BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

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. Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting. 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.

Minyak bumi dan gas alam merupakan senyawa hidrokarbon. Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki jenis yang beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing. Sifat dan karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan selanjutnya bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya. Hal ini juga akan mempengaruhi produk yang dihasilkan dari pengolahan minyak tersebut.

Pengetahuan tentang minyak bumi dan gas alam sangat penting untuk kita ketahui, mengingat minyak bumi dan gas alam adalah suatu sumber eneri yang tidak dapat diperbaharui, sedangkan penggunaan sumber energi ini dalam kehidupan kita sehari-hari cakupannya sangat luas dan cukup memegang peranan penting atau menguasai hajat hidup orang banyak. Sebagai contoh minyak bumi dan gas alam digunakan sebagai sumber energi.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara mengeksplorasi minyak bumi?2. Bagaimana cara pengolahan minyak bumi?3. Bagaimana mutu bensin jika di lihat melalui bilangan oktan?4. Apa saja hasil dan kegunaan minyak bumi bagi kehidupan?5. Apa saja dampak dari pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan?

C. Tujuan1. Mengetahui tahap-tahap dalam pencarian (eksplorasi) minyak bumi.2. Mengetahui cara pengolahan minyak bumi.3. Mengetahui mutu bensin jika dilihat dari bilangan oktan.4. Mengetahui apa saja hasil dan kegunaan dari pengolahan minyak bumi dalam

kehidupan sehari-hari.

5. Mengetahui dampak dari pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan.

D. Manfaat 1. Bagi pelajar dapat mengetahui cara-cara dalam pencarian, pengolahan dan hasil

minyak bumi serta dapat memahami lebih dalam semua hal tentang minyak bumi.2. Bagi Masyarakat dapat mengetahui dampak-dampak penggunaan minyak bumi,

mengetahui cara pengolohan sehingga lebih menghargai keberadaan hasil pengolahan minyak bumi di sekitar.

3. Bagi penulis dapat memenuhi tugas akhir semester 2 dalam bidang studi Kimia.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Eksplorasi

1. Pengertian eksplorasi Minyak BumiEksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang yang

melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu eksak. Untuk kajian dasar,

riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang menguasai ilmu kebumian.

Mereka adalah orang yang bertanggung jawab atas pencarian hidrokarbon

tersebut.Perlu diketahui bahwa minyak di dalam bumi bukan berupa wadah yang

menyerupai danau, namum berada di dalam pori-pori batuan bercampur bersama air.

Kegiatan eksplorasi sangat penting dilakukan mengingat keberadaan bahan galian yang

penyebarannya tidak merata dan sifatnya sementara yang suatu saat akan habis tergali.

Sehingga untuk menentukan lokasi sebaran, kualitas dan jumlah cadangan serta cara

pengambilannya diperlukan penyelidikan yang teliti agar tidak membuang tenaga dan

modal, disamping untuk mengurangi resiko kegagalan, kerugian materi, kecelakaan kerja dan

kerusakan lingkungan

2. Tahap – tahap eksplorasi Minyak Bumi

1. Seismic

Tahap ini bertujuan untuk mencari tempat yang memiliki kandungan gas atau minyak bumi. Dengan menggunakan gelombang akustik (acoustic waves) yang merambat ke lapisan tanah. Gelombang ini direfleksikan dan ditangkap lagi oleh sensor. Dari proses perambatan gelombang ini akan diolah dan terlihatlah lapisan-

lapisan tanah untuk diolah manakah lapisan yang berpotensi mengandung gas atau oil.

2. Drilling and Well construction

Tahap ini disebut juga proses "Pengeboran Minyak". Biasanya pake rig (tempat untuk mensupport proses pengeboran, dsb). Istilahnya kita membuat lubang di tempat yang diidentifikasi ada kemungkinan sumber minyak atau gas di tempat tersebut. Perlu di ketahui dalam proses ini ada kemungkinan blow out (pressure yang ga bisa di kontrol, langsung ke surface), jadi harus ada pengendalian pressure dari dalam tanah. Pressure downhole / dalam tanah lebih besar dari pressure atmosferik, untuk mengimbanginya biasanya pake mud a.k.a lumpur dengan spesific gravity (berat

jenis) tertentu. Mud ini akan menciptakan hydrostatic pressure yang bisa menahan pressure dari dalam.

Setelah "lubang" siap, maka selanjutnya akan di cek apakah ada kandungan minyak atau gas nya.

