MINYAK DAN GAS BUMI adalah

26 

Loading.... (view fulltext now)

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

PAPER MINYAK DAN GAS BUMI Oleh :

Lailatul Maghfiroh (13640046)

Dosen Pengampu : Abdul Basid, M.Si I. PENDAHULUAN

Dalam kehidupan sehari-hari manusia sering menggunakan sumber energi sebagai bahan bakar. Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang mati. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu menjadi minyak dan gas. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut petrokimia. Baru-baru ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.

(2)

Oleh karena minyak bumi berasal dari fosil organisme dan merupakan energi yang tidak dapat diperbaharuhi, kita juga harus memikirkan bahan bakar alternatif apa yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil ini jika suatu saat nanti bahan bakar ini habis.

II. PEMBAHASAN

A. Minyak dan Gas Bumi

Minyak bumi adalah istilah yang meluas dalam kehidupan sehari-hari. Sebelumnya orang menggunakan istilah minyak tanah atau minyak yang dihasilkan dari dalam tanah namun istilah yang lazim dipakai sekarang adalah miyak bumi sementara kata ‘minyak tanah’ lazim digunakan untuk menyebut bahan bakar kompor minyak atau bahasa Inggrisnya kerosene. Secara harfiah, minyak bumi berarti ‘minyak di dalam perut bumi’. Istilah minyak bumi lebih tepat karena minyak ini terdapat didalam perut bumi bukan didalam tanah. Bahasa Inggris minyak bumi adalah petroleum yang berasal dari bahasa Yunani πέτρα (petra) yang berarti ‘batu’ dan ἔλαιον (elaison) yang berarti minyak.

Minyak Bumi merupakan campuran dari berbagai macam hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik yang rantai lurus maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau senyawa kompleks seperti aspaltena. Setiap minyak Bumi mempunyai keunikan molekulnya masing-masing, yang diketahui dari bentuk fisik dan ciri-ciri kimia, warna, dan viskositas.

Alkana, juga disebut dengan parafin, adalah hidrokarbon tersaturasi dengan rantai lurus atau bercabang yang molekulnya hanya mengandung unsur karbon dan hidrogen dengan rumus umum CnH2n+2. Pada umumnya minyak Bumi mengandung 5 sampai 40 atom karbon per molekulnya, meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga mungkin ada di dalam campuran tersebut.

Alkana dari pentana (C5H12) sampai oktana (C8H18) akan disuling menjadi

bensin, sedangkan alkana jenis nonana (C9H20) sampai heksadekana (C16H34) akan

(3)

karbon 16 atau lebih akan disuling menjadi oli/pelumas. Alkana dengan jumlah atom karbon lebih besar lagi, misalnya parafin wax mempunyai 25 atom karbon, dan aspal mempunyai atom karbon lebih dari 35. Alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 4 akan berbentuk gas dalam suhu ruangan, dan dijual sebagai elpiji (LPG). Di musim dingin, butana (C4H10), digunakan sebagai bahan

campuran pada bensin, karena tekanan uap butana yang tinggi akan membantu mesin menyala pada musim dingin. Penggunaan alkana yang lain adalah sebagai pemantik rokok. Di beberapa negara, propana (C3H8) dapat dicairkan dibawah

tekanan sedang, dan digunakan masyarakat sebagai bahan bakar transportasi maupun memasak.

Sikloalkana, juga dikenal dengan nama naptena, adalah hidrokarbon tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada karbonnya, dengan rumus umum CnH2n. Sikloalkana memiliki ciri-ciri yang mirip dengan alkana tapi memiliki titik didih yang lebih tinggi.

Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon tidak tersaturasi yang memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-6 yang disebut cincin benzena, dimana atom hidrogen akan berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum CnHn.

Hidrokarbon seperti ini jika dibakar maka akan menimbulkan asap hitam pekat dan beberapa bersifat karsinogenik.

