KIMIA MINYAK BUMI kelas X

  Minyak Bumi X-4

  Tugas Kimia

P e n y u s u n : Devi Rusilawati [08] Minyak bumi . Minyak bumi disebut petroleum ( petro = batuan, oleum = minyak ). dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.

  Minyak Bumi merupakan bahan bakar yang dihasilkan oleh alam dari fosil-fosil yang terpendam berjuta-juta tahun. Fosil adalah sisa tulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan zaman purba yang telah membatu dan tertanam di bawah lapisan tanah. Minyak mentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen, dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam.

  Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah adalah alkana (parafin), sikloalkana (napten), dan aromatik. Untuk memisahkan fraksi-fraksi dalam minyak bumi dapat dilakukan dengan cara distilasi bertingkat. Setelah melalui distilasi bertingkat minyak bumi akan terpisah menjadi gas, bensin, kerosin, solar dan lain-lain. Hasil distilasi tersebut digunakan untuk menggerakan berbagai mesin, seperti: mobil, pesawat, mesin diesel dan lain-lain, untuk keperluan industri, aspal dan sebagainya.

  1.1 Pembentukan Minyak Bumi

  1.2 Komposisi Minyak Bumi

  Minyak bumi hasil pengeboran masih berupa minyak mentah (crude oil) yang kental dan hitam. Crude oil ini terdiri dari campuran hidrokarbon yaitu:  Alkana merupakan merupakan fraksi yang terbesar di dalam minyak mentah.

  Senyawa alkana yang paling banyak ditemukan adalah n-oktana dan isooktana (2,2,4-trimetil pentana)  Hidrokarbon aromatis CnH2n-6 diantaranya adalah etil benzene yang memiliki cincin 6 (enam).

   Sikloalkana (napten) CnH2n antara lain siklopentana dan etil sikloheksana  Belerang (0,01-0,7%)  Nitrogen (0,01-0,9%)  Oksigen (0,06-0,4%)  Karbondioksida [CO2]  Hidrogen sulfida [H2S]

1.3 Pengolahan Minyak Bumi

  Minyak bumi mentah tidak dapat digunakan secara langsung oleh manusia, sehingga harus diolah terlebih dahulu. Pengolahan bumi dilakukan melalui 2 tahap :

  a. Proses Distilasi Bertingkat

  Berikut ini adalah tahapan-tahapan yang dilalui dalam proses distilasi bertingkat

  1. Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air ± 350 ˚C. Uap minyak mentah yang di hasilkan kemudian diarlirkan ke bagian bawah menara distilasi.

  2. Dalam menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati plat-plat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yg dilengkapi dengan tutup gelembung (BUBLE CAP) yang memungkinkan uap lewat.

  3. Dalam pengerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang di peroleh dalam suatu kisaran suhu tertentu inilah yang disebut dengan fraksi.

  4. 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.

  5. Selanjutnya, sebagian fraksi dari menara distilasi dialirkan ke bagian kilang minyak lainnya untuk proses konversi.

b. Secondary Processing

  Pada proses ini dilakukan berbagai proses lanjutan dari hasil penyulingan pada tahap pertama. Proses ini meliputi :

  Proses Cracking (Perengkangan ),

  a)

  pada proses ini dilakukan perubahan struktur kimia senyawa-senyawa karbonn. Meliputi :  Perengkahan (pemecahan rantai)  Alkilasi (pembentukan alkil / cabang )  Polimerisasi (penggabungan rantai karbon)  Reformasi (perubahan struktur)  Isomerisasi (pembentukan isomer)

  b) Proses Ekstraksi,

  Yaitu pembersihan produk dengan penggunaan pelarut sehingga diperoleh hasil dengan mutu yang lebih baik

  c) Proses Kristalisasi Yaitu proses pemisahan produk-produk melalui perbedan titik cairnya.

  Misalnya dari pemurnian solar melalui proses pendinginan, penekanan , dan penyaringan akan diperoleh hasil samping berupa lilin

  d) Proses Treating ( pembersihan dari kontaminasi )

  Yaitu dibersihkan dengan cara hidrogennasi, desulfurisasi ( penghilangan belerang ) atau dengan menambahkan NaOH

1.4 Kegunaan Fraksi Minyak bumi

  Fraksi Jumlah atom C Titik didih (

  C) Kegunaan

  1

4 Gas C - C < 20 Sebagai bahan bakar elpiji (LPG-

  Liquefied Petroleum Gas), bahan baku pembuatan berbagai produk petrokimia.

  Eter Petroleum C 5 -C 7 40-70 Pelarut nonpolar yang digunakan sebagai cairan pembersih.

