5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
1/26
MAKALAH
ANALISIS SIFAT MINYAK BUMI
OCTANE NUMBER
Disusun Oleh:
Andreas Kurniawan 1106052940
Anifah 1106011461
Devi Nathania 1106052985
Mauhibiya Shofa 1106010515
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2014
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
2/26
KATAPENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat
dan rahmat-Nyalah makalah ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Makalah
Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number) ini merupakan salah satu tugas yang
diberikan pada mata kuliah pilihan PENGOLAHAN MINYAK BUMI pada semester 6
ini.
Dalam penyelesaian makalah ini, kami mendapatkan banyak bimbingan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu, sepantasnya jika kami mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Bapak Nelson Saksono yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan
kepada kami untuk menyelesaikan pembuatan makalah ini serta memberikan
pengarahan dan bimbingan kepada kami.
2. Semua pihak yang telah membantu, baik secara langsung maupun tidak langsung,
yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, kami
mengharapkan kritik dan saran yang positif agar makalah ini dapat menjadi lebih baik
dan berdaya guna di masa yang akan datang.
Akhir kata, kami berharap supaya makalah ini dapat menjadi salah satu sumber
referensi ilmiah yang bermanfaat bagi banyak pihak. Terima kasih.
Depok, 11 Maret 2014
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
3/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
1
DAFTARISI
Kata Pengantar .............................................................................................................. 1
Daftar Isi ....................................................................................................................... 2
BAB I Pendahuluan ..................................................................................................... 4
BAB II Metode Analisis ............................................................................................. 5
2.1 Prinsip Dasar .................................................................................................. 5
2.2 Persiapan Materi Uji ........................................................................................ 6
2.3 Prosedur .......................................................................................................... 8
2.4 Kelebihan dan Kekurangan ............................................................................. 16
BAB III.Kesimpulan .................................................................................................... 17
Informasi Tambahan .................................................................................................... 18
Daftar Pustaka .............................................................................................................. 20
Lampiran ...................................................................................................................... 21
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
4/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
2
BABI
PENDAHULUAN
Bensin, atau disebut juga gas (Amerika Serikat dan Kanada), atau petrol
(Inggris) atau benzine(Eropa) merupakan senyawa campuran yang mudah menguap,
hidrokarbon cair dari minyak bumi yang mudah terbakar serta digunakan sebagai
bahan bakar untuk mesin dengan pembakaran internal. Bensin juga sering digunakan
sebagai pelarut minyak dan lemak. Sejatinya bensin merupakan produk sampingan
dari industri minyak bumi (produk utama minyak bumi adalah minyak tanah), akan
tetapi bensin menjadi bahan bakar mobil yang lebih disukai karena energi
pembakarannya yang tinggi.
Bensin merupakan campuran hidrokarbon yang memiliki titik didih di bawah
180oC (355oF) atau, paling banyak, di bawah 200oC (390oF). Konstituen hidrokarbon
dalam rentang didih ini adalah senyawa hidrokarbon yang memiliki 4 sampai 12
atom karbon dalam struktur molekulnya dan dapat diaktegorikan ke dalam tiga jenis
umum, yaitu Parafin (termasuk sikloparafin dan struktur bercabang), Olefin, dan
Aromatik.
Kualitas berbagai bahan bakar minyak bumi tergantung pada
komposisi dan jenis hidrokarbon yang ada dalam campuran. Bilangan oktan (Octane
Number) merupakan salah satu karakteristik dari bahan bakar yang digunakan dalam
mesin dengan memanfaatkan busi seperti bensin dan bahan bakar jet. Bilangan ini
menunjukkan karakteristik antiknocksuatu bahan bakar dan sangat bergantung pada
jenis hidrokarbonnya. Bilangan oktan dari bahan bakar dapat ditingkatkan dengan
penambahan Oxygenatesseperti TEL, MTBE atau TAME. Bilangan oktan dari fraksi
tanpa aditif biasanya disebut sebagai bilangan oktan bersih (clear octane number).
Zat adiktif ini biasanya berbahaya bagi lingkungan. Oleh karena itu metode untuk
meningkatkan bilangan oktan melalui proses seperti Alkilasi dilakukan dalam kilang.
Standar yang ditetapkan di banyak negara dan produsen mobil adalah bahan bakar
dengan bilangan oktan minimum sebesar 95. Di Eropa, bensin untuk kualitas tinggi
harus memiliki bilangan oktan minimal 98.
