RSS

Penyulingan, Pemrosesan dan Penggunaan Minyak Bumi

13 Mei

1. Pendahuluan

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:

1. Alkana (parafin)  :  CnH2n + 2
Alkana  ini  memiliki  rantai  lurus  dan  bercabang,  fraksi  ini  merupakan  yang terrbesar di dalam minyak mentah.

2. Siklo alkana (napten) :   CnH2n
Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5 (lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.

Siklohexana

3. Aromatik :   CnH2n -6
Aromatik memiliki cincin 6 (enam)

Napten

Aromatik  hanya  terdapat  dalam  jumlah  kecil,  tetapi  sangat  diperlukan  dalam bensin karena :
– Memiliki harga anti knock yang tinggi
– Stabilitas penyimpanan yang baik
– Dan kegunaannya yang lain sebagai bahan bakar (fuels)

Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung pada sumber dari minyak bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon yang terbanyak, tetapi kadang-kadang  (disebut sebagai crude napthenic) mengandung sikloalkana sebagai komponen yang terbesar, sedangkan aromatik selalu  merupakan komponen yang paling sedikit.

Pengilangan/penyulingan  (refining) adalah proses perubahan minyak mentah menjadi  produk  yang  dapat  dijual  (marketeble  product)  melalui  kombinasi  proses fisika   dan  kimia.  Produk  yang  dihasilkan  dari   proses  pengilangan/penyulingan tersebut antara lain:

1. Light destilates adalah komponen dengan berat molekul terkecil.
a. Gasoline (Amerika Serikat) atau motor spirit  (Inggris) atau bensin  (Indonesia) memiliki titik didih terendah dan merupakan produk kunci dalam    penyulingan  yang digunakan sebagai bahan pembakar motor (:t 45% dari minyak mentah diproses untuk menghasilkan gasolin.
b. Naphta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerasin.
Beberapa naphta digunakan sebagai :
– Pelarut dry cleaning (pencuci)
– Pelarut karet
– Bahan awal etilen
– Dalam kemileteran digunakan sebagai bahan bakar jet dikenanl sebagai jP-4
c. Kerosin memiliki titik didih tertinggi dan biasanya digunakan sebagai :
– Minyak tanah
– Bahan bakar jet untuk air plane

2. Intermediate  destilates merupakan  minyak  gas  atau  bahan  bakar  diesel  yang penggunaannya  sebagai  bahan  bakar  transportasi  truk-truk  berat,  kereta  api, kapal kecil komersial, peralatan pertanian dan lain-lain.

3. Heavy  destilates merupakan  komponen  dengan  berat  molekul  tinggi.  Fraksi  ini biasanya dirubah menjadi minyak pelumas  (lubricant oils), minyak dengan berat jenis tinggi dari bahan bakar, lilin dan stock cracking.

4. Residu termasuk aspal, residu bahan bakar minyak dan petrolatum.

2. Fraksi Minyak Bumi
Proses  pertama  dalam  pemrosesan  minyak  bumi  adalah  fraksionasi  dari minyak mentah dengan menggunakan proses destilasi bertingkat, adapun hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Tabel

Sisa:     1. Minyak bisa menguap : Minyak-minyak pelumas, lilin, parafin dan vaselin.
2. Bahan yang tidak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi.

a. Fraksi Gas
Gas  alam  dapat  diperoleh  secara  terpisah  maupun  bersama-sama  dengan minyak  bumi.  Gas  alam  sebagian  besar  terdiri  dari  alkana  berantai  karbon  rendah yaitu  antara  lain  metana,  etana,  propana,  butana  dan  iso-butana.  Gas  alam  dapat dipergunakan sebagai:

1. Bahan bakar rumah tangga atau pabrik Gas alam merupakan bahan bakar yang paling bersih dan praktis, tetapi gas alam  mempunyai  keburukan  yaitu  sifatnya  yang  tidak  berbaun  (bila  dibandingkan dengan  gas  dari  batubara)  sehingga  sering  terjadi  kecelakaan  karena  bocor.  Oleh karena itu kadang-kadang gas ini diberi “bau” yaitu sedikit zat yang berbau sekali.