Semua jenis molekul yang berbeda-beda di atas dipisahkan dengan distilasi fraksional di tempat pengilangan minyak untuk menghasilkan bensin, bahan bakar jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. Jumlah dari masing-masing molekul pada minyak Bumi dapat diteliti di laboratorium. Molekul-molekul ini biasanya akan diekstrak di sebuah pelarut, kemudian akan dipisahkan di kromatografi gas, dan kemudian bisa dideteksi dengan detektor yang cocok.

(4)

B. Proses Pembentukan Minyak dan Gas Bumi

Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut atau di darat. Sisa-sisa tumbuhan dan hewan tersebut tertimbun oleh endapan pasir, lumpur, dan zat-zat lain selama jutaan tahun dan mendapat tekanan serta panas bumi secara alami. Bersamaan dengan proses tersebut, bakteri pengurai merombak senyawa-senyawa kompleks dalam jasad organik menjadi senyawa-senyawa-senyawa-senyawa hidrokarbon. Proses penguraian ini berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kebijaksanaan dalam eksplorasi dan pemakaiannya. Karena kondisi pembentukan minyak bumi menjadi spesifik dan tidak sama antara minyak bumi satu dengan minyak bumi lainnya. Berikut ini adalah tiga teori pembentukan minyak bumi :

1. Teori Biogenesis (Organik)

Macquir (Prancis, 1758) merupakan orang pertama 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 didukun oleh sarjana lain seperti, Nem Beery, Engler, Bruk, bearl, Hofer. Meeka mengatakan bahwa ”minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yan telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.” Minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak terbarukan.

(5)

2. Teori Abiogenesis (Anorganik)

Barth Barthelot (1866) mengemukakan di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tingi akan bersentuhan denagn C02 membentuk asitilena. Kemudian Mendeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi tebentuk akibat adanya pengauh kerja uap pada kabida-karbida logam di dalam bumi. Pernyataan lainnya adalah minyak bumi dan gas alam terbentuk akibat aktivitas bakteri. Unsur-unsur oksigen, belerang, dan nitrogen dari zat-zat organik yang terkubur, akibat adanya aktivitas bakteri berubah menjadi zat seperti minyak yang berisi hidrokarbon. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zamn prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan besamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan itu berdasar fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir bebeapa planet lain.

3. Teori Duplex

Teori Duplex merupakan perpaduan dari Teori Biogenetik dan Teori Anorganik. Teori Duplex yang banyak diterima oleh kalangan luas, menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati. Diperkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati.

Akibat pengaruh waktu, temperatur, dan tekanan, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sedimen. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk (Source RCk). Selanjutnya minyak dan gas ini akan bermigrasi menuju tempat yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat tertentu yang disebut dengan perangkap (Trap).

(6)

Karena perbedaan berat jenis, maka gas selalu berada di atas, minyak di tengah, dan air di bagian bawah. Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digolongkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unrenewable).

Selain penjelasan proses pembentukan minyak bumi diatas, berikut ini adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak bumi dan gas alam beserta gambar ilustrasi:

1. Ganggang hidup di danau tawar (juga di laut). Mengumpulkan energi dari matahari dengan fotosintesis.

(7)
(8)
(9)

Komposisi Minyak Bumi

Komposisi minyak bumi dikelompokkan ke dalam empat kelompok, yaitu:

a. Hidrokarbon Jenuh (alkana)

 Dikenal dengan alkana atau parafin

 Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak)

 Sedangkan rantai bercabang lebih sedikit

Senyawa penyusun diantaranya: Metana CH4

Etana CH3 – CH3 Propana CH3 – CH2 – CH3 Butana CH3 – (CH2)2 – CH3 n-heptana CH3 – (CH2)5 – CH3

iso oktana CH3 – C(CH3)2 – CH2 – CH – (CH3)2 b. Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)

