Kata pengantar
Harga minyak dunia saat ini sedang melonjak tinggimenembus angka 125 US Dollar per barrel, tetapi Indonesia tidak dapat menggaet keuntungan dari situ, malah harga minyak ikutikutan naik, ada apa dengan Indonesia ? Mungkin itulah yang ada dibenak kita, katanya Indonesia negara penghasil minyak dan gudangnya minyak, konon katanya Indonesia punya cadangan minyak terbesar kedua setelah Timur Tengah. Tetapi masih saja terpuruk, untuk itu saya sudah siapkan sejumlah artikel untuk memperdalam ilmu kalian, dan semoga kalian dapat membawa bangsa ini maju, dan menjadi yang terdepan. Selamat Membaca ……
Semarang, 20 Mei 2008
Jonathan Wiyanto S
Minyak Bumi
Minyak bumi sudah kita kenal selama ini, tentu karena kita tinggal dinegara yag kaya minyak.tak hanya itu kita juga biasa menggunakan minyak bumi, dari bensin, solar, minyak tanah, hingga aspal dan lain-lain. Ya minyak bumi memang kaya fungsi, tetapi tahukah kamu bagaimana sejarah minyakbumi, proses pembuatan dan lain-lain, untuk itu baca artikel-artikel berikut. Selamat Membaca !!
Sejarah Perminyakan di Indonesia - Bagian Pertama Ditulis oleh EG Giwangkara S di/pada Minggu, Maret 18 2007 Sejarah industri minyak modern tidak bisa lepas dari nama Edwin Laurentine Drake (1819-1880) yang dikenal juga sebagai Colonel Drake. mBah Drake ini didaulat juga sebagai “Bapak” industri perminyakan modern, karena pada tanggal 27 Agustus 1859 untuk pertama kalinya melakukan pengeboran minyak secara komersil di Titusville, Pennsylvania, Amrik sana. Pada hari itu mata bor mBah Drake menyentuh lapisan minyak pada kedalaman 60,5 kaki (± 21 meter). Meskipun jika kita merujuk pada bukunya Ida Tarbell pada tahun 1904 dalam bukunya “The History of Standard Oil” menyebutkan bahwa sumur minyak yang dibuatnya bukan merupakan idenya mBah Drake, tapi ide dari pekerjanya yaitu George Bissell. Jauh sebelum mBah Drake memulai manték bumi untuk ngebor minyak, minyak bumi sudah diketahui dan digunakan sebagai alat perang pasukan Alexander Yang Agung (356 SM - 323 SM) untuk digunakan pada anak panah berapi dan katapel besar yang menggunakan bola peluru berapi. Di Indonesia sendiri konon minyak telah digunakan juga sebagai alat perang oleh armada kapal pasukan Kerajaan Sriwijaya, meskipun saya sendiri belum pernah melihat atau membaca data otentik tersebut. Awal Kegiatan Perminyakan di Indonesia Sejarah industri perminyakan modern di Indonesia sendiri diawali pada tahun 1870 oleh P. Vandijk, seorang engineer Belanda di daerah Purwodadi - Jawa Tengah, tepatnya di desa Ngamba, melalui pengamatan rembesan-rembesan minyak di permukaan tanah. Di desa Ngamba tersebut mBah Vandijk mendapatkan rembesan air asin yang mengandung minyak. Tapi karena terjadi gempa di Yogyakarta pada tahun 1867 hampir semua rembesan tersebut tertutup
dan tidak mengeluarkan rembesan minyak lagi. Yang tertinggal hanya air asin yang berbau minyak. Pada bulan November 1895 perusahaan Mac Neill & Co. di Semarang mendapat konsesi di daerah tersebut selama 15 tahun. Kemudian pada bulan April 1896 dirubah menjadi 75 tahun, dan daerahnya meliputi Klantung Sejomerto. Beberapa orang Cina yang memiliki tanah di daerah tersebut ikut mengajukan konsesi dan dikabulkan dengan Surat Keputusan Gubernur Jendral Hidia Belanda No. 11 tanggal 11 Juli 1894. Tapi karena ga mampu ngelola akhirnya haknya dipindahkan kepada Perseroan Terbatas yang bernama Java Petroleum Maatschappij yang ngantor di Amsterdam. Sumber : http://persembahanku.wordpress.com
