Minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan jasad renik, baik hewani maupun nabati, yang terkubur dalam kerak bumi selama jutaan tahun. Itulah sebabnya minyak bumi bersama-sama dengan gas alam dan batu bara disebut bahan bakar fosil.
Minyak bumi merupakan sumber energi utama dunia di abad ini. Kehidupan sehari-hari tidak dapat terlepas dari minyak bumi untuk memenuhi bahan bakar. Misalnya, minyak tanah untuk bahan bakar kompor, bensin, dan solar untuk bahan bakar kendaraan dan mesin-mesin industri.
Pembentukan minyak bumi terjadi dalam waktu yang sangat lama sehingga minyak bumi dikatakan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Ada banyak hipotesis tentang terbentuknya minyak bumi yang dikemukakan oleh para ahli, beberapa diantaranya adalah:
1. Teori Abiogenesis (Anorganik)
Barth Barthelot (1866) mengemukakan bahwa minyak burni berasal dan reaksi antara kalsium karbida dengan air yang menghasilkan asetilena, seianjutnya karena suhu dan tekanan yang tinggi asetilena berubah menjadi minyak bumi. Barthelot menganggap bahwa kalsium karbida terjadi karena reaksi antara kalsium karbonat dengan logam alkali.

Pembentukan minyak bumi terjadi dalam waktu yang sangat lama sehingga minyak bumi dikatakan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Ada banyak hipotesis tentang terbentuknya minyak bumi yang dikemukakan oleh para ahli, beberapa diantaranya adalah:
1. Teori Abiogenesis (Anorganik)
Barth Barthelot (1866) mengemukakan bahwa minyak burni berasal dan reaksi antara kalsium karbida dengan air yang menghasilkan asetilena, seianjutnya karena suhu dan tekanan yang tinggi asetilena berubah menjadi minyak bumi. Barthelot menganggap bahwa kalsium karbida terjadi karena reaksi antara kalsium karbonat dengan logam alkali.

Teori anorganik yang lain, di mana asetilena juga merupakan bahan dasar, diajukan oleh Mendeleyev. Mendeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap pada karbida-karbida logam dalam bumi. Teori 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 atmosfer beberapa planet lain.
2. Teori Biogenesi (organik)
Macqiur (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dan turnbuhan. Kemudian M.W. lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga dukung oleh sarjana lainnya seperti, New Beery (1859), Engler (1909), Bruk (1936), BearI (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa: “minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah sebuah lapisan dalam perut bumi”. Minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak terbarukan.
Pembentukan minyak bumi dimulai dan bangkai makhluk hidup laut kecil dan tumbuhan yang mengendap di dasar laut dan tertutup lumpur. Semuanya membentuk fosil. Endapan ini mendapat tekanan dan panas yang besar. Secara alami akan berubah menjadi minyak bumi dan gas alam. Massa jenis air lebih besar sehingga minyak bumi akan terdorong dan terapung. Kemudian minyak bumi bergerak dan mencari tempat yang lebih baik untuk berhenti dan terperangkap dalam batuan yang kedap atau kadang-kadang merembes keluar ke permukaan bumi. Hal ini dapat menjelaskan mengapa minyak bumi juga disebut petroleum. (Petroleum berasal dan bahasa latin petrus” artinya batuan dan “oleum” artinya minyak). Untuk rnemperoleh minyak bumi atau petroleum dilakukan pengeboran. Pengeboran menjadi lebih mudah dilakukan karena massa jenis minyak bumi lebih kecil daripada air. Hal ini mengakibatkan minyak terapung di atas air.
Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfer dengan permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, di mana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (C02)(gambar 1.1). 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).
2. Teori Biogenesi (organik)
Macqiur (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dan turnbuhan. Kemudian M.W. lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga dukung oleh sarjana lainnya seperti, New Beery (1859), Engler (1909), Bruk (1936), BearI (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa: “minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah sebuah lapisan dalam perut bumi”. Minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak terbarukan.