 Dikenal dengan alkena

 Keberadaannya hanya sedikit Senyawa penyusunnya:

Etena, CH2 = CH2 Propena, CH2 = CH – CH3 Butena, CH2 = CH – CH2 – CH3

c. Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)

 Dikenal dengan sikloalkana atau naftena

 Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana

d. Hidrokarbon aromatik

 Dikenal sebagai seri aromatik

 Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit e. Senyawa Lain

 Keberadaannya sangat sedikit sekali

(10)

C. Proses Pengolahan Minyak dan Gas Bumi

Minyak mentah (crude oil) yang diperoleh dari hasil pengeboran minyak bumi belum dapat digunakan atau dimanfaatkan untuk berbagai keperluan secara langsung. Hal itu karena minyak bumi masih merupakan campuran dari berbagai senyawa hidrokarbon, khususnya komponen utama hidrokarbon alifatik dari rantai C yang sederhana/pendek sampai ke rantai C yang banyak/panjang, dan senyawa yang bukan hidrokarbon. Untuk menghilangkan senyawa-senyawa yang bukan hidrokarbon, maka pada minyak mentah ditambahkan asam dan basa.

Minyak mentah yang berupa cairan pada suhu dan tekanan atmosfer biasa, memiliki titik didih persenyawan-persenyawaan hidrokarbon yang berkisar dari suhu yang sangat rendah sampai suhu yang sangat tinggi. Dalam hal ini, titik didih hidrokarbon (alkana) meningkat dengan bertambahnya jumlah atom C dalam molekulnya. Dengan memperhatikan perbedaan titik didih dari komponen-komponen minyak bumi, maka dilakukanlah pemisahan minyak mentah menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui proses distilasi bertingkat. Destilasi bertingkat adalah proses distilasi (penyulingan) dengan menggunakan tahap-tahap/fraksi-fraksi pendinginan sesuai trayek titik didih campuran yang diinginkan, sehingga proses pengembunan terjadi pada beberapa tahap/beberapa fraksi tadi. Cara seperti ini disebut fraksionasi.

Minyak mentah tidak dapat dipisahkan ke dalam komponen-komponen murni (senyawa tunggal). Hal itu tidak mungkin dilakukan karena tidak praktis, dan mengingat bahwa minyak bumi mengandung banyak senyawa hidrokarbon maupun senyawa-senyawa yang bukan hidrokarbon. Dalam hal ini senyawa hidrokarbon memiliki isomerisomer dengan titik didih yang berdekatan. Oleh karena itu, pemisahan minyak mentah dilakukan dengan proses distilasi bertingkat. Fraksi-fraksi yang diperoleh dari destilat minyak bumi ialah campuran hidrokarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu.

(11)

1. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Process)

Pengolahan tahap pertama ini berlangsung melalui proses distilasi bertingkat, yaitu pemisahan minyak bumi ke dalam fraksi-fraksinya berdasarkan titik didih masing-masing fraksi. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut menara gelembung. Makin ke atas, suhu dalam menara fraksionasi itu makin rendah. Hal itu menyebabkan komponen dengan titik didih lebih tinggi akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian seterusnya, sehingga komponen yang mencapai puncak menara adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Perhatikan diagram fraksionasi minyak bumi pada gambar dibawah ini:

Hasil-hasil fraksionasi minyak bumi yaitu sebagai berikut : a) Fraksi Pertama

(12)

berupa gas. Gas pada kolom ini ialah gas yang tadinya terlarut dalam minyak mentah, sedangkan gas yang tidak terlarut dipisahkan pada waktu pengeboran.

