1. Dasar Teori

Proses separasi minyak bumi adalah proses pertama untuk pemisahan

minyak bumi menjadi fraksi-fraksinya. Proses ini meliputi proses distilasi

atmosfer dan distilasi vakum, yang menghasilkan nafta, kerosin, distilat vakum,

dan residu (residu atmosferik dan residu vakum). Dalam rangka meningkatkan

nilai tambah fraksi minyak bumi tersebut, maka dilakukan proses tahap kedua,

yaitu: konversi, baik berupa proses termal maupun proses katalitik. Residu

direngkah secara proses termal, yaitu proses visbreker dan proses koker, dan

menghasilkan produk bensin dan solar bermutu rendah.

Proses perengkahan katalitik residu dan distilat vakum menghasilkan

produk bensin rengkahan katalitik (cat. cracked gasoline) yang bermutu tinggi,

tetapi mutu produk solar (cycle gas-oil) yang dihasilkannya masih rendah. Proses

isomerisasi fraksi nafta ringan dan proses reformasi katalitik fraksi nafta berat

dapat menghasilkan komponen utama bensin, yaitu masing-masing isomerat dan

reformat. Proses penggabungan alkilasi dan polikondensasi dari produk samping

gas olefin rendah (C3/C4) dari proses perengkahan dapat menghasilkan

komponen utama bensin, yaitu masing-masing alkilat dan bensin polimer.

Bensin mempunyai kisaran titik didih dari 30oC sampai 215oC yang

mengandung grup hidrokarbon parafin, olefin, naftena, dan aromatik dengan

variasi nilai angka oktananya cukup besar. Proses pembuatan bensin dimulai

dengan separasi minyak bumi pada proses distilasi atmofer dan distilasi vakum.

Minyak bumi difraksionasi menjadi nafta (sd.180oC), kerosin (180–250oC), solar

(250–350oC), distilat vakum (350–550oC), dan residu vakum (> 550oC).

Fraksi nafta diseparasi menjadi gas (C1/C2), LPG (C3/C4), nafta ringan

(C5/C6) untuk umpan proses isomerisasi, dan nafta berat dipakai sebagai umpan

reformasi katalitik. Sehubungan dengan banyaknya fraksi nafta yang digunakan

untuk umpan proses petrokimia (sekitar 40% dari total produk nafta), maka

kebutuhan umpan nafta dipenuhi dengan hasil dari proses perengkahan termal dan

katalitik fraksi berat, dan juga dari proses penggabungan (alkilasi dan

polimerisasi) yang menggunakan umpan gas (C3/C4).

Proses pembuatan komponen bensin terdiri atas:

(1) proses separasi atas distilasi (menghasilkan straight-run naphtha) dan

(2) proses konversi, yaitu: (a) proses konversi termal, yaitu proses visbreker

(visbreaker naphtha), dan proses koker (coker naphtha), dan (b) proses konversi

katalitik yaitu: proses perengkahan katalitik (bensin rengkahan katalitik – cat.

cracked gasoline), proses penghidrorengkahan (hydrocracked naphtha), proses

isomerisasi (isomerat), proses reformasi katalitik (reformat), proses alkilasi

(alkilat) dan proses polimerisasi (bensin polimer–polygasoline).

1.1. Alkilasi

Alkilasi didefinikan sebagai proses memasukkan gugus alkil atau aril ke

dalam suatu senyawa.

a) Gugus alkil : -CnH2n+1; misal : -CH3, -C2H5

b) Gugus Aril : - CH3

Proses alkilasi terbagi menjadi 2 yaitu :

1) Alkilasi Termal

Produk utama termal alkilasi adalah neoheksana yang mempunyai bilangan

oktana 104,8. Kondisi termal alkilasi adalah 5000 psi dan 950oF. (kondisi yang

sangat mengkhawatirkan)

2) Alkilasi dengan katalisator HF

Reaksi alkilasi olefin dengan isoparafin menggunakan katalisator HF cair

anhidrid. Alkilat berkualitas tinggi dihasilkan dari reaksi isobutilena dengan

isobutana membentuk isooktana (2,2,4-trimetilpentana). Untuk

menyempurnakan reaksi perlu pengadukan karena hidrokarbon hanya sedikit

larut dalam HF cair. Suhu reaksi 27oC dan waktu kontak 5 menit.

Penggunaan Proses Alkilasi di Industri :

1) Industri Minyak Bumi

Untuk membuat bahan bakar sintesis. Yaitu dalam pembuatan senyawa

bercabang untuk meningkatkan kualitas bahan bakar. Bahan bakar motor yang

mempunyai angka oktan tinggi adalah yang bercabang.

2) Industri Zat Warna, misalnya membuatan anilin menjadi dimetil anilin

3) Industri Obat-obatan

1.2. Alkilasi Termal

            Alkilasi termal adalah alkilasi yang mengolah etilena yang diikuti oleh

propilena, butena, dan isobutilena dengan bantuan panas. Kondisi  operasi proses

ini tinggi, suhu sekitar 950oF dan tekanan sekitar 3000-5000 psia. Umpan olefin

yang diperkaya seperti tersebut diatas dapat diproduksi dari proses dekomposisi

hidrokarbon yang beroperasi pada suhu 1200-1425 oF dan tekanan 1 atm. Kondisi

sedemikian sangat memungkinkan untuk pembentukan etilena. Etilena diserap

didalam isobutana untuk dimasukkan kedalam dapur melalui zona perendaman.

