BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...

6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Minyak Bumi

Minyak bumi atau crude oil adalah senyawaan hidrokarbon yang

terdapat di dalam bumi, terdiri dari gas, cair, dan padatan. Minyak bumi

berwarna hitam sampai cokelat kehitam-hitaman, dalam bentuk cair dan

terdapat gas-gas yang melarut di dalamnya, dengan berat jenis berkisar antara

0,8000 – 1,0000. Unsur-unsur kimia penyusun minyak bumi adalah :

1. Unsur-unsur mayor adalah karbon dan hidrogen, dan

2. Unsur-unsur minor adalah sulfur, nitrogen, oksigen, halogen dan logam

(disebut unsur-unsur non hidrokarbon).

Besarnya kandungan (persen) unsur-unsur tersebut dalam berbagai macam

minyak bumi, seperti ditunjukkan pada Tabel 1-1. Sifat-sifat minyak bumi

antara satu dengan lainnya berbeda-beda, dari yang ringan (encer) sampai pada

yang berat (kental). Hal ini sangat bergantung pada jenis dan besarnya

kandungan komponen (unsur-unsur) di dalam minyak bumi tersebut.

(Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Tabel 2.1 : Kandungan Unsur-Unsur dalam Minyak Bumi

Karbon 83,00 – 87,00 % wt

Hidrogen 10,00 – 14,00 % wt

Sulfur 0,05 – 6,00 % wt

Oksigen 0,05 – 1,50 % wt

Nitrogen 0,10 - 2,00 % wt

Logam 10-5 – 10-2 % wt

Sumber : Pengetahuan Minyak Bumi dan Minyak Bakar oleh Mudjirahardjo,dkk.2006

7

2.2 Komponen Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan campuran dari beratus-ratus senyawaan

hidrokarbon, yang dikelompokkan atas hidrokarbon parafin, naften dan

aromat. Jumlah atom karbon dalam minyak bumi mulai dari metana (satu

atom karbon dalam molekulnya) sampai 60 atau lebih, dengan berat molekul

16 sampai 850 atau lebih. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Hidrokarbon parafin adalah hidrokarbon jenuh dengan ikatan C – C

dan C – H dengan struktur rantai atom C terbuka. Hidrokarbon parafin

mempunyai titik didih paling rendah diantara hidrokarbon naften dan

aromatik. Oleh karena itu, banyak terdapat pada fraksi ringan. (Mudjirhardjo,

dkk : 2006)

Hidrokarbon naften mempunyai sifat-sifat diantara hidrokarbon

parafin dan hidrokarbon aromat. Hidrokarbon naften disebut pula sikloparafin

atau sikloalkana. Dibandingkan dengan hidrokarbon parafin, hidrokarbon ini

lebih stabil karena mempunyai rantai atom C tertutup sedang hidrokarbon

parafin rantai atom C nya terbuka. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Hidrokarbon aromat ini mempunyai struktur rantai atom C tertutup

berikatan rangkap dua dan tunggal yang saling bergantian diantara kedua

atom C yang berdekatan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Selain mengandung hidrokarbon, minyak bumi juga mengandung

senyawa non hidrokarbon yaitu sulfur, oksigen, nitrogen, halogen atau logam.

Keberadaan unsur-unsur non hidrokarbon tersebut sebagian dalam bentuk

senyawa organik, yaitu organik sulfur, organik nitrogen, organik oksigen,

organik halogen dan organik logam dan sebagian lagi dalam bentuk senyawa

anorganik. Sebagai senyawa organik, non hidrokarbon dapat larut dalam

minyak bumi, sedangkan sebagai senyawa anorganik tidak larut dalam

minyak bumi melainkan larut dalam air sebagai emulsi yang di dalamnya

terdapat garam-garam anorganik. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

8

2.3 Sifat-Sifat Minyak Bumi

Besarnya kandungan masing-masing komponen dalam minyak bumi

akan berpengaruh terhadap sifat fisika dan sifat kimia dari suatu minyak bumi,

dinyatakan sebagai karakteristik minyak bumi.