Penentuan bilangan oktan diperoleh dari dua prosedur pengujian, yaitu dengan
metode pertama yang disebut Motor Octane Number-MON (indikasi kinerja
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
5/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
3
kecepatan tinggi) (ASTM D-2700 dan ASTM D-2723) dan metode kedua yang
disebut Research Octane Number-RON (indikasi kinerja jalan normal) (ASTM D-
2699 dan ASTM D-2722). Perbedaan antara RON dan MON disebut sebagai
sensitivitas. Bagan bakar dengan sensitivitas yang rendah lebih menjanjikan
dibandingkan dengan bahan bakar dengan sensivitas tinggi.
Dalam metode pengujian yang digunakan untuk menentukan sifat antiknock
bensin, perbandingan dibuat antara campuran-campuran dari dua hidrokarbon murni,
n-heptana dan iso-oktana (2,2,4-trimetil-pentana).Iso-oktan memiliki bilangan oktan
100 dan memiliki ketahanan yang tinggi terhadap ketukan, sedangakan n-heptana
memiliki ketahanan yang cukup rendah terhadap ketukan.
Studi ekstensif terhadap bilangan oktan dari masing-masing hidrokarbon murni
telah menghasilkan beberapa aturan umum. Sebagai contoh, parafin normal memiliki
karakteristik ketukan yang paling tidak diinginkan dan hal ini menjadi semakin buruk
dengan meningkatnya berat molekul. Iso-parafin memiliki nomor oktan lebih tinggi
daripada isomer normal yang terkait dan bilangan oktan meningkat dengan
bertambahnya percabangan rantai. Olefin memiliki nomor oktan lebih tinggi
dibandingkan parafin terkait; Naphthan biasanya memiliki sifat yang lebih baik
daripada parafin normal akan tetapi jarang memiliki nomor oktan yang sangat tinggi;
Aromatik biasanya memiliki bilangan oktan cukup tinggi.
Campuran n-heptana dan iso-oktana dapat dijadikan sebagai referensi untuk
peningkatan kualitas bensin dan menyediakan berbagai macam kualitas yang
digunakan sebagai skala antiknock. Misalnya, bensin dengan kemampuan ketukan
yang cocok dengan campuran 90% iso-oktana dan 10% n-heptana memiliki bilangan
oktan 90. Namun, banyak hidrokarbon murni dan bahkan bensin komersial telah
memiliki kualitas antiknockdi atas bilangan oktan 100.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
6/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
4
Gambar 1. Gambaran Umum Produksi Gasolin
(Sumber: The Chemistry and Technology of Petroleum, 4 thEd. James G. Speight)
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
7/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
5
BABII
METODEANALISIS
Berdasarkan ASTM bilangan oktan terbaru (ASTM D 2885 03) yang kami
dapatkan dari Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, maka
metode pengujian standar dalam penentuan bilangan oktan (octan number) dari
penyalaan bahan bakar mesin adalah dengan menggunakan teknik perbandingan
langsung On-Line.
2.1 Prinsip Dasar
Untuk menentukan RON (Research Octane Number) dan MON (Motor
Octane Number) dapat dilakukan dengan memanfaatkan operasi mesin CFR
standar yang disesuaikan dengan kondisi pengujian, serta dengan menggunakan
siklus yang berulang secara otomatis yang dapat membandingkan karakteristik
ketukannya dengan ketukan bahan bakar referensi dimana bilangan oktannya telah
diketahui. Perbedaan karakteristik ketukan (knock) dapat diukur sebagai
perbedaan intensitas pada rasio kompresi yang sama atau perbedaan rasio
kompresi pada intensitas sama. Sampel masuk ke dalam mesin karburato CFR,
kemudian bahan bakar referensi juga dimasukan pada mesin tersebut. Setelah itu
sistem kontrol akan melihat perilaku kedua bahan bakar tersebut dari beberapa
variable uji. Rasio bahan bakar-udara ditambahkan untuk menambah intensitas
knockbahan bakar.
1. Metode ini mencakup penentuan online kuantitatif dengan perbandingan
langsung dari perbedaan rating knock (ketukan mesin) atau delta bilangan
oktan dari sampel percikan bahan bakar mesin dengan bahan bakar
referensinya.
2. Metode ini mencakup metodologi untuk mendapatkan bilangan oktan
menggunakan delta bilangan oktan yang sudah diukur dan bilangan oktan dari
bahan bakar referensi.