Pembentukan minyak bumi dimulai dan bangkai makhluk hidup laut kecil dan tumbuhan yang mengendap di dasar laut dan tertutup lumpur. Semuanya membentuk fosil. Endapan ini mendapat tekanan dan panas yang besar. Secara alami akan berubah menjadi minyak bumi dan gas alam. Massa jenis air lebih besar sehingga minyak bumi akan terdorong dan terapung. Kemudian minyak bumi bergerak dan mencari tempat yang lebih baik untuk berhenti dan terperangkap dalam batuan yang kedap atau kadang-kadang merembes keluar ke permukaan bumi. Hal ini dapat menjelaskan mengapa minyak bumi juga disebut petroleum. (Petroleum berasal dan bahasa latin petrus” artinya batuan dan “oleum” artinya minyak). Untuk rnemperoleh minyak bumi atau petroleum dilakukan pengeboran. Pengeboran menjadi lebih mudah dilakukan karena massa jenis minyak bumi lebih kecil daripada air. Hal ini mengakibatkan minyak terapung di atas air.
Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfer dengan permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, di mana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (C02)(gambar 1.1). 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).

Gambar 1.2 Siklus Karbon dalam pembentukan Minyak bumi
Sumber:www.persembahanku.wordpress.com diakses tanggal 3 Juni 2009
Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9% senyawa karbon dari mahluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagai 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 minyak bumi mengalami perpindahan dan akan menumpuk di salah satu yang kemungkinan menjadi reservoar dan ada yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut. Karena perbedaan tekanan di bawah laut, embrio tersebut 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 in akani tetap dengan karakter masing-masing yang spesifik sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya, senyawa organik ini akan mengalami proses Iagi dalam perut bumi. Pertama akan mengalarni proses diagenesis, di mana senyawa organik dan makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan terkubur sampai 600 m saja di bawah permukaan dan lingkungan bersuhu di bawah 50°C.
Pada kondisi tersebut senyawa-senyawa organik yang berasal dan makhluk hidup mulai kehilangan gugus beroksigen (Gambar 1 3) akibat reaksi dekarboksilasi dan dehidratasi. Semakin dalam pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya. penambahan kedalaman 30 - 40 m akan menaikkan temperatur 1°C. Di kedalaman lebih dari 600 m sampai 3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 - 150 °C. Proses geoIogi kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung, selanjutnnya geopolimer g terpendarn mulai terurai akibat panas bumi.
Komponen-komponen minyak bumi pada proses ini mulai terbentuk dari 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.

Sumber:www.persembahanku.wordpress.com diakses tanggal 3 Juni 2009
Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9% senyawa karbon dari mahluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagai 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 minyak bumi mengalami perpindahan dan akan menumpuk di salah satu yang kemungkinan menjadi reservoar dan ada yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut. Karena perbedaan tekanan di bawah laut, embrio tersebut 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 in akani tetap dengan karakter masing-masing yang spesifik sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya, senyawa organik ini akan mengalami proses Iagi dalam perut bumi. Pertama akan mengalarni proses diagenesis, di mana senyawa organik dan makhluk hidup sudah merupakan senyawa mati dan terkubur sampai 600 m saja di bawah permukaan dan lingkungan bersuhu di bawah 50°C.
Pada kondisi tersebut senyawa-senyawa organik yang berasal dan makhluk hidup mulai kehilangan gugus beroksigen (Gambar 1 3) akibat reaksi dekarboksilasi dan dehidratasi. Semakin dalam pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya. penambahan kedalaman 30 - 40 m akan menaikkan temperatur 1°C. Di kedalaman lebih dari 600 m sampai 3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 - 150 °C. Proses geoIogi kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung, selanjutnnya geopolimer g terpendarn mulai terurai akibat panas bumi.
Komponen-komponen minyak bumi pada proses ini mulai terbentuk dari 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.

Proses pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat, yaitu:
1. Pembentukan sendiri, terdiri dari:
a) pengumpulan zat organik dalam sedimen
b) pengawetan zat organik dalam sedimen
c) transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisansedimen terperangkap.
3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpul menjadi akumulasi komersial.
Proses kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan percobaan di laboratorium, namun berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya minyak bumi serta penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta ini disimpulkan oleh Cox yang kemudian di kenal sebagai pagar Cox diantaranya adalah:
a. Minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat di sekitar pantai.
b. Minyak bumi memang merupakan campuran kompleks hidrokarbon.
c. Temperatur reservior rata-rata 107°C dan minyak bumi masih dapat bertahan sampai 200°C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan.
d. Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin dan belerang.
e. Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi
Ada beberapa hal yang mempengaruhi peristiwa diatas, diantaranya:
1. Degradasi thermal
Akibat sedimen terkena penimbunan dan pembanaman maka akan timbul perubahan tekanan dan suhu. Perubahan suhu adalah faktor yang sangat penting.
