Alkuna dan Alkadiena SAINS KIMIA SMA SMK KELAS X Imam Isnaeni

3. MINYAK BUMI

A. Proses Terbentuknya Minyak Bumi

Minyak bumi berasal dari hewan dan tumbuhan yang hidup di darat atau laut pada jutaan tahun lalu. Ketika, hewan dan tumbuhan-tumbuhan tersebut mati, mereka terkubur tanah dan secara perlahan-lahan membentuk lapisan kaya organik di dalam tanah. Karena pengaruh besarnya tekanan dan suhu di dalam tanah menyebabkan terjadinya proses penguraian lapisan kaya organik fossil tersebut menjadi minyak bumi. Sebagai akibat adanya pererakan kulit bumi, minyak bumi menjadi terperangkap dan terkumpul pada batuan yang tidak berpori, kemudian terjadilah penumpukan akumulasi minyak dalam batuan tersebut. Itulah sebabnya minyak bumi disebut juga petroleum berasal dari bahasa Latin petrus=batu, oleum=minyak. Selain sebagai lapisan yang terperangkap, minyak bumi yang melewati batuan berpori akan muncul kepermukaan tanah sebagai lumpur minyak bumi. Pada awalnya lumpur minyak bumi ini disebut ―lumpur hitam‖ karena memiliki warna hitam dan seperti lumpur. Setelah manusia mengetahui secara luas kegunaan ―lumpur hitam‖ ini, maka daerah-daerah yang memiliki kandungan minyak bumi mulai dicari orang. Minyak bumi yang terdapat di dalam tanah diambil dengan cara pengeboran. Ketika ujung bor tepat menembus lapisan minyak dalam batuan, tekanan yang tinggi dalam tanah membantu menekan minyak itu ke atas permukaan tanah. Proses pengeboran minyak bumi ini harus hati-hati, karena jika terjadi kesalahan teknis pengeboran, maka yang akan keluar adalah lumpur mud. Seperti yang terjadi di sumur pengeboran Banjar Panji 1, Brantas - Jawa Timur. Daerah-daerah sumber minyak bumi di Indonesia umumnya terdapat di daerah pantai atau lepas pantai, yaitu pantai utara Jawa Cepu, Wonokromo, Cirebon, Daerah Sumatra bagian utara dan timur Aceh, Riau, daerah Kalimantan bagian timur Tarakan, Balikpapan, dan Daerah kepala burung Irian Papua. Minyak dari daerah pengeboran umumnya diangkut dan diolah di tempat-tempat pengilangan minyak atau diekspor langsung sebagai minyak mentah. Tempat pengilangan minyak di Indonesia, antara lain Pangkalan Brandan, Plaju dan Sungai Gerong, Dumai dan Sungai Pekning, serta Cilacap.