Gas yang dihasilkan pada tahap ini yaitu LNG (Liquid Natural Gas) yang mengandung komponen utama propana (C3H8) dan butana (C4H10), dan LPG (Liquid Petroleum Gas) yang mengandung metana (CH4)dan etana (C2H6).

b) Fraksi Kedua

Pada fraksi ini dihasilkan petroleum eter. Minyak bumi dengan titik didih lebih kecil 90 oC, masih berupa uap, dan akan masuk ke kolom

pendinginan dengan suhu 30 oC – 90 oC. Pada trayek ini, petroleum eter

(bensin ringan) akan mencair dan keluar ke penampungan petroleum eter. Petroleum eter merupakan campuran alkana dengan rantai C5H12 – C6H14.

c) Fraksi Ketiga

Pada fraksi ini dihasilkan gasolin (bensin). Minyak bumi dengan titik didih lebih kecil dari 175 oC , masih berupa uap, dan akan masuk ke kolom

pendingin dengan suhu 90oC – 175oC. Pada trayek ini, bensin akan

mencair dan keluar ke penampungan bensin. Bensin merupakan campuran alkana dengan rantai C6H14–C9H20.

d) Fraksi Keempat

Pada fraksi ini dihasilkan nafta. Minyak bumi dengan titik didih lebih kecil dari 200 oC, masih berupa uap, dan akan masuk ke kolom pendingin

dengan suhu 175 oC – 200 oC. Pada trayek ini, nafta (bensin berat) akan

mencair dan keluar ke penampungan nafta. Nafta merupakan campuran alkana dengan rantai C9H20–C12H26.

e) Fraksi Kelima

Pada fraksi ini dihasilkan kerosin (minyak tanah). Minyak bumi dengan titik didih lebih kecil dari 275 oC, masih berupa uap, dan akan masuk ke

kolom pendingin dengan suhu 175 oC - 275 oC. Pada trayek ini, kerosin

(minyak tanah) akan mencair dan keluar ke penampungan kerosin. Minyak tanah (kerosin) merupakan campuran alkana dengan rantai C12H26– C15H32.

(13)

Pada fraksi ini dihasilkan minyak gas (minyak solar). Minyak bumi dengan titik didih lebih kecil dari 375 oC, masih berupa uap, dan akan

masuk ke kolom pendingin dengan suhu 250 oC - 375 oC. Pada trayek ini

minyak gas (minyak solar) akan mencair dan keluar ke penampungan minyak gas (minyak solar). Minyak solar merupakan campuran alkana dengan rantai C15H32–C16H34

g) Fraksi Ketujuh

Pada fraksi ini dihasilkan residu. Minyak mentah dipanaskan pada suhu tinggi, yaitu di atas 375 oC, sehingga akan terjadi penguapan. Pada trayek

ini dihasilkan residu yang tidak menguap dan residu yang menguap. Residu yang tidak menguap berasal dari minyak yang tidak menguap, seperti aspal dan arang minyak bumi. Adapun residu yang menguap berasal dari minyak yang menguap, yang masuk ke kolom pendingin dengan suhu 375 oC. Minyak pelumas (C16H34–C20H42) digunakan

untuk pelumas mesin-mesin, parafin (C21H44–C24H50) untuk membuat lilin, dan aspal (rantai C lebih besar dari C36H74) digunakan untuk bahan bakar dan pelapis jalan raya.

2. Pengolahan Tahap Kedua

Pengolahan tahap kedua merupakan pengolahan lanjutan dari hasil-hasil unit pengolahan tahapan pertama. Pada tahap ini, pengolahan ditujukan untuk mendapatkan dan menghasilkan berbagai jenis bahan bakar minyak (BBM) dan non bahan bakar minyak (non BBM) dalam jumlah besar dan mutu yang lebih baik, yang sesuai dengan permintaan konsumen atau pasar. Pada pengolahan tahap kedua, terjadi perubahan struktur kimia yang dapat berupa pemecahan molekul (proses cracking), penggabungan molekul (proses polymerisasi, alkilasi), atau perubahan struktur molekul (proses reforming). Proses pengolahan lanjutan dapat berupa proses-proses seperti di bawah ini: 1) Konversi Struktur Kimia

Dalam proses ini, suatu senyawa hidrokarbon diubah menjadi senyawa hidrokarbon lain melalui proses kimia.