2. Reaksi katalis
Adanya katalis dapat mempercepat proses kimia.
3. Radioaktivasi
Pengaruh pembombanderan asam lemak oleh partikel alpha dapat membentuk hidrokarbon parafin. Ini menunjukan pengaruh radioaktif terhadap zat organik.
4. Aktifitas bakteri.
Bakteri mempunyai potensi besar dalam proses pembentukan hidrokarbon minyak bumi dan memegang peranan dari sejak matinya senyawa organik sampai pada waktu diagnosa, serta menyiapkan kondisi yang memungkinkan terbentuknya minyak bumi.
1 Comment 2) Komposisi Minyak Bumi
Jun25
Posted by Via in E. Minyak Bumi
Minyak Bumi adalah suatu campuran yang sangat kompleks yang terutama terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon , yaitu senyawa-senyawa organik di mana setiap molekulnya hanya mempunyai unsur karbon dan hidrogen saja. Kandungan senyawa hidrokarbon murni dapat mencapai 97-98% untuk minyak bumi untuk minyak bumi pennysylvania, dan dapat hanya 50% saja untuk beberapa minyak berat dari mexico atau missisipi. Disamping itu dalam minyak bumi juga terdapat unsur-unsur belerang, nitrogen, oksigen, dan logam-logam khususnya vanadium, nikel besi dan tembaga, yang terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit yang terikat sebagai senyawa-senyawa organik. Air dan garam hampir selalu terdapat dalam minyak bumi dalam keadaan terdispersi. Bahan-bahan bukan hidrokarbon ini biasanya dianggap sebagai kotoran karena pada umumnya akan memberikan gangguan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang minyak dan berpengaruh jelek terhadap mutu produk.
Berdasarkan kandungan senyawanya, komposisi minyak bumi sebagai berikutJenis Senyawa Jumlah (%) Contoh
Senyawa hidrokarbon 90,00-99,00 Alkana, sikloalkana, dan aromatis
Senyawa karbon mengandung belerang 0,10-7,00 Trioalkana(R-S-H)
Alkanatiol (R-S-H)
Senyawa karbon mengandung nitrogen 0,01-0,90 Pirol (C4H5N)
Senyawa karbon mengandung oksigen 0,01-0,04 Asam karboksilat (RCOOH)
Senyawa organo logam Sangat kecil Senyawa logam nikel
1. Senyawa Hidrokarbon
Walaupun senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi sangat banyak jumlahnya, namun senyawa tersebut dapat dikelompokkan ke dalam tiga golongan senyawa hidrokarbon, yaitu: senyawa hidrokarbon paraffin, naften dan aromat. Di samping senyawa-senyawa tersebut, dalam produk minyak bumi juga terdapat senyawa hidrokarbon monoolefin dan diolefin, yang terjadi karena rengkahan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang, misalnya pada desrilasi minyak mentah dan proses perengkahan.
1.1 Senyawa Hidrokarbon paraffin
Senyawa hidrokarbon paraffin adalah senyawa hdirokarbon jenuh dengan rumus umum CnH2n+2. Senyawa ini mempunyai sifat-sifat kimia stabil pada suhu biasa tidak bereaksi dengan asam sulfat pekat dan asam sulfat berasap, larutan alakali pekat, asam nitrat maupun oksidator kuat seperti asam kromat, kecuali senyawa yang mempunyai atom karbon tersier. Bereaksi lamban dengan khlor dengan bantuan sinar matahari, bereaksi dengan khlor dan brom kalau ada katalis.
1.2 Senyawa hidrokarbon naften
Senyawa hidrokarbon naften adalah senyawa hdirokarbon jenuh dengan rumus CnH2n. karena senyawa hidrokarbon ini mempunyai sifat kimia seperti senyawa hidrokarbon paraffin dan mempunyai struktur molekul siklis, maka senyawa ini juga disebut senyawa sikloparafin. Senyawa naften yang mempunyai cincin dengan 5 dan 6 atom karbon, misalnya siklopentan.
1.3 Senyawa hidrokarbon aromat
Senyawa hidrokarbon aromat adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan rumus umum CnH2n-6, sehinga karenanya senyawa ini mempunyai sifat kimia yang sangat reaktif. Contohnya naftalen dan antrasen.
