MAKALAH TEKNOLOGI MINYAK BUMI
PROSES PEMURNIAN MINYAK BUMI SECARA
KONVENSIONAL
DISUSUN OLEH :
Anna Da Vega NIM 0610 3040 0980
Kelas : 5 KIA
Dosen Pembimbing : Pembimbing Ir. H. M. Yerizam, M.T.
JURUSAN TEKNIK KIMIA
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
PALEMBANG
2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan
karunia dan rahmat-Nya lah , saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “
Pemurnian Minyak Bumi Secara Konvensional”.
Makalah ini saya buat berdasarkan tinjauan pustaka di berbagai referensi
/Literatur ,dan makalah ini sendiri dibuat untuk proses pembelajaran mata kuliah
Teknologi Minyak Bumi,dimana disini akan dibahas tentang pemurnian minyak bumi
secara konvensional
Dalam Pembuatan Makalah ini saya menyadari bahwa dalam penulisannya
mungkin ada kesalahan dalam teknik penulisan.Oleh karena itu, Kritik dan saran yang
bersifat membangun sangat diperlukan guna menyempurnakan makalah ini
Palembang, 20 Desember 2012
Pemakalah
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR......................................................................... iiiDAFTAR ISI ....................................................................................... ivBAB I PENDAHULUAN.............................................................. 1
1.1 Latar Belakang.............................................................. 11.2 Rumusan Masalah......................................................... 21.3 Tujuan dan Manfaat...................................................... 2
BAB II PEMURNIAN MINYAK BUMI....................................... 3
2.1 Proses dan Jenis Pemurnian Minyak Bumi.................... 32.1.1 Proses Pemurnian Minyak Bumi.......................... 32.1.2 Jenis – jenis Pemurnian Minyak Bumi................. 4
2.2 Pengolahan dengan Asam dan Lempung ..................... 42.2.1 Pengolahan dengan Asam.................................... 42.2.2 Pengolahan dengan Lempung ............................. 7
BAB III KESIMPULAN .................................................................... 11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minyak bumi (Crude Oil) dan gas alam merupakan senyawa hidrokarbon.
Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki jenis yang
beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing. Sifat dan
karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan selanjutnya
bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya. Hal ini juga akan
mempengaruhi produk yang dihasilkan dari pengolahan minyak tersebut.
Pengetahuan tentang minyak bumi dan gas alam sangat penting untuk kita
ketahui, mengingat minyak bumi dan gas alam adalah suatu sumber eneri yang
tidak dapat diperbaharui, sedangkan penggunaan sumber energi ini dalam
kehidupan kita sehari-hari cakupannya sangat luas dan cukup memegang peranan
penting atau menguasai hidup orang banyak. Sebagai contoh minyak bumi dan
gas alam digunakan sebagai sumber energi yang banyak digunakan untuk
memasak, kendaraan bermotor, dan industri, kedua bahan bakar tersebut berasal
dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.
Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam
minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang),
nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam
minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan
ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau
lebih atom sulfur dalam molekulnya.
Proses Pemurnian merupakan proses yang harus dilakukan untuk
memperoleh minyak bumi dengan kualitas yang baik tentunya dengan metode
pengolahan tertentu sehingga minyak bumi yang dhasilkan dapat digunakan
sebagai bahan bakar. Terdapat beberapa cara pengolahan proses pemurnian
minyak bumi di industri, antara lain: pengolahan dengan soda caustik, pengolahan
dengan asam dan lempung, pengolahan dengan sweetening, dan pengolahan
dengan desulfurisasi.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini antara lain :
1. Apa saja ruang lingkup Proses Pemurnian Minyak Bumi di industri ?
2. Bagaimana proses pemurnian Minyak Bumi dengan Asam dan Lempung?
1.3 Tujuan dan Manfaat
Adapun tujuan dan manfaat penulisan makalah ini antara lain :
1. Mengetahui dan memahami ruang lingkup proses Pemurnian Minyak
Bumi di industri.
2. Mampu memahami dan menjelaskan proses Pemurnian Minyak Bumi
dengan Asam dan Lempung.
