Riana Desi Putri.R.

18 / X7

MINYAK BUMI DAN PRODUKNYA Dalam kehidupan kita sehari-hari, peranan minyak adalah penting sekali. Yang mana semua kegiatan, baik itu yang dipakai langsung seperti bahan bakar kendaraan dan kebutuhan rumah tangga, maupun yang dipakai tidak langsung seperti untuk bahan bakar industri. Indonesia sebagai negara berkembang mempunyai beberapa sumber minyak bumi yang cukup memadai, disamping untuk kebutuhan dalam negeri, ada juga yang diekspor dan menghasilkan devisa yang cukup besar bagi negara, walaupun untuk jenis-jenis minyak tertentu masih harus diimpor. Minyak bumi atau Crude oil adalah suatu persenyawaan hidrokarbon dan turunannya yang dapat berupa fase gas, cair atau padatan. Bagaimana sebenarnya minyak bumi itu tercipta, dan di mana pasti sumbernya. Kedua hal tersebut hingga kini masih merupakan rahasia bagi manusia. Berbagai usaha dan penelitian terus dilakukan oleh para ahli untuk menyingkapkan tabir rahasia tersebut. Kegiatan dalam rangkaian pencarian minyak adalah membuat peta topografi, penyelidikan geologi permukaan bumi dan geofisika, pengambilan sampel batu-batuan, penetapan lokasi pemboran, pemboran dan produksi. Kegiatan pemboran memerlukan biaya yang sangat tinggi / mahal untuk biaya peralatan dan pembangunan prasarana lainnya. Minyak bumi atau minyak mentah (Crude Oil) yang diperoleh dari sumur eksplorasi tidak bisa langsung dipakai sebagai bahan bakar atau sumber energi lainnya sebelum diolah terlebih dahulu. Pertama-tama minyak bumi dikumpulkan dalam tangki penyimpanan sambil memisahkan gas dan air yang terbawa dari sumur. Kemudian minyak tersebut dipindahkan dengan melalui jaringan pipa atau dengan kapal tanker ke unit pengolahan.

Kita sering mendengar nama-nama produk seperti minyak tanah, bensin, solar, LPG, oli atau pelumas dan lain-lainnya yang dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Minyak bumi diproses di unit pengolahan untuk mendapat bermacam-macam produk yang sesuai dengan syarat-syarat penggunaannya. Pada tahap pengolahan pertama, minyak mentah tersebut dipisahkan sesuai dengan titik didih dalam pabrik penyulingan (Distilation Unit). Fraksi yang paling ringan adalah gas, yang dapat dipakai sebagai bahan bakar, atau untuk diolah lebih lanjut. Fraksi kedua adalah nafta yang dapat dijadikan bahan dasar untuk bensin atau premium, atau bisa dipakai untuk bahan dasar industri petrokimia. Fraksi ketiga, yang termasuk fraksi tengah (middle distilate), dapat dipakai sebagai bahan dasar untuk kerosine, bahan bakar pesawat jet, dan solar. Fraksi berikutnya adalah fraksi yang terberat, yang dinamakan residu, dapat dijadikan bahan dasar bahan bakar ketel uap atau untuk diolah lebih lanjut. Pada umumnya pengolahan tahap pertama dianggap belum mencukupi syarat-syarat pemakaian, oleh karena itu perlu diolah lebih lanjut. Proses selanjutnya adalah distilasi hampa untuk residu, proses konversi (perengkahan, reformasi, alkilasi, polimerisasi), treating dan pencampuran (blending). Proses pengolahan minyak bumi terdapat diberbagai negara maju atau negara berkembang. Di Indonesia, unit pengolahan minyak bumi yang dikelola oleh PT Pertamina adalah di Pangkalan Brandan, Dumai, Plaju/Sungai Gerong, Balongan, Cilacap, Balikpapan dan Sorong. MINYAK BUMI Sejarah dan Terdapatnya Minyak Minyak bumi atau minyak mentah, untuk selanjutnya disebut crude oil adalah suatu cairan emas hitam yang terdapat dalam perut bumi pada lapisan-lapisan tanah dari beberapa meter sampai ribuan meter. Crude oil adalah suatu persenyawaan hidrokarbon yang dapat berupa fase gas, cair atau padatan.