Propana  yang  merupakan  salah  satu  fraksi  gas  pada  perusahaan  biasanya digunakan sebagai :
– Mengelas paduan-paduan tembaga, alumunium dan magnesium. – Mengelas besi tuang.
– Menyolder dan mengelas solder.
– Menyemprot Jogam.
– Memotong besi dengan gas karbit.
– Penerangan pantai.

Butana dipakai dalam rumah tangga sebagai :

– Pemanas ruangan.
– Penerangan.
– Pemakaian di dapur.
Butana mempunyai batas meledak yang lebih kecil bila dibandingkan dengan propana.

2. Karbon hitam (Carbon Black)
Karbon   hitam     (Carbon   black)   adalah   arang   harus   yang   dibuat   oleh pembakaran yang tidak sempurna. Pegunaannya antara lain sebagai :       – Bahan dalam pembuatan cat, tinta cetak dan tinta Gina.
– Zat pengisi pada karet terutama dalam pembuatan ban-ban mobil dan sepeda.
Karbon  hitam  dibuat  dengan  membawa  nyala  gas  bumi  ke  sebuah  bidang datar  yang  didinginkan,  arang  yang  terbentuk  kemudian  dipisahkan dari  bidang ini dan dibagi berdasarkan kehalusannya. Metana yang mengandung  75% karbon akan menghasilkan 4 atau 4,5% zat penghitam dan sisanya hilang sebagai asap, zat asam arang dan sebagainya.

3. Tujuan-tujuan Sintesis
Hasil  sintesis  dibuat  dengan  oksidasi  zat-zat  hidrokarbon  dari  gas  alamo Proses pembuatan lainnya, yaitu :
–   Pembuatan zat cair dari metana.
–  Pembuatan  bensin-bensin  untuk  kapal  terbang  yang  bernilai  tinggi  dengan  cara menggandeng (alkylering) iso-butana dengan butena-butena.

b. Bensin
Bensin dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain yaitu ;
1. Penyulingan langsung dari minyak bumi (bensin straight run), dimana kualitasnya
tergantung  pada  susunan  kimia  dari  bahan-bahan  dasar.  Bila  mengandung
banyak aromatik-aromatik dan napthen-naphten akan menghasilkan bensin yang
tidak mengetok (anti knocking).
2.  Merengkah  (cracking)  dari  hasil-hasil  minyak  bumi  berat,  misalnya  dari  minyak
gas dan residu.
3.  Merengkah (retor ming) bensin berat dari kualitas yang kurang baik.
4.  Sintesis dari zat-zat berkarbon rendah.

Bensin biasanya digunakan sebagai :

1. Bahan bakar motor
Sebagai  bahan  bakar  motor  ada  beberapa  sifat  yang  diperhatikan  untuk menentukan baik atau tidaknya bensin tersebut.
* Keadaan terbang (titik embun)
Gangguan yang disebabkan oleh adanya gelembung-gelembung gas didalam karburator dari sebuah motor yang disebabkan oleh adanya kadar yang terlalu tinggi dari fraksi-fraksi yang sangat ringan dalam bensin. Hal ini terutama disebabkan oleh terlalu  banyaknya  propana  dan  butana  yang  berasal  dari  bensin.  Gelembunggelembung gas yang terdapat dalam keadaan tertentu dapat menutup lubang-lubang perecik yang sempit dan pengisian bensin akan terhenti.

* Kecendrungan mengetok (knocking)
Ketika rasio tekanan dari motor relatif tinggi, pembakaran bisa menyebabkan peletusan (peledakan) didalam sijinder, sehingga :
– Timbulnya kebisingan knock
– Kekuatan berkurang
– Menyebabkan kerusakan mesin

Hidrokarbon rantai bercabang dan aromatik sangat mengurangi kecendrungan dari  bahan  bakar  yang  menyebabkan  knocking,  misalnya  2,2,4  trimetil  pentana iso-oktan) adalah anti fuels. Harga yang tinggi dari bilangan oktan mengakibatkan makin baik melawan knocking. Mesin automibil modern memerlukan bahan bakar dengan bilangan oktan antara 90 dan 100, semakin tinggi rasio penekanan (compression) maka diperlukan bilangan oktan yang tinggi pula.