3. Well logging

Tahap ini yang paling mahal. Tool nya mahal, karena harus tahan pressure dan temperature yang tinggi. Di samping memetakan lapisan tanah, proses ini juga mengambil sample untuk nantinya d cek kandungannya (minyak, gas, ato cuma air).

Dari sini ketahuan lapisan tanah dan batuan. Mana yang mengandung air, mana yang ada gas, dan lapisan tanah mana yang "mungkin" ada kandungan minyaknya.

4. Well testing

Tahap ini adalah tahap dimana lapisan yang diperkirakan mengandung oil atau gas di "tembak", dengan explosif. Setelah itu minyak yang terkandung diantara pori-pori batuan akan mengalir menuju tempat yang pressure nya lebih kecil (ke atmosferik a.k.a ke permukaan tanah). Untuk mengontrol pergerakan ini, sumur diisi dengan liquid tertentu untuk menjaga under balance (sumur masih bisa di "kendalikan" dan tidak blow out), contoh liquid: Brine, diesel, ato air aja. Gas, minyak, air, ataupun berbagai macam zat yang keluar akan dicari rate nya. Untuk minyak berapa bopd(barrell oil per day) yang bisa dihasilkan. Untuk gas, berapa mmscfmm/d (million metric standart cubic feet per day atau berapa juta cubic feet) yang bisa dihasilkan sumur tersebut. Proses testing ini juga mengambil sample liquid maupun gas, dan juga data-data tentang pressure, temperature, specific grafity, dll untuk selanjutnya diolah oleh reservoir engineer. Data ini akan menunjukan seberapa besar dan seberapa lama kemampuan berproduksi dari reservoir sumur tersebut.

Gas atau minyak dibakar agar tidak mencemari lingkungan. Sistem pembakarannya sudah sangat maju, dengan mixture gas, minyak, angin, dan air untuk menjadikan pembakaran yang optimal.

5. Well completion

Tahap ini adalah tahap instalasi aksesoris sumur sebelum nantinya sumur siap diproduksi. Fungsi utamanya adalah menyaring "pasir" yang dihasilkan setelah proses penembakan dalam well testing. Pasir yang sampai ke surface dengan pressure diibaratkan "peluru" yang nantinya akan membahayakan line produksi. Pipa produksi akan terkikis oleh pasir dan akhirnya burst (pecah). Dengan completion ini (alatnya gravel pack), akan menangkap pasir di dalam sumur dan menyaringnya sehingga tidak ikut ke surface.

6. Production

Inilah Tahap yang membahagiakan, dimana sumur siap untuk berproduksi dan nantinya akan diolah lagi ke tempat penyulingan untuk diolah dalam berbagai bentuk. Contoh: Minyak tanah, bensin, solar,kerosin, lpg, dll

B. Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan laut. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumur bor. Minyak mentah yang diperoleh ditampung  dalam kapal tanker atau dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki atau ke kilang minyak. Minyak mentah (cude oil) berbentuk cairan kental hitam dan berbau kurang sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 sampai 50. Titik didih hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya jumlah atom C yang berada di dalam molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih yang mirip. 

Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut: 

1. DISTILASI

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). Menara destilasi 

Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. 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 sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).

Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.

Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :

1.Gas Rentang rantai karbon : C1 sampai C5Trayek didih : 0 sampai 50°C2. Gasolin (Bensin)Rentang rantai karbon : C6 sampai C11Trayek didih : 50 sampai 85°C3. Kerosin (Minyak Tanah)Rentang rantai karbon : C12 sampai C20Trayek didih : 85 sampai 105°C4. SolarRentang rantai karbon : C21 sampai C30Trayek didih : 105 sampai 135°C5. Minyak BeratRentang ranai karbon : C31 sampai C40Trayek didih : 135 sampai 300°C6. ResiduRentang rantai karbon : di atas C40Trayek didih : di atas 300°CFraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses cracking, reforming, polimerisasi,I treating, dan blending.

