Proses Pengolahan Minyak Bumi

Proses Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumu bor. Minyak mentah yang diperoleh ditampunga dalam kapal tanker atau dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki atau ke kilang minyak.

Minyak mentah (crude oil) bebentuk caian kental hitam dan berbau tidak sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan baka maupun keperluan lainnya, tetapi haus diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon denagn jumlah atom C-1 hingga 50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimanaminyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan rentang titik didih tertentu.

Pengolahan minyak bumi dimulai dengan memanaskan minyak mentah pada suhu 400oC, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi dimana akan tejadi pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih. 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.

Sementara itu, semakin ke atas, suhu semakin rendah, sehinga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah akan terus naik ke bagian atas yang lebih tinggi. Sehingga komponen yang mencapai puncak menara adalah komponen yang pada suhu kamar beupa gas. Komponen berupa gas tadi disebut gas proteleum. Melalui kompresi dan pendinginan, gas proteleum dicairkan sehingga diperoleh LPG (Liquid Proteleum Gas).

Proses pengolahan minyak bumi akan menghasilkan produk yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Produk utama dari hasil pengolahan minyak bumi diantaranya adalah gas LPG, bensin, Kerosin dan minyak solar. Produk residu merupakan produk sisa hasil pengolahan minyak bumi. Meskipun produk sisa produk residu ini tetap memiliki manfaat dalam kehidupan manusia. Yang termasuk produk residu diantaranya minyak pelumas, aspal, parafin, gas hidrokarbon dan arang.

LPG singkatan dari Liquefied Petrolium Gas (gas minyak bumi yang dicairkan) yang berasal dari campuran berbagai unsur hidrokarbon yang berasal dari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10) serta mengandung juga etana (C2H6) dan pentana (C5H12) . Manfaat Elpiji : Elpiji di Indonesia dipakai terutama sebagai bahan bakar alat dapur (terutama kompor gas), bahan bakar kendaraan bermotor, dan dipergunakan sebagai bahan pendingin. Sifat Elpiji : Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar ,tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat ,dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder, dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat,lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah. Resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran.

Bensin mengandung senyawa hidrokarbon dengan jumlah atom karbon antara 5 sampai 12 yang berasal dari fraksi nafta dan fraksi minyak gas berat (gasoline) hasil penyulingan minyak bumi.Senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam bensin dapat berupa alkana rantai lurus, alkanaa rantai bercabang, sikloalkanaa, aromatik, dan alkena. Kualittas bensin dinyatakan dengan istilah bilangan oktan. Bilangan oktan bensin dapat ditingkatkan dengan berbagai cara, diantaranya dengan menambahkan Tetra Ethyl Lead (TEL) dan mengubah struktur senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam bensin. Cara-cara pengubahan yang dapat dilakukan adalah catalytic naphtha reforming, fluidised catalytic cracking, isomerisation, dan alkylation. Contoh gambar bensin. Bensin jenis gasoline, biasa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.Bensin jenis Naptha atau Petroleum eter, biasa digunakan sebagai pelarut dalam industri. Beberapa naphta digunakan sebagai : Pelarut karet, Bahan awal etilen, Dalam kemiliteran digunakan sebagai bahan bakar jet dan dikenal sebagai jP-4, Pelarut dry cleaning (pencuci)

Kerosin merupakan cairan hidrokarbon yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Kerosin diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari minyak mentah pada suhu 150oC dan 275oC (rantai karbon dari C12sampai C15). Nama kerosin berasal dari bahasa Yunani keros(κερωσ, wax ). Manfaat kerosin : penggunaanya sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di negara berkembang, membasmi serangga seperti semut dan mengusir kecoa, di gunakan juga sebagai campuran dalam cairan pembasmi serangga Selain itu kerosin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking. Kerosin jenis bensol digunakan sebagai bahan bakar kapal terbang atau pesawat terbang. Serta bakar mesin jet.

Minyak solar atau minyak diesel adalah fraksi minyak bumi dengan titik didih antara 250-340oC (rantai karbon C14 sampai rantai karbon C16). Minyak solar merupakan fraksi minyak gas ringan. Umumnya, minyak solar mengandung belerang dengan kadar yang cukup tinggi. Kualitas minyak solar dinyatakan dengan bilangan setena. Saat ini, Pertamina telah memproduksi bahan bakar solar ramah lingkungan dengan nama dagang Pertamina DEX©(Diesel Environment Extra). Manfaat minyak solar : digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin diesel. Selain itu, minyak solar juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.