(14)

Dalam proses ini, molekul hidrokarbon besar dipecah menjadi molekul hidrokarbon yang lebih kecil sehingga memiliki titik didih lebih rendah dan stabil. Caranya dapat dilaksanakan, yaitu sebagai berikut:

a) Perengkahan termal; yaitu proses perengkahan dengan menggunakan suhu dan tekanan tinggi saja. Reaksi kimia pada proses ini adalah:

n-C30H62 C8H8 + C6H12 + C14H28, atau n-C30H62 C7H16 + C9H18 + C4H8 + C10H20

Hidrokarbom akan merengkah jika dipanaskan sampai suhunya melebihi 300-400C dengan atau tanpa katalis.

b) Perengkahan katalitik; yaitu proses perengkahan dengan menggunakan panas dan katalisator untuk mengubah distilat yang memiliki titik didih tinggi menjadi bensin dan karosin. Proses ini juga akan menghasilkan butana dan gas lainnya.

Proses perengkahan dengan bantuan katalis untuk mempercepat. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 dan Al2O3 atau bauksit. Reaksi dari perengkahan katalik melalui mekanisme reaksi perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkan proton ke molekul olefin atau menarik ion hibrida dari alkana membentuk karbonium:

R-CH2-CH2-CH=CH2 + H+ R-CH2-CH2-C+H-CH3 64 R-CH2-CH2-CH2-CH3 H- + R-CH2-CH2-C + H-CH3

(15)

baik dibandingkan dengan proses perengkahan termal atau perengkahan katalitik saja. Selain itu, jumlah residunya akan berkurang. Keuntungan dari proses hydrocracking adalah belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

b. Alkilasi

Alkilasi adalah suatu proses penggabungan dua macam hidrokarbon isoparafin secara kimia menjadi alkilat yang memiliki nilai oktan tinggi. Alkilat ini dapat dijadikan bensin atau avgas.

c. Polimerisasi

Polimerisasi adalah penggabungan dua molekul atau lebih untuk membentuk molekul tunggal yang disebut polimer. Tujuan polimerisasi ini ialah untuk menggabungkan molekul-molekul hidrokarbon dalam bentuk gas (etilen, propena) menjadi senyawa nafta ringan

d. Reformasi

Reformasi adalah proses yang berupa perengkahan termal ringan dari nafta untuk mendapatkan produk yang lebih mudah menguap seperti olefin dengan angka oktan yang lebih tinggi. Di samping itu, dapat pula berupa konversi katalitik komponen-komponen nafta untuk menghasilkan aromatik dengan angka oktan yang lebih tinggi.

e. Isomerisasi

(16)

2) Proses Ekstraksi

Melalui proses ini, dilakukan pemisahan atas dasar perbedaan daya larut fraksi - fraksi minyak dalam bahan pelarut (solvent) seperti SO2, furfural, dan sebagainya. Dengan proses ini, volume produk yang diperoleh akan lebih banyak dan mutunya lebih baik bila dibandingkan dengan proses distilasi saja.

3) Proses Kristalisasi

Pada proses ini, fraksi-fraksi dipisahkan atas dasar perbedaan titik cair (melting point) masing-masing. Dari solar yang mengandung banyak parafin, melalui proses pendinginan, penekanan dan penyaringan, dapat dihasilkan lilin dan minyak filter. Pada hampir setiap proses pengolahan, dapat diperoleh produk-produk lain sebagai produk tambahan. Produk-produk ini dapat dijadikan bahan dasar petrokimia yang diperlukan untuk pembuatan bahan plastik, bahan dasar kosmetika, obat pembasmi serangga, dan berbagai hasil petrokimia lainnya.