Sifat-sifat minyak bumi :

2.3.1 Sifat umum

2.3.2 Sifat penguapan

2.3.3 Sifat pengkaratan

2.3.4 Sifat kemurnian

2.3.5 Sifat kemudahan mengalir

2.3.6 Sifat keselamatan

2.3.1 Sifat umum

Sifat umum minyak bumi sangat erat hubungannya dengan

transportasi dan transaksi jual beli. Sifat umum minyak bumi ini sangat

berkaitan dengan nilai specific gravity. Specific gravity (SG) minyak bumi

berkisar antara 0,8000 – 1,0000. Besarnya SG untuk setiap minyak bumi

sangat erat hubungannya dengan struktur molekul hidrokarbon, kandungan

sulfur dan nitrogen. Makin kecil SG minyak bumi itu akan menghasilkan

produk- produk ringannya makin besar dan sebaliknya. (Anonim : 2012)

Tabel 2.3.1 Minyak Bumi Berdasarkan Nilai Spesific Gravity

Minyak Bumi SG 60/600F

Ringan < 0,830

Medium Ringan 0,830 – 0,850

Medium Berat 0,850 – 0,865

Berat 0,865 – 0,905

Sangat berat >0,905

Sumber: Kontawa,1995

9

2.3.2 Sifat penguapan

Volatilitas atau kemudahan menguap suatu cairan atau gas yang

dicairkan dapat didefiniskan sebagai kecendrungan untuk menguap dari

bentuk cairan menjadi uap atau gas. Karena salah satu dari tiga sifat

pembakaran bahwa bahan bakar harus diubah menjadi bentuk gas, maka

volatilitas (kemudahan menguap) dari bahan bakar cair merupakan sifat yang

utama. Jadi, kecenderungan kemudahan menguap merupakan salah satu sifat

pokok bahan bakar cair. Yang berhubungan dengan sifat penguapan ini adalah

flash point dan distilasi. (Anonim : 2012)

Dari ketiga komponen yang terdapat pada minyak bumi, yaitu parafin,

naften dan aromat maka komponen parafin lebih mudah menguap bila

dibandingkan dengan naften maupun aromat. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Minyak bumi yang mudah menguap berarti banyak mengandung

parafin dan pada pengolahan banyak menghasilkan fraksi gas dan fraksi

ringan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Yang menjadi ukuran dari sifat penguapan

ini adalah kadar presentasi dari komponen – komponen ringan yang

terkandung dalam minyak bumi yaitu, kadar volume fraksi minyak yang dapat

dikeluarkan dengan distilasi sampai pada temperatur didih (boiling point)

yaitu 3000C. (Anonim : 2012)

Berdasarkan ketentuan tersebut dapat dibedakan 3 jenis minyak bumi

berdasarkan sifat penguapannya, seperti dapat dilihat pada tabel 2.3.2.

Tabel 2.3.2 Minyak Bumi Berdasarkan Sifat Penguapannya

Minyak Bumi Kadar Fraksi Ringan

Ringan >50

Sedang 20-50

Berat <20

Sumber: Kontawa,1995

10

2.3.3 Sifat pengkaratan

Unsur-unsur dalam minyak bumi di samping hidrokarbon, terdapat

pula unsur-unsur sulfur, oksigen, nitrogen, halogen dan logam. Senyawa

unsur yang bersifat korosif adalah senyawa sulfur. Senyawa-senyawa sulfur

dalam minyak bumi yang korosif dapat berupa hidrogen, sulfida, dll. Pada

pembakaran, senyawaan sulfur akan teroksidasi oleh oksigen dalam udara

menghasilkan oksida sulfur. Bila oksida sulfur ini bereaksi dengan uap air

akan menghasilkan asam sulfat. Terbentuknya asam sulfat ini dapat bereaksi

dengan logam pada proses pengolahan. Terdapatnya senyawaan sulfur dalam

minyak bumi dapat juga ditunjukkan oleh tingkat keasaman minyak bumi itu.

Makin tinggi sifat keasaman, sifat pengkaratan minyak bumi makin besar

terutama bila minyak bumi. Terdapatnya garam-garam dalam minyak bumi

juga menyebabkan korosi. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Sulfur jumlah dalam

minyak bumi sangat bervariasi, untuk minyak bumi jenis parafin ringan 0,04

% dan untuk minyak bumi berat sampai kira- kira 5,00 %. Hal ini sangat

bergantung dari asal minyak bumi. (Anonim : 2012)

