses pengunaannya. Oleh karena itu perlu dipastikan bahwa avtur tidak mengandung bahan-bahan penyebab korosi agar tidak menimbulkan kerusakan-kerusakan pada sistem distribusi bahan bakar maupun pada bagian yang lain dari mesin pesawat. Zat-zat kimia yang berpotensi berada dalam avtur adalah asam organik dan mercaptan. Sifat pengkaratan ini ditimbulkan adanya senyawa belerang reaktif. Sifat pengkaratan dapat ditunjukkan dengan pemeriksaan : Copper Corrostion. g. Thermal Stability Merupakan sifat kestabilan Avtur selama penyimpanan maupun pemakaian. Syarat kestabilan yang dimiliki Avtur sangat diperlukan, sebab adanya perbedaan suhu yang cukup tinggi dalam pemakaian akan cenderung menimbulkan deposite. Deposite ini hasil dekomposisi hidrokarbon Avtur pada alat penukar panas, pada saringan bahan bakar, maupun pada pipa penyemprotan bahan bakar pada sistem pembakaran selama mesin beroperasi. h. Contaminant Kontaminasi yang dimaksudkan adalah adanya senyawa-senyawa pengotor yang keberadaannya tidak diinginkan yang disebabkan adanya existent gum serta kandungan air yang teremulasi dalam Avtur. Apabila pengotor – pengotor ini dibiarkan keberadaannya dalam jumlah besar (diatas batas yang ditentukan), maka hal ini dapat mengganggu kerja mesin pesawat dan dapat membahayakan keselamatan penerbangan.

Kebersihan avtur berarti

tingkat ketidakberadaan solid partikulat dan bebas dari kandungan air. Air akan membeku pada suhu rendah yang akan muncul ketika pesawat berada pada ketinggian tertentu. Es yang terbentuk akan mengangganggu penyaringan dan menyebabkan tumpahan avtur. Air juga dapat menyebabkan korosi pada beberapa logam dan pertumbuhan mikroorganisme. i. Viscosity Viskositas merupakan suatu ukuran ketahanan cairan untuk mengalir di bawah tekanan, dipengaruhi oleh gravitasi atau sumber mekanis. Cairan “tipis” seperti air atau gasoline


8!

memiliki viskositas rendah; cairan “tebal” seperti sirup maple atau minyak motor memiliki viskositas yang lebih tinggi. Viskositas suatu cairan meningkat seiring dengan menurunnya temperatur. Tabel 1. Spesifikasi Avtur

Komposisi Parameter

Keterangan

Nilai

Tampilan Fisik Keasaman (mg KOH/g)

Maks.

Jernih dan Cerah 25

Total Aromatik (vol%)

Maks.

26,5

Total Sulfur (vol%)

Maks.

30

10% Recovery (°C)

Maks.

205

Final BP (°C)

Maks.

300

Distilasi Residu (vol%)

Maks.

1,5

Distilasi Loss (vol%)

Maks.

1,5

Titik Nyala (°C)

Min.

38

Volatilitas Suhu Distilasi

Densitas @ 15 °C (kg/m³)

775 - 840 Fluiditas

Titik beku (°C)

Maks.

-47

Viskositas @ -20°C (cSt)

Maks.

8

Energi Spesifik,net (MJ/kg)

Min.

42,8

Titik Asap (mm)

Min.

25

Naftalena (vol%)

Maks.

3

Partikulat (mg/L)

Maks.

1

Existent Gum (mg/100 mL)

Maks.

7

Pembakaran

Kontaminan

Aditif Antioksidan (mg/L) Hydroprocessed dan Synthetic Fuels (ppm) Metal Deactivator (mg/L)

17-24 Maks.

5,7

Static Dissipator (mg/L)


9!

BAB III APLIKASI PRODUK DI KEHIDUPAN SEHARI HARI Avtur (Aviation Turbine Fuel) pada dasarnya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet atau turbo jet pesawat. Dalam aplikasinya, selain menjadi sumber energi untuk pesawat, avtur juga digunakan sebagai aliran hidraulik dalam sistem kontrol mesin, pendingin untuk komponen-komponen khusus, serta untuk keperluan militer, yaitu bahan bakar rudal dan pesawat tempur. Jenis – jenis Avtur sebagai bahan bakar pada pesawat terbang adalah sebagai berikut : 1.! Avtur Versi Sipil/ Pesawat Komersial/ Untuk Maskapai Avtur versi sipil ini dibagi menajdi tiga yaitu Jet A – 1, Jet – A, dan Jet – B. Jet A – 1 merupakan avtur yang paling banyak digunakan untuk pesawat komersil seperti pesawat Garuda, Lion Air, Sriwijaya, dan lain – lain. Avtur jenis ini memiliki kelebihan titik bekunya hingga – 47°C. Hal ini sangat mendukung operasi penerbangan pesawat ketika terbang cruising atau terbang jelajah pada ketinggian 30.000 – 40.000 feet dan pada ketinggian jelajah tersebut, suhu ambient atau freestream mencapai – 45°C. Avtur Jet – A dipakai untuk pesawat latih ataupun pesawat bermesin jet yang tidak terbang tinggi karena memiliki flash point – 40°C. Avtur Jet – B digunakan pada daerah cuaca ekstrem seperti di Eropa dan Amerika bagian Utara yang memiliki temperatur sangat tinggi karena avtur jenis ini memiliki flammability yang sangat tinggi. 2.! Avtur Versi Pesawat Militer Avtur versi militer menggunakan simbol JP (Jet Propellant) yaitu JP – 4, JP – 5, JP – 8. JP – 4 adalah avtur yang memiliki titik beku yang sangat rendah dan dalam versi sipil JP – 4 ini adalah Jet – B. JP – 5 adalah avtur berwarna kuning dan memiliki titik beku - 46°C. JP – 8 adalah avturyang banyak digunakan karena JP – 8 adalah Jet A – 1. Kebutuhan dunia terhadap avtur telah meningkat secara konsisten sejak 1980. Konsumsi selama 30 tahun meningkat menjadi tiga kali lipat, dari 1.837.000 barel/hari pada 1980 menjadi 5.220.000 barel/hari pada 2010. Sekitar 30% avtur dunia dikonsumsi oleh Amerika Serikat (1.398.130 barel/hari pada 2012). !


10!

DAFTAR PUSTAKA !

Garry, James H., 2001. Petroleum Refining Technology and Economics. 4th ed. New York: Marcel Dekker, Inc. Index Mundi. 2012. World Jet Fuel Consumption by Year. [ONLINE] Available at: http://www.indexmundi.com/energy/?product=jet-fuel. [Accessed 9 February 2017]. Pertamina.

2012.

Aviation

Turbin

Fuel

Jet

A1.

[ONLINE]

Available

at:

http://www.pertamina.com/en/our-business/downstream/marketing-andtrading/product-and-service/business-solution/pertamina-aviation/pertamina-aviationproducts/aviation-fuels/turbin-fuel-(jet-a1)/. [Accessed 8 February 2017].


11!

Makalah Avtur Kelompok 4

Recommend Documents