minyak bumi

2014

11 MIA 1

Hawa Rizka

8/18/2014

Minyak Bumi (Petroleum)

http://2.bp.blogspot.com/-SOPV3gcwL3E/U1x_XQ6VFFI/AAAAAAAABBg/VOZ3C9O_4a4/s1600/kilang_minyak2.jpg

Anggota :

Hawa Rizka | Minyak Bumi (Kimia) 1

Terbentuknya Minyak Bumi

Minyak bumi atau petroleum dijuluki juga sebagai emas hitam,

yaitu cairan yang kental, coklat gelap, atau kehijauan yang

mudah terbakar, dan berada di lapisan atas dari beberapa area

di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks

dari berbagai hidrokarbon, dimana sebagian besar terdiri dari

seri alkana tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan

kemurniannya.

Asal minyak bumi adalah mahluk hidup (tumbuhan, hewan)

yang terkubur selama jutaan tahun dengan melalui proses

penguburan, proses diagenesis kemudian proses lebih lanjut

pada masa katagenesis dan tidak dapat dimanfaatkan lagi pada

masa metagenesis.

Tahapan penguburan bahan alam mengalami tiga masa perubahan

kimiawi yaitu:

a. Diagenesis

Masa ini merupakan zona tak matang dan terjadi perengkahan

tak mencolok (10%), yang dibagi dalam tiga bagian yaitu :

1) Diagenesis dini, yaitu peralihan dari senyawa yang

stabil saat di permukaan bumi, menjadi senyawa yang

stabil pada kedalaman ribuan meter dengan suhu sekitar

40-42oC. Pada masa ini terjadi pembentukan kerogen (fase

dari petroleum yang tidak dapat larut dalam pelarut

organik dan anorganik).

2) Diagenesis pertengahan, terjadi proses aromatisasi

(senyawa rantai panjang membentuk senyawa aromatik,


lingkar dan mempunyai ikatan rangkap dengan elektron

terdelokalisasi).

3) Diagenesis akhir, adalah proses yang terjadi

pengkhelatan logam oleh senyawa organik yang terbentuk

pada masa sebelumnya.

Pembentukan minyak bumi terjadi pada diagenesis akhir dan

dapat dikenal berdasar hasil eksplorasi.

b. Katagenesis

Katagenesis adalah zona minyak dan gas basah. Pada masa

ini terjadi perengkahan mencolok, dimana terjadi perubahan

senyawa kimia yang diakibatkan oleh suhu dan kedalaman

pendaman (penguburan) sehingga menyebabkan penguraian

termal kerogen.

c. Metagenesis

Pada tahap ini terjadi masa perusakan termal dari

karakter senyawa (cairan) menjadi residu (padatan),

sehingga mengakibatkan senyawa organik menjadi senyawa

yang kekurangan hidrogen, dan material tak bernilai atau

menjadi material bernilai dari senyawa karbon (grafit,

intan).

Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua

teori, yaitu:

1) Teori Anorganik


Teori Anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang

menyatakan bahwa minyak bumi berasal dan reaksi kalsium

karbida, CaC2 (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam

alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah

menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

CaCO3 + Alkali → CaC2 + HO → HC = CH → Minyak bumi

Proses pembentukan minyak bumi yaitu berasal dari reaksi

kalsium karbida, CaC2 (dari reaksi antara batuan karbonat dan

logam alkali) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat

berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan

tinggi.

Produk hasil pengolahan minyak bumi antara lain : Bahan bakar,

napta, gasoline, kerosin, minyak solar, minyak pelumas dan

residu. Minyak bumi selain bahan bakar juga sebagai bahan

industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan

sehari-hari yang disebut petrokimia.

2) Teori Organik

Teori Organik dikemukakan oleh Engker yang menyatakan

bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan

penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari

tumbuhan laut dalam batuan berpori.


Minyak bumi dan gas alam diduga berasal dari jasad renik

lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun

yang lalu. Dugaan tersebut didasarkan pada kesamaan unsur-

unsur yang terdapat dalam bahan tersebut dengan unsur-unsur

yang terdapat pada makhluk hidup. Sisa-sisa organisme itu

mengendap di dasar laut, kemudian ditutupi oleh lumpur yang

lambat laun mengeras karena tekanan lapisan diatasnya sehingga

berubah menjadi batuan. Sementara itu bakteri anaerob

menguraikan sisa-sisa organisme itu sehingga menjadi minyak

bumi dan gas yang terperangkap di antara lapisan-lapisan kulit

bumi. Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini membutuhkan

waktu yang sangat lama. Bahkan sepanjang umur kita pun belum

cukup untuk membuat minyak bumi dan gas. Jadi kita harus

melakukan penghematan dan berusaha mencari sumber energi

alternatif.