3. Bahan bakar yang menjadi referensi harus memiliki perbandingan yang sama
dengan sampel yang akan diukur.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
8/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
6
4. Metode tes ini memanfaatkan unit pengetesan knock atau sistem analis
otomatis yang menghubungkan kontrol komputer dari berbagai macam mesin
CFR dengan alat yang digunakan di metode tes D 2699 dan D 2700.
i. Pengukuran knockberdasarkan operasi dari kedua jenis bahan bakar di
rasio udara-bahan bakar spesifik yang menghasilkan intensitas knock
paling banyak.
ii. Perbedaan yang didapatkan lalu diukur untuk melihat positif atau
negatif nya delta bilangan oktan sampel dari perbandingan dengan
bahan bakar referensi yang dibandingkan di rasio yang sama.
iii. Perbedaan yang didapatkan digunakan untuk melihat positf atau negatif
delta bilangan oktan sampel dari bahan bakar referensi yang
dibandingkan pada intensitas knockyang sama.
5. Metode ini digunakan terbatas untuk bilangan oktan penyalaan bahan bakar
mesin 78-102.
6. Perbedaan bilangan oktan antara sampel dan bahan bakar referensi dibatasi
oleh spesifikasi ditentukan dari standar dan prototipe bahan bakar.
7. Spesifikasi untuk seleksi, preparasi, penyimpanan, dan pembagian dari
standar dan prototipe bahan bakar sudah disediakan. Prosedur untuk
menentukan bilangan oktan juga sudah dicantumkan.
8. Kondisi operasi semua dalam unit SI. Nilai yang ada didalam tanda kurung
berarti dalam satuan inch-pound. Pengukuran standarisasi mesin CFR
selanjutnya dinyatakan dalam inch-pound.
9. Dalam standar ini tidak dijelaskan mengenai keamanan, pengguna diharapkan
bertanggung jawab terhadap keamanan prosedure pengukuran ini. Silahkan
melihat section 8 dan annex A1 untuk panduang bahan-bahan berbahaya.
2.2 Persiapan Materi Uji
1. Peralatan
Metode tes ini menggunakan sistem pengukuran analitis multi komponen
(AMS). Sistem ini juga dilengkapi oleh mesin tes knockyang bekerja dengan
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
9/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
7
mengukur lalu mengirimkan sinyal yang merepresentasikan O.N. Berikut
adalah peralatan yang digunakan berdasarkan ASTM D 288503.
i. Sebuah mesin CFR untuk tes knock digunakan untuk menentukan
R.O.N dan M.O.N. Peralatan unit tes knockadalah sebagai berikut:
1. CFR F-1 untuk pengukuran R.O.N.
2. Model CFR F-2 untuk pengukuran M.O.N.
3. Instrumentasi untuk pengukuran knock, suhu atau variabel unit
yang sudah dipilih oleh sistem manufaktur.
4. Instalasi AMS membutuhkan beberapa jenis komponen dan alat
untuk menyatukan perlengkapan kritikal atau ekuivalen untuk
melengkapi unit kerja.
5. Alat untuk menyesuaikan mesin rasio kompresi dan mekanisme
untuk pengukuran relatif saat nilai O.N. bergantung pada
perbedaan mesin rasio kompresi.
ii. Alat kontrol otomatis untuk menyesuaikan dan mengawasi variabel
operasi kritikal diperlukan. Variabel dan kondisi yang ditangani oleh
alat kontrol otomatis adalah :
1. Mekanisme untuk rasio bahan bakar-udara dan menentukan
kondisi yang dapat menghasilkan K.I tertinggi. Bisa ditentukan
dengan teknik ekuilibrium atau dinamik.
2. Penyetelan bilangan oktan untuk mengkonversi signal variabel
menjadi sinyal nilai O.N.
3. Control waktu untuk perpindahan bahan bakar dan fungsi
pengukuran untuk menemukan spesifikasi operasi dari metode
tes.4. Sensor yang sesuai untuk mengawasi kondisi operasi dan sistem
keamanan dari sistem tes.
5. Sistem sampel digunakan untuk menyediakan sampel secara
kontinu dan dapat menangani sampel yang tidak dipakai.
6. Alat untuk memperlakukan aliran sampel untuk menghilangkan
air dan unsur-unsur yang tidak diperlukan sehingga sesuai dengan
yang disarankan.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
10/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
8
7. Tangki penyimpanan dan alat-alat yang digunakan untuk
menyimpan dan menyediakan material CRF.
