KIMIA MINYAK BUMI kelas X

Minyak Bumi

X-4

P e n y u s u n :

Devi Rusilawati

[08]

Minyak bumi . Minyak bumi disebut petroleum ( petro = batuan, oleum = minyak ). dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.

Minyak Bumi merupakan bahan bakar yang dihasilkan oleh alam dari fosil-fosil yang terpendam berjuta-juta tahun. Fosil adalah sisa tulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan zaman purba yang telah membatu dan tertanam di bawah lapisan tanah. Minyak mentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen, dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam.

Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah adalah alkana (parafin), sikloalkana (napten), dan aromatik.

Untuk memisahkan fraksi-fraksi dalam minyak bumi dapat dilakukan dengan cara distilasi bertingkat. Setelah melalui distilasi bertingkat minyak bumi akan terpisah menjadi gas, bensin, kerosin, solar dan lain-lain. Hasil distilasi tersebut digunakan untuk menggerakan berbagai mesin, seperti: mobil, pesawat, mesin diesel dan lain-lain, untuk keperluan industri, aspal dan sebagainya.

1.1 Pembentukan Minyak Bumi

Minyak bumi hasil pengeboran masih berupa minyak mentah (crude oil) yang kental dan hitam. Crude oil ini terdiri dari campuran hidrokarbon yaitu:

 Alkana merupakan merupakan fraksi yang terbesar di dalam minyak mentah. Senyawa alkana yang paling banyak ditemukan adalah n-oktana dan

isooktana (2,2,4-trimetil pentana)

 Hidrokarbon aromatis CnH2n-6 diantaranya adalah etil benzene yang memiliki cincin 6 (enam).

 Sikloalkana (napten) CnH2n antara lain siklopentana dan etil sikloheksana

 Belerang (0,01-0,7%)

 Nitrogen (0,01-0,9%)

 Oksigen (0,06-0,4%)

 Karbondioksida [CO2]

 Hidrogen sulfida [H2S]

1.3 Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi mentah tidak dapat digunakan secara langsung oleh manusia,

sehingga harus diolah terlebih dahulu. Pengolahan bumi dilakukan melalui 2 tahap :

a. Proses Distilasi

Bertingkat

Berikut ini adalah tahapan-tahapan yang dilalui dalam proses distilasi bertingkat

1. Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air ± 350 ˚C. Uap minyak mentah yang di hasilkan kemudian diarlirkan ke bagian bawah menara distilasi.

2. Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati plat-plat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yg dilengkapi dengan tutup gelembung (BUBLE CAP) yang memungkinkan uap lewat.

3. Dalam pengerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang di peroleh dalam suatu kisaran suhu tertentu inilah yang disebut dengan fraksi.

4. Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan

terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.

5. Selanjutnya, sebagian fraksi dari menara distilasi dialirkan ke bagian kilang minyak lainnya untuk proses konversi.

Pada proses ini dilakukan berbagai proses lanjutan dari hasil penyulingan pada tahap pertama. Proses ini meliputi :

a) Proses Cracking (Perengkangan ),

pada proses ini dilakukan perubahan struktur kimia senyawa-senyawa karbonn. Meliputi :

 Perengkahan (pemecahan rantai)

 Alkilasi (pembentukan alkil / cabang )

 Polimerisasi (penggabungan rantai karbon)

 Reformasi (perubahan struktur)

 Isomerisasi (pembentukan isomer)

b) Proses Ekstraksi,

Yaitu pembersihan produk dengan penggunaan pelarut sehingga diperoleh hasil dengan mutu yang lebih baik

c) Proses Kristalisasi

Yaitu proses pemisahan produk-produk melalui perbedan titik cairnya.

Misalnya dari pemurnian solar melalui proses pendinginan, penekanan , dan penyaringan akan diperoleh hasil samping berupa lilin

d) Proses Treating ( pembersihan dari kontaminasi )

Yaitu dibersihkan dengan cara hidrogennasi, desulfurisasi ( penghilangan belerang ) atau dengan menambahkan NaOH

1.4 Kegunaan Fraksi Minyak bumi

Gas

C

1

- C

4

< 20

Sebagai bahan bakar elpiji

(LPG-Liquefied Petroleum Gas), bahan

baku pembuatan berbagai produk

petrokimia.

Eter Petroleum

C

5

-C

7

40-70

Pelarut nonpolar yang digunakan

sebagai cairan pembersih.

