SIFAT DAN KARAKTERISTIK CRUDE OIL
Karakteristik Minyak Bumi Yang dimaks dimaksud ud dengan dengan karakt karakteri eristik stik minya minyak k bumi bumi adalah adalah batasan batasan maksim maksimum um atau atau minimum suatu parameter minyak bumi yang dikehendaki sebagai umpan proses pengolahan. Parameter itu meliputi sifat fisika dan kimia. Merupakan campuran komplek dari senyawa hidr hidrok okarb arbon on.. Seny Senyaw awaa hidr hidrok okarb arbon on yang ang ada ada antar antaraa lain lain : sulf sulfur ur,, nitr nitrog ogen en,, oksi oksige gen, n, halogenida, dan logam sebagai senyawaan minor. ntuk single molekul utamanya terdiri dari : Parafin, !aften, dan "romatik. Besarnya kandungan masing masing unsur tersebut akan berpengaruh terhadap sifat fisika dan kimia minyak bumi dan akan dinyatakan sebagai karakteristik minyak bumi. Besarnya kandungan masing masing unsur tersebut #uga akan memepengaruhi sifat$sifat produk yang dihasilkan minyak bumi. ntuk memastikan bahan bakar yang disediakannya bermutu tinggi, dan sesuai dengan standar standar intern internasio asional nal . ntuk ntuk menget mengetahu ahuii mutu mutu dan manfaat manfaat minya minyak k bumi bumi terseb tersebut, ut,ada ada beberapa parameter analisa minyak bumi yang digunakan yang terbagi dalam % parameter yaitu parameter kimia dan parameter fisik. Parameter kimia tersebut seperti : kandungan sulfur, sulfur, kandungan kandungan air dan kandungan kandungan garam, semntara parameter parameter fisiknya fisiknya antara lain : berat #enis & specific specific gravity),tekanan gravity),tekanan uap reid, warna, 'iskositas kinematis, temperatur distilasi, titik nyala, titik tuang dan titik sambar . Minyak bumi diklasifikasikan atas beberapa #enis. Klasifikasi minyak bumi ini sangat penting artinya untuk mengetahui sifat$sifat minyak bumi, sehingga berguna untuk memprediksi produk$produk yang dihasilkan. Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi dibedakan atas struktur hidrokarbon dan non hidrokarbonnya. Perbedaan komposisi ini akan menyebabkan perbedaan sifat$sifat minyak bumi, yaitu perbedaan susunan hidrokarbon, S(, "P) gra'ity, 'olatilitas, flash point, distilasi, dan sebagainya. *leh karena itu klasifikasi minyak minyak bumi bumi didasar didasarkan kan pada pada perbed perbedaan aan sifat$s sifat$sifat ifat tersebu tersebut. t. Klasifi Klasifikasi kasi minya minyak k bumi bumi
:
Klasifikasi Klasifikasi berdasarkan berdasarkan specific gra'ity +-+ o, Klasifikasi berdasarkan sifat penguapan &'olatility/, Klasifikasi berdasarkan kadar belerang, Klasifikasi menurut S Bureau of Mines &0ane 1 (arton/, Kalsifikasi Kalsif ikasi berdasarkan aktor Karakteristik &!elson, 2atson dan Murphy/, Murphy/, Klasifikasi berdasarkan )ndeks Korelasi &3)/, Klasifikasi berdasarkan 4iscosity 4iscosity (ra'ity 3onstant &4(3/. Sifat isika Minyak Bumi 5iperlukan user untuk mendapatkan informasi dalam : •
Menangani pengangkutan
•
Penyimpanan
•
Penimbunan
•
Pengolahan
•
Pemasaran Sifat isika Minyak Bumi yang Signifikan dalam Pengolahan Minyak Bumi :
6. Spesific (ra'ity %. 4iskositas 7. 8ekanan ap 9. 8itik !yala . 8itik 8uang +. 8egangan Permukaan, dan ;. 8egangan interfacial <. 8otal Salt 3ontent =. 0ight 3omponent 6. aktor Karakteristik 66. 2a> 3ontent 6%. "sphaltent 3ontent 67. 3arbon ?esidu 69. 2ater and Sedimen 6. (ross 8hermal 4alue 6+. "romatic 3ontent 6;. Metal 3ontent
6<. "sh 3ontent 6=. 8otal "cid !umber
Pen#elasan 8erkait Beberapa Pen#elasan 8entang Sifat isika :
5ensity Massa @at cair per satuan 'olume pada 6 o3 dan 66,7% kPa dengan satuan standar
pengukuran dalam kilogram per meter kubik. 5ensity rendah menun#ukkan kandungan parafin besar, sebaliknya density tinggi menun#ukkan kandungan aromat tinggi.