  5

  10 Bensin C – C 70-180 Sebagai bahan bakar bermotor.

  (gasoline) Nafta C 6 – C 10 140-180 Untuk pembuatan plastic, karet sintesis, deterjen, obat dan cat.

  Kerosin C 11 - C 14 180-250 Sebagai bahan bakar persawat (Minyak tanah) udara dan bahan bakar kompor parafin.

  Minyak solar C 15 - C 17 250-300 Sebagai bahan bakar kendaraan (diesel) bermesin diesel

  18

  20 Minyak C – C 300-350 Sebagai minyak pelumas pelumas Lilin &gt; C

  20 &gt; 350 Sebagai lilin parafin untuk membuat lilin, kertas pembungkus, lilin batik, dan bahan pengkilap seperti semir sepatu.

20 Minyak bakar > C > 350 Sebagai bahan bakar di kapal,

  industri pemanas (boiler plant), dan pembangkit listrik. bitumen &gt;C 20 &gt;350 Sebagai materi aspal jalan dan atap bangunan. Aspal juga sebagai lapisan anti korosi, isolasi listik dan pengedap suara pada lantai.

  Kokas &gt;30 Tidak bias Metalurgi, elektroda karbon menguap

  Beberapa kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi dalam tabel sebagai berikut :

1.5 Mutu Bensin

  Bensin adalah campuran antara heptana (C

  6 H 14 ) dengan isooktana (C

  8 H 18 ).

  Bensin yang langsung diperoleh dari hasil penyulingan membpunyai kualitas dan kuantitas yang rendah. Untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas bensin, maka bensin harus diolah lebih lanjut, yaitu melalaui proses perengkahan (Cracking). Cracking adalah proses pemutusan hidrokarbon rantai panjang serta reformasi terhafap fraki-fraksi minyak bumi yang membunyai titik didih lebih tinggi. Bensin yang mepunyai ranati lurus atau sedikit bercabang akan terbakar tidak merata dalam mesin, sehingga akan menimbulkan ketukan (Knocking). Akibatnya, aus. Hidrokarbon dalam bensin mempunyai caabang paling banyak adalah Isooktana (2,2,4-Trimetil Pentana). Angka efisiensi pembakaran disebut

  Angka Oktan atau Bilangan Oktan

  

Sumber Dampak terhadap

lingkungan CO

  95

  Jenis bensin Bilangan oktan Premium Pertamax Pertamax Plus 80-88 91-92

  Hujan asam Pb Penggunaan bensindengan zat aditif Timbal bersifat racun

  2 ) Pembakaran bahan bakar pada suhu tinggi

  Nox (NO, NO

  CO Pembakaran bahan bakar tidak sempurna Bersifat racun dan menyebabkan kematian

  bakar Pemanasan global/efek rumah kaca

  Dampak Pembakaran Bensin Zat pencemar

  . Menurut perjanjian bilangan oktan n-heptana sama dengan nol dan isooktana sama dengan 100. Jadi bilangan oktan pada bensin menyatakan perbandingan antara iso oktana dan n-heptana.

   Lebih ekonomis dari segi perawatan

   Bersifat ramah lingkungan

   Mempunyai bilangan oktan yang tinggi  Meningkatkan kinerja mesin sehingga semakin bertenaga

  Jenis-jenis bensin yang diproduksi pertamina yaitu: Keunggulan Pertamax dan Pertamax Plus dibandingkan Premium, yaitu:

  Ket : Vi = Volume isooktana Vb = Volume bensin

  Bilangan Oktan =

  Misalkan bensin premium dengan bilangan oktan 80, artinya bensin itu setara dengan campuran 80 % volum isooktana dan 20 % volum n-heptana. Bilangan oktan dapat dihitung menggunakan rumus :

2 Pembakaran bahan

  timbal

Upaya Mengurangi Dampak Penggunaan Bahan Bakar

  Beberapa upaya untuk mengurangi dampak negative penggunaan bahan bakar,khususnya bensin adalah sebagai berikut.

  1. Mencari alternative penggunaan bahan bakar lain yang sedikit menimbulkan pencermaran, misalnya penggunaan tenaga surya.

  2. Menggunakan bensin yang ramah lingkungan, yaitu bensin yang bebas TEL.

  3. Menggunakan EFI (Electronic Fuel Injection) pada system bahan bakar.

  4. Pada knalpot kendaraan harus dilengkapi dengan converter katalitik (alat yang mengandung katalis padat untuk mempermudahkan cepat pengubahan CO dan hidrokarbon menjadi CO

  2 dan H 2 O).

  5. Penanaman kembali pohon-pohon di pinggir jalan dapat menyerap gas buang Kendaraan Bermotor.