Bagaimana sebenarnya minyak bumi itu tercipta, dan di mana pasti sumbernya. Kedua hal tersebut hingga kini masih merupakan rahasia bagi manusia. Berbagai usaha dan penelitian terus dilakukan oleh para ahli untuk menyingkapkan tabir rahasia tersebut, baik berdasarkan ilmu kimia, aktivitas radio maupun ilmu bakteri. Menurut salah satu teori dari ahli geologi, terbentuknya crude oil adalah karena adanya planktonplankton atau organisme kecil yang hidup di laut. Fosil-fosil yang mengendap di dasar laut dan tertimbun lapisan tanah secara terus-menerus. Karena proses alami dalam waktu ribuan tahun, plankton-plankton tersebut membentuk senyawa hidrokarbon. Adanya perobahan geologi atau lapisan tanah mengakibatkan persenyawaan hidrokarbon tersebut sering berpindah atau bergeser, bahkan terjadi perembesan ke permukaan bumi. Kegiatan dalam rangkaian pencarian minyak, pertama-tama didahului dengan membuat peta topografi dari wilayah yang akan diselidiki. Kemudian penyelidikan geologi permukaan bumi dan geofisika terhadap keadaan bumi di bawah tanah (penyelidikan seismik). Selanjutnya pengambilan sampel batu-batuan, dan penetapan lokasi pemboran. Kegiatan pemboran memerlukan biaya yang sangat tinggi / mahal untuk biaya peralatan dan pembangunan prasarana lainnya. Suatu usaha pemboran dikatakan berhasil bila terdapat indikasi indikasi minyak berupa kepingan-kepingan batu atau tanah yang terbawa oleh lumpur dari dalam sumur ke atas permukaan. Tahap pekerjaan selanjutnya adalah produksi. Minyak dan gas dialirkan atau dipompakan ke atas disalurkan ke pipa untuk ditampung di tempat yang sudah disediakan. Di Sumatera Selatan, perembesan minyak pertama kali diketemukan di suatu tempat kira-kira 75 km dari Prabumulih pada tahun 1893. Dan baru pada tahun 1905 dilakukan eksploitasi oleh BPM. Selanjutnya diketemukan sumur minyak lainnya di daerah Riau, Sumatera Utara, Kalimantan Timur dan lain-lainnya.

Dengan adanya perkembangan teknologi, bukan saja di daratan, tetapi di lautanpun crude oil bisa diproduksi, seperti di lepas pantai Laut Jawa, Kalimantan Timur dan lain-lainnya. Crude oil didapatkan dari perut bumi dengan jalan dipompakan atau keluar sendiri karena adanya tekanan gas yang besar di dalamnya. Crude oil yang didapat dari sumur-sumur masih bercampur dengan air, garam-garaman, dan lumpur-sedimen. Banyaknya air dan zat lain tersebut biasanya tergantung dari sumur mana minyak tersebut diproduksi. Pengertian dasar Definisi, menurut ASTM D 4175 : Crude Oil atau Crude Petroleum atau Minyak Bumi adalah suatu campuran hidrokarbon yang terbentuk secara alamiah, pada umumnya dalam fasa cair, termasuk di dalamnya ada kandungan senyawa sulfur, nitrogen, oksigen, logam dan elemen lainnya. b. Sifat visual : - Crude Oil yang keluar dari berbagai sumur biasanya mempunyai sifat yang berbeda. Pada umumnya crude berwarna mulai dari kehijauan, hijau-coklat, coklat tua, sampai hitam gelap. - Konsistensi crude pada suhu kamar adalah mulai dari cairan yang mudah mengalir sampai yang sangat kental, dan sampai berbentuk semi solid atau solid (padatan). - Crude mempunyai bau yang kharakteristik, ada yang aromatis dan ada yang berbau tidak enak (merangsang). Komposisi Crude Oil Perbedaan appearance dan sifat-sifat crude karena adanya perbedaan komponen atau struktur molekul dan senyawa kimia yang terkandung di dalamnya.

Persenyawaan kimia dalam Minyak Bumi : Senyawa yang dikehendaki adalah senyawa hidrokarbon ( HC, C1 C60) : Parafin, Naften dan Aromat. Senyawa yang tidak dikehendaki adalah senyawa non hidrokarbon, seperti senyawa sulfur, nitrogen, oksigen, logam dan garam-garaman. Senyawa non hidrokarbon dikatakan sebagai senyawa pengganggu (impurities), oleh sebab itu harus dihilangkan atau diturunkan kadarnya. Proses untuk menghilangkan impurities disebut proses treating. Susunan kimia dari crude terdiri dari unsur-unsur : - Karbon (C) : 83 87 % - Hidrogen (H) : 10 14 % - Sulfur (S) : 0.05 6.0 % - Oksigen (O) : 0.05 1.5 % - Nitrogen (N) : 0.01 1.0 % Sedangkan logam-logam yaitu Vanadium (V), Nikel (Ni), Besi, (Fe), Chrom (Cr), dan lainlainnya, yang jumlahnya < 0.02 %. Di dalam crude terdapat juga garam-garaman, pada umumnya bisa larut dalam air seperti NaCl, MgCl2, CaCl2 dan lain-lainnya yang disebut Salt Water. Untuk mengetahui unsur-unsur tersebut di atas, crude harus dianalisa dan dievaluasi di laboratorium perminyakan. Perbedaan struktur molekul dari senyawa hidrokarbon antara lain disebabkan oleh :