2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam metode pengujian ini terdiri dari reagen dan
material-material yang dijadikan sebagai referensi.
Cairan pendingin jaket silinder
Engine Crankcase Lubricating Oil
Bahan bakar standar
Bahan bakar prototype
Paired Check Fuels
Paired Quality Control Fuels
Bahan bakar referensi primer
3. Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel yang akan diuji dapat dilakukan dengan cara-cara
sebagai berikut,
Mengumpulkan sampel stream untuk analisis on-line.
Mengumpulkan sampel stream dan kemudian diolah untuk
selanjutnya dikirim ke mesin carburetor CFR. Hal ini dilakukan untuk
meminimalisir kontak langsung dengan cahaya dalam bentuk apapun.
Mengumpulkan dan menyimpan bahan bakar sampel ke dalam
kontainer tidak tembus pandang untuk meminimalisir kontak langsung
dengan emisi sinar UV.
2.3 Prosedur
1. Memeriksa kinerja dari AMS pada interval yang sesuai dengan sistem mutu
pengguna atau setelah pemakaian alat yang dapat mempengaruhi kinerja
sistem pengukuran. Operasikan sistem dengan menggunakan bahan bakar
paired check untuk menentukan apakah AMS menghasilkan nilai O.N. yang
benar dan melakukannya dengan stabilitas sistem yang sesuai
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
11/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
9
2. Tampilkan pemeriksaan kualifikasi dengan pengoperasian AMS di bawah
kondisi standar yang telah dispesifikasikan untuk metode ini. Periode waktu
yang sama pada saat pengoperasian untuk tiap-tiap bahan bakar harus
digunakan. periode waktu yang pengoperasioan untuk tiap-tiap bahan bakar
harus selama 4 menit atau lebih.
3. Menentukan nilai rata-rata O.N.
4. Menentukan kualifikasi keakuratan sistem (lihat ASTM D 2885 03)
5. Menentukan taksiran stabilitas sistem (lihat ASTM D 2885 03)
6. Untuk prosedur pengoperasian yang lebih detail harus disesuaikan dengan
rekomendasi perusahaan AMS.
Penghitungan Delta Octane Numberdan Octane Number
Perhitungan O.N meliputi tanda perbedaan intensitas ketukan atau rasio sinyal
kompresi diantara acuan bahan bakar (standar atau prototype) dan aliran sample
bahan bakar dankemudian pembagiannya oleh range yang tepat.
1. Perbedaan Intensitas Ketukan pada sebuah Rasio Kompresi yang Konstan
O. N = (K.I acuan K. I sample)Range (K. I Octane )
Dimana K.I acuan adalah Intensitas Ketukan dari acuan
K.I sample adalah Intensitas Ketukan dari sample
Contoh perhitungan:
Diketahui sebagai berikut
K.I. acuan bahan bakar = 50
K.I sample bahana bakar = 57
Range (K.I/Octane) = 20
Maka . =()
2= 0,35
2. Perbedaan Rasio Kompresi pada Intensitas Ketukan yang Konstan
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
12/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
10
O. N =(C.R. sample C. R acuan)
Range (C. R Octane )
Dimana C.R acuan adalah Rasio Kompres dari acuan
C.R sample adalah Rasi Kompresi dari sample
Contoh perhitungan:
Diketahui sebagai berikut
C.R acuan bahan bakar = 756
C.R sample bahana bakar = 764
Range (C.R/Octane) = 14
Maka . =(646)
14= +0,57
Octane Number menggunakan ukuran delta octane number dan ocatane number dari
perbandingan bahan bakar acuan
Octane number dihitung dengan formula berikut:
O.N aliran sample= O.N+ perbandingan O.N bahan bakar acuan
Pengujian Pengukuran Sistem Kontrol Kualitas Secara Analitik
1. Mengkonfirmasi operasi dari sistem pengukuran secara analitik dan kualitas
CRF dengan mengukur delta octane number diantara CRF dan bagian control
kualitas bahan bakar setidaknya minimal satu kali dalam smeinggu atau ketika
CRF digunakan.
Pengujian control kualitas ditujukan untuk memonitoring dan
mengkonfirmasi kestabilan seluruh sistem pengukuran O.N sepanjang waktu,
hal ini ditujukan sebagai sebuah tambahan pendukung untuk sistem kualifikasi
pemeriksaan akhir dan tidak dapat digunakan untuk mengganti sistem kualifikasi
pemeriksaan akhir.