Sedikit ter atau material yang mempunyai titik didih diatas gasoline dapat

dihasilkan karena konsentrasi etilennya rendah dalam zona reaksi. Diperlukan

waktu 2-7 detik untuk mencapai suhu 950oF, tergantung pada jumlah hidrokarbon

yang diolah dan jumlah isobutilena yang didaur ulang.

            Campuran etana dan propane direngkah pada suhu sekitar 1400 oF dan

tekanan 6-8 psig utnuk pembentukan propilena yang optimum. Gas-gas yang

terbentuk dibebaskan dari material yang lebih besar dari C2 melalui scrubber, lalu

diikuti dengan kompresi dan pendinginan. Etilena kemudian diserap oleh cairan

isobutana pada suhu -30oF, sedangkan gas hydrogen dan metana dipisahkan dari

system. Campuran etilena dan isobutana pada dapur alkilasi melalui preheater

pada suhu 950oF. Nisbah isobutana daan etilena pada 9/1 atau lebih pada zona

reaksi. Yield yang dikirim kemenara depropanizer berupa cairan pada bagian

bawah yang menghabiskan 7% (berat etana, propane dan isobutana yang

mengandung kira-kira 30-40% neoheksana. Neoheksana dikarakterisasi sebagai

bahan campuran avgas dengan sifat-sifat yang sempurna dan sangat mudah

menerima TEL. Senyawa ini mempunyai RVO 9,5 psi ; titik didh 121oF dan

angka oktan 95.

1.3. Zat-zat Pengalkilasi :

1) Olefin : etilena, propilena, butilena.

RH harus banyak karena olefin mudah mengalami polimerisasi.

2) Alkohol ROH : metanol dan etanol.

Digunakan pada pembuatan eter, isopropil eter, etil eter, naphtil metil eter.

3) Alkil Halogenida : R’X , sangat reaktif tetapi mahal.

RH + R11X RR1 + HX

RNa + R1X RR1 + NaX

Pb(Na)y + y R1X Pb(R1)y + yNaX

4) Alkil sulfat

a. Yang sering digunakan adalah dimetil sulfat, metil hidrogen sulfat dan

dietilsulfat.

b. Alkil sulfat rantai panjang digunakan pada beberapa hal saja.

c. Dimetil sulfat sangat beracun dan harus ditangani secara hati-hati.

d. Alkil sulfat digunakan untuk mendapatkan senyawa dialkil eter, alkil aril

eter, etil selulosa dan polivinil eter.

1.4. Zat-zat yang dialkilasi

1) Alkana

Pada umumnya alkana hanya dapat dialkilasi dengan olefin. Dalam

alkilasi alkana, perlu dibedakan dua kelompok :

a. alkana lurus : hanya bisa dilakilasi dengan mekanisme radikal bebas,

pada suhu tinggi

b. alkana bercabang : lebih mudah dialkilasi dengan mekanisme ion.

DAFTAR PUSTAKA

http://doanddoo.blogspot.com/2011/12/minyak-bumi-alkilasi-polimerisasi.html

(diakses pada 1 Maret 2015)

http://sherchemistry.wordpress.com/kimia-x-2/minyak-bumi/ (diakses pada 1

Maret 2015)

https://www.google.com/search?

newwindow=1&biw=1281&bih=707&q=alkilasi+termis+minyak+bumi&

oq=alkilasi+termis+minyak+bumi&gs_l=serp.3...5463.10345.0.10693.14.

13.1.0.0.0.223.1512.5j7j1.13.0....0...1c.1.31.serp..13.1.126.91GQmywPsu4

(diakses pada 1 Maret 2015)

http://www.google.com/imgres?

newwindow=1&sa=X&tbm=isch&tbnid=wVRMaFAVMKvsgM:&imgref

url=http://catatanabimanyu.wordpress.com/category/oilknowledge/page/

2/&docid=IWLlfnbPNPuHKM&imgurl=http://www.chem-is-try.org/wp-

content/uploads/2009/09/table_19_2-

300x262.jpg&w=300&h=262&ei=5tSAUtb9B4iMrQewloHgBg&zoom=1

&ved=1t:3588,r:13,s:0,i:122&iact=rc&page=1&tbnh=160&tbnw=184&sta

rt=0&ndsp=16&tx=57&ty=33 (diakses pada 1 Maret 2015)

https://hmtkupnyogya.files.wordpress.com/2012/02/5-alkilasi-compatibility-

mode.pdf (diakses pada 1 Maret 2015)

http://www.lemigas.esdm.go.id/id/pdf/buku_populer/Proses%20Pembuatan

%20BBB%20Solar%20Ramah%20Lingkungan.pdf (diakses pada 1 Maret

2015)