B. Pengolahan Minyak Bumi

Oleh karena minyak bumi berasal dari fossil organisme, maka minyak bumi sebagian besar mengandung senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh alkana, hidrokarbon tak jenuh alkena, alkuna dan alkadiena, hidrokarbon siklis sikloalkana dan benzena dan juga terdapat dalam jumlah sedikit senyawa belerang 0,1-7, nitrogen 0,01-0,9, oksigen 0,06-0,4, dan senyawa-senyawa logam dalam jumlah kecil. Komposisi penyusun minyak bumi ini berbeda dari suatu daerah deposit, dengan deposit lainnya. Hal ini disebabkan karena perbedaan karakteristik fosil hewan atau tumbuhan yang membentuk minyak bumi tersebut. Komposisi penyusun minyak bumi dapat dilihat pada Tabel 9.6. dibawah ini Proses pengolahan minyak bumi dimulai dari pengumpulan minyak mentah Crude Oil dalam suatu wadah tank, kemudian dialirkan ke dalam tanur pemanas, dengan pemanasan sampai 350 C, minyak mentah ini akan menguap dan terbagi menjadi beberapa fraksi-fraksi. Fraksi-fraksi uap ini kemudian dialirkan dalam suatu kolom. Sehingga diperoleh fraksi-fraksi uap yang terpisah sesuai dengan titik didihnya. Proses ini lebih sering dikenal dengan nama proses penyulingan destilasi. Fraksi-fraksi yang diperoleh dari proses destilasi ini merupakan campuran hidrokarbon yang memiliki titik didih pada suhu tertentu. Misalnya, fraksi minyak tanah kerosin tersusun dari campuran senyawa-senyawa yang mendidih pada suhu 180 - 250 C. Beberapa fraksi minyak bumi hasil penyulingan dapat dilihat pada Tabel 9.12 Tabel 9.6 Komposisi Minyak Bumi Jenis Senyawa Jumlah Contoh Hidrokarbon 90 – 99 Alkana, alkena, alkuna, sikloalkana dan aromatis Senyawa belerang 0,1 – 7 Tioalkana R —S—R Alkanatiol R —S—R Senyawa nitrogen 0,01 – 0,9 Pirol C 4 H 5 N Senyawa oksigen 0,06 – 0,4 Asam karboksilat RCOOH Organo logam Sangat kecil Senyawa logam nikel Gambar 9.7 Proses pengeboran minyak bumi Gambar 9.6 Proses pembentukan minyak bumi Air Sedimen fossil Air Lapisan sediment tanah dan batuan Lapisan minyakbumi Hewan dan tumbuhan purba Tanamanhewan mati penyulingan diproses lagi lebih lanjut dengan cara: 1. Pemecahan katalitik Catalytic Cracking, pada proses pemecahan katalitik ini, dilakukan perubahan struktur kimia senyawa-senyawa hidrokarbon, yang meliputi, pemecahan rantai, pembentukan alkil alkilasi, penggabungan rantai karbon polimerisasi. Hasil prosesnya seperti: solar dan minyak untuk industri 2. Proses ekstraksi dengan pelarutan Extraction, pada proses ekstraksi ini, pembersihan produk dengan menggunakan pelarut, sehingga diperoleh hasil lebih banyak dengan mutu yang lebih baik. Hasilnya seperti: minyak pelumas, lilin dan parafin 3. Proses Kristalisasi Crystallization, pada proses ini, fraksi-fraksi minyak diproses melalui perbedaan titik bekunya. Misalnya dari pemurnian solar melalui proses pendinginan, penekanan dan penyaringan akan diperoleh produk sampingan seperti gemuk atau stemplet. 4. Pembersihan dari kontaminasi Treating, pada proses ini fraksi minyak dibersihkan dari kontaminasi pengotor dengan cara menambahkan natrium hidroksida NaOH, tanah liat atau dengan proses hidrogenasi . Gambar 9.9 Penyulingan lepas pantai di Laut Jawa Gambar 9.8 Proses penyulingan minyak bumi menjadi fraksi-fraksi minyak bumi Bensin Alkilasi Gasuap Bahan bakar Pesawat Tangki pengumpul Minyak mentah Tanur Aspal Industri Petrokimia Perolehan aromatik Solar dan minyak tanah Reforming Pemecahan katalitik Bahan bakar industri Lilin Minyak pelumas Gemukstemplet Proses Ekstraksi Proses Rekristalisasi TABEL 9.7 Beberapa fraksi hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya Titik Didih Banyaknya Atom Karbon Penggunaan 20°C C 1 – C 4 Bahan bakar gas, dikenal sebagai LPG elpiji. bahan baku pembuatan berbagai produk petrokimia. 20 - 60°C C 5 – C 6 Dikenal sebagai petroleum eter, merupakan pelarut nonpolar, digunakan sebagai cairan pembersih. 60 - 100°C C 6 – C 7 Ligrolin atau nafta, pelarut nonpolar dan cairan pembersih. 40 - 200°C C 5 – C 10 Bensin sebagai bahan bakar minyak. 175 - 325°C C 12 – C 18 Kerosen minyak tanah, bahan bakar jet. 250 - 400°C C 12 ke atas Solar, minyak diesel. Zat cair C 20 ke atas Oli, pelumas. Zat cair C 20 ke atas Lilin, parafin, aspal dan ter.