Minyak pelumas atau minyak oli berasal dari fraksi minyak gas berat. Titik didih fraksi ini lebih dari 350oC. Memiliki rantai karbon mulai dari C17 keatas. Manfaat minyak pelumas : Minyak solar digunakan untuk lubrikasi mesin-mesin, mencegah karat, dan mengurangi gesekan.

Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik, dan aromatik yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lainnya. Secara kuantitatif biasanya 80% masa aspal adalah karbon, 10% hidrtogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel,dan vanadium. Aspal bermanfaat sebagai bahan material pengeras jalan raya.

Parafin (CnH2n+2) merupakan fraksi utama dari minyak mentah yang memiliki bilangan oktan yang rendah. Jumlah parafin pada minyak bumi hanya sedikit. Untuk menaikkan bilangan oktannya dapat dilakukan dengan proses lanjutan. Parafin memiliki rantai cabang. Parafin juga baik digunakan untuk “internal combustion engine”. Lilin parafin merujuk pada benda padat dengan n = 20 – 40. Manfaat Parafin : Digunakan dalam proses pembuatan obat-obatan, kosmetika, tutup botol, industri tenun menenun, korek api, lilin batik, dan masih banyak lagi.

Industri yang menggunakan minyak dan gas bumi sebagai bahan baku disebut industri petrokimia. Plastik yang biasa dibuat dari gas ini adalah plastik jenis polietilena,PVC, polipropilena, dan stirena. Gas ini banyak digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri kimia yang penting. Hidrokarbon adalah bahan untuk memproduksi karet sistetis atau tiruan dari bahan dasar plastik.

Arang merupakan produk sampingan dari pengolahan minyak bumi. Arang ini biasanya digunakan dalam industri. Selain itu arang banyak digunakan sebagai bahan pembakaran. Namun, sayangnya arang ini kurang ramah lingkungan. Demikianlah produk olahan dari minyak bumi. semoga bermanfaat.

Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang meliputi proses distilasi, cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.

1. Distilasi

Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut. Minyak mentah mengandung campuran senyawa hidrokarbon yang memiliki titik didih bervariasi, mulai metana (CH4) yang memiliki titik didih paling rendah hingga residu yang memiliki titik didih paling tinggi sehingga tidak teruapkan pada pemanasan. Dengan distilasi ini, minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C, kemudian uap yang dihasilkan dialirkan dan diembunkan (dikondensasikan) pada suhu yang sesuai. Cara distilasi dengan menggunakan beberapa tingkat suhu pendinginan atau pengembunan disebut distilasi bertingkat.

Proses penyulingan berlangsung sebagai berikut. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C sehingga mendidih dan menguap. Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi paraffin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon dengan jumlah atom C lebih dari 20 atom. Minyak mentah yang menguap pada proses distilisasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Fraksi minyak bumi yang tidak terkondensasi terus naik ke bagian atas kolom sehingga keluar sebagai gas alam.

Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

 Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.

 Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.

 Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi. Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi di bagian atas menara.

2. Cracking

Cracking adalah penguraian (pemecahan)molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa yang lebih kecil. Contoh cracking ini adalah pengubahan minyak solar atau minyak tanah (kerosin) menjadi bensin.

Terdapat dua cara proses cracking.

1. Cara panas (thermal cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi serta tekanan rendah.

2. Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida.

Proses pemecahan ini menghasilkan bensin dalam jumlah besar dan berkualitas lebih baik. Contohnya, pemecahan senyawa n-dekana menjadi etena dan n-oktana.

3. Reforming

Reforming adalah pengubahan 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 sama, tetapi bentuk strukturnya berbeda sehingga proses ini disebut juga isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.

4. Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Misalnya, penggabungan senyawa isobutene dengan senyawa isobutana yang menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

5. Treating

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

 Copper sweetening dan doctor treating adalah proses penghilangan pengotor yang menimbulkan bau tidak sedap.

 Acid treatment adalah proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

 Desulfurizing (desulfurisasi) adalah proses penghilangan unsure belerang.

6. Blending

Untuk memperoleh kualitas bensin yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya. Bahan- bahan pencampur tersebut, antara lain tetraethyllead (TEL), MTBE, etanol, dan methanol. Penambahan zat aditif ini dapat menimgkatkan bilangan oktan.
sumber:helma