PROSES PEMBUATAN BBM

1.DESTILASI

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 dalamfurnace (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.

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.

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.

4.ALKILASI

Alkilasi 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)

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar

5. TREATING

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :

Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumasDesulfurizing (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. 

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.

KARAKTERISTIK DAN SIFAT-SIFAT BENSIN

Bensin adalah zat cair yang mempunyai kemampuan untuk menguap pada suhu yang rendah. Molekul-molekul pada bensin memiliki kecenderungan untuk lepas dari permukaan lebih besar dibandingkan dengan zat cair lainnya, makin tinggi temperatur maka makin cepat pula molekul-molekul bensin lepas dari permukaannya. Bensin merupakan campuran hidrokarbon yang didapatkan dari penyulingan bertingkat dari minyak bumi dengan proses pemecahan (cracking) fraksi-fraksi berat minyak bumi, gas bumi juga secara sintetik dengan jalan polimerisasi/alkalisasi hidrokarbon. 

Bensin sering juga dinamakan gasoline atau petrol. Bensin untuk kendaraan bermotor dibedakan atas empat tingkat, yaitu :

1)Bensin putih, memiliki kandungan bahan anti ketukan yang rendah. 2) Bensin regular, bensin yang mengandung sedikit tetraethylead,

karena itu bensin regular mempunyai kualitas anti ketukan yang lebih baik dari bensin putih. Bensin ini dapat dipakai untuk semua mesin kompresi tinggi untuk kendaraan traktor dan truk pada kondisi biasa. 

3) Bensin premium dan super premium, mempunyai sifat anti ketukan yang lebih baik (nilai oktannya lebih dari 95) dan dapat dipakai pada mesin kompresi tinggi pada semua kondisi.

4) Bensin premium, super premium maupun bensin regular banyak tersedia pada stasiun pompa bensin sebagai bahan bakar motor.

Sifat penting pada bahan bakar bensin yaitu : 

1) Kecepatan penguapan bensin 

Kecepatan penguapan bensin menyatakan mudah tidaknya bensin itu menguap pada kondisi tertentu, kondisi ini akan terjadi sempurna apabila terdapat oksigen yang cukup. Proses penguapan merupakan akibat dari suatu reaksi yang terjadi pada setiap temperature. Pada saat penguapan molekul-molekul bensin melepaskan diri dari permukaan, makin tinggi temperature, makin banyak molekul yang lepas dari permukaan bensin. Kecepatan penguapan bensin dipengaruhi beberapa hal, yaitu konsentrasi, suhu, tekanan dan luas penampang. 

2) Kualitas Berdetonasi BensinKecenderungan bensin untuk berdentonasi dinilai dari bilangan

oktana. Bilangan oktana bensin ialah bilangan bulat yang terdekat pada persen campuran volume iso-oktana (iso-oktana murni diberi indek 100) dengan heptana normal (heptana normal murni diberi indek nol) yang menyamai sifat-sifat berdetonasi dari bensin yang ingin diketahui bilangan oktananya. Jadi bensin dengan bilangan oktana 80 artinya bensin tersebut mempunyai kecenderungan berdetonasi sama dengan campuran yang terdiri dari 80% volume iso-oktana dan 20% volume heptana normal. Kecenderungan berdetonasi mempunyai peran penting bagi bensin. Pada akhir kompresi, campuran udara bahan bakar di dalam tangki silinder dinyalakan oleh percikan api dari busi. Pembakaran mulai terjadi di sekitar busi. Permukaan api bergerak menyembur ke semua arah dan campuran yang disinggung api segera terbakar. Makin banyak bagian campuran yang terbakar, makin banyak panas terbentuk maka tekanan dan suhu akan naik. Kenaikan suhu dari bagian campuran yang belum dicapai oleh nyala atau permukaan api, pada suatu saat dapat mencapai keadaan kritis dan dapat terbakar sendiri, sehingga mengalami detonasi. Detonasi ini dapat merusak motor terutama torak, batang penggerak, pena engkol dan sebagainya. Untuk mengurangi kecenderungan berdetonasi, di dalam bensin diberi bahan anti ketukan yaitu tetraethyleade.

3) Kadar Belerang Bensin Kadar belerang dalam bensin tidak boleh lebih dari 2% bahkan jika

mungkin harus rendah daro 0,7 %. (BM. Surbhakty : 1978 : 40) 

4) Kadar Damar Bensin Kadar damar pada bensin dapat menimbulkan berbagai kerusakan

diantaranya : a) Dapat menempel kuat diberbagai tempat di dalam motor, misalnya

pada katup-katup, saluran pembuangan dan torak.

b) Menurunkan bilangan oktana pada waktu masih da dalam tangki penyimpanan. Makin lama bensin disimpan makin banyak pembentukan damar. Kadar damar maksimum 10 mg tiap 100 cm3 bensin.

5) Titik Beku Bensin Suhu pada bensin mulai membeku dinamakan titik beku bensin. Bila

di dalam bensin terdapat kadar aromat yang tinggi, maka pada suhu tertentu aromat-aromat itu mengkristal dan saluran-saluran bensin bisa tersumbat. Karena itu motor-motor yang bekerja pada cuaca dingin titik beku bensin harus rendah sekitar -50 oC.