Senyawa kimia lain dari tumbuhan atau hewan pembentuk

minyak bumi adalah alkaloid, terpena, steroid, asam amino, dan

lipid. Senyawa-senyawa ini terkubur bersama tumbuhan dan

hewan. Senyawa kimia yang terkubur dan pada saat pengeboran

minyak masih dapat dikenali dari strukturnya, maka senyawa ini


dianggap dapat menjadi pengungkap sejarah pembentukan minyak

bumi yang dikenal sebagai biomarker atau penanda hayati

(contoh: porfirin dari klorofil, sekobikadinana dari isoprena

atau terpena, skualena, sterana, bahkan steroid, dan

kolesterol).


Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah yang peroleh dari pengeboran berupa cairan

hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih

dahulu. Pengeboran minyak bumi di Indonesia, terdapat di

pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), Sumatra (Aceh,

Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian (Papua).

Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya:

a. Pengolahan pertama,Pada tahapan ini dilakukan “distilasi

bertingkat memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi

berdasarkan titik didihnya. Komponen yang titik didihnya

lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah.

Sedangkan titik didihnya lebih rendah akan menguap dan

naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup yang disebut

sangkup gelembung.

b. Pengolahan kedua, Pada tahapan ini merupakan proses

lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses

sebagai berikut:

1. Absorpsi

2. Adsorpsi

3. Filtrasi

4. Kristalisasi

5. Ekstraksi

Ini adalah seluruh penjelasan dari yang diatas.


1. Distilasi

Penyulingan atau Destilasi adalah teknik pemisahan berdasarkan

perbedaan titik didih larutan. Penyulingan terfraksi digunakan

untuk solusi memiliki perbedaan titik didih tidak terlalu jauh

dari sekitar 30oC atau lebih. Dasar pemisahan suatu campuran

dengan penyulingan adalah perbedaan titik didih dari dua atau

lebih cairan jika campuran dipanaskan, komponen titik didih

lebih rendah akan menguap terlebih dahulu. Dengan mengatur

suhu dengan hati-hati,kita dapat menguapkan dan kemudian

mengembunkan komponen secara bertahap.

Ada 5 jenis distilasi yang akan dibahas disini, yaitu

distilasi bertingkat, distilasi sederhana, distilasi

fraksionasi, distilasi uap, dan distilasi vakum. Selain itu

ada pula distilasi ekstraktif dan distilasi azeotropic

homogenous, distilasi dengan menggunakan garam berion,

distilasi pressure-swing, serta distilasi reaktif.

a. Destilasi Bertingkat

Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak

dipisahkan menjadi komponen-komponen murni, melainkan ke dalam

fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran

titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen

hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon

mempunyai titik didih yang berdekatan.

Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai

berikut:


I. Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air

bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah

yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian bawah

menara/tanur distilasi.

II. Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke

atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki

banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung

(bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

III. Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi

dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap

tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair

yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini

disebut fraksi.

IV. 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.


b. Distilasi Sederhana

Pada distilasi sederhana, dasar pemisahannya adalah perbedaan

titik didih yang jauh atau dengan salah satu komponen bersifat

volatil. Jika campuran dipanaskan maka komponen yang titik

didihnya lebih rendah akan menguap lebih dulu. Selain

perbedaan titik didih, juga perbedaan kevolatilan, yaitu

kecenderungan sebuah substansi untuk menjadi gas. Distilasi

ini dilakukan pada tekanan atmosfer. Aplikasi distilasi

sederhana digunakan untuk memisahkan campuran air dan alkohol.

c. Distilasi Fraksionisasi

Fungsi distilasi fraksionasi adalah memisahkan komponen-

komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan

perbedaan titik didihnya. Distilasi ini juga dapat digunakan

untuk campuran dengan perbedaan titik didih kurang dari 20 °C

dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah.

Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri

minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak

mentah

Perbedaan distilasi fraksionasi dan distilasi sederhana adalah

adanya kolom fraksionasi. Di kolom ini terjadi pemanasan

secara bertahap dengan suhu yang berbeda-beda pada setiap

platnya. Pemanasan yang berbeda-beda ini bertujuan untuk

pemurnian distilat yang lebih dari plat-plat di bawahnya.