BAB II
PEMURNIAN MINYAK BUMI
2.1 Proses dan Jenis Pemurnian Minyak Bumi
2.1.1 Proses Pemurnian Minyak Bumi
Proses Pemurnian merupakan proses tahap yang harus dilakukan untuk
memperoleh minyak bumi dengan kualitas yang baik tentunya dengan metode
pengolahan tertentu sehingga minyak bumi yang dhasilkan dapat digunakan
sebagai bahan bakar. Minyak bumi (Crude Oil) dan gas alam merupakan senyawa
hidrokarbon. Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki
jenis yang beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing.
Sifat dan karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan
selanjutnya bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya. Hal ini juga akan
mempengaruhi produk yang dihasilkan dari pengolahan minyak tersebut.
Pengetahuan tentang minyak bumi dan gas alam sangat penting untuk kita
ketahui, mengingat minyak bumi dan gas alam adalah suatu sumber energi yang
tidak dapat diperbaharui, sedangkan penggunaan sumber energi ini dalam
kehidupan kita sehari-hari cakupannya sangat luas dan cukup memegang peranan
penting dalam kehidupan. Sebagai contoh minyak bumi dan gas alam digunakan
sebagai sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan
bermotor, dan industri, kedua bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-
sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.
Terdapat beberapa cara proses pemurnian minyak bumi yang biasa
dilakukan di setiap industri penghasil minyak bumi untuk memperoleh minyak
bumi yang terbebas dari zat pengotornya. Dengan adanya proses pemurnian
minyak bumi menjadikan minyak bumi sebagai bahan bakar yang di perdagangan
yang tentunya mempunyai nilai jual yang tinggi tergantung pada nilai oktan dari
fraksi- fraksi yang terdapat dalam minyak bumi serta dalam penggunaanya.
2.1.2 Jenis-jenis Pemurnian Minyak Bumi
Terdapat beberapa jenis proses pemurnian minyak bumi di industri, antara lain:
1. Pengolahan dengan Soda Caustik,
2. Pengolahan dengan Asam dan Lempung,
3. Pengolahan dengan Sweetening ,
4. Pengolahan dengan Desulfurisasi.
Tetapi, dalam makalah ini akan dibahas pengolahan proses pemurnian minyak
bumi dengan Asam dan Lempung.
2.2 Pengolahan dengan Asam dan Lempung
2.2.1 Pengolahan dengan Asam
Minyak mentah dan distilat-distilat menengah lainnya diolah dengan
senyawa kimia tertentu untuk memperbaiki sifat-sifatnta seperti stabilitas terhadap
cahaya, bau, kandungan sulfur, dan jumlah ahan-bahan plastik. Pemurnian dengan
menggunakan asam, sama halnya dengan pemurnian menggunakan soda kaustik
merupakan cara pemurnian yang telah digunakan semenjak industri perminyakan
ada. Bermacam-macam asam dapat digunakan seperti HF, HCl, HNO3, H3PO4,
tetapi yang lebih umum digunakan adalah asam sulfat(H2So4) karena mempunyai
kelebihan yaitu dapat menyerap sulfur, mengendapkan aspal dan menghilangkan
bau yang tifdak enak.
Pemurnian dengan asam sulfat merupakan pemurnian secara kimia, baik
secara continue maupun secara bacth. Reaksi antara asam dengan hidrokarbon
sangat kompleks, umumnya membentuk ester dan polimer, sebagai berikut :
Persamaan 1 RSH – CH2 + H2SO4 RCH2CH2SO4H
Persamaan 2 RSH – CH2 R[ -CH.CH2 -]n
Ester-ester yang terbentuk larut dalam asam, tetapi ia hanya sedikit larut
dan sulit dihidrolisasi dengan air, dan pada akhirnya produk yang dihasilkan
masih mengandung sulfur.
Macam-macam proses pengolahan dengan asam adalah :
a. Pengolahan dengan asam sulfat
b. Proses Nalfining
A. Pengolahan dengan asam sulfat
Pengolahan dengan asam sulfat adalah proses pengolahan dengan cara
kimia baik dengan cara batch ataupun continue dipakai untuk memisahkan sulfur,
mengendapkan bahan-bahan yang mengandung aspal, dan memperbaiki stabilitas,
warna, dan bau dari sejumlah produk-produk kilang. Kebutuhan atau jumlah asam
sulfat yang dipakai dan kondisi operasi serta umpan yang diolah dapat dilihat pada
Tabel 1.