4) Membersihkan Produk dari Kontaminasi (Treating)

Hasil-hasil minyak yang telah diperoleh melalui proses pengolahan tahap pertama dan proses pengolahan lanjutan sering mengalami kontaminasi dengan zat-zat yang merugikan seperti persenyawaan yang korosif atau yang berbau tidak sedap. Kontaminan ini harus dibersihkan misalnya dengan menggunakan caustic soda, tanah liat, atau proses hidrogenasi. Proses pemurnian ini dapat diakukan dengan cara:

a) Copper sweetening dan doctor treating yaitu proses merubah kotoran-kotoran yang menyebabkan karat dan bau, agar produk yang dihasilkan tidak berbau.

b) Acid treatment yaitu membuang pengotor yang berbentuk lumpur sambil memperbaiki warna dan tahan terhadap pembusukan.

(17)

d) Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n-parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasilkan minyak pelumas dengan pour point yang lebih rendah.

e) Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas.

5) Pencampuran

Pencampuran merupakan proses pengolahan produk setelah melalui langkah-langkah sebelumnya agar memenuhi syarat untuk dikonsumsi. Misalnya ditambahkan bahan aditif TEL (tetraethyl lead) yang berfungsi untuk mengurangi ketukan (knocking) pada mesin. Suatu bahan inhibitor dicampur pada bensin agar bensin dapat disimpan lebih lama

D. Penentuan Bilangan Oktan Pada Bensin

Fraksi terpenting dari minyak bumi adalah bensin. Bensin digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Sekitar 10% produk distilasi minyak mentah adalah fraksi bensin dengan rantai tidak bercabang.

Hidrokarbon yang menyusun bensin menentukan ketepatan waktu pembakaran. Dalam mesin bertekanan tinggi, pembakaran bensin rantai lurus tidak merata dan menimbulkan gelombang kejut yang menyebabkan terjadi ketukan pada mesin. Jika ketukan ini dibiarkan dapat mengakibatkan mesin cepat panas dan mudah rusak. Ukuran pemerataan pembakaran bensin agar tidak terjadi ketukan digunakan istilah bilangan oktan. Bilangan oktan adalah bilangan perbandingan antara nilai ketukan bensin terhadap nilai ketukan dari campuran hidrokarbon standar.

Bagaimana cara menentukan bilangan oktan? Nilai bilangan oktan ditetapkan 0 untuk n-heptana yang mudah terbakar dan 100 untuk iso oktana yang tidak mudah terbakar. Misal suatu campuran 30 % n-heptana dan 70% iso oktana maka bilangan oktannya:

Bilangan oktan = (30/100 x 0) + (70/100 x 100) = 70

(18)

untuk campuran 87% isooktana dan 13% n-heptana ditetapkan sebesar 87 satuan.

Untuk mengukur nilai oktan (octane number) ada dua cara yang dapat dilakukan, yaitu dengan Research Octane Number dan motor method. Cara yang paling umum dan banyak digunakan diseluruh dunia adalah Research Octane Number (RON). RON ini ditentukan dengan mengisi bahan bakar ke dalam mesin uji dengan rasio kompresi variabel dengan kondisi yang teratur. Nilai RON diambil dengan membandingkan campuran antara iso-oktana dan n-heptana. Misalnya, sebuah bahan bakar memiliki Research Octane Number 92 berarti kandungan bahan bakar iso-oktana adalah 92% dan sisanya 8%-nya untuk n-heptana.

Bensin memiliki berbagai nama, tergantung pada produsen dan Oktan. Beberapa jenis bensin yang dikenal di Indonesia di antaranya:

 Premium, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 88

 Pertalite, produksi Pertamina yang memiliki oktan 90

 Pertamax, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 92

(19)

 Pertamax Racing, produksi Pertamina yang memiliki Oktan 100.