Kegunaan Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

1. GasKegunaan: Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

2. Gasolin (Bensin)Kegunaan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia

3. Kerosin (Minyak Tanah)Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

4. SolarKegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar industry

5. Minyak BeratKegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

6. ResiduKegunaan: Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.

Untuk lebih jelasnya, kegunaan beberapa fraksi minyak bumi dijelaskan di bahwa ini:

1. Fraksi Gas

Untuk fraksi gas yang telah didapatkan selanjutnya dialurkan ke tempat penyimpanan melalui saluran yang telah diberi kondensor. Lalu diolah lagi di Unit Destilasi Bertekanan untuk menaikkan titik didihnya agar pemisahan dapat berlangsung dan menghasilkan:

- LPG- Solvent- Mogas

2. Fraksi GasolinUntuk meningkatkan nilai tambah fraksi nafta yang kadar oktannya masih rendah,

sekitar 40-59 akan diproses lagi di Unit Reforming yang hasilnya berupa bensin dan residu. Untuk bensin nilai oktannya menjadi 85-90. Bensin ini bisa diblending lagi dengan TEL (tetra ethyl lead) sehinggga nilai oktannya mencapai 95, contoh bensin beroktan 95 adalah pertamax.

3. Kerosin dan SolarKhusus untuk fraksi ini bisa langsung digunakan. Untuk fraksi kerosin hasilnya berupa

minyak tanah dan avtur dan untuk fraksi solar hasilnya adalah solar.

4. Minyak Berat dan Residu (long residu) Fraksi ini diolah lagi di unit destilasi vacuum untuk menurunkan titik didihnya

sehingga menghasilkan fraksi light vacuum gasoil (LVG), medium vacuum gasoil (MVG), heavy vacuum gasoil (HVG) dan fraksi short residu. Fraksi MVG dan HVG akan diolah lagi di unit Polypropilin sehingga menghasilkan biji plastik. Sedangkan LVG akan dicampur dengan solar untuk menaikkan angka cetane. Untuk fraksi short residu sendiri nantinya akan diolah menjadi aspal

2. CRACKING

Setelah melalui tahap destilasi, masing-masing fraksi yang dihasilkan dimurnikan (refinery), seperti terlihat dibawah ini:

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. Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

a. Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah. Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

b. Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

c. HidrocrackingHidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

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). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.

Contoh reforming adalah sebagai berikut :

Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.Contoh reaksinya :

4. ALKILASIAlkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang

lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CR’R’’ R-CH2-CHR’R”

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut :

M CnH2n Cm+nH2(m+n)

Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

5. TREATINGTreating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-

pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :

o Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

o Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.o Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi

dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.

o Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas

o Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.

Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1. Ekstraksi menggunakan pelarut.

2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.

Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi yang lain yaitu bio-desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi umumnya berasal dari

Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.

Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk menyingkirkan kandungan sulfur dalam jumlah menengah pada aliran gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan menggunakan amine plant, dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger. Selain untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan untuk menyingkirkan sulfur dari batubara.

Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran GasSalah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari

Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.

Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :

Absorpsi H2S oleh senyawa soda

Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme

Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :

Dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume) pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas

ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak dimungkinkan. menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipaBio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses

Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikanProses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.

6.BLENDING

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya.

Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif. Penambahan TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara.

C. Mutu Bensin dan Bilangan Oktan

1. BENSINFraksi 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

2. KUALITAS BENSIN

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.

Campuran hidrokarbon yang dipakai sebagai standar bilangan oktan adalah n-heptana dan 2,2,4-trimetilpentana (isooktana). Bilangan oktan untuk campuran 87% isooktana dan 13% n-heptana ditetapkan sebesar 87 satuan.

 Terdapat tiga metode pengukuran bilangan oktan, yaitu:a. Pengukuran pada kecepatan dan suhu tinggi, hasilnya dinyatakan sebagai

bilangan oktan mesin;b. Pengukuran pada kecepatan sedang, hasilnya dinamakan bilangan oktan

penelitian;c. Pengukuran hidrokarbon murni, dinamakan bilangan oktan road index.

Bilangan Oktan Hidrokarbon

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 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).

3. JENIS 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

Jenis bensin Bilangan oktan

PremiumPertamax

Pertamax Plus

80-8891-92

95

D. Hasil dan Kegunaan Minyak Bumi bagi kehidupan

Pengkilangan/penyulingan (refening) adalah proses perubahan minyak mentah menjadi produk seperti:

1. Gas AlamGas dari hasil distilasi yang dipergunakan untuk keperluan bahan bakar rumah tangga atau pabrik. (Gambar. 13)

2. BensinBensin digunakan:

o Sebagai bahan bakar motor (Gbr. 14)o Bahan ekstraksi pelarut dan pembersih.o Bahan bakar penerangan dan pemanasan.

3. Nafta Nafta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerosin yang digunakan untuk :

o Pelarut dry cleaning (pencuci)o Pelarut kareto Bahan awal etileno Bahan bakar jet dikenal sebagai JP-4

4. KerosinKerosin digunakan sebagai

o Minyak tanaho Bahan bakar jet dikenal dengan air plane.