Proses Pengolahan Minyak Bumi Ditulis oleh EG Giwangkara S di/pada Selasa, Februari 27 2007 Seperti yang pernah saya tulis tentang komposisi minyak bumi, minyak bumi bukan merupakan senyawa homogen, tapi merupakan campuran dari berbagai jenis senyawa hidrokarbon dengan perbedaan sifatnya masing-masing, baik sifat fisika maupun sifat kimia. Proses pengolahan minyak bumi sendiri terdiri dari dua jenis proses utama, yaitu Proses Primer dan Proses Sekunder. Sebagian orang mendefinisikan Proses Primer sebagai proses fisika, sedangkan Proses Sekunder adalah proses kimia. Hal itu bisa dimengerti karena pada proses primer biasanya komponen atau fraksi minyak bumi dipisahkan berdasarkan salah satu sifat fisikanya, yaitu titik didih. Sementara pemisahan dengan cara Proses Sekunder bekerja berdasarkan sifat kimia kimia, seperti perengkahan atau pemecahan maupun konversi, dimana didalamnya terjadi proses perubahan struktur kimia minyak bumi tersebut. Rantai Hidrokarbon Minyak Bumi Seperti kita kitahui dalam Kimia Organik bahwa senyawa hidrokarbon, terutama yang parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar. Nah, sifat fisika inilah yang kemudian menjadi dasar dalam Proses Primer.
Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut : 1. Gas Rentang rantai karbon : C1 sampai C5 Trayek didih : 0 sampai 50°C Peruntukan : Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia. 2. Gasolin (Bensin) Rentang rantai karbon : C6 sampai C11 Trayek didih : 50 sampai 85°C Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia 3. Kerosin (Minyak Tanah) Rentang rantai karbon : C12 sampai C20 Trayek didih : 85 sampai 105°C Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia 4. Solar Rentang rantai karbon : C21 sampai C30 Trayek didih : 105 sampai 135°C Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar industri 5. Minyak Berat Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40 Trayek didih dari 130 sampai 300°C Peruntukan : Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia 6. Residu Rentang rantai karbon diatas C40 Trayek didih diatas 300°C Peruntukan : Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor. Melihat daftar trayek hidrokarbon diatas nampak ideal sekali, dimana perbedaan jumlah atom karbonnya sangat jelas. Tapi pada kenyataannya dengan teknologi sekarang kondisi diatas teramat sangat sulit dicapai… oops, maaf menggunakan gaya bahasa pleonasme Kondisi ideal diatas sulit dicapai karena senyawa hidrokarbon dalam minyak bumi banyak mengandung isomernya juga. Ya…., isomer hidrokarbon, terutama isomer yang parafinik memiliki titik didih dan densitas yang lebih ringan dibandingkan dengan rantai lurusnya. Misal, normal-oktan (n-C8H1 titik didih dan densitasnya akan lebih besar dari pada iso-oktan (2,2,4-trimetil pentan), begitu juga untuk isomer-isomer lainnya. Atas dasar kondisi seperti itulah kemudian pada kenyataannya dalam pengolahan minyak bumi lebih memegang patokan kepada trayek titik didih daripada komposisi atau rentang rantai
karbonnya. Sehingga pada batas antara fraksi pasti akan terjadi overlap (tumpang tindih) fraksi. Overlap ini kemudian disebut sebagai minyak slops yang nantinya akan berfungsi sebagai bahan pencampur untuk mengatur produk akhir sehingga memenuhi spesifikasi atau baku mutu yang ditentukan.