1.4 Senyawa hidrokarbon monolefin
Senyawa hidrokarbon monoolefin mempunyai rumus CnH2n dan meruapakan senyawa hidrokarbon yang tidak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua. Contohnya propilen (C3H6)
1.5 Senyawa hidrokarbon diolefin
Senyawa hidrokarbon diolefin mempunyai rumus umum CnH2n-2 dan merupakan senyawa tidak jenuh dengan dua buah ikatan rangkap dua.
2. Non-Hidrokarbon
Senyawa bukan hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya adalah senyawa organik yang mengandung atom unsur belerang, oksigen, nitrogen dan logam-logamnya. Lazimnya senyawa ini dianggap sebagai pengotor karena pengaruhnya yang tidak baik selama prose pengolahan minyak bumi.
1.1 senyawa belerang
adanya senyawa belerang dalam minyak bumi dan produknya perlu diperhatikan karena dapat menimbulkan:
a. Pencemaran Udara
b. Korosi
c. Menurunkan angka okatan bensin
d. Menurunkan suseptibilitas bensin terhadap timbale tetraetil.
e. Meracuni katalis
1.2 Senyawa oksigen
Dalam minyak bumi, oksigen terutama terdapat dalam asam organik yang terditribusi dalam semua fraksi dengan konsentrasi yang tertinggi pada fraksi minyak gas. Asam organik tersebut terutama terdapat sebagai asam naftenat dan sebagian kecil sebagai asam alifatik. Disamping itu dalam destilat rengkahan dapat terdapat fenol dan kresol. Asam naftenat mempunyai sifat sedikit korosif dan mempunyai bau tidak enak.
1.3 Senyawa nitrogen
Kerugian yang diakibatkan oleh adanya seyawa-senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya ialah:
a. Menurunkan aktivitas katalis yang digunakan dalam proses rengkahan, reforming, polierisasi dan isomerisasi.
b. Kerosin yang jernih seperti air (water white) pada waktu destilasi, warnanya akan berubah menjadi kemerahan kalau terkena sinar matahari
c. Nitrogen dalam bensin juga akan mempercepat pembentukan dammar dalam karburator.
d. Menyebabkan terjadinya endapan dalam minyak bakar pada penyimpanannya.
1.4 Senyawa logam
Logam-logam berat seperti vanadium, nikel dan tembaga di dalam minyak bumi umumnya dianggap sebagai senyawa kompleks poriffrin. Sedangkan logam garam anorganik yang dapat larut dalam air, seperti garam kholrid dan sulfat dari logam natrium, kalium, magnesium an kalsium, terdapat dalam minyak bumi dalam keadaam terdispersi. Dalam destilasi minyak mentah, senyawa logam cenderung untuk berkumpul dalam fraksi residu.
1. Pembentukan sendiri, terdiri dari:
a) pengumpulan zat organik dalam sedimen
b) pengawetan zat organik dalam sedimen
c) transformasi zat organik menjadi minyak bumi.
2. Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisansedimen terperangkap.
3. Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpul menjadi akumulasi komersial.
Proses kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan percobaan di laboratorium, namun berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya minyak bumi serta penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta ini disimpulkan oleh Cox yang kemudian di kenal sebagai pagar Cox diantaranya adalah:
a. Minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat di sekitar pantai.
b. Minyak bumi memang merupakan campuran kompleks hidrokarbon.
c. Temperatur reservior rata-rata 107°C dan minyak bumi masih dapat bertahan sampai 200°C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan.
d. Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin dan belerang.
e. Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi
Ada beberapa hal yang mempengaruhi peristiwa diatas, diantaranya:
1. Degradasi thermal
Akibat sedimen terkena penimbunan dan pembanaman maka akan timbul perubahan tekanan dan suhu. Perubahan suhu adalah faktor yang sangat penting.
2. Reaksi katalis
Adanya katalis dapat mempercepat proses kimia.
3. Radioaktivasi
Pengaruh pembombanderan asam lemak oleh partikel alpha dapat membentuk hidrokarbon parafin. Ini menunjukan pengaruh radioaktif terhadap zat organik.
4. Aktifitas bakteri.
Bakteri mempunyai potensi besar dalam proses pembentukan hidrokarbon minyak bumi dan memegang peranan dari sejak matinya senyawa organik sampai pada waktu diagnosa, serta menyiapkan kondisi yang memungkinkan terbentuknya minyak bumi.