Semakin ke atas, semakin tidak volatil cairannya.

d. Distilasi Uap

Distilasi uap digunakan pada campuran senyawa-senyawa yang Hawa Rizka | Minyak Bumi (Kimia) 10

memiliki titik didih mencapai 200 °C atau lebih. Distilasi uap

dapat menguapkan senyawa-senyawa ini dengan suhu mendekati 100

°C dalam tekanan atmosfer dengan menggunakan uap atau air

mendidih. Sifat yang fundamental dari distilasi uap adalah

dapat mendistilasi campuran senyawa di bawah titik didih dari

masing-masing senyawa campurannya. Selain itu distilasi uap

dapat digunakan untuk campuran yang tidak larut dalam air di

semua temperatur, tapi dapat didistilasi dengan air. Aplikasi

dari distilasi uap adalah untuk mengekstrak beberapa produk

alam seperti minyak eucalyptus dari eucalyptus, minyak sitrus

dari lemon atau jeruk, dan untuk ekstraksi minyak parfum dari

tumbuhan.

Campuran dipanaskan melalui uap air yang dialirkan ke dalam

campuran dan mungkin ditambah juga dengan pemanasan. Uap dari

campuran akan naik ke atas menuju ke kondensor dan akhirnya

masuk ke labu distilat.

e. Distilasi Vakum

Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin

didistilasi tidak stabil, dengan pengertian dapat

terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau

campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode

distilasi ini tidak dapat digunakan pada pelarut dengan titik

didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin,

karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh

air. Untuk mengurangi tekanan digunakan pompa vakum atau

aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan pada

sistem distilasi ini.


Tujuan dari percobaan penyulingan ini adalah untuk menentukan

konsentrasi maksimum yang dapat diperoleh destilat, menentukan

HETP (tinggi setara dengan piring teoretis) di total refluks,

dan menentukan jumlah minimum tahap (Nmin) pada total reflux.

HETP adalah panjang lapangan (kolom panjang) dibagi dengan

jumlah potongan teoretis, bertekad untuk mengetahui efisiensi

kolom penyulingan. Prinsip ini didasarkan pada Undang-Undang

Roult tekanan uap pada solusi ideal pada temperatur tertentu

sebanding dengan tekanan uap dikalikan dengan fraksi murni

murni. Dan Dalton's Law adalah tekanan ideal dalam campuran

gas sama dengan tekanan parsial setiap komponen.

2. Absorpsi

Umumnya digunakan untuk memisahkan zat yang bertitik didih

tinggi dengan gas. Minyak gas digunakan untuk menyerap gasolin

alami dari gas-gas basah. Gas-gas dikeluarkan dari tank

penyimpanan gas sebagai hasil dari pemanasan matahari yang

kemudian diserap ulang oleh tanaman.

Steam stripping pada umumnya digunakan untuk mengabsorpsi

hidrokarbon fraksi ringan dan memperbaiki kapasitas absorpsi

minyak gas. Proses ini dilakukan terutama dalam hal-hal

sebagai berikut:

Untuk mendapatkan fraksi-fraksi gasolin alami yang dapat

dicampurkan pada bensin.

I. Untuk pemisahan gas-gas rekahan dalam suatu fraksi yang

sangat ringan (misalnya fraksi yang terdiri dari zat

hidrogen, metana, etana) dan fraksi yang lebih berat

yaitu yang mempunyai komponen-komponen yang lebih tinggi.


II. Untuk menghasilkan bensin-bensin yang dapat dipakai dari

berbagai gas ampas dari suatu instalasi penghalus.

3. Adsorpsi

Adsorpsi atau penjerapan adalah suatu proses yang terjadi

ketika suatu fluida, cairan maupun gas , terikat kepada suatu

padatan atau cairan (zat penjerap, adsorben) dan akhirnya

membentuk suatu lapisan tipis atau film (zat terjerap,

adsorbat) pada permukaannya. Proses adsorpsi digunakan untuk

memperoleh material berat dari gas. Pemakaian terpenting

proses adsorpsi pada perindustrian minyak adalah:

I. Untuk mendapatkan bagian-bagian berisi bensin (natural

gasoline) dari gas-gas buni, dalam hal ini digunakan

arang aktif.

II. Untuk menghilangkan bagian-bagian yang memberikan warna

dan hal-hal lain yang tidak dikehendaki dari minyak,

digunakan tanah liat untuk menghilangkan warna dan

bauxiet (biji oksida-aluminium).

4. Filtrasi

Digunakan untuk memindahkan endapan lilin dari lilin yang

mengandung destilat. Filtrasi dengan tanah liat digunakan

untuk decolorisasi fraksi.