Proses Primer Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom
fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi). Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing. Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah) agar dapat memenuhi spesifikasi atau persyaratan atau baku mutu yang ditentukan oleh Dirjen Migas RI untuk masing-masing produk tersebut. Proses Sekunder Seperti yang pernah saya tulis tentang jenis minyak bumi disini, disini dan disini juga, pada kenyataannya minyak bumi tidak pernah ada yang sama, bahkan untuk sumur minyak yang berdekatan sekalipun. Kenyataannya banyak sumur minyak yang menghasilkan minyak bumi dengan densitas (specific gravity) yang lebih berat, terutama untuk sumur minyak yang sudah udzur atau memang jenis minyak dalam sumur tersebut adalah jenis minyak berat. Pada pemompaan minyak dari dalam sumur (reservoir) biasanya yang akan terpompakan pada awalawal produksi adalah bagian yang ringannya. Sehingga pada usia akhir sumur yang dipompakan adalah minyak beratnya. Untuk pengolahan minyak berat jenis ini maka bisa dipastikan produk yang dihasilkan akan lebih banyak fraksi beratnya daripada fraksi ringannya. + Penjelasannya mbingungi ga sih ? Maksudnya gini lho, kalo yang dimasak tuh minyak bumi jenis minyak berat seperti penjelasan diatas maka produk yang dihasilkan akan lebih banyak fraski solar, minyak berat atau residunya daripada gas, bensin atau minyak tanahnya. Sementara konsumsi produk minyak bumi di Indonesia kan lebih banyak dari fraksi bensin dan solarnya, terutama untuk otomotif. - Kalo gitu mendingan ga usah masak minyak jenis minyak berat aja kang, biar bisa bikin bensin dan minyak tanah lebih banyak…
+ Lha kalo harga jenis minyak berat ini bisa lebih murah gimana ? Kan lumayan bisa menghemat duit negara… deuu… Tau ah… pokokna mah saya cuma pengen ngomongin dari sisi teknologinya aja deh…
Jadi, jika yang dimasak oleh proses primer adalah minyak bumi jenis minyak berat maka hasilnya akan lebih banyak fraksi beratnya (solar, minyak berat dan residu) daripada fraksi ringannya. Sementara tuntutan pasar lebih banyak produk dari fraksi ringan dibandingkan fraksi beratnya. Maka untuk menyiasatinya adalah dengan melakukan perubahan struktur kimia dari produk fraksi berat. Teknologi yang banyak digunakan adalah dengan cara melakukan cracking (perengkahan atau pemutusan) terhadap hidrokarbon rantai panjang menjadi hidrokarbon rantai pendek, sehingga bisa menjadi fraksi ringan juga. Misal, dengan cara merengkah sebuah molekul hidrokarbon C30 yang merupakan produk dari fraksi solar atau minyak berat menjadi dua buah molekul hidrokarbon C15 yang merupakan produk dari fraksi minyak tanah atau kerosin, atau menjadi sebuah molekul hidrokarbon C10 yang merupakan produk dari fraksi bensin dan sebuah molekul hidrokarbon C20 yang merupakan produk dari fraksi solar.
Proses perengkahan ini sendiri ada dua dua cara, yaitu dengan cara menggunakan katalis (catalytic cracking) dan cara tanpa menggunakan katalis atau dengan cara pemanasan tinggi menggunakan suhu diatas 350°C (thermal cracking). Perbedaan dari kedua jenis perengkahan tersebut adalah pada kemudahan “mengarahkan” produk yang diinginkan. Pada cara thermal cracking sangat sulit untuk mengatur atau mengarahkan produk fraksi ringan mana yang diinginkan. Dengan cara ini jika kita menginginkan membuat bensin yang lebih banyak dibandingkan minyak tanah akan sulit dilakukan, padahal keduanya masih termasuk fraksi ringan. Sementara jika menggunakan catalytic cracking kita akan lebih mudah mengatur mood operasi. Misal kita hanya ingin memperbanyak produk bensin dibandingkan minyak tanahnya, atau sebaliknya. Ilustrasinya kira-kira seperti jika kita akan memecah sekeping kaca lebar. Jika menggunakan cara thermal cracking kita ibarat memecahkan kaca tersebut dengan cara dibanting, ukurannya tidak akan teratur. Sedangkan jika menggunakan
cara catalytic cracking ibarat memecahkan kaca dengan menggunakan pisau kaca, lebih teratur dan bisa sesuai keinginan kita. Minyak hasil rengkahan tersebut kemudian dipisahkan kembali berdasarkan fraksi yang lebih sempit dalam kolom fraksinasi dengan proses seperti halnya proses primer, untuk selanjutnya didinginkan dan ditampung dalam tanki produk setengah jadi dan selanjutnya ditambahkan aditif sesuai spesifikasi produk akhir yang diinginkan. Sumber : http://persembahanku.wordpress.com
Komposisi Minyak Bumi Ditulis oleh EG Giwangkara S di/pada Minggu, September 3 2006 Ah.. finally, saya bisa nyambangi persembahanku lagi :-). Kali ini saya ingin cerita-cerita tentang komposisi minyak bumi. Minyak bumi adalah campuran komplek hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa – senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga kedalaman sumur. Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %. Komponen Hidrokarbon Perbandingan unsur – unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut : • • • • •
Karbon : 83,0 – 87,0 % Hidrogen : 10,0 – 14,0 % Nitrogen : 0,1 – 2,0 % Oksigen : 0,05 – 1,5 % Sulfur : 0,05 – 6,0 %
Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu : • • •
golongan parafinik golongan naphthenik golongan aromatik
•
sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.
Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam – garam anorganik (sebagai suspensi koloidal). 1. Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air. 2. Senyawaan Oksigen Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. 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 dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik. 3. Senyawaan Nitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1 – 0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar 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. 4. Konstituen Metalik
Logam – logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil – fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu. Agar dapat diolah menjadi produk-produknya, minyak bumi dari sumur diangkut ke Kilang menggunakan kapal, pipa, mobil tanki atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi diolah menjadi produk yang kita kenal secara fisika berdasarkan trayek titik didihnya (distilasi), dimana gas berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu (aspal) berada pada dasar kolom fraksinasi. Tentang pengolahan minyak bumi menjadi produk-produk yang kita ketahui di pasaran dari dalam kilang akan dibahas secara khusus nanti.
Setiap trayek titik didih disebut “Fraksi”, misal : 0 – 50°C : Gas 50 – 85°C : Gasoline 85 – 105°C : Kerosin 105 – 135°C : Solar > 135°C : Residu (Umpan proses lebih lanjut Sumber : http://persembahanku.wordpress.com
Komposisi Minyak Bumi (II) Ditulis oleh EG Giwangkara S di/pada Jumat, September 29 2006 Tadinya saya tidak ingin terlalu jauh menulis tentang Komposisi Minyak Bumi, karena ingin segera menulis artikel tentang proses pengolahan minyak bumi menjadi produk-produknya yang kita ketahui dipasaran dan pengendalian mutunya. Tetapi setelah membaca sebuah email berikut dalam sebuah milis, saya jadi tertarik untuk menulis kelanjutannya ; Komposisi Minyak Bumi (The Trilogy).. Berikut adalah sebuah email yang dikirim seseorang dalam sebuah miling list. Parafin dan aspaltin adalah deposit organic yang dapat menyebabkan terjadinya penyumbatan pada formasi atau pada jaringan pengangkut. Keduanya serupa tapi tak sama. Parafin adalah senyawa hidrokarbon rantai lurus, N-alkana dengan rantai sangat panjang (C > 100) yang membentuk struktur kristal. Parafin memiliki titik didih lebih dari 240oF. Alpalten merupakan struktur benzen bermuatan, memiliki densitas yang tinggi, membentuk molekul amorf (biasanya padatan britle/getas) . Parafin dapat meleleh sedangkan asphalten terdekomposisi, Deposit keduanya mengambang di air dan larut di air. Parafin larut dalam heptane dan crude oil sedangkan aspalten tidak. Sebagian besar yang ditulisnya adalah benar, tapi ada beberapa hal yang mungkin perlu diluruskan. Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil adalah merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.
Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya menjadi empat jenis, yaitu : 1. 2. 3. 4.