Bilangan  oktan  dapat  dinaikkan  dengan  menambahkan  beberapa  substansi, antara lain fefraefyl lead  (TEL) dan feframefyl lead  (l-MI) yang ditambahkan da!am bensin  dengan  kuantitas  yang  kecil  karena dikuatirkan apabila ditambahkan terlalu banyak  efek  timah  bagi  lingkungan.  TEL  (Pb(C2Hs)4)  dibuat  dari  campuran  timah hitam dengan natrium dan eti!klorida, reaksinya :

TEL
TEL

* Keadaan “damar” dan stabilitas penyimpanan
Damar  dapat  terbentuk  karena  adanya  alkena-alkena yang mempunyai satu ikatan ganda sehingga berpotensi  untuk berpolirherisasi membentuk   molekul-molekul yang lebih besar. Pembentukan damar ini dipercepat oleh adanya zat asam di udara, seperti peroksiden. Kerugian yang disebabkan oleh pembentukan damar ini antara lain;
–  Bahan  ini  dapat  menempel  pada  beberapa  tempat  dalam  motor, antara  lain saluran-saluran gas dan pada kutub yang dapat mengakibatkan kerusakan pada motor.
–  Menurunkan bilangan oktan karena hilangnya alkena-alkena dari bensin.
Pembentukan  damar  dapat  dicegah  dengan  penambahan  senyawa-senyawa dari tipe poliphenol dan aminophenol, seperti hidroquinon dan p-aminophen.

* Titik beku
Jika  dalam  bensin  terdapat  prosentasi  yang  tinggi  dari  aromatik-aromatik  tertentu maka  pada  waktu  pendinginan,  aromatik  itu  akan  mengkristal  dari  mengakibatkan tertutupnya  lubang-lubang  alai  penyemprotan  dalam  karburator.  Titik  beku  ini terutama dipengaruhi oleh benzen (titik beku benzen murni ± 5ºC).

* Kadar belerang
Kerugian yang disebabkan bila kadar belerang terlalu tinggi, adalah :
– Memberikan bau yang tidak enak dari gas-gas yang dihasilkan.
– Mengakibatkan  korosi  dari  bagian-bagian  logam, seperti  rusaknya silinder-silinder yang disebabkan oleh asam yang mengembun pada didnding silinder.
– Mempunyai pengaruh yang tidak baik terhadap bilangan oktan.

2. Bahan Ekstraksi, Pelarut dan Pembersih

Sebelum   digunakan   sebaagi   pengekstraksi   bensin   di   fraksinasi   dengan destilasi bertingkat menjadi fraksi yang lebih kecil. Bensin biasanya digunakan untuk mengekstraksi  berbagai  bahan,  seperti  minyak  kedelai,  minyak  kacang  tanah, minyak kelapa dan bahan-bahan alam lain.

Sebagai  bahan  pelarut  bagi  karet  digunakan  fraksi  dengan titik didih antara 80 -130°C dan 100 -130°C. Larutan karet ini biasanya digunakan untuk :
– Mencelupkan kanvas pada pembuatan ban.
– Melekatkan karet.
– Perekat-perekat untuk industri sepatu.
– Larutan untuk pasta-pasta karet untuk memadatkan dan melaburkan tenunan.

Bensin  juga  dapat  digunakan sebagai  bahan pembersih yaitu membersihkan secara  kimia  dengan  cara  diuapkan.  Keuntungan  menggunakan  bensin  sebagai bahan pembersih adalah:
–  Bensin  memiliki  titik  didih  rendah  sehingga  barang-barang  yang  dicuci  lekas menjadi kering dan baunya cepat hilang.
–  Tidak mudah terbakar di ruang terbuka.
–  Kualitas dari bahan wol tahan terhadap ini.