2. Menunjukkan pengujian control kualitas dengan operasi AMS dibawah kondisi
standar sebagaimana khususnyanya pada sebuah metode. Menggunakan periode
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
13/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
11
waktu operasi yang sama untuk setiap bahan bakar. Periode waktu untuk
operasi untuks etiap bahan bakar adalah selama 4 menit atau lebih lama.
3. Rangkaian AS antara CRD dan bagian dari control kualitas bahan bakar sampai
pada minimum dua siklus selesai. Sbeuah siklus lengkap terdiri dari satu periode
operasi ada satu bahan bakar (CRF), diikuti dnegan satu peirode pada bahan
bakar kedua (sebagian dari control kualitas bahan bakar),
4. Penentuan rata-rata O.N dan Jangkauan
1. Menyusun dalam bentuk table nilai O.N termasuk tanda aljabar
yang tepat
2. Menghitunga rerata O.N dengan tanda aljabar yang tepat
3. Menghitung range data dengan menggunakan rumus berikut:
Range Data= O.N maksimu O.N minimum
5. Menggunakan Grafik control yang tepat atau teknik yang sebanding dengan
cara statistic untuk menaksis O.N rata-rata dan range nilai relative untuk
menentukan nilai-nilai perkiraan untuk pasangan control kualitas bahan bakar.
Jika sebuah situasi diluar statistic terdeteksi, perikasapengukuran sistem operasi
secara analitik dan kualitas CRF untuk mengetahui penyebab dasar. Grafik
control yang tepat adalah I/MR-2 untuk O.N rata-rata dan jarak grafik untuk
jangkauan.
Presisi dan Ketidakpastian
1. Batas untuk dapat diulang Kembali (Repeatability)
O.N untuk RON: 0,2
O.N untuk MON: 0,3
Batas di atas diestimasi dari program 3 R( dari ASTM RR:133:D20-1330) dandapat digunakan sebagai pendekatan batas untuk dapt diulang kembali
sebegaimana telah ditentukan oleh ASTM untuk mengukur O.N
2. Batas untuk dapat Dihasilkan Kembali (Reproducibility)
2.1. Dalam tujuan aplikasi online dari metode uji ini, dimana O.N ganda dirata-rata
untuk mendapatkan sebuah FPAPV( Flow-Proportionaed Average Property
Value) untuk nilai O.N dari sebuah penawaran atau kumpulan produk, batas
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
14/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
12
untuk dapat dihasilkan atau diproduksi kembali ditetapkan oleh ASTM, untuk
O.N individu, hasil pada pasangan bahan bakar yang sama adalah kegunaan
yang kecil karena penawaran sama akan membutuhkan uji dari sistem
pembanding yang lain menggunakan bahan bakar yang tepat sam. Oleh karena
itu, untuk membuat perbnadingan perbedaan yang berarti antara dua nilai O.N
dihasilkan oleh dua darisistem opersi yang berbeda. Semua metric yang lebih
berguna kemapuan dihasilkannya kembali O.N-bar dimanakemudian dihitung
dari nilai unit O.N sebanyak n yang dihasilkan dari sistem dibawah kondisi
masih dapat diulang.
2.2. Pengguna disarankan untuk berkonsultasi dan mengacu pada appendix dari
metode uji untuk deskripsi detail tentnag bagaimana mengestimasi variable
berhubungan degan FPAPV untuk ocatane number dari sebuah penawaran atau
sekumpulan material yang didapatkan menggunakan metod euji dan Latihan
D.6624
Informasi Hazard
Dalam kinerja dari method uji ini ada beberapa potensi hazard untuk personal.
Klasifikasi dari haard yang ditimbulkan dituangkan dalam beberapa peringatan yaitu:
1. Material yang Mudah Terbakar dari Asap berbahaya
Sumber hazard: Mesin minyak pelumas
2. Mudah Terbakar. Asap atau gas berbahaya jika terhirup. Gas atau asapa dapat
menyebabkan kebakaran
Sumber hazard: Bahan bakar uji, oksigen, ptototype bahan bakar, aliran sample
bahan bakar, bahan bakar standar.3. Beracun. Menjadi fatal jika terhirup atau tertelan
Sumber hazard: Campuran anti beku, antibeku dari glycol, Pendingin
terhalogenasi, Pelarut terhalogenasi,Timbal organometal atau mangan.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
15/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
13
Standarisasi dan Prototipe Penyimpanan dan Penangan Bahan Bakar
Standarisasi bahan bakar harus memenuhi beberapa ketentuan sebagimana yang telah
disebutkan dalam bagian-bagian sebelumnya, dimana untuk menghindari adanyakontaminasi atau komponen yang hilang dari waktu awal pennyimpanan sampai
akhirnya digunakan.