Khusus untuk kebutuhan balap mobil

 Primax 92, produksi Petronas yang memiliki Oktan 92

 Primax 95, produksi Petronas yang memiliki Oktan 95

 Super 92, produksi Shell yang memiliki Oktan 92

 Super Extra 95, produksi Shell yang memiliki Oktan 95

 Performance 92, produksi Total yang memiliki Oktan 92

 Performance 95, produksi Total yang memiliki Oktan 95

Makin tinggi nilai bilangan oktan, daya tahan terhadap ketukan makin kuat (tidak terjadi ketukan). Ini dimiliki oleh 2,2,4-trimetilpentana (isooktana), sedangkan n-heptana memiliki ketukan tertinggi. Oleh karena itu 2,2,4-trimetilpentana memiliki bilangan oktan tertinggi (100) dan n-heptana terendah (0) maka campuran kedua senyawa tersebut dijadikan standar untuk mengukur bilangan oktan. Untuk memperoleh bilangan oktan tertinggi, selain berdasarkan komposisi campuran yang dioptimalkan juga ditambah zat aditif, seperti tetraetillead (TEL) atau Pb(C2H5)4. Penambahan 6 mL TEL ke dalam

satu galon bensin dapat meningkatkan bilangan oktan 15–20 satuan. Bensin yang telah ditambah TEL dengan bilangan oktan 80 disebut bensin premium. Metode lain untuk meningkatkan bilangan oktan adalah termal reforming. Teknik ini dipakai untuk mengubah alkana rantai lurus menjadi alkana bercabang dan sikloalkana. Teknik ini dilakukan pada suhu tinggi (500– 600°C) dan tekanan tinggi (25–50 atm)

Angka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Menambahkan tetraethyl lead (TEL, Pb(C2H5)4) pada bensin akan

(20)

mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilen bromida (C2H5Br). Celakanya, lapisan tipis timbal

terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.

Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C5H11O), yang berasal dan dibuat dari

etanol. MTBE murni berbilangan setara oktan 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.

Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkat.

E. Kilang Minyak di Indonesia dan Produk Hasil dari Kilang Minyak 1. Kilang Minyak di Indonesia

(21)

minyak Sungei Pakning, Dumai, Cilacap, Balongan dan Kasim. Kilang Wonokromo sekarang ini sudah tidak beroperasi lagi.

Kilang Minyak Kapasitas, ribu barel/hari

Produk-produk yang dihasilkan antara lain naphta, kerosin, solar, dan residu malam belerang rendah (Low Sulphur Waxy Residue, LSWR). 4) Kilang Pangkalan Brandan

Produk-produk yang dihasilkan antara lain bensin, kerosin, solar dan residu.

(22)

Produk-produk yang dihasilkan antara lain elpiji, bensin, avtur, kerosin, solar, minyak diesel, minyak bakar, minyak pelumas dan aspal. 6) Kilang Balikpapan

Produk-produk yang dihasilkan antara lain elpiji, bensin premium, avtur, kerosin, solar, minyak diesel, minyak dbakar dan malam.

7) Kilang Cepu

Produk-produk yang dihasilkan antara lain naphta, pertasol, kerosin, solar, minyak bakar dan malam batik.

8) Kilang Balongan (Exor I)

Produk-produk yang dihasilkan antara lain elpiji, propilen, bensin, kerosin, solar, minyak diesel, minyak bakar, dan belerang

9) Kilang Kasim

F. Produk Olahan Minyak dan Gas Bumi

Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya memiliki manfaat yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari, sebagai contoh penggunaan minyak tanah, gas, dan bensin. Tanpa ketiga produk hasil olahan minyak bumi tersebut mungkin kegiatan pendidikan, perekonomian, pertanian, dan aspek-aspek lainnya tidak akan dapat berjalan lancar. Dibawah ini adalah beberapa produk hasil olahan minyak bumi:

1. Bahan bakar gas

Bahan bakar gas terdiri dari LNG (Liquified Natural Gas) dan LPG (Liquified Petroleum Gas).