3. Bahan bakar penerangan dan pemanasan
Bensin digunakan pada lampu-lampu tambang dimana tidak terdapat tenaga listrik. Dan sebagai pemanas digunakan pada:
–    Lampu soldir dan lampu pembakar cat.
–    Penghangus yang dapat menghilangkan serat-serat yang menonjol dari tenunan dan rambut kulit.

C. Kerosin

Pemakaian  kerasin  sebagai  penerangan  di  negara-negara  maju  semakin berkurang,  sekarang  kerasin  digunakan  untuk  pemenasan.  Pemakaian  terpenting dari kerasin antara lain:
1. Minyak Lampu
Kerosin sebagai minyak lampu dihasilkan dengan jalan penyulingan langsung, sifat-sifat yang harus diperhatikan bila kerasin digunakan sebagai minyak lampu adalah :

* Warna
Kerosin dibagai dalam berbagai kelas warna:

– Water spirit (tidak berwarna)
– Prime spirit
– Standar spirit

Di India, pemakai di pedalaman tidak mau membeli kerosin putih karena mengira ini adalah air dan mengira hanya yang berwarna kuning atau sawo matang saja yang dapat membakar dengan baik.

* Sifat bakar
Nyala kerasin tergantung pada susunan kimia dari minyak tanah :
– Jika mengandung banyak aromatik maka apinya tidak dapat dibesarkan karena apinya mulai berarang.
– Alkana-alkana memiliki nyala api yang paling baik.
– Sifat bakar napthen terletak antara aromatik dan alkana.

* Viskositas
Minyak  dalam  lampu  kerasin  mengalir  ke  sumbu  karena  adanya  gaya  kapiler dalam saluran-saluran sempit antara serat-serat sumbu.
Aliran  kerosin  tergantung  pada  viskositas  yaitu  jika  minyak  cair  kental  dan lampu  mempunyai  tinggi-naik  yang  besar  maka  api  akan  tetap  rendah  dan sumbu menjadi arang (hangus) karena kekurangan minyak.
* Kadar belerang
Sama seperti kadar belerang pada bensin.

2. Bahan bakar untuk pemanasan untuk memasak
Macam-macam alat pembakar kerosin:
– Alat pembakar dengan sumbu gepeng: baunya tidak enak.
– Alat   pembakar   dengan   sumbu   bulat:   mempunyai   pengisian   hawa   yang dipusatkan.
– Alat pembakar dengan pengabutan tekan: merek dagang primus
3. Bahan bakar motor
Motor-motor yang menggunakan kerosin sebagai bahan bakar adalah :

– Alat-alat pertanian (traktor).
– Kapal perikanan.
– Pesawat penerangan listrik kecil.
Motor ini selain memiliki sebuah karburator juga mempunyai alat penguap untuk kerosin. Motor ini jalannya dimulai dengan bensin dan dilanjutkan dengan kerosin kalau alat penguap sudah cukup panas. Motor ini akan berjalan dengan baik bila kadar aromatik didalam bensin tinggi.
4.   Bahan pelart untuk bitumen
Kerosin jenis white spirit sering digunakan sebagai pelarut untuk bitumen aspal.
5.   Bahan pelarut untuk insektisida
Bubuk  serangga  dibuat  dari  bunga  Chrysant  (Pyerlhrum  cinerarieotollum)  yang telah  dikeringkan  dan  dihaluskan,  sebagai  bahan  pelarut  digunakan  kerosin. Untuk keperluan ini kerasin harus mempunyai bau yang enak atau biasanya obat semprot itu mengandung bahan pengharum.

d. Minyak Gas

Minyak  gas  pada  awalnya  banyak  digunakan  sebagai  penerangan  dalam  gerbong kereta  api,  tetapi  sekarang  sebagian  telah  diganti  oleh  listrik  karena  lebih  mudah dipakai dan sedikit bahaya kebakaran jika ada kecelakaan kereta api.
Minyak gas juga digunakan sebagai :
–   Bahan bakar untuk motor diesel.
–  Pesawat-pesawat  pemanasan  pusat  otomatis  dengan nama minyak bakar untuk keperluan rumah tangga, biasanya adalah minyak gas tanpa bagian-bagian residual.
Seperti pada bensin untuk menaikkan bilangan oktan pada minyak gas maka perlu ditambahkan :
–  Persenyawaan yang mengandung banyak sekali zat asam, misalnya amilnitrit dan etilnitrit. Untuk memperoleh hasil yang nyata maka  persentasenya  harus  besar yaitu kira-kira 5% sehingga pemakaian senyawa ini menjadi mahal.
– Persenyawaan   yang   penggunaannya   lebih   sedikit   peroksida (peroxyden) dan berbagai persenyawaan organik, dipakai 0,5% untuk menaikkan  10  atau  15  titik bilangan oktan.