Kondisi standar bahan bakar agar memenuhi ketentuan AMS (Analytical measurement
system) dimana kondisi ini untuk memisahkan antara air dan partikel-partikel lain. Oleh
karena itu dibutuhkan alat dan sistem, antara lain:
a. Bulk Storage VesselBulk storage vessel harus memiliki volume yang sesuai atau besar sehingga
nantinya bahan bakar dapat mudah dipisahkan apabila ingin di pindahkan ke
working container untuk proses shipping. Sehingga pada saat proses shipping,
bilangan oktan ARV (Accepted Reference Value) tetap terjaga dan dapat tetap
digunakan di mesin dalam rentang waktu tertentu. Vesselini menjaga pula agar
bahan bakar tidak mengalami vapor loss ataupun hamparan cahaya secara
langsung karena bahan bakar mudah terbakar.
Bulk storage vessel harus memenuhi beberapa kondisi:
i. Bersih, kering, dan bersih dari segala kontaminasi yang dapat
terlarut kedalam hidrokarbon.
ii. Memastikan fasilitas mixing merupakan bagian dari vessel.
iii. Dalam pengisian bulk storage harus dimulai dari bagian bawah
sehingga tidak terjadi gelembung dan flash.
iv. Pengisisan vessel hanya sekitar 90% volumenya untuk
menghindari kelebihan volume uap.
v. Volume yang tersisa di vessel dihubungkan dengan working
containers apabila terjadi kenaikan tekanan uap
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
16/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
14
b. Working ContainersMemastikan volume working containers cukup untuk digunakan untuk
menjamin prototipe bahan bakar pada sistem analisis dan yang di ambil kedalam
flush volumebahan bakar yang akan dikonsumsi dalam memulai sistem. Serta
mensetting sistem analisi dan me-running berbagai jenis sample. Container
penyimpanan bahan bakar harus disimpan tanpa adanya vapor loss ataupun
hamparan terhadap cahaya. Kondisi working containers harus bersih, kering,
dan bersih dari segala kontaminasi yang dapat terlarut kedalam hidrokarbon.
Working containersjuga harus selalu dicheck apakah terdapat kebocoran.
c. Fuel DispensingFuel dispensing memerlukan metode dimana dalam memindahkan bahan bakar
dari bulk receiver menuju working container tidak berdampak pada kualitas
bahan bakar.
Langkah-langkah yang perlu diperhatikan :
i. Mendinginkan bahan bakar standar dan working containers
dibawah suhu 10C (50F) sebelum mereka diisikan.
ii. Flush sistem fuel dispensing dengan volume yang cukup untuk
memastikan tidak ada bahan bakar yang terkontaminasi dari
residu bahan bakar didalam sistem.
iii. Dalam pengisian bulk storage harus dimulai dari bagian bawah
sehingga tidak terjadi gelembung dan flash.
iv. Pengisisan vessel hanya sekitar 90% volumenya untuk
menghindari kelebihan volume uap.
v. Mengisi working containers tanpa interupsi dan menutup segera
mungkin setelah di isikan dan memberi nomor dalam urutan.
vi. Jangan mengisi 8-12 L volume terakhir dari bahan bakar standar.
vii. Volume yang tersisa di vessel dihubungkan dengan working
containers apabila terjadi kenaikan tekanan uap
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
17/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
15
d. Standard Storage FuelUntuk memaintain karekteristik knocking dari bahan baakr, dimana suhu bulk
receivers dan working containers tidak melebihi 25C (77F). Sebelum
membukanya harus didinginkan dibawah 10C.
e. Prototipe Bahan Bakar
Untuk prototipe bahan bakar harus memnuhi kriteria-kriteria yang telah
disebutkan serta menangani dengan hati-hati untuk menghi ndari kontaminasi
ataupun hilangnya komponen dari waktu awal pengisisan sampai digunakan.
f. Prototipe Tank Volume
Dalam merumuskan prototipe tank volume diperlukan berbagai macam analisi
dimana dijalankan secara on-line, dari hasil analisis tersebut akan didapat data
konsusmsi bahan bakar di dalam sistem analisis dan waktu yang dibutuhkan
bahan bakar samapi terakhir. Dalam kasus umum 10-20% prototipe tank akan
dieliminasi untuk menjaga adanya kemungkinan degradasi bahan bakar dan
penurunan. Prototipe dalam konstruksi tank dan kode api disetiap lokasi
contohnya dapat dilihat di gambar 2 dan 3 pada lampiran .
