Tugas Portofo Portofolio lio Minyak Bumi
Nama No
: I Gusti Ngurah Rama Khrisna :
Kelas : XI IPA IPA 6
TUJUAN
a. Agar kita dapat leih mengetahui komposisi min!ak umi . "engan mempela#ari min!ak umi$ kita dapat memahami proses ter#adin!a min!ak umi %. Untuk mengetahui tahapan&tahapan pengolahan min!ak umi d. Agar kita leih tahu tentang produk&produk apa sa#a !ang merupakan hasil pengolahan min!ak umi e. 'empela#ari min!ak umi #uga dapat memuat kita mengetahui dampak&dampak pemakaran ahan akar
(. Komposisi 'in!ak )umi 'in!ak umi tersusun atas molekul hidrokaron. Golongan hidrokaron&hidrokaron !ang utama adalah para*n$ naptena$ aspaltena$ dan aromatik. Komposisi molekul hidrokaron !ang
terkandung dalam min!ak umi erdasarkan eratn!a adalah seagai erikut:
N Hidrokarb o. on
RataRata
Rentang
(.
Naptena
+,-
/&6/-
0.
Para*n
/-
(1&6/-
.
Aromatik
(1-
&/-
+.
Aspaltena
6-
sisa&sisa
0. Proses Ter#adin!a 'in!ak )umi )erdasarkan teori )iogenesis$ min!ak umi terentuk karena adan!a keo%oran ke%il !ang permanen dalam siklus karon. 2iklus karon ini ter#adi antara atmos*r dengan permukaan umi$ !ang digamarkan dengan dua panah dengan arah !ang erla3anan$ dimana karon diangkut dalam entuk karon dioksida 4507. Pada arah pertama$ karon dioksida di atmos*r erasimilasi$ artin!a 50 diekstrak dari atmos*r oleh organisme 8otosintetik darat dan laut. Pada arah !ang kedua 50 dieaskan kemali ke atmos*r melalui respirasi makhluk hidup 4tumuhan$ he3an dan mikroorganisme7. P.G. 'a%kuire !ang pertama kali mengemukakan pendapatn!a ah3a min!ak umi erasal dari tumuhan. )eerapa argumentasi telah dikemukakan untuk memuktikan ah3a min!ak umi erasal dari 9at organik !aitu: & 'in!ak umi memiliki si8at dapat memutar idang polarisasi$ini diseakan oleh adan!a kolesterol atau 9at lemak !ang terdapat dalam darah$ sedangkan 9at organik tidak terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar idang polarisasi. & 'in!ak umi mengandung por*rin atau 9at kompleks !ang terdiri dari hidrokaron dengan unsur anadium$ nikel$ ds. & 2usunan hidrokaron !ang terdiri dari atom 5 dan ; sangat mirip dengan 9at organik$ !ang terdiri dari 5$ ; dan .
menggandung oksigen dan nitrogen %ukup esar. & ;idrokaron terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan agian integral sedimentasi. & 2e%ara praktis lapisan min!ak umi terdapat dalam kamium sampai pleistosan. & 'in!ak umi mengandung kloro*l seperti tumuhan . Proses pementukan min!ak umi terdiri dari tiga tingkat$ !aitu: (. Pementukan sendiri$ terdiri dari: & pengumpulan 9at organik dalam sedimen & penga3etan 9at organik dalam sedimen & trans8ormasi 9at organik men#adi min!ak umi. 0. 'igrasi min!ak umi !ang terentuk dan tersear di dalam lapisansedimen terperangkap. . Akumulasi tetes min!ak !ang tersear dalam lapisan sedimen hingga erkumpil men#adi akumulasi komersial.
. Pengolahan 'in!ak )umi Pengolahan tahap pertama (primary process Pengolahan tahap pertama ini erlangsung melalui proses distilasi ertingkat$ !aitu pemisahan min!ak umi ke dalam 8raksi&8raksin!a erdasarkan titik didih masing&masing 8raksi. Komponen !ang titik didihn!a leih tinggi akan tetap erupa %airan dan turun ke a3ah$ sedangkan !ang titik didihn!a leih rendah akan menguap dan naik ke agian atas melalui sungkup&sungkup !ang diseut menara gelemung. 'akin ke atas$ suhu dalam menara 8raksionasi itu makin rendah. ;al itu men!eakan komponen dengan titik didih leih tinggi akan mengemun dan terpisah$ sedangkan komponen !ang titik didihn!a leih rendah naik ke agian !ang leih atas lagi. "emikian seterusn!a$ sehingga komponen !ang men%apai pun%ak menara adalah komponen !ang pada suhu kamar erupa gas. Perhatikan diagram 8raksionasi min!ak umi pada gamar 0 di atas. ;asil&hasil 8rasionasi min!ak umi !aitu seagai erikut. (7 !raksi pertama Pada 8raksi ini dihasilkan gas$ !ang merupakan 8raksi paling ringan.