5. Solar dan dieselSolar dan diesel digunakan sebagai

o Pada bahan bakar motor, diesel tipe besar (seperti Bus & Truk )o Memproduksi uapo Mencairkan hasil peridustriano Membakar batuo Mengerjakan panas dari logam

 

6. Minyak pelumas (Oli)digunakan untuk melumasi mesin-mesin.(Gbr 17)

 

7. Lilin Digunakan untuk penerangan, kertas pembungkus berlapis, lilin batik, korek api, bahan pengkilap seperti semir sepatu. (Gbr 18)

 

8. Minyak bakarDigunakan sebagai bahan bakar di kapal, industri pemanas dan pembangkit listrik.

9. BitumenMateri aspal digunakan sebagai lapisan anti korosi, isolasi listrik dan pengedap suara pada lantai. (Gbr 19)

E. Dampak Pembakaran Bahan Bakar terhadap lingkungan

Pembakaran bahan bakar fosil (batubara, minyak bumi dan gas alam) dapat menyebabkan masalah pencemaran lingkunagan, khususnya pencemaran udara. Seperti yang terjadi di kota-kota besar dan padat penduduk. Agar lebih memahami manfaat pemakaian bahan bakar fosil dan dampak yang mungkin terjadi, akan dibahas berbagai pencemaran udara, efek rumah kaca dan hujan asam.

1. Pencemaran Udara

Penggunaan bahan bakar fosil jika pembakarannya tidak sempurna dapat menimbulkan pencemaran udara yang berupa partikulat atau gas dapat membahayakan kesehatan manusia atau kestabilan bumi. Berikut beberapa pencemaran yang mungkin terjadi :

a. Pengotor dalam bahan bakar Batubara mengandung sedikit belerang dan saat dibakara akan menghasilkan SO2

dan meninggalkan abu yang mengandung oksida-oksida logam.

b. Bahan AdditifUntuk menaikkan bilangan oktan dalam bensin ditambahkan zat-zat additive yang

pembakarannya menghasilkan PbBr2 sebagai pencemar udara karena dapat merusak ginjal, otak dan hati.

c. Karbon dioksida (CO2)CO2 yang dihasilkan kendaraan bermotor sebenarnya tidak berbahaya bagi

manusia, namun peningkatan suhu permukaan bumi (efek rumah kaca) atau pemanasan global yang berpengaruh pada iklim dan pencairan es di kutub

d. Karbon Monoksida (CO)Pembakaran yang berlangsung tidak sempurna selain menghasilkan CO2 juga

menghasilkan CO dan Jelaga. CO beracun dan dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernafasan dan paru-paru. Jika CO masuk dalam darah melalui pernafasan dapat bereaksi dengan hemoglobin dalam darah membentuk karbosihemoglobin sehingga menghalangi darah membawa oksigen ke seluruh tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen yang dapat menimbulkan kematian yang diawali rasa lemas.

e. Oksida belerang (SO2 dan SO3)Gas hasil pembakaran bahan bakar fosil khususnya batu bara adalah SO2 dan

SO3. Jika SO2 terhisap dalam pernafasan membentuk asam sulfit yang akan merusak jaringan sehingga menimbulkan rasa sakit. Sedangkan jika yang terhisap SO3 akan membentuk asam sulfat yang berbahaya. Jika oksida belerang larut dalam hujan akan menyebabkan hujan asam.

f. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)Dalam silinder bunga api listrik menyebabkan sedikit nitrogen bereaksi dengan

oksigen membbentuk NO dan setelah keluar dari knalpot NO bereaksi dengan udara (oksigen) membentuk NO2.

N2 + O2 2NO(g) 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)Sebenarnya NO dan NO2 tidak beracun secara langsung tetapi NO bereaksi

dengan bahan pencemar lain menimbulkan asap kabut atau Smog yang dapat menimbulkan iritasi pada mata dan saluran pernafasan. Smog juga mengurangi daya pandang dan tanaman menjadi rumah kayu.