Standard Fuel Accepted Reference Value (ARV) Determination
ARV untuk standar bahan bakar setidaknya merupakan rata-rata arimatik dari 16
kriteria bilangan oktan yang memenuhi ketentuan-ketentuan tertentu. Untuk
menentukan dan mendapatkan bilangan oktan pada mesin yang berbeda dengan operator
yang berbeda pada kondisi reproduksi. Prosedur dan peralatan yang digunakan harus
memenuhi Test Method D 26999 dan Test Method D 2700.
Perhitungan Bilangan Oktan ARV
a. Menggunakan teknik GESD berdasarkan ASTM Reseach adn report RR: D02-
1481.
b. Melakukan penilaian semuan hasil untuk mekalkulasi ARV untuk normalisasi
pada level signifikan 1 % dengan teknik Anderson-Darling (A-D) dalam test
method D 6299
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
18/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
16
c. Mentabulasi semua data yang diterima sehingga memiliki 16 hasil individual
bilangan oktan.
d. Memisahkan semua hasil yang diterima kedalam hasil dalam bentuk angka dan
mencacat atau mengarsipkan nilai yang paling dekat dengan bilangan oktan 100.
2.4 Kelebihan dan Kekurangan
Kelebihan:
1. Dapat mengetahui nilai bilangan oktan dalam keadaan standar.
2. Sistem analis otomatis dengan kontrol komputer dari berbagai macam mesin
3. Mudah digunakan karena terdapat referensi sehingga juga dapat
membandingkan dengan bilangan oktan dari bahan bakar yang sudah ada.
Kekurangan:
1. Metode ini digunakan terbatas untuk bilangan oktan penyalaan bahan bakar
mesin 78-102.
2. Tidak dapat digunakan apabila bukan dalam keadaan standar.3. Tergantung dengan referensi yang ada.
4. Dalam standar ini tidak dijelaskan mengenai keamanan.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
19/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
17
BABIII
KESIMPULAN
1.Bilangan oktan (Octane Number) merupakan salah satu karakteristik dari bahan bakar
yang digunakan dalam mesin dengan memanfaatkan busi seperti bensin dan bahan
bakar jet. Bilangan ini menunjukkan karakteristik antiknock suatu bahan bakar dan
sangat bergantung pada jenis hidrokarbonnya
2. Perhitungan O.N dapatmenentukan perbedaan dari bahan bakar mesin pengapian
yang tercampur in-line. Pengukuran O.N dijumlahkan dengan O.N bahan bakar
referensi sehingga menghasilkan motor octane number dari aliran material proses atau
bahan bakar mesin pengapian in-line.
3. Metode tes ini menggunakan sistem pengukuran analitis multi komponen (AMS).
Sistem ini juga dilengkapi oleh mesin tes knock yang bekerja dengan mengukur lalu
mengirimkan sinyal yang merepresentasikan O.N. semua alat digunakan alat yang
otomatis seperti untuk sistem kontrol dan sistem peredaran bahan bakar, dan juga
monitoring konversi variabel pengetesan seperti rasio kompresi dan intensitas knock
menjadi O.N.
4. Nilai oktan sebuah bahan bakar yang paling umum di seluruh dunia adalah nilai
Research Octane Number (RON). RON ditentukan dengan mengisi bahan bakar ke
dalam mesin uji dengan rasio kompresi variabel dengan kondisi yang teratur. Nilai RON
diambil dengan membandingkan campuran antara iso-oktana dan n-heptana. Misalnya,
sebuah bahan bakar dengan RON 88 berarti 88% kandungan bahan bakar itu adalah iso-
oktana dan 12%-nya n-heptana.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
20/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
18
INFORMASITAMBAHAN
a. Definisi
i. Nilai referensi yang diterima, n- sebuah nilai yang berlaku sebagaireferensi untuk perbandingan yang sudah disepakati, dan yang diturunkan
dari (1) nilai teoritis, (2) nilai yang dipakai yang berbasis dari eksperimen
organisasi nasional dan internasional, (3) nilai yang telah disetujui secara
umum yang berasal dari kolaborasi eksperimen grup peneliti dan
insinyur. E 456/E 177
ii. Sistem pengukuran analitis, n- gabungan dari beberapa subsistem yang
digunakan untuk menentukan nilai kuantitatif sifat tertentu dari sampel
yang belum diketahui.