'in!ak umi dengan titik didih di a3ah / o5$ erarti pada suhu kamar erupa gas. Gas pada kolom ini ialah gas !ang tadin!a terlarut dalam min!ak mentah$ sedangkan gas !ang tidak terlarut dipisahkan pada 3aktu pengeoran. Gas !ang dihasilkan pada tahap ini !aitu =NG 4=i>uid Natural Gas7 !ang mengandung komponen utama propana 45;?7 dan utana 45+;(/7$ dan =PG 4=i>uid Petroleum Gas7 !ang mengandung metana 45;+7dan etana 450;67. 07 !raksi kedua Pada 8raksi ini dihasilkan petroleum eter. 'in!ak umi dengan titik didih leih ke%il ,/ o5$ masih erupa uap$ dan akan masuk ke kolom pendinginan dengan suhu / o5 @ ,/ o5. Pada tra!ek ini$ petroleum eter 4ensin ringan7 akan men%air dan keluar ke penampungan petroleum eter. Petroleum eter merupakan %ampuran alkana dengan rantai 51;(0 @ 56;(+. 7 !raksi "etiga Pada 8raksi ini dihasilkan gasolin 4ensin7. 'in!ak umi dengan titik didih leih ke%il dari (1 o5 $ masih erupa uap$ dan akan masuk ke kolom pendingin dengan suhu ,/ o5 @ (1 o5. Pada tra!ek ini$ ensin akan men%air dan keluar ke penampungan ensin. )ensin merupakan %ampuran alkana dengan rantai 56;(+@5,;0/. +7 !raksi keempat Pada 8raksi ini dihasilkan na8ta. 'in!ak umi dengan titik didih leih ke%il dari 0// o5$ masih erupa uap$ dan akan masuk ke kolom pendingin dengan suhu (1 o5 & 0// o5. Pada tra!ek ini$ na8ta 4ensin erat7 akan men%air dan keluar ke penampungan na8ta. Na8ta merupakan %ampuran alkana dengan rantai 5,;0/@5(0;06. 17 !raksi kelima Pada 8raksi ini dihasilkan kerosin 4min!ak tanah7. 'in!ak umi dengan titik didih leih ke%il dari 01 o5$ masih erupa uap$ dan akan masuk ke kolom pendingin dengan suhu (1 o5 & 01 o5. Pada tra!ek ini$
kerosin 4min!ak tanah7 akan men%air dan keluar ke penampungan kerosin. 'in!ak tanah 4kerosin7 merupakan %ampuran alkana dengan rantai 5(0;06@5(1;0. 67 !raksi keenam Pada 8raksi ini dihasilkan min!ak gas 4min!ak solar7. 'in!ak umi dengan titik didih leih ke%il dari 1 o5$ masih erupa uap$ dan akan masuk ke kolom pendingin dengan suhu 01/ o5 & 1 o5. Pada tra!ek ini min!ak gas 4min!ak solar7 akan men%air dan keluar ke penampungan min!ak gas 4min!ak solar7. 'in!ak solar merupakan %ampuran alkana dengan rantai 5(1;0@5(6;+. 7 !raksi ketu#uh Pada 8raksi ini dihasilkan residu. 'in!ak mentah dipanaskan pada suhu tinggi$ !aitu di atas 1 o5$ sehingga akan ter#adi penguapan. Pada tra!ek ini dihasilkan residu !ang tidak menguap dan residu !ang menguap. Residu !ang tidak menguap erasal dari min!ak !ang tidak menguap$ seperti aspal dan arang min!ak umi. Adapun residu !ang menguap erasal dari min!ak !ang menguap$ !ang masuk ke kolom pendingin dengan suhu 1 o5. 'in!ak pelumas 45(6;+@ 50/;+07 digunakan untuk pelumas mesin&mesin$ para*n 450(;++@ 50+;1/7 untuk memuat lilin$ dan aspal 4rantai 5 leih esar dari 56;+7 digunakan untuk ahan akar dan pelapis #alan ra!a. . Pengolahan tahap kedua Pengolahan tahap kedua merupakan pengolahan lan#utan dari hasil& hasil unit pengolahan tahapan pertama. Pada tahap ini$ pengolahan ditu#ukan untuk mendapatkan dan menghasilkan eragai #enis ahan akar min!ak 4))'7 dan non ahan akar min!ak 4non ))'7 dalam #umlah esar dan mutu !ang leih aik$ !ang sesuai dengan permintaan konsumen atau pasar. Pada pengolahan tahap kedua$ ter#adi peruahan struktur kimia !ang dapat erupa peme%ahan molekul 4proses %ra%king7$ penggaungan molekul 4proses pol!merisasi$ alkilasi7$ atau peruahan struktur molekul 4proses re8orming7.