2. Efek Rumah Kaca (Greenhouse Effect)

a. PengertianCahaya matahari dapat menembus atap kaca dan menghangatkan tanaman atau apa

saja yang terdapat dalam rumah kaca. Tanaman atau material apa saja yang mengalami pemanasan tersebut akan memancarkan radiasi infra merah (gelombang panas) yang akan diserap kaca dan meradiasikanya ke dalam rumah kaca dan terjadi peningkatan suhu. Keadaan tersebut merupakan gambaran pengaruh sinar matahari terhadap suhu permukaan bumi. Di atmosfer yang bertindak sebagai kaca adalah gas rumah kaca (GRK) yang meliputi karbondioksida (CO2), uap air (CO), metana (CH4) dan senyawa golongan CFC. Jadi gas-gas tersebut berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi rata-rata sekitar 15C dan jika tanpa GRK, suhu permukaan bumi diperkirakan mencapai -25C.

b. Gas-Gas Rumah Kaca (GRK)

1) Karbon dioksida (CO2)CO2 merupakan gas rumah kaca paling penting karena kelimpahan diatmosfer

paling banyak. Akhir-akhir ini kelimpahan CO2 meningkat dengan adanya kemajuan teknologi, pertambahan penduduk dan semakin banyaknya pabrik, kendaraan dan pembakaran utan.

2) Uap airKelimpahan uap air di udara cukup besar, namun keberadaannya tidak terkait

langsung dengan aktivitas manusia, sehingga peningkatan atau berkurangnya tidak mengkhawatirkan.

3) MetanaKelimpahan metana jauh lebih sedikit dibandingkan CO2(g) dan H2O namun

mempunyai efek rumah kaca yang lebih kuat daripada CO2 per molekulnya. Keberadaan CH4 merupakan hasil penguraian sisa-sisa tumbuhan.

4) Keluarga CFCCFC merupakan gas rumah kaca namun keberadaannya dapat merusak lapisan

ozon. CFC dihasilkan dari penggunaan lemari es, berbagai alat semprot (deodorant, minyak wangi, hairspray, berbagai pembersih dll).

3. Hujan AsamAir hujan pada umumnya bersifat asam dengan pH (derajat keasaman) sekitar 5,7.

Jika air hujan mempunyai pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam.

a. Penyebab hujan asamAir hujan mencapai pH 5,7 (normal) dikarenakan melarutkan gas CO2 di udara

CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) Air hujan yang pH nya kurang dari 5,7 dikarenakan diudara banyak mengandung pollutant : SO2, SO3 dan NO2 dengan reaksi sebagai berikut :

SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq) (asam sulfit)SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq) (asam sulfat)2NO2(g) + H2O(l) HNO2(aq) + HNO3(aq)

b. Dampak Hujan AsamHujan asam menimbulkan masalah lingkungan terutama tanaman, biota air dan bangunan

1) Kerusakan hutanHujan asam dapat melarutkan unsure hara yang penting seperti kallsium dan magnesium sehingga tanah bersifat asam yang tidak baik bagi tumbuhan. Selain itu hujan asam membebaskan ion aluminium yang merupakan racun bagi tanaman dan gas SO2 yang ada bersama hujan asam dapat mematikan daun tumbuhan.

2) Kematian Biota AirHujan asam mengakibatkan air sungai dan danau bersifat asam yang akan mematikan ikan dan tumbuhan air.

3) Kerusakan bangunan

4) Hujan asam dapat merusak bangunan. Bahan bangunan seperti batu kapur, marmer dan beton sedikit banyak mengandung CaCO3 yang akan larut dalam asam CaCO3(s) + 2HNO3(aq) Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

c. Penanggulangan Hujan Asam

Terjadinya hujan asam dapat ditanggulangi dengan cara :

1) Menetralkan asamnyaDanau yang bersifat asam dapat dinetralkan dengan menambahkan CaCO3 yaitu basa yang relative murah

2) Mengurangi emisi SO2 yang berasal dari pembangkit tenaga dengan batubara.SO2 dapat dikurangi dengan menyerap SO2 sebelum memasuki cerobong asap. Zat yang dapat menyerap SO2 adalah CaCO4 yang dapat digunakan untuk membuat plester tembok/ plamir.SO2 + CaCO3 CaSO3 + CO2 CaSO3 + ½ O2 CaSO4

3) Mengurangi emisi Oksida NitrogenOksida nitrogen (NO) terutama berasal dari kendaraan bermotor. Hal tersebut dapat dikurangi dengan jalan mengurangi laju kendaraan. Cara lain dilakukan dengan mengubah katalitik pada knalpot kendaraan.