Spesific (ra'ity Perbandingan massa se#umlah 'olume @at pada temperatur tertentu terhadap massa air
murni dengan 'olume yang sama pada temperatur yang sama atau temperatur yang berbeda. Kedua temperatur acuan harus dinyatakan secara eksplisit. mumnya temperatur acuan meliputi +-+ o, %-% o3, %-9 o3.
"P) Aubungan antara antara "P) (ra'ity 's 3arbon ?esidu : semakin tinggi "P) (ra'ity, maka semakin rendah harga 3arbon ?esidu dan sebaliknya. Aubungan antara antara "P) (ra'ity 's 4iskositas : semakin tinggi "P) (ra'ity, maka semakin kecil 'iskositas dan sebaliknya. Aubungan antara antara "P) (ra'ity 's Kandungan "spalten : semakin tinggi "P) (ra'ity,
maka
semakin
kecil
Kandungan
"spalten
dan
sebaliknya.
Aubungan antara antara 5ensity 's Kandungan Sulfur : semakin tinggi 5ensity, maka semakin tinggi Kandungan Sulfur.
4iskositas &"S8M 5 99/ •
4iskositas 5inamik : perbandingan antara tegangan geser yang diberikan dan kecepatan geser suatu cairan. 8erkadang 'iskositas dinamik disebut dengan koefisien dinamik atau lebih sedehana disebut dengan 'iskositas.
•
4iskositas Kinematik : 8ahanan cairan untuk mengalir karena gaya berat
Aubungan 'iskositas kinematik dan dinamik : 4iskositas kinematik 'iskositas dinamik-5ensity 4iskositas minyak bumi dan produknya menun#ukkan sifat alir dan sifat 'olatility minyak bumi tersebut. Minyak bumi dan produknya dengan 'iskositas tinggi berarti minyak tersebut mengandung fraksi hidrokarbon berat &berat molekul besar/ dan sebaliknya.
2ater and Sediment "ir dan endapan dari crude oil, seperti garam$garaman, utamanya berasal dari
produksi dan transportasi. "ir beserta garam$garam terlarutnya umumnya dalam bentuk emulsi atau dalam bentuk suspensi. Sediment biasanya tersuspensi di crude oil dalam bentuk mineral anorganik dari produksi dan dari fluida pemboran, #uga bisa berasal dari scale, karat$karat pipa, tangki$ tangki yang digunakan untuk transportasi dan pneyimpanan. "ir biasanya hadir lebih banyak di crude oil dibandingkan sediment. (aram$garaman, air dan endapan dapat menyebabkan kerusakan pada alat$alat proses seperti heater, kolom, e>changer, serta dapat menyebabkan korosi dan merusak produk$produk dari petroleum oil. "ir dan endapan merupakan komponen utama dari sludge crude oil yang terkumpul di storage tank. Cndapan bisa #uga berasal dari kontaminan seperti kotoran. Kotoran ini ada saat crude oil di transportasikan baik lewat kapal, pipa atau saat di tangki. Keberadaan air pada bagian bottom storage tank #uga dapat menyebabkan meningkatnya akti'itas dari microbiologi, dan bila sistemnya adalah anaerobic maka akan terbentuk hidrogen sulfida dan larutan asam yang sangat korosi'e. Perhitungan water and sediment content #uga diperlukan untuk pen#ualan, penetapan pa#ak, pertukaran, dan transfer. Metode yang digunakan untuk menentukan adanya water and sediment adalah "S8M 5 9;, 8est Method for 2ater and Sediment in 3rude *il by the 3entrifuge Method.