Bensin

(gasoline)

C

5

– C

10

70-180

Sebagai bahan bakar bermotor.

Nafta

C

6

– C

10

140-180

Untuk pembuatan plastic, karet

sintesis, deterjen, obat dan cat.

Kerosin

(Minyak tanah)

C

11

- C

14

180-250

Sebagai bahan bakar persawat

udara dan bahan bakar kompor

parafin.

Minyak solar

(diesel)

C

15

- C

17

250-300

Sebagai bahan bakar kendaraan

bermesin diesel

Minyak

pelumas

C

18

– C

20

300-350

Sebagai minyak pelumas

Lilin

> C

20

> 350

Sebagai lilin parafin untuk

membuat lilin, kertas pembungkus,

lilin batik, dan bahan pengkilap

seperti semir sepatu.

Minyak bakar

> C

20

> 350

Sebagai bahan bakar di kapal,

industri pemanas (boiler plant), dan

pembangkit listrik.

bitumen

>C

20

>350

Sebagai materi aspal jalan dan

atap bangunan. Aspal juga sebagai

lapisan anti korosi, isolasi listik dan

pengedap suara pada lantai.

Kokas

>30

Tidak bias

menguap

Metalurgi, elektroda karbon

Beberapa kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi dalam tabel sebagai berikut :

1.5 Mutu Bensin

Bensin adalah campuran antara heptana (C6H14 ) dengan isooktana (C8H18). Bensin yang langsung diperoleh dari hasil penyulingan membpunyai kualitas dan kuantitas yang rendah.

Untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas bensin, maka bensin harus diolah lebih lanjut, yaitu melalaui proses perengkahan (Cracking). Cracking adalah proses pemutusan hidrokarbon rantai panjang serta reformasi terhafap fraki-fraksi minyak bumi yang membunyai titik didih lebih tinggi.

aus. Hidrokarbon dalam bensin mempunyai caabang paling banyak adalah Isooktana (2,2,4-Trimetil Pentana). Angka efisiensi pembakaran disebut

Angka

Oktan atau Bilangan Oktan

.

Menurut perjanjian bilangan oktan n-heptana sama dengan nol dan isooktana sama dengan 100. Jadi bilangan oktan pada bensin menyatakan perbandingan antara iso oktana dan n-heptana.

Misalkan bensin premium dengan bilangan oktan 80, artinya bensin itu setara dengan campuran 80 % volum isooktana dan 20 % volum n-heptana. Bilangan oktan dapat dihitung menggunakan rumus :

Bilangan Oktan =

Ket :

Vi = Volume isooktana Vb = Volume bensin

Jenis-jenis bensin yang diproduksi pertamina

yaitu:

Keunggulan Pertamax dan Pertamax Plus

dibandingkan Premium, yaitu:

 Mempunyai bilangan oktan yang tinggi

 Meningkatkan kinerja mesin sehingga semakin bertenaga  Bersifat ramah lingkungan

 Lebih ekonomis dari segi perawatan

Dampak Pembakaran Bensin

Zat

pencemar

Sumber

Dampak terhadap

lingkungan

CO

2

Pembakaran bahan

bakar

Pemanasan global/efek

rumah kaca

CO

Pembakaran bahan

bakar tidak sempurna

Bersifat racun dan

menyebabkan kematian

Nox (NO,

NO

2

)

Pembakaran bahan

bakar pada suhu tinggi

Hujan asam

Pb

Penggunaan

bensindengan zat aditif

Timbal bersifat racun

Jenis bensin

Bilangan oktan

timbal

Upaya Mengurangi Dampak Penggunaan Bahan Bakar

Beberapa upaya untuk mengurangi dampak negative penggunaan bahan bakar,khususnya bensin adalah sebagai berikut.

1. Mencari alternative penggunaan bahan bakar lain yang sedikit menimbulkan pencermaran, misalnya penggunaan tenaga surya.

2. Menggunakan bensin yang ramah lingkungan, yaitu bensin yang bebas TEL. 3. Menggunakan EFI (Electronic Fuel Injection) pada system bahan bakar.

4. Pada knalpot kendaraan harus dilengkapi dengan converter katalitik (alat yang mengandung katalis padat untuk mempermudahkan cepat pengubahan CO dan hidrokarbon menjadi CO2 dan H2O).