Tabel 1 Kualitas dan Kondisi Pemurnian dengan Asam
Konsent
(%)
Dosis
(lb/barrel)
Fraksi yang
Diolah
Suhu
(0F)
Kotoran yang
Disisihkan
Waktu kontak
(menit)
93 1 – 15 Kerosin 93 – 105 Gab. Sulfur 30 – 40
93 – 98 0 – 60 Pelumas 110 – 180 Tersulfur 10
93 – 103 2 Gasolin 65 – 60 < 1
Min. Bakar
Min.
Transport
80 Maks 8 Distilat
(tekan)
Disilat
sulfur
Sumber : Modul Teknologi Minyak Bumi, 2012
Konsentrasi asam berfariasi antara 80 – 100 %, dan yang umumnya
dipakai adalah 93%. Asam-asam lemah dipakai untuk pengolahan masing-masing
situasi untuk menurunkan sludge yang terbentuk karena reaksi kima dengan
aromatic, dan/atau hidrokarbon olefin. Suhu dijaga rendah pada 25 – 50 0F untuk
asam kuat, tetapi 70 – 130 0F dapat dipakai secara ekonomis. Metoda standar
pengolahan distilat bertekanan yang digunakan bertahun-tahun yang lalu adalah
pengolahan dengan asam, lalu diikuti oleh distilasi dengan steam dan diikuti lagi
pengolahan dengan doctor sweetening.
Pengolahan dari proses ini memerlukan biaya mahal, kehilangan hasil
proses tinggi, dan membutukan penyulingan ulang (redistillation) pada beberapa
hasil pengolahan.pemakaian sekarang adalah pada pengolahan kerosin dan
pelarut-pelarut khusus. Proses pengolahan dengan asam sulfat initelah lama
dilakukan semenjak awal industri minyak tetapi proses ini telah diganti dengan
proses pencucian dengan soda secara regenerative, dan pada akhir-akhir ini
diganti lagi dengan cara hidrogenerasi.
B. Proses Nalfining.
Proses ini adalah suatu pengolahan kimiawi yang kontinyu menggunakan
asam asetat anhidrid diikuti dengan pembilasan dengan soda pekat, untuk
mengolah nafta ringan dan distilat-distilat. Diagram air proses ini apat dilihat pada
Gambar 1.
Sumber Modul Teknologi Minyak Bumi 2012
Gambar 1. Diagram Alir Proses Nalfining
2.2.2 Pengolahan dengan Lempung
Pada pengolahan ini dipakai lempung alam dan sintetis sebagai adsorben
untuk mengolah produk-produk kilang dalam rangka :
a. Untuk memperbaiki warna dan bau
b. Untuk mengurangi kandungan air, kotoran yang terendap, bahan-bahan
yang mengandung aspal dan resin, senyawa-senyawa nitrogen, senyawa-
senyawa teroksidasi, dan beberapa senyawa sulfur
c. Untuk menyerap secara khusus senyawa hidrokarbon olefin.
Secara umum terdapat 3 pendekatan metodeyang dilakukan dalam pengolahan
dengan lempung, yaitu :
1. Perkolasi melalui lempung kasar (khusus untuk minyak-minyak pelumas,
dan lilin)
2. Kontak dengan lempung berbentuk bubuk (untuk distilat-distilat ringan
dan berat)
3. Kontak fase uap melalui unggun onggokan yang longgar (untuk gasoline
dan distilat-distilat ringan)
Saringan perkolasi tingginya 15 – 30 ft dan dapat memuat 100 ton
lempung. Minyak mengalir baik secara gravitasi maupun dengan dipompakan
kedalam unggun tersebut. Lempung bekas dicici dengan pelarut dan di-steam
secara in-situ, kemudian dipisahkan dan diregenerasi dengan pembakaran.
Pengolahan dengan lempung dipakai secara luas awal tahun 1940-an.
Semenjak itu karena perkembangan proses-proses treating, maka pengolahan
dengan lempung untuk gasoline dan distilat-distilat pemakaiannya menurun.