2.3.4 Sifat Kemurnian

Sifat kemurnian minyak bumi yang berhubungan dengan ada atau

tidaknya kotoran yang terdapat di dalam minyak bumi, sebab kotoran ini akan

berpengaruh terhadap mutu, karena dapat mengakibatkan kegagalan dalam

suatu operasi dan merusak mesin. Kotoran itu dapat berupa air, lumpur,

endapan atau sisa pembakaran yang berupa abu dan karbon. Untuk itu

semakin kecil kotoran yang terdapat di dalam minyak bumi maka semakin

baik mutu bahan bakar tersebut. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

2.3.5 Sifat Kemudahan Mengalir

Sifat kemudahan mengalir minyak bumi dinyatakan sebagai viskositas

dinamik dan viskositas kinetik. Viskositas dinamik adalah ukuran tahanan

untuk mengalir dari suatu zat cair, sedang viskositas kinetik adalah tahanan

11

zat cair untuk mengalir karena gaya berat. Bahan yang mempunyai viskositas

kecil menunjukkan bahwa bahan tersebut mudah mengalir, sebaliknya bahan

dengan viskositas tinggi sulit mengalir. Suatu minyak bumi atau produknya

mempunyai viskositas tinggi berarti minyak itu mengandung hidrokarbon

berat (berat molekul besar), sebaliknya viskositas rendah maka minyak itu

banyak mengandung hidrokarbon ringan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006).

Viskositas minyak bumi erat kaitannya dengan kemudahan mengalir pada

pemompaan. Apabila minyak bumi mempunyai viskositas tinggi, maka

minyak tidak mudah mengalir sehingga kerja pompa menjadi berat.


2.3.6 Sifat Keselamatan

Sifat keselamatan minyak bumi meliputi keselamatan di dalam

transportasi, penyimpanan dan penggunaan. Minyak bumi harus memiliki

salah satu sifat keselamatan yaitu bahwa minyak bumi tidak terbakar akibat

terjadi loncatan api. Dari aspek keselamatan, flash point pada minyak bumi

yaitu berkisar pada suhu 300C sampai 600C dalam kegiatan penyimpanan,

transportasi, dan dalam penggunaan produk minyak cair baik dalam wadah

terbuka ataupun wadah tertutup. Pada suhu 300C sampai 600C dapat

menyebabkan terjadinya bahaya api dan bahaya ledakan. (Anonim : 2012)

2.4 Pengolahan Minyak Bumi dengan Distilasi Bertingkat

Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak

bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude

oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:

a. Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar

logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer

(viskositas rendah).

12

b. Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar

logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus

dipanaskan agar meleleh.

Sumber :Laporan Praktik Kerja Industri di PT.SUCOFINDO oleh Verdi Anggriawan,

2011

Gambar 2.4 Distilasi Minyak Bumi

Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan

komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana,

aromatik, dan senyawa anorganik. Untuk memisahkan komponen-komponen,

dilakukan proses pemisahan berdasarkan titik didihnya, proses ini

disebut distilasi bertingkat. Untuk mendapatkan produk akhir sesuai dengan

yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat perlu diolah

lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan pengotor dalam fraksi, dan

pencampuran fraksi. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Dalam proses distilasi

bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen

murni, melainkan kedalam 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

13

didih yang berdekatan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Fraksi atau tingkatan yang

dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi, baik proses distilasi maupun

proses perengkahan (cracking), diantaranya adalah gas, gasoline (bensin),

kerosin, solar, minyak berat dan long residu (Tabel 2.4).

Tabel 2.4 Fraksi atau Tingkatan Hasil Pengolahan Minyak Bumi Fraksi Hasil

Pengolahan Minyak Bumi

Rentang Rantai Karbon

Trayek Didih Peruntukan

Gas C1 - C4 0 - 20°C Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

Gasoline (bensin) C5 - C10 20 - 70°C Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesi piston, umpan proses petrokomia.

Kerosene (Minyak Tanah)

C10 - C16 70 - 105°C Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri,umpan proses petrokimia.

Solar C14 - C20 105 - 135°C Bahan bakar kendaraan, bahan bakar industri.

Minyak Berat C20 - C70 130 - 300°C Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia.

Long Residue > C70 > 300°C Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.

Sumber : Pengetahuan Minyak Bumi dan Minyak Bakar oleh Mudjirahardjo,2006

14

2.5 Solar

2.5.1 Pengertian Solar

Bahan bakar solar adalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari

minyak bumi mentah bahan bakar ini berwarna kuning coklat yang jernih

(Pertamina: 2006). Penggunaan solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar

pada semua jenis mesin diesel dan dapat digunakan sebagai bahan bakar pada

pembakaran langsung. Minyak solar ini biasa disebut juga Gas Oil, Automotive

Diesel Oil, High Speed Diesel (Pertamina: 2006).