e. Minyak Bakar
Walaupun setiap minyak yang dibakar dapat dinamakan minyak bakar tetapi nama ini  biasanya  hanya  digunakan  untuk  bahan  bakar  residual  dan  untuk  bahan  bakar sulingan.  Bahan  bakar  residua!  biasanya  diperoleh  dengan  cara  mengentalkan minyak bumi atau merengkah minyak gas dan residu minyak tanah.
Bahan bakar digunakan sebagai :
– Motor diesel tipe besar.
– Minyak  yang  dinyalakan  dengan  pembakar  dalam  tungku  masak  yang  digunakan untuk :
– Memproduksi uap
– Pengerjaan panas dari logam
– Mencairkan hasil perindustrian
– Membakar batu, emaile, dan sebagainya.

Sifat-sifat yang harus ada pada minyak bakar adalah :

* Memiliki batas viskositas tertentu
Viskositas minyak bakar terletak antara viskositas minyak gas yaitu kira-kira  4 cs =  1,30E pada  50°C dan kira-kira  550/650 cs  =  75/850E pada  50°C. Minyak bakar yang lebih encer diperlukan untuk pesawat bakar yang lebih kecil, misalnya untuk alat pemanasan sentral otomatis dalam rumah.
* Banyaknya panas yang diberikan
Kalor pembakaran minyak bakar batasnya kira-kira 10.000 dan 10.550 cal/g.

* Kadar belerang
Lebih  penting  pada  minyak  diesel  daripada  minyak  bakar  karena  pada  minyak
disesi  belerang  dapat  menyebabkan  kerusakan  silinder  dan  kerosi  dari  sistem
buang.
* Titik beku
–   Mempunyai titik beku maksimal tertentu.
–  Biasanya  titik  beku  tergantung  pada  perlakuan  terlebih  dahulu  yang  dikerjakan terhadap  bahan. Misalnya minyak bakar sebagian terdiri dari  residu  cracking yang sesudah dipanaskan hingga 1000C memiliki titik didih -210C, tetapi sesudah dibiarkan untuk waktu yang lama titik beku menjadi 1500C.

3. Pemrosesan Minyak Bumi
Pada pemrosesan minyak bumi melibatkan 2 proses utama, yaitu :
1. Proses pemisahan (separation processes)
2. Proses konversi (convertion processes)
Proses  pengilangan (refines)  pertama-tama  adalah  mengubah  komponen minyak menjadi fraksi-fraksi yang laku dijual  berupa  beberapa  tipe  dari  destilasi.

Beberapa  perlakuan  kimia  dan  pemanasan  dilakukan  untuk  memperbaiki  kualitas dari  produk  minyak  mentah yang diperoleh. Misalnya pada tahun  1912 permintaan gasolin melebihi supply dan untuk memenuhi permintaan tersebut maka digunakan proses  “pemanasan”  dan  “tekanan”  yang  tinggi  untuk  mengubah  fraksi  yang  tidak diharapkan. Molekul  besar menjadi  yang lebih kecil dalam range titik didih gasolin, proses ini disebut cracking.

a. Proses Pemisahan (Separation Processes)

Unit operasi yang digunakan dalam penyulingan minyak biasanya sederhana tetapi yang kompleks adalah interkoneksi dan interaksinya.
Proses pemisahan tersebut adalah :
1. Destilasi
Bensin,  kerasin  dan  minyak  gas  biasanya  disuling  pada  tekanan  atmosfer,fraksi-fraksi  minyak pelumas akan mencapai  suhu yang lebih tinggi dimana zat-zat hidrokarbon  mulai  terurai  (biasanya  kira-kira  antara  suhu  375  -400°C)  karena  itu lebih baik jika minyak  pelumas  disuling   dengan   tekanan   yang   diturunkan.
Pengurangan tekanan diperoleh dengan menggunakan sebuah pompa vakum (vacum pump).

