Penampakan fisik minyak bumi sangat beragam, tergantung dari komposisinya. Pada umumnya, minyak bumi

yang baru dihasilkan dari sumur pengeboran berupa lumpur berwarna hitam atau cokelat gelap, meskipun ada

juga minyak bumi yang berwarna kekuningan, kemerahan, atau kehijauan. Minyak hasil pengeboran ini disebut

minyak mentah (crude oil).

mposisi Hidrokarbon pada Minyak Bumi

Minyak bumi tersusun dari senyawa hidrokarbon yang berbeda-beda. Perbedaan ini tergantung dari faktor umur,

suhu pembentukan, dan cara pembentukan. Minyak dari Indonesia mengandung banyak senyawa aromatik

seperti benzena, sedangkan minyak bumi dari Rusia mengandung banyak senyawa sikloalkana seperti

sikloheksana. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, diketahui bahwa dalam minyak bumi terdiri atas

bermacam-macam senyawa hidrokarbon. Senyawa-senyawa hidrokarbon tersebut sebagai berikut.

1.1. Alkana

Golongan alkanan yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah n-alkana dan isoalkana. n-alkana adalah

alkana jenuh berantai lurus dan tidak bercabang, contoh n-oktana.

Alkana disebut juga parafin. Parafin adalah senyawa hidrokarbon tersatuasi yang mengandung rantai lurus atau

bercabang yang molekulnya hanya terdiri atas atom karbon (C) dan hidrogen (H).

1.2. Sikloalkana

Sikloalkana adalah senyawa hidrokarbon berantai tunggal dan berbentuk cincin. Golongan sikloalkana yang

terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentana seperti metil siklopentana dan sikloheksana seperti etil

sikloheksana.

etil sikloheksanaSikloalkana juga dikenal dengan nama naptena. Naptena adalah senyawa hidrokarbon

tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada karbonnya. Naptena memiliki rumus umum

CnH2n dan mempunyai ciri-ciri mirip alkana tetapi mempunyai titik didih yang lebih tinggi.

Hidrokarbon Aromatik

Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon yang tidak tersaturasi, memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-

6 atau cincin benzena. Pada struktur ini, atom hidrogen berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum

CnHn. Jika hidrokarbon aromatik dibakar, akan menimbulkan asap hitam pekat dan beberapa bersifat

karsinogen (menyebabkan kanker). Senyawa hidrokarbon aromatik yang terdapat dalam minyak bumi adalah

senyawa benzena, contoh etil benzena.etil benzena

2. Kandungan Unsur Kimia dalam Minyak Bumi

Secara umum, komponen minyak bumi terdiri atas lima unsur kimia, yaitu 83-87% karbon, 10-14% hidrogen,

0,05-6% belerang, 0,05-1,5% oksigen, 0,1-2% nitrogen, dan < 0,1% unsur-unsur logam.

2.1. Sulfur (Belerang)

Minyak mentah mempunyai kandungan belerang yang lebih tinggi. Keberadaan belerang dalam minyak bumi

sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam

keadaan dingin atau basah), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil

pembakaran gasoline) dan air.

2.2. Oksigen

Oksigen dapat terbentuk karena kontak yang cukup lama antara minyak bumi dengan atmosfer di udara.

Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah antara 0,05 sampai 1,5 persen dan menaik dengan naiknya

titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu terlalu lama berhubungan dengan udara.

Senyawa yang terbentuk dapat berupa: alkohol, keton, eter, dll, sehingga dapat menimbulkan sifat asam pada

minyak bumi. Oksigen dapat meningkatkan titik didih bahan bakar.

2.3. Nitrogen

Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-2%. Kandungan tertinggi terdapat

pada tipe asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum (getah) pada

fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.

Unsur-Unsur Logam

Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi

aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas, dan pembentukkan coke.

Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama

vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang

mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api),

menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.

3. Komposisi Molekul Hidrokarbon dalam Minyak Bumi

Golongan hidrokarbon-hidrokarbon yang utama adalah parafin, naptena, aspaltena, dan aromatik. Komposisi

molekul hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi berdasarkan beratnya adalah sebagai berikut:

Naptena 49%

Parafin 30%

Aromatik 15%

Aspaltena 6%

Berdasarkan komponen terbanyak dalam minyak bumi, minyak bumi dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu

parafin, naftalena, dan campuran parafin-naftalena.

nyak Bumi Golongan Parafin

Sebagian besar komponen dalam minyak bumi jenis parafin adalah senyawa hidrokarbon rantai terbuka. Minyak

bumi jenis ini dimanfaatkan untuk bahan bakar karena merupakan sumber penghasil gasolin.

3.2. Minyak Bumi Golongan Naftalena

Komponen terbesar dalam minyak bumi jenis naftalena berupa senyawa hidrokarbon rantai siklis atau rantai

tertutup. Minyak bumi jenis ini digunakan untuk pengeras jalan dan pelumas.

3.3. Minyak Bumi Golongan Campuran Parafin-Naftalena

Minyak bumi golongan ini komponen penyusunnya berupa senyawa hidrokarbon rantai terbuka dan rantai

tertutup.

4. Produk Minyak Bumi

4.1. LPG (Liquified Petroleum Gas)

LPG (Liquified Petroleum Gas) merupakan gas minyak bumi yang dicairkan pada suhu biasa dan tekanan

sedang, sehingga LPG dapat disimpan dan diangkut dalam bentuk cair dalam bejana dengan suatu tekanan.

Belerang sengaja ditambahkan dalam LPG dalam bentuk senyawa merkaptan, etil atau butil merkaptan yang

mempunyai bau tidak sedap yang dapat digunakan untuk mengetahui adanya kebocoran gas. Untuk

memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji

tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan

gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1.

Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan

temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20C (68F)

agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55C (131F).

Ø Komponen utama LPG (Liquified Petroleum Gas): propan dan butan (etana dan pentan dalam jumlah kecil)

Ø Kegunaan LPG (Liquified Petroleum Gas) : bahan bakar rumah tangga dan industri, bahan bakar motor

bakar, (propan mempunyai angka oktan 97, diperlukan perbandingan kompresi tinggi, 10:1), bahan baku

petrokimia.

nsin

Bensin merupakan campuran kompleks yang terutama terdiri dari senyawa-senyawa HC, yang mempunyai titik

didih ASTM sekitar 40-180C, dan digunakan sebagai bahan bakar mesin motor bakar. bensin motor dibagi lima

kelas berdasarkan volatilitasnya, A,B, C,D, dan E (ASTM D 439-89). Spesifikasi ini menetapkan karakteristik

bensin motor untuk digunakan di daerah-daerah dengan kondisi operasi yang berbeda-beda.

Ø Komponen utama bensin adalah n-heptena (C7H16) dan isooktana (C8H18). Kualitas bensin ditentukan oleh

kandungan isooktana (bilangan oktan). Bilangan oktan untuk n-heptana = 0 dan isooktana = 100.

Ø Fungsi kandungan isooktana pada bensin:

1.Mengurangi ketukan (knocking) pada mesin

2.Meningkatkan efisiensi pembakaran sehingga energi yang dihasilkan lebih besar.

Ø Bilangan oktan bensin dapat ditingkatkan dengan:

1.Memperbesar kandungan isooktana

2.menambah zat akditif antiketukan (TEL, MTBE dan etanol).

*Tetraethylleed (TEL) Pb(C2H5)4

Untuk mengubah Pb dari padat ke gas ditambahkan zat adiktif lain yaitu etilen bromida (C2H5Br) yang

nantinya akan bereaksi membentuk uap PbBr2. Namun Pb nantinya dapat membahayakan kesehatan karna

merupakan logam berat.

Methyl Tertier Buthyl Ether (MTBE)

Memiliki bilangan oktan 118, dan lebih aman disbanding TEL karena tidak mengandung logam berat namun

tetap berpotensi mencemari lingkungan karena sulit diuraikan Mikroorganisme.

*Etanol

Memiliki bilangan oktan 123 dan lebih unggul disbanding TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dan

mudah diuraikan mikroorganisme. Selain itu bahan baku untuk membuat etanol juga dari fermentasi tumbuh-

tumbuhan yang melimpah dialam dan dapat dibudidayakan.

4.3 Bahan Bakar Jet (AVTUR)

Avtur adalah campuran senyawa hidrokarbon yang digunakan sebagai bahan bakar mesin turbin atau mesin jet

penerbangan. Mesin jet penerbangan bekerja dari suhu kamar sampai suhu sangat rendah -70C (-90F), fraksi

solar dan bensin tidak dapat dipakai. Bahan bakar yang paling cocok adalah kerosin, Fraksi kerosin terbatas dari

hasil kilang sehingga disamping fraksi kerosin di dalam bahan bakar jet juga ikutkansertakan fraksi bensin dan

fraksi gas rengkahan yang mendidih dalam daerah didih kerosin (kerosin rengkahan).

Ø Sifat penting : sifat-sifat yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar (penyalaan, stabilitas nyala,

deposit karbon, dll) dan penanganan bahan bakar (pemompaan, pengabutan, penyaringan, dll) terutama pada

penerbangan tinggi.

Ø Kandungan aromat perlu dibatasi sampai 25% untuk mengurangi asap. Kecenderungan pembentukan asap

pada pembakaran senyawa HC menurun menurut: aromat, naften, iparafin, n-parafin.

Bahan Bakar Disel

Bahan bakar diesel: fraksi minyak bumi yang mendidih sekitar 175-370C dan digunakan sebagai bahan bakar

mesin diesel. Mesin diesel bekerja dengan kecepatan maksimum kebih rendah dibandingkan dengan mesin

bensin yang seringkali memiliki kecepatan di atas 4000 rpm. Mesin diesel yang bekerja pada kecepatan antara

500-2500 rpm. Mesin diesel putaran lambat (kecepatan < 500rpm), mesin diesel putaran sedang (kecepatan500-

1200), mesin diesel putaran tinggi (kecepatan >1200 rpm).

Ø Sifat Bahan Bakar Diesel

1) Kualitas penyalaan

2) Volatilitas

3) Viskositas

4) Titik tuang dn titik kabut

5) Kebersihan,

6) Kecenderungan bahan bakar untuk memberikan endapan karbon

7) Kandungan belerang

4.5 Aspal (Bitumen)

Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon dengan sedikit

mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Bitumen atau aspal merupakan campuran hidrokarbon yang tinggi berat

molekul. Rasio persentase antara komponen bervariasi, sehubungan dengan asal-usul minyak mentah dan

metode distilasi. Bahkan, aspal sudah dikenal sebelum awal eksploitasi ladang minyak sebagai produk asal

alam, yang disebut dalam hal ini adalah aspal asli. Bitunie adalah produk alami tidak lagi digunakan dalam

industri. Bitumen diperoleh sebagai produk sampingan dari penyulingan minyak bumi dapat digunakan sebagai

atau mengalami proses fisik dan kimia yang mengubah komposisi dalam rangka untuk memberikan sifat

tertentu. Operasi yang paling umum adalah proses oksidasi

Kegunaan Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Gas

Kegunaan: Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

Gasolin (Bensin)

Kegunaan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia

Kerosin (Minyak Tanah)

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar

industri, umpan proses petrokimia

Solar

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar industry

Minyak Berat

Kegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

Residu

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