Mesin-mesin diesel dengan putaran yang cepat (>1000rpm)

membutuhkan bahan bakar dengan karakteristik tertentu yaitu salah satu

diantaranya adalah auto ignition (kemampuan menyala sendiri). Bahan bakar

solar mempunyai sifat – sifat utama, sifat-sifat utama tersebut dapat dilihat pada

tabel 2.5.1.

15

Tabel 2.5.1 Sifat-Sifat Utama Solar No Parameter Satuan Batas Nilai

1. Density at 150C kg/m3 815 – 870

2. Kinematic Viscosity at 400C Cst Max. 2,0 – 5,0

3. Sulfur Content % wt Max. 0,35

4. Color ASTM - Max. 3,0

5. Calculated Cetane Index - Min. 45

6. Pour point 0C Max. +18

7. Carbon Residue % wt Max. 0,1

8. Water Content mg/kg Max. 500

9. Sediment Content % wt Max. 0,01

10. Ash Content % wt Max. 0,01

12 Total Acid Number mg KOH/g Max. 0,6

13. Flash Point (Closed Cup) 0C Min. 55

14 Visual Appearance - Sedikit kekuningan

15 Copperstrip Corrosion - Class 1

16 Distillation

Temperature at 90% volume

0C Max. 370

Sumber : SK Dirjen Migas No. 3675 K/24/DJM/2006

Bahan bakar mesin diesel sebagian besar terdiri dari senyawa

hidrokarbon dan senyawa non hidrokarbon. Bahan bakar solar tersusun atas

ratusan rantai hidrokarbon yang berbeda, yaitu pada rentang C12 sampai C18 .

Senyawa hidrokarbon yang dapat ditemukan dalam bahan bakar diesel antara

lain parafinik, naftenik, olefin dan aromatik. Sedangkan untuk senyawa non

hidrokarbon terdiri dari senyawa yang mengandung unsur non logam, yaitu S,

N, O dan unsur logam seperti vanadium, nikel dan besi. (Verdy Anggriawan :

2011)

16

2.5.2 Bahaya Solar

Pencemaran tanah oleh solar juga dapat memberikan dampak terhadap

ekosistem. Perubahan kimiawi tanah yang radikal dapat timbul dari adanya

bahan kimia beracun atau berbahaya pada solar bahkan pada dosis yang rendah

sekalipun. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari

mikroorganisme endemik dan antropoda yang hidup di lingkungan tanah

tersebut. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Tumpahan minyak solar membawa pengaruh buruk pada tanah

berkenaan dengan kemampuan tanah untuk menyediakan air bagi pertanaman.

Rembesan solar dapat menutupi sebagian pori tanah sehingga mengurangi

efektivitas pelepasan karbon dalam tanah. Karbon dari yang dihasilkan dari

kegiatan mikroba akan tersimpan dan tidak dapat dikeluarkan, tentu saja ini

akan sangat mempengaruhi keadaan tanah. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)

Tanah yang terkontaminasi minyak solar tersebut dapat merusak

lingkungan serta menurunkan estetika. Lebih dari itu tanah yang

terkontaminasi limbah minyak solar dikategorikan sebagai limbah bahan

berbahaya dan beracun (B3) sesuai dengan Kep. Men LH. 128 Tahun 2003.


2.6 Biodiesel

Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari

pengolahan tumbuhan) di samping Bio-etanol. Biodiesel adalah senyawa alkil

ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara

trigliserida dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi

alkil ester dan gliserol, atau esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan

metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester

dan air. ( Jamil Musanif : 2011)

17

Tabel 2.6 Sifat-Sifat Utama Biodiesel No Parameter Satuan Batas Nilai

1. Density at 400C kg/m3 850 - 890

2. Kinematic Viscosity at 400C Cst 2,3 – 6,0

3. Flash Point (Closed Cup) 0C Min. 100

4. Cloud Point 0C Max. 18

5. Copperstrip Corrosion - Max.3

6. Carbon Residue on Original % wt Max. 0,05

7. Carbon Residue on 10%

Residue

% wt Max. 0,3

8. Water and Sediment % wt Max. 0,05

9. Sulfated Ash % wt Max. 0,02

10. Sulfur Content % wt Max. 0,01

11. Phosphor ppm 10

12. Total Acid Number mg KOH/g Max. 0,8

13. Free Glycerol % wt Max .0,02

14. Total Glycerol % wt Max. 0,24

15.