6) Titik Embun Bensin Suhu pada saat uap bensin mulai mengembun dinamakan titik

embun bensin. Penguapan lengkap tetesan bensin dalam saluran isap tergantung pada tinggi rendahya titik embun. Bila titik embun terlalu tinggi, maka tetesan bensin yang belum menguap dalam saluran isap dapat turut masuk ke dalam silinder sehingga pemakaian bahan bakar menjadi boros, karena di dalam silinder terdapat campuran dengan kondisi yang tidak homogen. Hal ini menyebabkan pembakaran berlangsung dengan tidak baik. Banyaknya bensin yang menetes ke dalam ruang engkol melalui cicin torak tergantung titik rendahnya embun ini. Pada umumnya, titik embun bensin motor tidak lebih dari 140 oC.

7) Titik Nyala Bensin Titik nyala bensin berkisar antara -10 oC s/d -15 oC. Titik nyala

bensin merupakan uap bensin terendah yang membentuk campuran sehingga dapat menyala dengan udara apabila terkena percikan api. Titik nyala yang rendah menyulitkan penyimpanan dan pengangkutan. (Anonim :1996 : 1-42) 

8) Berat Jenis Bensin Berat jenis sering dinyatakan dengan skala baume atau skala API.

Masing-masing skala ini dapat dinyatakan sebagai fungsi dari berat jenis pada suhu 60 oF. Berat jenis bensin yang dipakai sebagai bahan baker berkisar dari 0.71-0.76 atau 67-54 oBe atau 67.8-54.7 oAPI (BM. Surbhakty : 1978 : 41).

Bensin merupakan campuran isomer-isomer heptana (C7H16) dan oktana (C8H18) yang dihasilkan dari destilasi langsung minyak bumi, terdiri dari hidrokarbon jenuh (alkana) rantai lurus / bercabang, hidrokarbon rantai tertutup naftalena, sebagian kecil hidrokarbon aromatic dan jarang sekali terdapat hidrokarbon tak jenuh olefin. Akan tetapi jenis senyawa hidrokarbon tersebut tergantung juga dari jenis asal minyak mentahnya.Pada umumnya bensin yang dipasarkan

sekarang ini merupakan hasil campuran dari beberapa komponen bensin hasil destilasi langsung maupun bensin hasil dari proses lanjutan seperti perengkahan reformasi, alkilasi, isomerisasi / polimerisasi. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa komposisi kimia bensin yang dipakai sebagai bahan baker motor terdiri dari hidrokarbon alifatik jenuh / tak jenuh, hidrokarbon siklik ataupun hidrokarbon aromatik. (Semar 1988 : 75).

PENYIMPANAN BENSIN

Banyak faktor yang dapat mempengaruhi kualitas bahan bakar setelah proses pengolahannya selesai sampai dengan digunakan oleh pemakai. Hal ini penyimpanan bahan bakar akan menyebabkan terkontaminasinya bahan bakar tersebut seperti adanya air, logam, asam, dan sebagainya sehingga menurunkan kualitas bahan bakar.

Pengaruh Penyimpanan-Selama penyimpanan pada tangki, kualitas bahan bakar dapat meningkat terutama karena kotoran yang bercampur selama proses dan pengiriman dapat terpisah. Disamping itu air yang ada didalam minyak atau bahan  bakar juga akan terpisah dan mengendap pada bagian bawah tangki sehingga bahan bakar menjadi lebih bersih.

-Kandungan endapan dan air yang di-ijinkan dalam bahan bkar biasanya ditentukan dengan stndard tertentu. Pengujian kandungan endapan dan air dilakukan dengan memakai sampel yang diputar pada gelas yang bersih dan kemudian dilihat endapan dan air yang terkandung didalamnya. Batas kandungan air dan endapan ditentukan dengan standard tertentu, misalnya 0,05% kandungan air dan sedimen  yang dijinkan pada solar.

-Kesulitan yang lain adalah timbulnya oksidasi bila penyimpanannya terlalu lama. Untuk mengatasi ini biasanya dilakukan pembungkusan dengan gas nitrogen

-Kontaminasi mikrobiologi bisa terjadi dalam bahan bakar. Kalau ini sampai terjadi maka akan terbentuk endapan-endapan yang disebabkan oleh proses dari mikrobiologi tersebut seperti terjadinya endapan air dan korosi serta timbul bau yang tidak enak. Lebih-lebih kalau bercampur dengan bahan bakar dan tidak mengendap maka bahan bakar menjadi keruh dan bila dilewatkan filter dapat menyumbat filter. (Kasus solar di UNI SOVYET)

-Pembentukan sludge juga bisa terjadi termasuk pemisahan wax dari solar. Bahan tambah harus diberikan untuk mengatasi maslah endapan ini karena bisa menimbulkan masalah pada mesin.

-Kehilangan akibat penguapan bisa juga terjadi didalam penyimpanan. Penguapan ini disamping merupakan kerugian karena pengurangan juga merupakan polusi lingkungan.

-Oksidasi bisa terjadi selama penyimpanan dan menghasilkan kotoran pada tanki penyimpan. Kotoran ini akan menyebabkan masalah yakni dari kotoran pada pipa, filter, sampai ruang bakar. Adanya TEL pada bahan bakar juga akan membantu terjadinya oksidasi.

Faktor Keamanan selama penyimpanan dan pengiriman-Titik nyala bahan bakar akan sangat mempengaruhi kemudahan bahan bakar untuk terbakar. Solar memiliki titik nyala sekitar 50 derajat selsius sementara bensin memiliki titik nyala yang sangat rendah yakni dibawah nol drajat selsius. Oleh karena itu masalah keselamatan orang dan barang sangat diperlukan untuk dijaga dengan ketat agar tidak terjadi kecelakaan.

-Listrik statis yang timbul  pada bahan bakar juga merupakan bahaya yang bisa menimbulkan kebakaran. Hal ini bisa terjadi terutama kalau terjadi pemompaan dengan kecepatan  tinggi.