Sulfur 3ontent Keberadaan sulfur di crude oil ber'ariasi, mulai dari ,6 D E F wt. Sulfur bersifat
korosif, terutama pada peralatan refinery. Sulfur #uga sebagai racun katalis, sehingga katalis yang digunakan pada proses katalitik kraking tidak bisa berfungsi sebagaimana
mestinya. Sulfur #uga merupakan polutant &emisi pembakaran/, karena akan membentuk sulfur oksida hasil pembakaran. Sulfur oksida ini bila bertemu dengan air kondensasi hasil pembakaran akan men#adi larutan asam yang korosif. 3rude oil yang mengandung sulfur tinggi umumnya memiliki nilai moleculair weight lebih besar, sehingga cenderung banyak terdapat pada fraksi berat. Merkaptan sulfur pada crude oil biasanya hadir dengan bau yang merangsang. Bentuk$bentuk lain merkaptan di crude oil : butyl merkaptan &biasa dipakai sebagai odor pada produksi gas alam/. Metode standar yang digunakan untuk menentukan kandungan sulfur yaitu dengan "S8M 5 6%, 8est Method for Sulfur in Petroleum Products &Aigh 8emperature Method/.
Salt 3ontent Kandungan garam di crude oil umumnya berasal dari produksi di lapangan, yaitu bisa
berasal dari reser'oir minyak atau air formasi, dan tanker handling yang membawa crude hingga ke terminal. Kehadiran garam$garaman biasanya terlarut bersama$sama dengan air bebas, dan garam$garaman ini bisa dikurangi dengan peralatan desalter. Bahkan dengan dengan #umlah sangat kecilpun, garam$garaman masih bisa terakumulasi di heater, still, e>changer yang akhirnya dapat menigkatkan biaya clean up peralatan. Yang paling penting adalah bahwa selama proses flash 'apori@ation crude oil, garam$garam tertentu akan terhidrolisa membentuk asam hidroklorik &A3l/, yang mana asam A3l ini sangatlah korosif. Biasanya untuk mengatasi hal tersebut diin#eksikan senyawa amonia ke o'erhead line untuk meminimisasi kerusakan akibat korosi. (aram$garaman dan larutan asam yang terbentuk dapat mengkontaminasi produk o'erhead dan residual products lainnya. Pada residual products, garam logam dapat pula menyebabkan deacti'asi katalis pada peralatan ?33. Metode standar yang digunakan untuk menentukan adanya garam dalam crude adalah "S8M 5 7%7, 8est Method for Salt in 3rude *il & Clectrometric Method/.
8ekanan ap 8ekanan uap adalah property fisik penting lainnya dari crude oil, karena berkenaan
dengan shipping, storage, dan refinery handling. Semakin tinggi tekanan uap crude oil, maka semakin besar pula emisi hidrokarbon yang dihasilkan, serta 'olatil compound berbahaya lainnya seperti A%S. Metode yang digunakan untuk menentukan tekanan uap crude oil yaitu "S8M 5 7%7, 8est Method for 4apor Pressure of Petroleum Products &?eid
Method/ dengan 'apor D liGuid ratio 9 : 6. Sample yang diukur tekanan uapnya dengan ?eid 4apor Pressure &?4P/ berbeda dari Sample yang diukur tekanan uapnya dengan 8rue 4apor Pressure, hal ini dikarenakan adanya sedikit penguapan dari sample serta adanya uap air dan udara di sample chamber saat dilakukan test ?4P. Metode test terbaru yang digunakan adalah "S8M 5 +7;;, 8est Method for 5etermination of 4apor Pressure of 3rude *il : 4P3? &C>pansion Method/. 5imana pada u#i ini meliputi u#i untuk 'apor$ liGuid ratio mulai dari 9:6 hingga 'apor$liGuid ratio ,% : 6.