17.

Ester Alkyl Content

Iodin Value

% wt

gr I2/100gr

Min. 96,5

Max. 115

16.

17.

Distillation

Temperature at 90% volume

Halphen Test

0C

-

Max. 360

Negative

Sumber : SK Dirjen Migas No. 3675 K/24/DJM/2006

Biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa benzen yang

karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih bersih

dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum diesel.

18

Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida,

hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida. Emisi nitrous oxide juga dapat

dikurangi dengan penambahan konverter katalitik. Kelebihan lain dari segi

lingkungan adalah tingkat toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah

dibandingkan dengan garam dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama

dengan glukosa, sehingga sangat cocok digunakan pada kegiatan di perairan

untuk bahan bakar kapal/motor. ( Jamil Musanif : 2011).

Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta

mengandung oksigen. Adanya oksigen pada biodiesel membedakannya

dengan petroleum diesel (solar) yang komponen utamanya hanya terdiri dari

hidrokarbon. Jadi komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda.

Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum

diesel adalah hidrokarbon. Namun, biodiesel mempunyai sifat kimia dan

fisika yang serupa dengan petroleum diesel (solar) sehingga dapat digunakan

langsung untuk mesin diesel atau dicampur dengan petroleum diesel.

Pencampuran 20 % biodiesel ke dalam petroleum diesel menghasilkan produk

bahan bakar tanpa mengubah sifat fisik secara nyata. ( Jamil Musanif : 2011).

Produk ini di Amerika dikenal sebagai Diesel B-20 yang banyak digunakan

untuk bahan bakar bus. Energi yang dihasilkan oleh biodiesel relatif tidak

berbeda dengan petroleum diesel (128.000 BTU vs 130.000 BTU), sehingga

engine torque dan tenaga kuda yang dihasilkan juga sama. Walaupun

kandungan kalori biodiesel serupa dengan petroleum diesel, tetapi karena

biodiesel mengandung oksigen, maka flash pointnya lebih tinggi sehingga

tidak mudah terbakar. Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang

membahayakan pada suhu kamar, maka biodiesel lebih aman daripada

petroleum diesel dalam penyimpanan dan penggunaannya. ( Jamil Musanif :

2011)

19

Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum

diesel karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus karbon. Untuk

penggunaan biodiesel pada dasarnya tidak perlu modifikasi pada mesin diesel,

bahkan biodiesel mempunyai efek pembersihan terhadap tangki bahan bakar,

injektor dan selang. ( Jamil Musanif : 2011)

2.7 Parameter-parameter yang Diuji

2.7.1 Density dan Spesific Gravity

Spesific gravity adalah perbandingan massa sejumlah volume zat pada

suhu tertentu terhadap massa air murni dengan volume yang sama pada suhu

yang sama atau suhu yang berbeda. Oleh sebab itu, specific gravity

dinyatakan dengan dua angka suhu. Angka pertama menunjukkan suhu zat,

sedang angka kedua menunjukkan suhu air. Umumnya suhu acuan meliputi

20/200C, 20/40C, dll. Kedua suhu acuan harus dinyatakan secara eksplisit.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada contoh berikut:

=

Density adalah berat cairan per unit volume pada 150C dan 101,325

kPa dengan satuan standar pengukuran misalnya kg/m3. (Kelompok kerja

teknis : 2009)

Ketepatan pengukuran SG 60/600F atau density 150C dari minyak

bumi diperlukan untuk konversi volume terukur ke volume atau massa, atau

keduanya, pada suhu acuan standar selama pelaksanaan transfer. Analisis

pada density dan specific gravity mengacu pada ASTM D4052. (Kelompok

kerja teknis : 2009)

2.7.2 Color ASTM

Color ASTM adalah suatu pengamatan menggunakan pembanding

warna standar yang mana bahan bakar di bandingkan dengan standar warna

Suhu zat yang diuji Suhu air

20

yang ada, bilamana warna bahan bakar di luar standar spesifikasinya maka

ada kemungkinan solar tercampur dengan bahan lain.