BAB IIIPENUTUP

A. KESIMPULAN

1. Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang yang melibatkan beberapa bidang kajian kebumian dan ilmu eksak. Untuk kajian dasar, riset dilakukan oleh para geologis, yaitu orang-orang yang menguasai ilmu kebumian. Tahap – tahap eksplorasi adalah :a. Seismicb. Drilling and Well constructionc. Well loggingd. Well testinge. Well completionf. Production

2. Pengolahan Minyak bumi. Minyak mentah belum dapat di gunakan sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, minyak perlu di olah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah C-1 sampai 50. Titik didih hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya jumlah atom C yang berada di dalam molekulnya. Pengolahan Minyak bumi di lakukan melalui proses :a. Destilasi bertingkat, dimana minyak mentah di pisahkan dalam fraksi-fraksi

yang titik didihnya mirip. b. Cracking yaitu fraksi-fraksi di murnikan. c. Reforming, proses ini adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang

bermutu kurang baik menjadi bensin yang bemutu baik. d. Alkilasi merupakan proses penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi

molekul yang lebih panjang dan bercabang, pada proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCL, ALCL3.

e. Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Selanjutnya proses

f. Blending adalah penambahan bahan- bahan adiktif ke dalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut.

3. Bensin merupakan fraksi terpenting dari minyak bumi. 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. Nilai bilangan oktan di tetapkan 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.

Campuran hidrokarbon yang dipakai sebagai standar bilangan oktan adalah n-heptana dan 2,2,4-trimetilpentana (isooktana). Bilangan oktan untuk campuran 87% isooktana dan 13% n-heptana ditetapkan sebesar 87 satuan.

Bilangan Oktan hidrokarbon.

Semakin tinggi nilai bilangan oktan, daya tahan terhadap ketukan makin kuat. Untuk memperoleh bilangan oktan tertinggi, selain berdasarkan komposisi campuran yang di optimalkan juga di tambah zat adiktif, seperti tetraetillead (TEL) atau Pb(C2H5). Penambahan TEL ke dalam gallon bensin dapat meningkatkan bilangan oktan 15-20 satuan. Metode lain untuk meningkatkan bilangan oktan adalah termal reforming. Yaitu mengubah alkane rantai lurus menjadi alkane bercabang dan sikloalkana. Teknik ini dilakukan pada suhu tinggi dan tekanan tinggi.

4. Hasil dan kehunaan Minyak bumi bagi kehidupan di antaranya :1. Gas Alam : untuk keperluan bahan bakar rumah tangga/pabrik2. Bensin : bahan bakar motor, ekstraksi pelarut dan pembersih dll3. Nafta : pelarut dry cleaning, pelarut karet, bahan bakar jet4. Kerosi : minyak tanah, bahan bakar jet5. Solar dan disel: Bahan bakar motor, memproduksi uap,membakar batu dll6. Minyak pelumas: melumasi mesin-mesin7. Lilin : penerangan, kertas pembungkus berlapis, lilin batik dll8. Minyak bakar : bahan bakar di kapal, industri pemanas9. Bitumen : lapisan anti korosi, isolasi listrik dll

5. Dampak pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan :a. Pencemaran udara :

1. Pengotor dalam bahan bakar2. Bahan adiktif3. Karbon dioksida4. Karbon moniksida5. Oksida belerang 6. Oksida Nitrogen

b. Efek rumah kacaGas gas rumah kaca antara lain :

1. Karbon dioksida2. Uap air3. Metana4. Keluarga CFC

c. Hujan Asama. Penyebab Hujan Asam

SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq) = asam sulfitSO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) = asam sulfat2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq) = asam nitrit → asam nitrat

b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam- Kerusakan Hutan- Kematian Biota Air- Kerusakan BangunanCaCO3(s) + 2HNO3(aq) → Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)

c. Cara Menangani Hujan Asam- Menetralkan asam- Mengurangi emisi SO2

- Mengurangi emisi oksida nitrogen

B. SARAN

Oleh karena proses pembentukan minyak bumi itu terjadi sangatlah lama, dam

keberadaan bahan galian yang tersedia tidak bisa terus mencukupi kebutuhan manusia

maka kita harus berhemat dalam pemanfaatannya, agar minyak bumi itu tidak cepat

habis. Dan penggunaan bensin atau bahan bakar lainnya haruslah tidak berdampak

negatif terhadap lingkungan alam sekitarnya.

C. KESAN

Dengan adanya tugas akhir semester 2 ini kami dapat belajar menyusun sebuah

makalah secara sistematis dan akan berguna bagi kami di kemudian hari. Selain itu,

dengan adanya tugas ini kami dapat lebih mengerti dan memahami semua tentang

minyak bumi dari proses pembuatannya, produk yang di hasilkan, dan dampak yang

di timbulkannya.