Proses pengolahan lan#utan dapat erupa proses&proses seperti di a3ah ini. (7 "on$ersi struktur kimia "alam proses ini$ suatu sen!a3a hidrokaron diuah men#adi sen!a3a hidrokaron lain melalui proses kimia. a7 Perengkahan 4%ra%king7 "alam proses ini$ molekul hidrokaron esar dipe%ah men#adi molekul hidrokaron !ang leih ke%il sehingga memiliki titik didih leih rendah dan stail. 5aran!a dapat dilaksanakan$ !aitu seagai erikut: B Perengkahan termalC !aitu proses perengkahan dengan menggunakan suhu dan tekanan tinggi sa#a. B Perengkahan katalitikC !aitu proses perengkahan dengan menggunakan panas dan katalisator untuk menguah distilat !ang memiliki titik didih tinggi men#adi ensin dan karosin. Proses ini #uga akan menghasilkan utana dan gas lainn!a. B Perengkahan dengan hidrogen 4h!dro&%ra%king7C !aitu proses perengkahan !ang merupakan kominasi perengkahan termal dan katalitik dengan Dmen!untikkanD hidrogen pada molekul 8raksi hidrokaron tidak #enuh. "engan %ara seperti ini$ maka dari min!ak umi dapat dihasilkan elpi#i$ na8ta$ karosin$ atur$ dan solar. Jumlah !ang diperoleh akan leih an!ak dan mutun!a leih aik diandingkan dengan proses perengkahan termal atau perengkahan katalitik sa#a. 2elain itu$ #umlah residun!a akan erkurang. 7 Alkilasi Alkilasi adalah suatu proses penggaungan dua ma%am hidrokaron isopara*n se%ara kimia men#adi alkilat !ang memiliki nilai oktan tinggi. Alkilat ini dapat di#adikan ensin atau agas.
%7 Polimerisasi Polimerisasi adalah penggaungan dua molekul atau leih untuk mementuk molekul tunggal !ang diseut polimer. Tu#uan polimerisasi ini ialah untuk menggaungkan molekul&molekul hidrokaron dalam entuk gas 4etilen$ propena7 men#adi sen!a3a na8ta ringan. d7 Re8ormasi Re8ormasi adalah proses !ang erupa perengkahan termal ringan dari na8ta untuk mendapatkan produk !ang leih mudah menguap seperti ole*n dengan angka oktan !ang leih tinggi. "i samping itu$ dapat pula erupa konersi katalitik komponen&komponen na8ta untuk menghasilkan aromatik dengan angka oktan !ang leih tinggi. e7 Isomerisasi "alam proses ini$ susunan dasar atom dalam molekul diuah tanpa menamah atau mengurangi agian asal. ;idrokaron garis lurus diuah men#adi hidrokaron garis er%aang !ang memiliki angka oktan leih tinggi. "engan proses ini$ n&utana dapat diuah men#adi isoutana !ang dapat di#adikan seagai ahan aku dalam proses alkilasi. 07 Proses ekstraksi 'elalui proses ini$ dilakukan pemisahan atas dasar peredaan da!a larut 8raksi8raksi min!ak dalam ahan pelarut 4solent7 seperti 20$ 8ur8ural$ dan seagain!a. "engan proses ini$ olume produk !ang diperoleh akan leih an!ak dan mutun!a leih aik ila diandingkan dengan proses distilasi sa#a. 7 Proses kristalisasi Pada proses ini$ 8raksi&8raksi dipisahkan atas dasar peredaan titik %air 4melting point7 masing&masing. "ari solar !ang mengandung an!ak para*n$ melalui proses pendinginan$ penekanan dan pen!aringan$ dapat dihasilkan lilin dan min!ak *lter. Pada hampir setiap proses pengolahan$ dapat diperoleh produk&produk lain seagai produk
tamahan. Produk&produk ini dapat di#adikan ahan dasar petrokimia !ang diperlukan untuk pemuatan ahan plastik$ ahan dasar kosmetika$ oat pemasmi serangga$ dan eragai hasil petrokimia lainn!a. +7 Membersihkan produk dari kontaminasi (treating ;asil&hasil min!ak !ang telah diperoleh melalui proses pengolahan tahap pertama dan proses pengolahan lan#utan sering mengalami kontaminasi dengan 9at&9at !ang merugikan seperti persen!a3aan !ang korosi8 atau !ang erau tidak sedap. Kontaminan ini harus diersihkan misaln!a dengan menggunakan %austi% soda$ tanah liat$ atau proses hidrogenasi.