Warna keruh solar standar maksimal, adalah 3 diatas itu warna diesel

bisa berubah. Umumnya solar berubah karena dicampur minyak tanah, lube

oil (merubah warna solar menjadi kuning tua), dan lain-lain. Normalnya,

warna dari solar itu sendiri adalah kuning namun bila warnanya sudah

menuju hijau maka dapat dipasitikan solar tersebut tergolong berbahaya untuk

digunakan. (Verdy Anggriawan : 2011). Analisis pada color ASTM mengacu

pada ASTM 1500. (Kelompok kerja teknis : 2009)

2.7.3 Calculated Cetane Index

Angka setana menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk menyala

sendiri (auto ignition). Angka setana suatu bahan bakar biasanya didefinisikan

sebagai persentase volume dari normal setana dengan campurannya tersebut.

Angka setana yang tinggi menunjukkan bahwa bahan bakar dapat menyala

pada temperatur yang relatif rendah, dan sebaliknya angka setana rendah

menunjukkan bahan bakar baru dapat menyala pada temperatur yang relatif

tinggi. Penggunaan bahan bakar mesin diesel yang mempunyai angka setana

yang tinggi dapat mencegah terjadinya knocking karena begitu bahan bakar

diinjeksikan ke dalam silinder pembakaran maka bahan bakar akan langsung

terbakar dan tidak terakumulasi. Calculated cetane index ini mengacu pada

ASTM D4737. (Kelompok kerja teknis : 2009)

2.7.4 Kinematic Viscosity

Kinematic viscosity adalah tahanan cairan untuk mengalir karena gaya

berat. Metode uji untuk penetapan viskositas minyak bumi dan produknya

baik yang transparan maupun yang gelap, dengan mengukur waktu yang

diperlukan oleh sejumlah cairan untuk mengalir dengan gaya berat melalui

suatu viskometer kapiler gelas yang terkalibrasi. Kisaran kinematic viscosity

21

yang dicakup dengan metode uji ini adalah 0,2 - 300.000 mm2/detik pada

semua suhu. (Kelompok kerja teknis : 2009)

Viskositas diartikan sebagai kekentalan suatu minyak bumi yang erat

hubungannya dengan sifat alir, transportasi, dan penyimpanan. Minyak bumi

yang viskositasnya tinggi, menunjukkan :

- mudah membeku pada keadaan dingin, menunjukkan kandungan

hidrokarbon parafin tinggi, residu hasil pengolahan mengandung lilin

(wax).

- Pada pemompaan menyebabkan kerja pompa berat.

Analisis pada kinematic viscosity mengacu pada ASTM D445. (Kelompok

kerja teknis : 2009)

2.7.5 Pour Point

Pour point (titik tuang) adalah suhu terendah dimana bahan bakar

minyak masih dapat mengalir dengan sendirinya pada kondisi pengujian.

Kemudahan mengalir suatu sampel dipengaruhi oleh komposisi hidrokarbon

dalam bahan bakar itu. Kegagalan untuk mengalir pada titik tuang umumnya

berhubungan dengan kandungan lilin dari minyak, tetapi dapat juga karena

pengaruh viskositas minyak yang sangat kental. Bahan bakar yang banyak

mengandung parafin (lilin) akan lebih mudah membeku dibanding dengan

bahan bakar kandungan parafinnya rendah. (Kelompok kerja teknis : 2009)

Pengujian ini digunakan untuk keadaan operasional dimana hal ini

diperlukan untuk memastikan sifat alir minyak di bawah kondisi yang sesuai

dengan standar yang telah ditetapkan. Analisis pada pour point mengacu pada

ASTM D97. (Kelompok kerja teknis : 2009)

2.7.6 Sulfur Content

Keberadaan senyawaan sulfur dalam minyak bumi tidak dikehendaki,

karena merupakan senyawaan pengganggu, baik dalam proses pengolahannya

maupun dalam produk yang dihasilkan dari proses pengolahan. Senyawaan

22

sulfur dalam minyak bumi banyak jenisnya, antara lain hidrogen sulfida

(H2S), merkaptan (RSH), sulfida (RSR), disulfida (RSSR), siklo sulfida

(CH2)5S, alkil sulfat (R2SO4), asam sulfonat (RSO2OH), sulfoksida (RSOR),

sulfona (RSO2R), tiofena (C4H4S) dan benzeotiofena (C8H6S). Oleh sebab itu,

dalam pengujiannya dikatakan sebagai total sulfur. Sulfur dalam bahan bakar

minyak dapat menyebabkan bau yang tak sedap, ikut membentuk gum dan

sludge dalam penyimpanan dan dalam pembakaran akan menimbulkan asap

dan menyebabkan korosi. Pengujian ini dimaksudkan untuk memantau tingkat

kandungan sulfur dalam minyak bumi yang hendak diolah, karena sifatnya

yang korosif kandungan sulfur yang tinggi akan merusak peralatan proses.