Parafin Olefin Naften Aromat
Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat. Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atau senyawa isomernya. Isomer sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawa hidrokarbon yang memiliki rumus kimia yang sama. Misal pada normal-butana pada gambar berikut memiliki isomer 2-metil propana, atau kadang disebut juga iso-butana. Keduanya memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C4H10 tetapi memiliki rumus bangun yang berbeda seperti tampak pada gambar. Jika atom karon (C) dinotasikan sebagai bola berwarna hitam dan atom hidrogen (H) dinotasikan sebagai bola berwarna merah maka gambar dari normal-butan dan iso-butan akan tampak seperti gambar berikut :
Senyawa hidrokarbon ‘normal’ sering juga disebut sebagai senyawa hidrokarbon rantai lurus, sedangkan senyawa isomernya atau ‘iso’ sering juga disebut sebagai senyawa hidrokarbon rantai cabang. Keduanya merupakan jenis minyak bumi jenis parafin. Sedangkan sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam minyak bumi adalah senyawa sikloparafin yang disebut juga naften dan/atau senyawa aromat. Berikut adalah contoh dari sikloparafin dan aromat.
‘Keluarga hidrokarbon’ terebut diatas disebut homologis, karena sebagian besar kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkan kedalam beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secara umum, di dalam kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dari C7. Pada umumnya kandungan tersebut dapat dipisahkan dan diidentifikasi, tetapi hanya untuk keperluan di laboratorium. Campuran siklo parafin dan aromat dalam rantai hidrokarbon panjang dalam minyak bumi membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadi minyak bumi jenis aspaltin. Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk parafin murni maupun aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara parafin dan aspaltin. Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis parafin dan minyak bumi jenis aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak parafin atau aspaltin dalam minyak bumi. Artinya minyak bumi dikatakan jenis parafin jika senyawa parafinnya lebih dominan dibandingkan aromat dan/atau siklo parafinnya. Begitu juga sebaliknya. Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya. Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya. Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang), nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau lebih atom sulfur dalam molekulnya, seperti pada gambar berikut :
Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate). Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni). Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantai panjang dimana memiliki jumlah atom karbon lebih banyak maka titik didihnya lebih tinggi. Sumber : http://persembahanku.wordpress.com
Proses Pembentukan Minyak Bumi Ditulis oleh EG Giwangkara S di/pada Rabu, Agustus 23 2006 Membahas identifikasi minyak bumi tidak dapat lepas dari bahasan teori pembentukan minyak bumi dan kondisi pembentukannya yang membuat suatu minyak bumi menjadi spesifik dan tidak sama antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya. Karena saya adalah seorang chemist, maka pendekatan yang saya lakukan lebih banyak kepada aspek kimianya daripada dari aspek geologi. Pemahaman tentang proses pembentukan minyak bumi akan diperlukan sebagai bahan pertimbangan untuk menginterpretasikan hasil identifikasi. Ada banyak hipotesa tentang terbentuknya minyak bumi yang dikemukakan oleh para ahli, beberapa diantaranya adalah : 1. Teori Biogenesis (Organik) Macqiur (Perancis, 175 merupakan orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan. Kemudian M.W. Lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukung oleh sarjana lainnya seperti, New Beery (1859), Engler (1909), Bruk (1936), Bearl (193 dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa: “minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.” 2. Teori Abiogenesis (Anorganik) Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap pada karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan bersamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir beberapa planet lain 2). Dari sekian banyak hipotesa tersebut yang sering dikemukakan adalah Teori Biogenesis, karena lebih bisa. Teori pembentukan minyak bumi terus berkembang seiring dengan berkembangnya teknologi dan teknik analisis minyak bumi, sampai kemudian pada tahun 1984 G. D. Hobson dalam tulisannya yang berjudul The Occurrence and Origin of Oil and Gas menyatakan bahwa : “The type of oil is dependent on the position in the depositional basin, and that the oils become lighter in going basinward in any horizon. It certainly seems likely that the depositional environment would determine the type of oil formed and could exert an influence on the character of the oil for a long time, even thought there is evolution” 2). Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir dengan permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Pada arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak dari atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada
arah yang kedua CO2 dibebaskan kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan mikroorganisme). Dalam proses ini, terjadi kebocoran kecil yang memungkinkan satu bagian kecil karbon yang tidak dibebaskan kembali ke atmosfir dalam bentuk CO2, tetapi mengalami transformasi yang akhir-nya menjadi fosil yang dapat terbakar. Bahan bakar fosil ini jumlahnya hanya kecil sekali. Bahan organik yang mengalami oksidasi selama pemendaman. Akibatnya, bagian utama dari karbon organik dalam bentuk karbonat menjadi sangat kecil jumlahnya dalam batuan sedimen. Pada mulanya senyawa tersebut (seperti karbohidrat, protein dan lemak) diproduksi oleh makhluk hidup sesuai dengan kebutuhannya, seperti untuk mempertahankan diri, untuk berkembang biak atau sebagai komponen fisik dan makhluk hidup itu. Komponen yang dimaksud dapat berupa konstituen sel, membran, pigmen, lemak, gula atau protein dari tumbuh-tumbuhan, cendawan, jamur, protozoa, bakteri, invertebrata ataupun binatang berdarah dingin dan panas, sehingga dapat ditemukan di udara, pada permukaan, dalam air atau dalam tanah. Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9 % senyawa karbon dan makhluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagal rantai makanan, sedangkan sisanya 0,1 % senyawa karbon terjebak dalam tanah dan dalam sedimen. Inilah yang merupakan cikal bakal senyawa-senyawa fosil atau dikenal juga sebagai embrio minyak bumi. Embrio ini mengalami perpindahan dan akan menumpuk di salah satu tempat yang kemungkinan menjadi reservoar dan ada yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut, dan ada juga karena perbedaan tekanan di bawah laut muncul ke permukaan lalu menumpuk di permukaan dan ada pula yang terendapkan di permukaan laut dalam yang arusnya kecil.
Embrio kecil ini menumpuk dalam kondisi lingkungan lembab, gelap dan berbau tidak sedap di antara mineral-mineral dan sedimen, lalu membentuk molekul besar yang dikenal dengan geopolimer. Senyawa-senyawa organik yang terpendam ini akan tetap dengan karakter masingmasing yang spesifik sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya senyawa organik ini akan mengalami proses geologi dalam perut bumi. Pertama akan mengalami proses diagenesis, dimana senyawa organik dan makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan terkubur sampai 600 meter saja di bawah permukaan dan lingkungan bersuhu di bawah 50°C.
Pada kondisi ini senyawa-senyawa organik yang berasal dan makhluk hidup mulai kehilangan gugus beroksigen akibat reaksi dekarboksilasi dan dehidratasi. Semakin dalam pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya, penam-bahan kedalaman 30 - 40 m akan menaik-kan temperatur 1°C. Di kedalaman lebih dan 600 m sampai 3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 150 °C, proses geologi kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung, maka geopolimer yang terpendam mulal terurai akibat panas bumi. Komponen-komponen minyak bumi pada proses ini mulai terbentuk dan senyawa–senyawa karakteristik yang berasal dan makhluk hidup tertentu kembali dibebaskan dari molekul. Bila kedalaman terus berlanjut ke arah pusat bumi, temperatur semakin naik, dan jika kedalaman
melebihi 3000 m dan suhu di atas 150°C, maka bahan-bahan organik dapat terurai menjadi gas bermolekul kecil, dan proses ini disebut metagenesis. Setelah proses geologi ini dilewati, minyak bumi sudah terbentuk bersama-sama dengan biomarka. Fosil molekul yang sudah terbentuk ini akan mengalami perpindahan (migrasi) karena kondisi lingkungan atau kerak bumi yang selalu bergerak rata-rata se-jauh 5 cm per tahun, sehingga akan ter-perangkap pada suatu batuan berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak. Apabila dicuplik batuan yang memenjara minyak ini (batuan induk) atau minyak yang terperangkap dalam rongga bu-mi, akan ditemukan fosil senyawasenyawa organik. Fosil-fosil senyawa inilah yang diten-tukan strukturnya menggunaan be-berapa metoda analisis, sehingga dapat menerangkan asal-usul fosil, bahan pembentuk, migrasi minyak bumi serta hubungan antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lain dan hubungan minyak bumi dengan batuan induk. Sumber : http://persembahanku.wordpress.com
Pengilangan Minyak
Tampilan kilang minyak Shell/Valero Martinez
Kilang minyak (oil refinery) adalah pabrik/fasilitas industri yang mengolah minyak mentah menjadi produk petroleum yang bisa langsung digunakan maupun produk-produk lain yang menjadi bahan baku bagi industri petrokimia. Produk-produk utama yang dihasilkan dari kilang minyak antara lain: minyak bensin (gasoline), minyak disel, minyak tanah (kerosene). Kilang minyak merupakan fasilitas industri yang sangat kompleks dengan berbagai jenis peralatan proses dan fasilitas pendukungnya. Selain itu, pembangunannya juga membutuhkan biaya yang sangat besar.