2. Naptha atau Petroleum eter, biasa digunakan sebagai pelarut dalam industri.

3. Gasolin (bensin), biasa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

4. Kerosin (minyak tanah), biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga. Selain itu kerosin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.

(23)

dan traktor. Selain itu, minyak solar juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.

6. Minyak pelumas, biasa digunakan untuk lubrikasi mesin-mesin. 7. Residu minyak bumi yang terdiri dari :

 Parafin digunakan dalam proses pembuatan obat-obatan, kosmetika, tutup botol, industri tenun menenun, korek api, lilin batik, dan masih banyak lagi.

 Aspal digunakan sebagai pengeras jalan raya

G. Dampak Penggunaan Minyak Bumi

Secara umum, kegiatan eksploitasi dan pemakaian sumber energi dari alam untuk memenuhi kebutuhan manusia akan selalu menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan (misalnya udara dan iklim, air dan tanah) tetapi selain itu juga ada dampak positif untuk manusia. Berikut ini adalah beberapa dampak positif dan dampak negatif dari penggunaan energi fosil :

f) Dampak Positif

(24)

 Bahan bakar kompor

 Beberapa residu bisa dimanfaatkan sebagai aspal dan ragen kimia yang dibutuhkan sebagai senyawa pembuatan plastik, obat – obatan dan bermacam material dalam kehidupan manusia

g) Dampak Negatif

 Terhadap Cuaca dan Iklim

Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx),dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara (hujan asam, smog dan pemanasan global).

Emisi NOx (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NOx ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NOx berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik). Di udara, sebagian NOx tersebut berubah menjadi asam nitrat (HNO3) yang dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi SO2 (Sulfur dioksida) adalah pelepasan gas SO2 ke udara yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan peleburan logam. Seperti kadar NOx di udara, setengah dari konsentrasi SO2 juga berasal dari kegiatan manusia. Gas SO2 yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H2SO4) yang menyebabkan terjadinya hujan asam.

(25)

pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk).

Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya kadar gas NOx, SO2, O3 di udara yang dilepaskan, antara lain oleh kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam memandang.

Emisi CO2 adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO2) ke udara. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. CO2 tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut.

Emisi CH4 (metana) adalah pelepasan gas CH4 ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global.

 Terhadap Perairan

(26)

permukaan air menghalangi kontak antara air dengan udara sehingga kadar oksigen berkurang.

III. KESIMPULAN

Minyak Bumi adalah salah satu Sumber Daya Alam dengan berbagai manfaat. Terbentuk dari berbagai fosil yang diuraikan oleh bumi. Tersusun dari alkana, alkena, sikloalkana, hidrokarbon aromatik dan beberapa senyawa lain. Diolah dengan proses destilasi bertingkat untuk menghasilkan berbagai produk. Namun karena jumlahnya terbatas sehingga kita perlu menghematnya. Selain itu minyak bumi juga sangat bermanfaat untuk kehidupan manusi, akan tetapi juga memiliki dampak negatif untuk lingkungan.

IV. DAFTAR PUSTAKA

Koesoemadinata, R P. 1980. Geologi Minyak – Dan Gas Bumi Jilid 1 Edisi Kedua. Bandung: ITB.

Hardjono, A. 200. Teknologi Minyak Bumi. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Zuhra, Cut Fatimah.Penyulingan, Pemrosesan dan Penggunaan Minyak Bumi. Sumatra Utara: Jurusan Kimia Universitas Sumatra Utara.

http://widyafirstywindany.blogspot.co.id/2013/05/makalah-tentang-minyak-bumi.html. Diakses 15 Februari 2016.

http://himatek.itb.ac.id/memahami-kilang-bumi/. Diakses 15 Februari 2016.

Figur

gambar ilustrasi:
gambar ilustrasi:. View in document p.6
Tabel kilang minyak di Indonesia
Tabel kilang minyak di Indonesia. View in document p.21

Referensi

Memperbarui...