Analisis pada sulfur content mengacu pada ASTM D4294. (Kelompok kerja

teknis : 2009)

2.7.7 Copperstrip Corrosion

Pada dasarnya minyak bumi mengandung senyawa-senyawa sulfur,

dan pada saat proses pengolahan, senyawa sulfur ini di kurangi keberadaanya

untuk mendapat produk yang berkualitas, senyawa sulfur yang masih

terkandung di produk minyak bumi dapat menyebabkan korosi terhadap

beberapa jenis logam dan penetapan korosi ini tidak secara langsung

berhubungan dengan kandungan total sulfur di dalam produk. Tetapi efeknya

bervariasi tergantung pada jenis-jenis dari senyawa sulfur yang ada.

Penetapan korosi bilah tembaga ini di buat untuk memperkirakan derajat

relative corrotion dari suatu produk minyak bumi. (Verdy Anggriawan :

2011). Analisis pada copperstrip corrosion mengacu pada ASTM D130.

(Kelompok kerja teknis : 2009)

2.7.8 Carbon Residue

Residu karbon (carbon residue) adalah residu yang terbentuk dari

penguapan dan degradasi panas dari suatu bahan yang mengandung karbon.

Dibedakan antara residu karbon dan coke. Residu karbon tidak seluruhnya

23

karbon sedang coke berasal dari pengubahan karbon karena proses pirolisis.

Terdapat hubungan antara residu karbon dan API gravity minyak dan juga

konstituen aspaltik. Jika residu karbon (% massa) tinggi, maka makin tinggi

pula kandungan aspaltik (% massa), berarti minyak tersebut tidak mudah

menguap (non volatil). Pengujian residu karbon digunakan untuk evaluasi

karakteristik deposit oleh karbon dalam peralatan jenis pembakaran minyak

(oil burning) dan mesin internal combustion. (Kelompok kerja teknis : 2009)

Nilai residu karbon dari minyak bumi sebagai suatu pendekatan kasar

kecenderungan minyak bumi itu untuk membentuk endapan dalam

penguapan. Nilai residu karbon minyak bumi merupakan salah satu

pertimbangan bila minyak bumi akan diolah untuk pembuatan minyak lumas.

Analisis pada carbon residue mengacu pada ASTM D4530. (Kelompok kerja

teknis : 2009)

2.7.9 Water Content Coulometric Karl Fischer

Metode Karl Fischer yaitu metode yang menggunakan reagen Karl

Fischer yang bereaksi secara kuantitatif dan selektif dengan air untuk

mengukur tingkat atau kadar kelembaban. Reagen Karl Fischer terdiri dari

iodin, sulfur dioksida, basa dan pelarut, misalnya alkohol. (Kelompok kerja

teknis : 2009)

Metode ini dapat digunakan baik untuk sistem titrasi volumetri

maupun coulometri. Pada titrasi coulometric, sampel ditambahkan ke dalam

larutan elektrolit, yang unsur pokoknya ion iodida, sulfur dioksida, basa dan

pelarut (seperti alkohol). Oksidasi elektrolik menyebabkan terbentuknya

iodine, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2), yang

menghasilkan reaksi Karl Fischer.

2I + 2e I2

24

Berdasarkan hukum Faraday, iodin diproduksi dalam perbandingan

terhadap jumlah listrik. Hal ini berarti bahwa jumlah air dapat ditentukan dari

nilai coulomb yang dianjurkan untuk oksidasi elektrolitik.

1 mg air = 10,71 coulomb

Dua tipe reagen coulometric yang dianjurkan adalah analit yang

ditempatkan dalam anode chamber dari electrolysis cell dan catholyte yang

ditempatkan dalam cathode chamber. Reagen coulometric tidak butuh

pengukuran, keuntungan lain adalah dapat digunakan secara berulang-ulang.