Proses Operasi di dalam Kilang Minyak
Minyak mentah yang baru dipompakan ke luar dari tanah dan belum diproses umumnya tidak begitu bermanfaat. Agar dapat dimanfaatkan secara optimal, minyak mentah tersebut harus diproses terlebih dahulu di dalam kilang minyak. Minyak mentah merupakan campuran yang amat kompleks yang tersusun dari berbagai senyawa hidrokarbon. Di dalam kilang minyak tersebut, minyak mentah akan mengalami sejumlah proses yang akan memurnikan dan mengubah struktur dan komposisinya sehingga diperoleh produk yang bermanfaat. Secara garis besar, proses yang berlangsung di dalam kilang minyak dapat digolongkan menjadi 5 bagian, yaitu:
• •
Proses Distilasi, yaitu proses penyulingan berdasarkan perbedaan titik didih; Proses ini berlangsung di Kolom Distilasi Atmosferik dan Kolom Destilasi Vakum. Proses Konversi, yaitu proses untuk mengubah ukuran dan struktur senyawa hidrokarbon. Termasuk dalam proses ini adalah: • • •
• • •
Dekomposisi dengan cara perengkahan termal dan katalis (thermal and catalytic cracking) Unifikasi melalui proses alkilasi dan polimerisasi Alterasi melalui proses isomerisasi dan catalytic reforming
Proses Pengolahan (treatment). Proses ini dimaksudkan untuk menyiapkan fraksi-fraksi hidrokarbon untuk diolah lebih lanjut, juga untuk diolah menjadi produk akhir. Formulasi dan Pencampuran (Blending), yaitu proses pencampuran fraksi-fraksi hidrokarbon dan penambahan bahan aditif untuk mendapatkan produk akhir dengan spesikasi tertentu. Proses-proses lainnya, antara lain meliputi: pengolahan limbah, proses penghilangan air asin (sour-water stripping), proses pemerolehan kembali sulfur (sulphur recovery), proses pemanasan, proses pendinginan, proses pembuatan hidrogen, dan proses-proses pendukung lainnya.
Proses Distilasi Tahap awal proses pengilangan berupa proses distilasi (penyulingan) yang berlangsung di dalam Kolom Distilasi Atmosferik dan Kolom Distilasi Vacuum. Di kedua unit proses ini minyak mentah disuling menjadi fraksi-fraksinya, yaitu gas, distilat ringan (seperti minyak bensin), distilat menengah (seperti minyak tanah, minyak solar), minyak bakar (gas oil), dan residu. Pemisahan fraksi tersebut didasarkan pada titik didihnya. Kolom distilasi berupa bejana tekan silindris yang tinggi (sekitar 40 m) dan di dalamnya terdapat tray-tray yang berfungsi memisahkan dan mengumpulkan fluida panas yang menguap ke atas. Fraksi hidrokarbon berat mengumpul di bagian bawah kolom, sementara fraksi-fraksi yang lebih ringan akan mengumpul di bagian-bagian kolom yang lebih atas. Fraksi-fraksi hidrokarbon yang diperoleh dari kolom distilasi ini akan diproses lebih lanjut di unit-unit proses yang lain, seperti: Fluid Catalytic Cracker, dll.
Gambar ini memperlihatkan proses distilasi (penyulingan) minyak mentah yang berlangsung di Kolom Distilasi.