Adsorpsi dengan lempung masih dipakai untuk memperbaiki warna minyak
pelumas, tatapi prakteknya proses ekstraksi menggunakan pelarut merupakan
standar pengolahan. Pengolahan dengan lempung sering kali dipakai sebagai
proses akhir setelah ekstraksi menggunakan pelarut. Macam-macam proses
pengolahan dengan lempung :
a. filtarsi Kontak Kontinyu d. Pengolahan efluen Alkilasi
b. perkolasi Themofor Kontinyu e. Pengolahan lempung Gray
c. filtrasi perkolasi
a. Filtrasi Kontak Kontinyu
Proses ini dikembangkan oleh Fitrol Corp, adalah suatu proses pengolahan
lempung secara kontinyu untuk produk akhir pelumas, lilin, atau minyak-minyak
khusus setelah melalui proses pengolahan dengan asam, ekstraksi menggunakan
pelarut, atau distilasi. Adsorben lempung halus dicampur dengan umpan dan
dipanaskan pada 200 – 300 0F membentuk Slurry. Slurry kemudian dimasukan ke
dalam menara Steam Stripping. Setelah dikeluarkan dari menara slurry lalu
didinginkan dan disaring hampa, kemudian di-Istrip secara secara hampa untuk
mengontrol spesifikasi produk (titik nyala, bau, dll). Minyak kemudian
didinginkan, dan dipres kering (blotter-prest), lalu dibawa ke tangki
penyimpanan. Yield biasanya diperoleh lebih dari 98%.
b. Perkolasi Themofor Kontinyu
Proses ini dikembangkan dan dilisensi oleh Mobil Oil Corp, adalah suatu
proses pengolahan dengan lempung secara kontinyu dan regenerative, untuk
menstabilkan dan memperbaiki warna pelumas-pelumas atau lilin yang telah
didistilasi, disuling menggunakan pelarut, atau diolah dengan asam. Umpan
dipanaskan pada 125 – 350 0F dimasukan kedalam menara percolator melalui
distributor banyak lubang (multi nozzle) pada dasar menara. Setelah perkolasi
secara berlawanan arah melalui unggun lempung maka umpan ditarik dari atas
menara dan dan dilewatkan ke dalam blotter-press, kemudian dimasukkan ke
dalam tangki penyimpanan. Unit pertama proses ini telah diinstalasi pada tahun
2953 pada kilang Mobil Oil Co di Coryton-Ingris.
c. Filtrasi Perkolasi
proses ini dikembangkan oleh Mineral & Chemicals Phillip Corp, adalah
suatu proses pengolahan dengan lempung secara kontinyu dan regenereatif siklik,
fase uap, untuk memperbaiki warna, bau, dan stabilitas minyak-minyak pelumas
dan lilin. Minyak disaring melalui unggun yang mengandung 10 – 50 ton tanah
pemucatatau bauksit aktif. Dua atau lebih unggun dipakai secara bergantian dalam
operasi dan regenerasi. Lempung bekas dicuci sehingga beban minyak dengan
nafta kemudian di-steam untuk mrmisahkan nafta. Setelah di-steaming, lempung
dibawa ke kiln dan bahan-bahan karbon dipisahkan dengan pembakaran.
d. Pengolahan Efluen Alkilasi
Proses ini dikembangkan secara bersama oleh D.X. Sunray Oil Co dan
M.W. Kellog Co, merupakan suatu proses perkolasi cair secara kontinyudan
regenerative untuk memisahkan 90% asam-asam dan ester netral, dan
memindahkan asam dari efluen akilasi katalis asam sulfat. Umpan yang berupa
efluen dari alkilasi katalis di-koalesi didalam vessel yang berisi glass-wool dan
steel mesh, kemudian dimasukkan secara bergantian ke dalam dua menara berisi
baksit dimana yang diserap mula-mula adalah kotoran-kotoran. Setelah kontak
mencapai sekitar ¾ bbd/lb adsorben, lalu perkolasi dijalankan, kemudian
diregenerasi dimana regenerasinya dipengaruhi oleh campuran steam dan gas.