Analisis pada water content mengacu pada ASTM D6304. (Kelompok kerja

teknis : 2009)

2.7.10 Sediment Content

Sedimen dari minyak bumi dapat berasal dari senyawaan logam yang

larut dalam air, atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk

pengkaratan. Pengujian kandungan bahan pembentuk sedimen dalam produk

dapat memberikan informasi apakah bahan bakar itu layak atau tidak untuk

digunakan. Sedimen dapat dihasilkan dari minyak atau senyawaan logam

yang larut dalam air atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk

pengkaratan. Analisis pada sediment content mengacu pada ASTM D473.


2.7.11 Ash Content

Abu dari minyak bumi dapat berasal dari senyawaan logam yang larut

dalam air, atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk

pengkaratan. Pengujian kandungan bahan pembentuk abu dalam produk dapat

memberikan informasi apakah bahan bakar itu layak atau tidak untuk

digunakan. Abu dapat dihasilkan dari minyak atau senyawaan logam yang

larut dalam air atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk

pengkaratan. Analisis pada ash content mengacu pada ASTM D482.


25

2.7.12 Total Acid Number

Terdapatnya gas-gas yang melarut dalam minyak bumi seperti gas

hidrogen sulfida, gas karbon dioksida apabila jumlahnya cukup akan

menyebabkan minyak bumi bersifat asam. Disamping itu, senyawaan oksigen

dalam minyak bumi seperti naftenat, karboksilat juga merupakan salah satu

penyebab bahwa minyak itu bersifat asam. Jumlah asam antara asam-asam

anorganik dan asam-asam organik disebut Total Acid Number. Senyawaan

sulfur dan senyawaan nitrogen bila mengalami oksidasi akan menyebabkan

terbentuknya asam kuat. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya

nilai keasaman dalam minyak bumi. Analisis pada total acid number mengacu

pada ASTM D664. (Kelompok kerja teknis : 2009)

2.7.13 Flash Point

Flash point adalah suhu terendah uap minyak bumi yang dapat

terbakar oleh nyala api. Minyak bumi parafinik mempunyai flash point paling

tinggi bila dibanding dengan minyak bumi naftenik atau aromatik. Hal ini

berkaitan dengan kemudahan membentuk uap, bahwa senyawaan parafinik

akan lebih mudah membentuk uap dari senyawaan naftenik ataupun

senyawaan aromatik. Sifat keselamatan minyak bumi meliputi keselamatan di

dalam pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan. Minyak bumi harus

memiliki salah satu sifat keselamatan yaitu bahwa minyak bumi tidak terbakar

akibat terjadi loncatan api. (Kelompok kerja teknis : 2009)

Metode uji ini digunakan untuk mengukur dan menggambarkan

tentang sifat-sifat minyak bumi yang dapat memberikan respon terhadap

panas dan nyala di bawah kondisi pengujian laboratorium. Metode uji ini

tidak dapat digunakan untuk menggambarkan bahaya kebakaran atau resiko

kebakaran dari minyak bumi di bawah kondisi kebakaran yang sebenarnya.


26

Flash point digunakan dalam penyimpanan, penanganan dan peraturan

keselamatan yang diklasifikasikan sebagai bahan dapat menyala dan bahan

dapat terbakar. Analisis pada flash point mengacu pada ASTM D93.


2.7.14 Distillation Range

Distilasi dari suatu bahan bakar bertujuan untuk mengetahui potongan

fraksi dari suatu bahan bakar solar. Juga bisa digunakan sebagai pertimbangan

bilamana bahan bakar tersebut tercampur dengan fraksi-fraksi dibawah solar

dengan melihat Inital Boiling Point (IBP), bilamana IBP terlalu rendah maka

ada kemungkinan solar tercampur dengan fraksi-fraksi ringan.

Bila kita mengacu kepada dirjen Migas tertulis pada rentang distilasi 300 °C =

40 % minimum volume. Dengan mendapatkan distilat kurang dari 40 % pada

suhu 300 °C, kemungkinan bahan bakar ini mengandung pelumas & lilin/wax

yang banyak (umumnya pelumas & lilin ini banyak ditemui pada temperatur

di atas 300 °C), kualitas bahan bakar seperti ini akan rendah, karena pelumas

& lilin mempunyai nilai kualitas bakar (calorific value) yang rendah.

(Mudjirhardjo, dkk : 2006). Analisis pada distillation mengacu pada ASTM

D86. (Kelompok kerja teknis : 2009)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...

Documents

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...