iii. Tinggi silinder dari mesin CFR diukur dari piston.
iv. Digital counter readingdi mesin CFR
v. Detonation meter untuk tes knocking
vi. Detonation pickupuntuk tes knocking
vii. Rasio bahan bakar dan air di intensitas knock maksimum pada tes
knocking
viii. Guide tableuntuk tes knocking
ix. Knockdi mesin pengapian
x. Intensitas knockuntuk tes knock
xi. Knockmeteruntuk tes knock
xii. Bilangan oktan motor untuk bahan bakar mesin pengapianxiii. Kondisi berulang
xiv. Reproducibility condition
xv. Research octane number untuk bahan bakar pengapian.
xvi. Spread di pengukuran knock
xvii. Site assigned value
xviii. Site precision condition
xix. Sampel
b. Definisi dari term spesifik pada standar berikuti. Perbandingan dengan bahan bakar referensi untuk perbandingan
langsung untuk tes knock. Fuel untuk mesin pengapian memiliki standar
bilangan oktan sendiri, sehingga itulah yang akan diperbandingkan.
1. Bahan bakar standar
2. Prototipe bahan bakar
ii. Delta bilangan oktan untuk perbandingan langsung tes knock, merupakan
diferensiasi aljabar untuk bilangan oktan pada 2 bahan bakar di suatu
kondisi tertentu ketika melakukan teknik perbandingan langsung.
iii. Paired check fuel untuk sistem tes knock on-Line.
1.Expected difference O.N
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
21/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
19
iv. Paired quality control fuel ffor on-line system quality control.
v. Span for direct comparison knock testing
c. Singkatan (Akronim)
i. AMSAnalytical Measurement System
ii. ARVAccepted Reference Value
iii. RONARVResearch Octane Number Accepted Reference Value
iv. MONARVMotor Octane Number Accepted Value
v. SAVSite Assigned Value
vi. RONSAVResearch Octane Number Site Assigned Value
vii. MONSAVMotor Octane Number Site Assigned Value
viii. C.R.Compression Ratio
ix. K.I.Knock Intensity
x. O.N.Octane Numberxi. O.N.-Delta Octane Number
xii. PRFPrimary Reference Fuel
xiii. CRFComparison Reference Fuel
d. Simbol
i. QAccuracy Qualification Value
ii. KAccuracy Qualification Acceptance Limit
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
22/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
20
DAFTARPUSTAKA
Weisman, W. ed. 1998.Analysis of Petroleum Hydrocarbons in Environmental Media.
Total Petroleum Hydrocarbon Criteria Working Group Series. Amherst ScientificPublishers, Amherst, MA.
Speight, J.G. 2005.Environmental Analysis and Technology for the Refining Industry.
JohnWiley & Sons Inc. Hoboken. New Jersey.
ASTM D 2885-03. Standard Test Method for Determination of Octane Number of
Spark-Ignition Engine Fuels by On-Line Direct Comparison Techniques. ASTM
International. United State
Oil and Gas Journal Data Book. 2000 Edition, PennWell, Tulsa, Oklahoma, 2000.
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
23/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
21
LAMPIRAN
Tabel 1. Batas Flamibilitas Hidrokarbon Murni (Acuan Bilangan Oktan)
(Sumber: The Chemistry and Technology of Petroleum, 4thEd. James G. Speight)
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
24/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
22
Tabel 1. Batas Flamibilitas Hidrokarbon Murni (Acuan Bilangan Oktan) - Lanjutan
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
25/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
23
Gambar 2. Contoh Konstruksi Tank Volum 1
(sumber:ASTM D 2885-03. Standard Test Method for Determination of Octane Number of Spark-
Ignition Engine Fuels by On-Line Direct Comparison Techniques. ASTM International. United
State)
5/28/2018 Makalah Analisis Sifat Minyak Bumi (Octane Number)
26/26
OCTANE NUMBER ASTM D 2885-03
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA UNIVERSITASI INDONESIA
24
Gambar 3. Contoh Konstruksi Tank Volum 2
(sumber:ASTM D 2885-03. Standard Test Method for Determination of Octane Number of Spark-
Ignition Engine Fuels by On-Line Direct Comparison Techniques. ASTM International. United
State)
Top Related