1 Comment 2) Komposisi Minyak Bumi
Jun25
Posted by Via in E. Minyak Bumi
Minyak Bumi adalah suatu campuran yang sangat kompleks yang terutama terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon , yaitu senyawa-senyawa organik di mana setiap molekulnya hanya mempunyai unsur karbon dan hidrogen saja. Kandungan senyawa hidrokarbon murni dapat mencapai 97-98% untuk minyak bumi untuk minyak bumi pennysylvania, dan dapat hanya 50% saja untuk beberapa minyak berat dari mexico atau missisipi. Disamping itu dalam minyak bumi juga terdapat unsur-unsur belerang, nitrogen, oksigen, dan logam-logam khususnya vanadium, nikel besi dan tembaga, yang terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit yang terikat sebagai senyawa-senyawa organik. Air dan garam hampir selalu terdapat dalam minyak bumi dalam keadaan terdispersi. Bahan-bahan bukan hidrokarbon ini biasanya dianggap sebagai kotoran karena pada umumnya akan memberikan gangguan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang minyak dan berpengaruh jelek terhadap mutu produk.
Berdasarkan kandungan senyawanya, komposisi minyak bumi sebagai berikutJenis Senyawa Jumlah (%) Contoh
Senyawa hidrokarbon 90,00-99,00 Alkana, sikloalkana, dan aromatis
Senyawa karbon mengandung belerang 0,10-7,00 Trioalkana(R-S-H)
Alkanatiol (R-S-H)
Senyawa karbon mengandung nitrogen 0,01-0,90 Pirol (C4H5N)
Senyawa karbon mengandung oksigen 0,01-0,04 Asam karboksilat (RCOOH)
Senyawa organo logam Sangat kecil Senyawa logam nikel
1. Senyawa Hidrokarbon
Walaupun senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi sangat banyak jumlahnya, namun senyawa tersebut dapat dikelompokkan ke dalam tiga golongan senyawa hidrokarbon, yaitu: senyawa hidrokarbon paraffin, naften dan aromat. Di samping senyawa-senyawa tersebut, dalam produk minyak bumi juga terdapat senyawa hidrokarbon monoolefin dan diolefin, yang terjadi karena rengkahan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang, misalnya pada desrilasi minyak mentah dan proses perengkahan.
1.1 Senyawa Hidrokarbon paraffin
Senyawa hidrokarbon paraffin adalah senyawa hdirokarbon jenuh dengan rumus umum CnH2n+2. Senyawa ini mempunyai sifat-sifat kimia stabil pada suhu biasa tidak bereaksi dengan asam sulfat pekat dan asam sulfat berasap, larutan alakali pekat, asam nitrat maupun oksidator kuat seperti asam kromat, kecuali senyawa yang mempunyai atom karbon tersier. Bereaksi lamban dengan khlor dengan bantuan sinar matahari, bereaksi dengan khlor dan brom kalau ada katalis.
1.2 Senyawa hidrokarbon naften
Senyawa hidrokarbon naften adalah senyawa hdirokarbon jenuh dengan rumus CnH2n. karena senyawa hidrokarbon ini mempunyai sifat kimia seperti senyawa hidrokarbon paraffin dan mempunyai struktur molekul siklis, maka senyawa ini juga disebut senyawa sikloparafin. Senyawa naften yang mempunyai cincin dengan 5 dan 6 atom karbon, misalnya siklopentan.
1.3 Senyawa hidrokarbon aromat
Senyawa hidrokarbon aromat adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan rumus umum CnH2n-6, sehinga karenanya senyawa ini mempunyai sifat kimia yang sangat reaktif. Contohnya naftalen dan antrasen.
1.4 Senyawa hidrokarbon monolefin
Senyawa hidrokarbon monoolefin mempunyai rumus CnH2n dan meruapakan senyawa hidrokarbon yang tidak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua. Contohnya propilen (C3H6)
1.5 Senyawa hidrokarbon diolefin
Senyawa hidrokarbon diolefin mempunyai rumus umum CnH2n-2 dan merupakan senyawa tidak jenuh dengan dua buah ikatan rangkap dua.