Umur katalis diperkirakan sewkitar 150 bbl/lb. proses ini dituntut lebih efektif
dari proses kaustik yang konvensional, dan dari proses pencucian dengan air.
e. Pengolahan Lempung Gray
proses ini dilisensi oleh Pure Oil Co yang semula dikembangkan dan
dilisensi oleh Gray Processes Corp, merupakan suatu proses pengolahan lempung
fase uap secara kontinyu yang dapat diregenerasi maupun nopn-regeneratif,
dipakai untuk polimerisasi selektif diolefin dan untuk memisahkan bahan-bahan
pembentuk gum yang terdapat dalam gasoline-gasolin termis. Untuk operasi yang
kontinyu dipakai dua atau lebih menara percolator Gray secara Paralel (diameter
10 ft, tinggi 30 ft). tanah pemucat bekas (30/60 mesh) dapat dibuang atau
digenerasidi dalam kiln. Uap-uap hidrokarbon dilewatkan melalui unggun pada
suhu 250 – 475 0F sedikit diatas titik kondensasinya. Waktu kontak 20 – 400
detik. Uap hidrokarbon masuk langsung ke menara Gray dari unit perengkahan
setelah pemisahan gas-gas yang tifdak dapat dikondensasikan. Polimer diolfin
bersama larutan yang lain dikeluarkan (di-drain) dari dasar menara dan ditampung
dalam akumulator polimer. Polimer yang tertinggal dalam menara percolator Gray
dipisahkan dari gasoline dengan cara fraksionasi sebelum produk tersebut
dikondensasi dan dikirim ke tangki penyimpanan.
Pengolahan lempung Gray (menara 8 ton) pertama kali diinstalasi secara
komersil pada tahun 1924 untuk mengolah motor fuel pada kilang Barnsdall
Refning Co di Oklohama. Proses ini secara luas diterima pada tahun 1930 s/d
1940-an. Sejak proses ini erat kaitannya dengan proses-proses termal maka proses
ini lambat laun ditinggalkan.
BAB III
KESIMPULAN
Dari hasil pembahasan, dapat disimpulan sebagai berikut:
Proses Pemurnian merupakan tahap yang harus dilakukan untuk
memperoleh minyak bumi dengan kualitas yang baik tentunya dengan
metode pengolahan tertentu sehingga minyak bumi yang dhasilkan dapat
digunakan sebagai bahan bakar.
Macam-macam pengolahan dengan asam :
1. Pengolahan dengan asam sulfat
Pemurnian dengan asam sulfat merupakan pemurnian secara kimia,
baik secara continue maupun secara bacth. Reaksi antara asam
fengan hidrokarbon sangat Kompleks, umumnya membentuk ester
dan polimer, sebagai berikut :
Persamaan 1 RSH – CH2 + H2SO4 RCH2CH2SO4H
Persamaan 2 RSH – CH2 R[ -CH.CH2 -]n
2. Proses nalfining
Proses Nalfining adalah suatu pengolahan kimiawi yang kontinyu
menggunakan asam asetat anhidrid diikuti dengan pembilasan
dengan soda pekat, untuk mengolah naftra ringan dan distilat-
distilat.
Macam-macam proses pengolahan dengan lempung :
a. filtarsi Kontak Kontinyu
b. perkolasi Themofor Kontinyu
c. filtrasi perkolasi
d. pengolahan efluen Alkilasi
e. pengolahan lempung Gray
PERTANYAAN
Ayu Puspita Rini
Jelaskan bagaimana proses nalfaning pengolahan dengan asam dan apakah nafta
dapat hilang pada proses ini ? serta apa saja komposisi dalam lempung ?
Penyelesaian :
Proses Nalfining merupakan proses pengolahan kimiawi yang menggunakan asam
asetat anhidrid dengan pembilasan dengan soda pekat untuk mengolah naftra
ringan dan distilat-distilat dan proses ini dilakukan pencucian dengan soda untuk
menetralisir pembentukan asam asetat yang korosif dan pada keseluruhan proses,
tidak terjadi kehilangan produk yang berlebihan. Nafta tidak dihilangkan tetapi
hanya untuk mengolah nafta ringan dan distilat-distilat yang dapat memperbaiki
warna, bau dan stabilitas.
Lempung atau tanah liat adalah partikel mineral berkerangka dasar silikat yang
berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika
dan/atau aluminium yang halus.
Unsur-unsur ini, silikon, oksigen, dan aluminum adalah unsur yang paling banyak
menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika
oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi.
Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah
terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang
mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan
oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya
Top Related