a. ukuran molekul : perbandingan banyaknya karbon dan hydrogen b. tipe molekulnya : susunan unsur karbon dan hydrogen Menurut susunan molekulnya, golongan senyawa hidrokarbon dikelompokkan sbb : a. Parafinik (Alkana) : CnH2n+2 Adalah persenyawaan hidrokarbon jenuh dengan rantai atom C terbuka, contohnya : CH4 = metana C9H20 = nonana C2H6 = etana C10H22 = dekana C3H8 = propana C11 H24 = undekana C4H10 = butana C16 H34 = heksadekana (setana) C5H12 = pentana C20 H42 = eikosana C6H14 = heksana C31 H64 = hentriakontana C7H16 = heptana C60 H122 = heksakontana C8H18 = oktana C61 H124 = doheksakontana Terdiri dari normal parafin dan parafin cabang (isomer) b. Naftenik (Sikloparafin) : CnH2n Adalah persenyawaan hidrokarbon jenuh dengan rantai atom C tertutup, contohnya : C3H6 = siklo propana C5H10 = siklo pentana C4H8 = siklo butana C6H12 = siklo heksana Terdiri dari normal naften (mononaften dan polinaften) dan naften cabang

c. Aromatik : CnH2n-6 Adalah persenyawaan hidrokarbon jenuh dengan satu inti benzena atau lebih, contohnya : C6H6 = benzena C8H10 = naftalena C6H5CH3 = metil benzena C6H5CH2CH3 = etil benzena Terdiri dari normal benzena (monobenzena, monoaromat dan polibenzena, poliaromat) dan benzena cabang. d. Olefin : CnH2n Adalah persenyawaan hidrokarbon tidak jenuh dengan rantai atom C terbuka yang dalam struktur molekulnya terdapat ikatan rangkap dua diantara dua atom C yang berdekatan. Contohnya : C2H4 = etilena C3H6 = propilena C4H8 = butilena Hidrokarbon tidak jenuh terdiri dari normal olefin dan olefin cabang alkil. Senyawa olefin biasanya tidak ada dalam minyak bumi, karena susunan komponen tersebut tidak stabil. Sifat, susunan atau komposisi kimia dalam crude memegang peranan untuk merencanakan tipe unit pengolahan yang dipersiapkan serta produk apa saja yang dapat dihasilkan. a. Paraffinic Crude :

- Mempunyai berat jenis yang rendah - Susunan hidrokarbonnya bersifat parafinik, mengandung kadar parafin wax yang tinggi dan sedikit mengandung komponen asphaltic. - Menghasilkan bensin dengan kualitas kurang baik karena mempunyai angka oktan yang rendah - Menghasilkan kerosine, solar dan wax yang bermutu baik. b. Naphthenic Crude : - Mempunyai berat jenis yang tinggi - Susunan hidrokarbonnya bersifat naftenik, sedikit sekali mengandung kadar parafin dan mengandung komponen asphaltic. - Menghasilkan bensin dengan kualitas baik karena mempunyai angka oktan yang tinggi - Menghasilkan kerosine yang kurang baik, solar bersifat medium sampai kurang baik. - Dapat diproses untuk pembuatan asphalt dan fuel oil c. Mixed base : - Mempunyai berat jenis diantara kedua jenis tersebut diatas - Susunan hidrokarbonnya mengandung parafinik, naftenik dan aromatik. - Tipe minyak ini dapat diproses menjadi berbagai jenis produk minyak, tergantung dari tipe unit pengolahannya. Fraksi-fraksi dalam crude sering mengandung komponen-komponen dari tipe campuran, antara lain sebagai naften atau aromatik dengan rantai samping parafin yang panjang.