2. Non-Hidrokarbon
Senyawa bukan hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya adalah senyawa organik yang mengandung atom unsur belerang, oksigen, nitrogen dan logam-logamnya. Lazimnya senyawa ini dianggap sebagai pengotor karena pengaruhnya yang tidak baik selama prose pengolahan minyak bumi.
1.1 senyawa belerang
adanya senyawa belerang dalam minyak bumi dan produknya perlu diperhatikan karena dapat menimbulkan:
a. Pencemaran Udara
b. Korosi
c. Menurunkan angka okatan bensin
d. Menurunkan suseptibilitas bensin terhadap timbale tetraetil.
e. Meracuni katalis
1.2 Senyawa oksigen
Dalam minyak bumi, oksigen terutama terdapat dalam asam organik yang terditribusi dalam semua fraksi dengan konsentrasi yang tertinggi pada fraksi minyak gas. Asam organik tersebut terutama terdapat sebagai asam naftenat dan sebagian kecil sebagai asam alifatik. Disamping itu dalam destilat rengkahan dapat terdapat fenol dan kresol. Asam naftenat mempunyai sifat sedikit korosif dan mempunyai bau tidak enak.
1.3 Senyawa nitrogen
Kerugian yang diakibatkan oleh adanya seyawa-senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya ialah:
a. Menurunkan aktivitas katalis yang digunakan dalam proses rengkahan, reforming, polierisasi dan isomerisasi.
b. Kerosin yang jernih seperti air (water white) pada waktu destilasi, warnanya akan berubah menjadi kemerahan kalau terkena sinar matahari
c. Nitrogen dalam bensin juga akan mempercepat pembentukan dammar dalam karburator.
d. Menyebabkan terjadinya endapan dalam minyak bakar pada penyimpanannya.
1.4 Senyawa logam
Logam-logam berat seperti vanadium, nikel dan tembaga di dalam minyak bumi umumnya dianggap sebagai senyawa kompleks poriffrin. Sedangkan logam garam anorganik yang dapat larut dalam air, seperti garam kholrid dan sulfat dari logam natrium, kalium, magnesium an kalsium, terdapat dalam minyak bumi dalam keadaam terdispersi. Dalam destilasi minyak mentah, senyawa logam cenderung untuk berkumpul dalam fraksi residu.
Pengolahan Minyak Bumi
Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:
1. Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).
2. Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.
Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya, proses ini disebut distilasi bertingkat.
Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut:
Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:
1. Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).
2. Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.
Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya, proses ini disebut distilasi bertingkat.
Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut:

1. Destilasi
Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°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).

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°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).

2. Cracking
Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.
Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.
3. REFORMING
Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang).
Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang).
4. Alkilasi dan Polimerisasi
Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang.
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.
Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang.
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.
5. Treating
Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya.
Download materi pengolahan Minyak Bumi
Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya.
Download materi pengolahan Minyak Bumi
Bensin
Fraksi terpenting dari penyulingan bertingkat minyak bumi adalah bensin . Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.
Bensin yang didapat dari hasil penyulingan minyak bumi menimbulkan banyak ketukan (knocking). Ketukan diakibatkan adanya “self ignition”, yaitu pembakaran terjadi terlalu cepat sebelum piston berada pada posisi yang tepat. Makin banyak ketukan, makin berkurang efisiensi penggunaan bahan bakar dan dapat merusak mesin Oleh karena bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak melalui tahapan sebagai berikut.
Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang menghasilkan dorongan yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer ke piston menjadi maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis rantai hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin.
Fraksi terpenting dari penyulingan bertingkat minyak bumi adalah bensin . Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.
Bensin yang didapat dari hasil penyulingan minyak bumi menimbulkan banyak ketukan (knocking). Ketukan diakibatkan adanya “self ignition”, yaitu pembakaran terjadi terlalu cepat sebelum piston berada pada posisi yang tepat. Makin banyak ketukan, makin berkurang efisiensi penggunaan bahan bakar dan dapat merusak mesin Oleh karena bensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalam karburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yang dihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak melalui tahapan sebagai berikut.
Pembakaran bensin yang diinginkan adalah yang menghasilkan dorongan yang mulus terhadap penurunan piston. Hal ini tergantung dari ketepatan waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer ke piston menjadi maksimum. Ketepatan waktu pembakaran tergantung dari jenis rantai hidrokarbon yang selanjutnya akan menentukan kualitas bensin.