8otal "cid !umber &8"!/ 8otal "cid !umber ditentukan dengan metode "S8M 5 ++9, 8est Method for "cid
!umber
of
Petroleum
Products
by
Potentiometric
8itration.
8est
ini
untuk
mengindikasikan adanya naphtanic acid content of crude oil serta inorganic acid. )norganic acid ini diperkirakan hadir ketika sumur dilakukan operasi work o'er. "danya asam dapat menyebabkan korosi pada peralatan refinery, serta dapat mempengaruhi produk hasil refinery. #i ini berfungsi #uga untuk mengetahui dosis agent penetralisir yang dperlukan saat refinery.
3arbon ?esidu #i carbon residu sangat berati untuk mengetahui banyaknya material yang tertinggal
sebagai deposit &coke/ diperalatan refinery seperti furnace, hetaer, dan e>changer. ?esidu yang terbentuk tidak semuanya men#adi karbon ketika proses e'aporasi dan pirolisa berlangsung, tetapi sebagian akan membentuk coke. Metode standar yang digunakan adalah untuk menentukan karbon residu adalah "S8M 5 6<=, 8est method for 3onradson 3arbon ?esidu of Petroleum Products dan "S8M 5 %9 8est method for ?amsbottom 3arbon ?esidu of Petroleum Products.
8otal !itrogen 3ontent !itrogen dapat menyebabkan kerusakan katalis pada proses katalitik kraking.
!itrogen #uga penyebab sulitnya umpan untuk dihidrogenasi. Keefektifan dari proses hydrotreating di hydrotreater adalah dengan mengukur adanya nitrogen konten yang tersisa di produk hydrotreater. "da 7 metode untuk menentukan total nitrogen, yaitu :
6. "S8M 5 7%%<, 8est Method for 8otal !itrogen in 0ubricating *il %. "S8M 5 9+%=, 8est Method for 8race !itrogen in 0iGuid Petroleum Aydrocarbon 7. "S8M 5 ;+%, 8est Method for !itrogen in Petroleum and Petroleum Products
Aalida *rganik Aalida organik telah terdapat di dalam crude oil dikarenakan adanya kontaminasi
secara kimia ketika dilakukan 3leaning *peration sumur produksi, sistem$sistem perpipaan serta di tangki. Senyawa ini sangat potensial sekali merusak peralatan refinery. "sam hidroklroik hasil hydrotreating dan reforming direaktor terakumulasi saat proses kondensasi produk uap &gas/. Beberapa spesies organik dapat merusak katalis di reformer sehingga bisa mempengaruhi yield gasoline. Metode standar yang digunakan untuk menentukan 8otal *rganik Aalida yaitu "S8M 5 9=%=, 8est Method for 5etermination of *rganic 3hloride 3ontent in 3rude *il.
"sh 3ontent "sh &abu/ adalah material padat yang tidak bisa terbakar habis ketika pembakaran
berlangsung. Yang termasuk "bu seperti kotoran, logam karat yang terdapat di crude oil. 8erdapat korelasi yang dekat antara ash content dan sediment content. Metode standar yang digunakan untuk menentukan ash &abu/ yaitu "S8M 5 9<%, 8est Method for "sh from Petroleum Products.
"sphalten "sphalten adalah molekul organik yang memiliki berat molekul yang tinggi.
Kesulitan yang dihadapi yaitu saat penyimpanan dan handling. Metode standar yang digunakan untuk menentukan kandungan asphalten di crude oil yaitu "S8M 5 ++, 8est Method for 5etermination of "sphalten in 3rude Petroleum and Petroleum Products.