Produk-produk Kilang Minyak Produk-produk utama kilang minyak adalah: • • • • • • • • •
Minyak bensin (gasoline). Minyak bensin merupakan produk terpenting dan terbesar dari kilang minyak. Minyak tanah (kerosene) LPG (Liquified Petroleum Gas) Minyak distilat (distillate fuel) Minyak residu (residual fuel) Kokas (coke) dan aspal Bahan-bahan kimia pelarut (solvent) Bahan baku petrokimia Minyak pelumas
Kilang Minyak di Indonesia Di Indonesia terdapat sejumlah kilang minyak, antara lain: • • • • • • • •
Pertamina Unit Pengolahan I Pangkalan Brandan, Sumatera Utara (Kapasitas 5 ribu barel/hari). Kilang minyak pangkalan brandan sudah ditutup sejak awal tahun 2007 Pertamina Unit Pengolahan II Dumai/Sei Pakning, Riau (Kapasitas Kilang Dumai 127 ribu barel/hari, Kilang Sungai Pakning 50 ribu barel/hari) Pertamina Unit Pengolahan III Plaju, Sumatera Selatan (Kapasitas 145 ribu barel/hari) Pertamina Unit Pengolahan IV Cilacap (Kapasitas 348 ribu barel/hari) Pertamina Unit Pengolahan V Balikpapan, Kalimantan Timur (Kapasitas 266 ribu barel/hari) Pertamina Unit Pengolahan VI Balongan, Jawa Barat (Kapasitas 125 ribu barel/hari) Pertamina Unit Pengolahan VII Sorong, Irian Jaya Barat (Kapasitas 10 ribu barel/hari) Pusdiklat Migas Cepu, Jawa Tengah (Kapasitas 5 ribu barel/hari)
Semua kilang minyak di atas dioperasikan oleh Pertamina. Sumber : http://id.wikipedia.org/ wiki/Kilang_minyak
Elpiji
Sebuah truk yang membawa tabung gas elpiji di Singapura
Elpiji, dari pelafalan singkatan bahasa Inggris; LPG (liquified petroleum gas, harafiah: "gas minyak bumi yang dicairkan"), adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair.
Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1. Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55°C (131 °F). Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran.
Sifat elpiji Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut: • • • • •
Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder. Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat. Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.
Penggunaan elpiji Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar alat dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).
Bahaya elpiji Salah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar
(tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan merubah volumenya menjadi lebih besar. Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Elpiji
Minyak tanah Minyak tanah (bahasa Inggris: kerosene atau paraffin) adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15). Pada suatu waktu dia banyak digunakan dalam lampu minyak tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet (lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8). Sebuah bentuk dari kerosene dikenal sebagai RP-1 dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene diturunkan dari bahasa Yunani keros (κερωσ, wax). Biasanya, kerosene didistilasi langsung dari minyak mentah membutuhkan perawatan khusus, dalam sebuah unit Merox atau hidrotreater, untuk mengurangi kadar belerangnya dan pengaratannya. Kerosene dapat juga diproduksi oleh hidrocracker, yang digunakan untuk mengupgrade bagian dari minyak mentah yang akan bagus untuk bahan bakar minyak. Penggunaanya sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di negara berkembang, di mana dia kurang disuling dan mengandung ketidakmurnian dan bahkan "debris". Bahan bakar mesin jet adalah kerosene yang mencapai spesifikasi yang diperketat, terutama titik asap dan titik beku.
Kegunaan lain Kerosene biasa di gunakan untuk membasmi serangga seperti semut dan mengusir kecoa. Kadang di gunakan juga sebagai campuran dalam cairan pembasmi serangga seperti pada merk/ brand baygone.
Nama umum • • • • •
coal oil kerosene (Amerika Serikat dan Australia) kerosine paraffin atau paraffin oil (Britania Raya dan Afrika Selatan) Turbosina (di Spanyol) Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_tanah
Penutup
Sudah selesai bacanya, tetap ingat pesan saya untuk jadikan negeri ini lebih maju dan tidak makin terpuruk, terus maju dan menjadi Macan Asia, seperti 2 Raksasa baru Cina dan Korsel. Untuk itu ayo manfaatkan momentum 100 Tahun kebangkitan Nasional Sekian makalah ini semoga menambah wawasan anda.