Bilanganan Oktan
Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Kerena besarnya tekanan ini, campuran udara bensin juga dapat terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Bilangan oktan suatu bensin memberikan informasi kepada kita tentang seberapa besar tekanan yang bias diberikan sebelum bensin tersebut terbakar secara spontan. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bikan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga hal ini harus kita hindari.
Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana memiliki sifat kompresi paling bagus, oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.
Bensin dengan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri atas 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan sehingga hanya diperuntukkan mesin kendaraan yang memiliki rasio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.
Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana memiliki sifat kompresi paling bagus, oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.
Bensin dengan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri atas 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan sehingga hanya diperuntukkan mesin kendaraan yang memiliki rasio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.
Zat Aditif Bensin
Bensin yang dipasarkan, disesuaikan dengan spesifikasi pemasaran yang memiliki angka oktan tinggi. Oleh karana itu, diperlukan zat aditif bensin atau pengungkit oktan (octane boaster). Beberapa zat aditif yang biasa digunakan, yaitu:
Bensin yang dipasarkan, disesuaikan dengan spesifikasi pemasaran yang memiliki angka oktan tinggi. Oleh karana itu, diperlukan zat aditif bensin atau pengungkit oktan (octane boaster). Beberapa zat aditif yang biasa digunakan, yaitu:
a. Tetra Ethyl Lead (TEL)
Tetra ethyl lead atau timbal tetraetil ditemukan oleh T.Midgley dan T.A Boyd dari General motor Cooporation sekitar tahun 1922 merupakansuatu cairan berat dengan densitas 1,659 g/cm3, titik didih 200 0C dan larut dalam bensin. Tetra ethyl Lead mempunyai rumus molekul Pb(C2H5)4 dan rumus struktur sebagai berikut:
Ada beberapa pertimbangan mengapa timbal (Pb) digunakan sebagai aditif bensin yaitu:
Tetra ethyl lead atau timbal tetraetil ditemukan oleh T.Midgley dan T.A Boyd dari General motor Cooporation sekitar tahun 1922 merupakansuatu cairan berat dengan densitas 1,659 g/cm3, titik didih 200 0C dan larut dalam bensin. Tetra ethyl Lead mempunyai rumus molekul Pb(C2H5)4 dan rumus struktur sebagai berikut:
Ada beberapa pertimbangan mengapa timbal (Pb) digunakan sebagai aditif bensin yaitu:
1. Timbal memiliki sensitivitas tinggi dalam meningkatkan angka oktan, dimana setiap tambahan o,1 gram timbale per liter bensin mampu menaikkan angka oktan sebesar 1,5-2 satuan angka oktan.
2. Timbal merupakan komponen dengan harga relatif murah untuk kebutuhan peningkatan 1 satuan angka oktan dibandingkan menggunakan senyawa lainnya.
3. Pemakaian timbal dapat menekan kebutuhan senyawa aromatik sehingga proses produksi relatif murah dibandingkan produksi bensin tanpa timbal
Namun akibat penggunaan timbal adalah bumi kita yang kita tinggali ini diselimuti oleh lapisan tipis timbal, dan timbal ini berbahaya untuk mahluk hidup, termasuk manusia. sehinggai di negara-negara maju timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran mesin.
Namun akibat penggunaan timbal adalah bumi kita yang kita tinggali ini diselimuti oleh lapisan tipis timbal, dan timbal ini berbahaya untuk mahluk hidup, termasuk manusia. sehinggai di negara-negara maju timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran mesin.
b. Tersier Butil Eter (MTBE)
Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertial butyl ether), yang berasal dan dibuat dengan etanol. MTBE ini selain dapat meningkatkan bilangan oktan, juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas dan mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan CO. Namun belakangan diketahui MTBE ini juga berbahaya bagi ligkungan kerena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pom bensin) dan MTBE ini masuk ke air tanah bias mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.
Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertial butyl ether), yang berasal dan dibuat dengan etanol. MTBE ini selain dapat meningkatkan bilangan oktan, juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas dan mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan CO. Namun belakangan diketahui MTBE ini juga berbahaya bagi ligkungan kerena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pom bensin) dan MTBE ini masuk ke air tanah bias mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.
Jenis Bensin
Ada tiga jenis bensin yang di produksi pertamina, yakni premium, pertamax dan pertamax plus.
Ada tiga jenis bensin yang di produksi pertamina, yakni premium, pertamax dan pertamax plus.
0 komentar:
Posting Komentar