+. Produk lahan 'in!ak )umi )erikut Produk& produk hasil pengolahan min!ak umi:
(. =PG
=PG 4=i>ue*ed Petroleum Gas7 adalah %ampuran dari eragai unsur hidrokaron 8raksi gas hasil pen!ulingan min!ak mentah. Komponen =PG !ang #umlahn!a an!ak adalah propana dan utana$ selain itu #uga mengandung hidrokaron lainn!a seperti etana dan pentana. =PG dientuk dalam entuk %air karena olumen!a leih ke%il dianding dalam entuk gas dengan %ara menamah tekanan dan menurunkan suhun!a. Untuk memungkinkan ter#adin!a thermal eEpansion 4Fkspansi panas7 dari %airan !ang dikandungn!a$ taung =PG tidak diisi se%ara penuh$ han!a sekitar ?/&?1- dari kapasitasn!a.
0. )ensin
)ensin adalah %airan %ampuran !ang erasal dari min!ak umi dan seagian esar tersusun dari hidrokaron. )ensin an!ak digunakan seagai ahan akar dalam mesin pemakaran dalam. )ensin eker#a di dalam mesin pemakaran !ang ditemukan oleh Nikolaus tto. 'esin pemakaran dikenal pula dengan nama 'esin tto. . Kerosin Kerosin adalah %airan hidrokaron !ang tidak er3arna dan mudah terakar !ang diperoleh dengan %ara distilasi 8raksional dari min!a mentah pada (1// 5 dan 01/ 5. Kerosin digunakan seagai ahan akar kompor masak$ ahan akar alat penerang dan ahan akar pesa3at terang. +. 'in!ak 2olar
2olar adalah 8raksi min!ak umi dengan titik didih antara 01/&+/5 48raksi min!ak gas ringan7. 'in!ak solar dikenal seagai ahan akar motor diesel !ang telah iasa digunakan. Kualitas min!ak solar dalam tolak ukur kemudahan men!ala atau terakarn!a dalam mesin diesel diseut ilangan setana. )aru& aru ini penelitian !ang dilakukan oleh "r Ir Roert 'anurung 'Fng$ penga#ar di Jurusan Kimia Industri Institut Teknologi )andung 4IT)7$ ersama timn!a menemukan ah3a
min!ak #arak isa menggantikan min!ak diesel untuk menggerakkan generator pemangkit listrik.
1. "ampak Pemakaran )ahan )akar A. ksida Karon Unsur semua ahan akar adalah karon. 2en!a3a karon !ang terakar menghasilkan asap atau partikel karon padat di udara dan oksida karon. Gas pen%emar di udara dari oksida karon adalah karon dioksida 4507 dan karon monoksida 457. ). ksida )elerang 420 H 27 )elerang !ang terdapat dalam min!ak umi atau atu ara terakar sesuai dengan persamaan reaksi seagai erikut : 24s7 04g7 204g7 )atas kadar 20 dalam udara ersih adalah /$///0 p#. Gas 20 dapat memaha!akan kesehatan. "alam #umlah sedikit$ 20 dapat men!eakan atuk atuk dan sesak napas$ sedangkan dalam #umlah esar dapat merusak saluran pernapasan serta dapat men!eakan kematian. 5. ksida Nitrogen 2en!a3a nitrogen !ang merupakan gas pen%emar adalah oksida nitrogen 4N dan N07 dan amonia 4N;7. ksida nitrogen se%ara alami dapat terentuk dari reaksi gas nitrogen dan gas oksigen di udara dengan antuan petir. )atas kadar N0 untuk udara ersih adalah /$//( p#. Gangguan kesehatan !ang diseakan oleh udara !ang ter%emar gas N0 erupa gangguan saluran pernapasan dan mata terasa perih. Gas N0 #uga merupakan oksida asam sehingga hasil reaksin!a dengan air hu#an dapat men!eakan hu#an asam.