Beberapa crude mengandung aromatik dalam fraksi ringannya, tetapi banyak mengandung parafin dalam fraksi beratnya. Selain mengandung fraksi-fraksi yang bisa didistilasi untuk mendapatkan bahan bakar, di dalam crude terdapat fraksi yang tidak bisa didistilasi walaupun dengan proses pada tekanan rendah. Fraksi yang tidak bisa didistilasi ini memiliki berat molekul > 2000, dan dibedakan berdasarkan kelarutan terhadap pelarut tertentu, yaitu : Maltenes : - senyawa ini larut dalam normal Heptane - memiliki struktur parafinik. Asphaltenes : - Senyawa ini tidak larut dalam n-Heptane, tetapi larut dalam Benzene - memiliki struktur aromatik dengan kadar carbon tinggi dan hidrogen rendah - menyebabkan crude dan produk residu berwarna gelap Impurities Impurities adalah merupakan kandungan yang tidak diinginkan, yang dapat merusak atau meracuni unit proses pengolahan maupun dalam penggunaan BBM. Impurities dalam crude seperti S, N, O, logam dan garam-garaman terdapat dalam seluruh fraksi minyak, tetapi konsentrasinya meningkat ke arah fraksi berat. Walaupun kandungan impurities dalam minyak relatif kecil, tetapi pengaruhnya cukup berarti. Kandungan asam dan merkaptan bersifat korosif. Adanya sodium, vanadium dan nickel dapat merusak katalis dalam proses pengolahan. Dan pada finish products adanya impurities dapat menyebabkan off spec produk tersebut.

Senyawa Sulfur (Sulphur, belerang) : Senyawa sulfur terdapat dalam semua fraksi minyak, meskipun konsentrasinya berbeda. Umumnya minyak dengan berat jenis lebih besar mengandung senyawa sulfur yang lebuh besar pula. Senyawa sulfur bersifat korosif dan baunya tidak sedap. Contohnya : - H2S (Hydrogen Sulphide) berbentuk gas - CH3SH (Methantiol) berbentuk gas - Mercaptane Sulphur : R-SH, dari C2 sampai C5 terdapat dalam fraksi gasoline sampai solar. - Thiofan dan Thiofen : sulfur yang terikat senyawa siklo dengan C5 - Disulfide RSR, Disulphide RSSR, dan lain-lainnya. Senyawa Nitrogen, N : Senyawa Nitrogen biasanya terdapat dalam struktur aromatik, yang makin besar konsentrasinya dengan semakin beratnya fraksi dalam crude. Senyawa nitrogen menyebabkan warna gelap kehijauan pada crude, merupakan racun terhadap katalis, dan mengakibatkan warna yang tidak stabil pada produk kerosine atau avtur, walaupun dapat menaikkan angka oktan pada produk gasoline. Contoh : senyawa pyridine dan Quinoline Senyawa Oksigen, O : Di dalam minyak senyawa oksigen biasa berbentuk resin, phenol dan asam organik.

Resin menyebabkan ductility asphalt yang baik, tetapi tidak diinginkan dalam produk medium distilat. Sedangkan asam organik / phenol mempunyai sifat korosif dan bau yang tidak sedap. Asam organik biasanya dalam bentuk senyawa asam naftenik. Phenol dapat juga sebagai anti oksidan.

PRODUK-PRODUK PETROKIMIA Industri Petrokimia: 1. Industri Petrokimia Hulu: industri yang menghasilkan produk petrokimia yang berupa produk dasar/primer dan produk antara atau produk setengah jadi (masih merupakan bahan baku untuk produk jadi) 2. Industri Petrokimia Hilir: Industri yang menghasilkan produk petrokimia yang sudah berupa produk akhir dan/atau produk jadi.

PRODUK PETROKIMIA BERDASARKAN PROSES PEMBUATAN DAN PEMANFAATAN 1. Produk Dasar CO dan H2 sintetik, etilena, propilena, butadiena, benzene, toluena, xilena, dan n-parafin 2. Produk antara Amonia, metanol, carbon black, urea, etil alkohol, etilklorida, cumene, propilena oksida, butil alkohol, isobutilena, nitrobenzena, nitrotoluena, PTA (purified terephthalic acid), TPA (terephthalic acid), DMT (dimethyl terephthalate), caprolactam dan LAB (linear alkyl Benzene).

3. Produk akhir Urea, carbon black, formaldehida, asetilena, poli etilena, poli propilena, poli vinil klorida, poli stirena, TNT (trinitro toluena), poli ester, nilon, poli uretan, LAB-sulfonate (surfactant). 4. Produk Jadi Pada umumnya berupa barang-barang atau bahan-bahan yang banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari di rumah tangga seperti: seperti: plastik-plastik untuk produk elektronik dan telekomunikasi (radio, tv, film, alatalat komputer, kabel telefon) plastik untuk rumah tangga (ember plastik, kantong/karung plastik, botol/kemasan plastik) Plastik untuk industri mobil dan pesawat terbang (bemper mobil, jok/busa mobil dan pesawat, ban mobil dan pesawat) Baju dan kaus kaki, terbuat dari benang poliester dan nilon, ban mobil dari campuran karet dan carbon black sabun bubuk deterjen dibuat dari LAB-sulfonat , dll.