5. Kristalisasi

Sebelum di filtrasi lilin harus dikristalisasi untuk

menyesuaikan ukuran kristal dengan cooling dan stirring. Lilin

yang tidak diinginkan dipindahkan dan menjadi lilin


mikrokristalin yang diperdagangkan. Kristalisasi adalah proses

pembentukan bahan padat dari pengendapan larutan, melt

(campuran leleh), atau lebih jarang pengendapan langsung dari

gas. Kristalisasi juga merupakan teknik pemisahan kimia antara

bahan padat-cair, di mana terjadi perpindahan massa (mass

transfer) dari suat zat terlarut (solute) dari cairan larutan

ke fase kristal padat.

6. Ekstraksi

Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan

perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan tidak saling larut

yang berbeda, biasanya air dan yang lainnya pelarut organik.

Pengerjaan ini didasarkan pada pembagian dari suatu bahan

tertentu dalam dua bagian yang mempunyai sifat dapat larut

yang berbeda.


Fraksi-Fraksi

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. Contohnya adalah 2,2,4-Trimetilpentana (isooktana),

dipakai sebagai campuran utama dalam bensin, mempunyai rumus

kimia C8H18 dan bereaksi dengan oksigen secara eksotermik.

Liatlah gambar dibawah ini


http://id.wikipedia.org/wiki/Eksotermik

http://id.wikipedia.org/wiki/Bensin

http://id.wikipedia.org/wiki/2,2,4-Trimetilpentana

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Distilasi_fraksional&action=edit&redlink=1

Tabel Fraksi


Jika anda susah melihat gambar yang diatas, mungkin yang ini

lebih mudah


Kegunaannya

1. Bensin

Bensin yang merupakan bahan bakar kendaraan bermotor dibuat

dari minyak bumi. Melewati proses distalasi yang memisahkan

hidrokarbon pada minyak bumi. Karena merupakan campuran dari

beberapa bahan yang tentu saja membuat kualitas bensin berbeda

beda. Penentuan kualitas bensin ditentukan berdasarkan daya

bakar yang bisa dihasilkan. Daya bakar ini sangat erat

kaitannya dengan oktan.

2.Gas Alam

Apakah dirumah kamu memasak dengan bahan bakar Gas Alam atau

lebih umum disebut LPG?? Sudah banyak sekali orang yang

menggunakan LPG sebagai bahan bakar saat memasak. ternyata LOG

atau Gas Alam ini berasal dari minyak bumi juga. Bahan

utamanya biasa bisa didapartkan di daerah yang mengeksplor

minyak bumi. Setelah melewat proses distalasi kita bisa

menggunakannya untuk keperluan sehari hari

3. Lilin

Lilin yang biasa kita jumpai ternyata berbahan baku minyak

bumi juga. Lilin setelah abad ke 19 sudah tidak menggunakan

lemak sapi lagi. Kegunaan lilin setelah ditemukannya lampu

ialah sebagai upacara agama dan juga perayaan ulang tahun.

4.AspalHawa Rizka | Minyak Bumi (Kimia) 19

Kalau kegunaan yang satu ini sangatlah vital. Semua kendaraan

tentu saja butuh aspal sebagai bahan baku pembuatan jalan.

Aspal berasal dari minyak hitam atau minyak bumi.

5. Solar, Kerosin, Nafta, Pelumas

Selain 4 manfaat dan kegunaan diatas Minyak Bumi juga sangat

berguna untuk pembuatan Solar (bahan bakar bermotor), Kerosin

(minyak tanah), Nafta (pelarut) dan pelumas (mengurangi

gesekan).

Dampak Negatifnya (-)

Dampak negatif penggunaan minyak bumi

1. Pencemaran udara

Turunnya kualitas udara akibat zat sisa dari pemakaian

minyak bumi

2. Perubahan iklim

Penggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa

CO2¬. Gas tersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di

bumi sehingga terjadilah pemanasan global yang sekarang

ini sedang terjadi. Pemanasan global tersebutlah yang


memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia

3. Pencemaran air

Eksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker,

tidak menutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal

tangker tersebut. Karena kapal tangker itu bocor, maka

minyak mentah yang ada di dalamnya akan keluar dan jatuh

keair sehingga mengakibatkan pencemaran air.

4. Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna, akan

menghasilkan senyawa-senyawa kimia yang dalam bentuk gas.

Gas karbon monoksida (Co) gas ini berbahaya pada tubuh

manusia karena lebih mudah terikat pada hemoglobin darah,

sehingga kemampuan darah mengikat oksigen menjadi

menurun.


Saran

Oleh karena minyak bumi itu proses pembentukannya lama,

maka kita harus berhemat dalam pemanfaatannya, agar minyak

bumi itu tidak cepat habis. Dan penggunaan bensin / bahan

bakar haruslah yang tidak berdampak negatif terhadap

lingkungan alam sekitarnya.


minyak bumi

Documents