2. Absorpsi
Umumnya digunakan untuk memisahkan zat yang bertitik didih tinggi dengan gas. Minyak gas digunakan untuk menyerap gasolin alami dari gas-gas basah. Gasgas dikeluarkan dari tank penyimpanan gas sebagai hasil dari pemanasan matahari yang  kemudian  diserap  ulang  oleh  tanaman.  Steam  stripping  pada  umumnya digunakan untuk mengabsorpsi hidrokarbon fraksi ringan dan memperbaiki kapasitas absorpsi minyak gas.

Proses ini dilakukan terutama dalam hal-hal sebagai berikut:
–    Untuk  mendapatkan  fraksi-fraksi  gasolin  alami  yang  dapat  dicampurkan pada bensin.
–    Untuk  pemisahan  gas-gas  rekahan  dalam  suatu  fraksi  yang  sangat  ringan (misalnya fraksi yang terdiri dari zat hidrogen, metana, etana)  dan  fraksi  yang lebih berat yaitu yang mempunyai komponen-komponen yang lebih tinggi.
-Untuk menghasilkan bensin-bensin yang dapat dipakai dari berbagai gas ampas dari suatu instalasi penghalus.

3. Adsorpsi
Proses   adsorpsi   digunakan   untuk   memperoleh   material   berat   dari   gas. Pemakaian terpenting proses adsorpsi pada perindustrian minyak adalah :
–  Untuk  mendapatkan  bagian-bagian  berisi  bensin  (natural  gasoline) dari  gas-gas bumi, dalam hal ini digunakan arang aktif.
–  Untuk  menghilangkan  bagian-bagian  yang  memberikan  warna  dan  hal-hal  lain  yang tidak dikehendaki dari minyak, digunakan tanah liat untuk menghilangkan warna dan bauxiet (biji oksida-aluminium).

4. Filtrasi
Digunakan  untuk  memindahkan  endapan  lilin  dari  lilin  yang  mengandung destilat. Filtrasi dengan tanah liat digunakan untuk decolorisasi fraksi.

5. Kristalisasi
Sebelum di filtrasi lilin harus dikristalisasi untuk menyesuaikan ukuran kristal dengan cooling dan stirring. Lilin yang tidak diinginkan dipindahkan dan menjadi lilin mikrokristalin yang diperdagangkan.

6. Ekstraksi
Pengerjaan ini didasarkan pada pembagian dari  suatu bahan tertentu dalam dua bagian yang mempunyai sifat dapat larut yang berbeda.

b. Proses Konversi (conversion processes)

Hampir     70%   dari   minyak   mentah   di   proses   secara   konversi   di   USA,
mekanisme yang terjadi berupa pembentukan “ion karbonium” dan “radikal bebas”. Dibawah ini ada beberapa contoh reaksi konversi dasar yang penting:

1. Cracking atau Pyrolisis
Cracking   atau   pyirolisis   merupakan   proses   pemecahan   molekul-molekul hidrokarbon   besar   menjadi   molekul-molekul   yang   lebih   kecil   dengan   adanya pemanasan atau katalis.

Cracking

Dengan adanya pemanasan yang cukup dan katalis maka hidrokarbon parafin akan pecah menjadi dua atau lebih fragmen dan salah satunya berupa olefin. Semua reaksi   cracking  adalah  endotermik  dan  melibatkan  energi  yang  tinggi.  Proses cracking meliputi:

* Proses cracking thermis murni
Proses  ini  merupakan  proses  pemecahan  molekul-molekul  besar  dari  zat hidrokarbon yang dilakukan pada suhu tinggi yang bekerja pada bahan awal selama waktu tertentu.

Pada  pelaksanaannya  tidak  mungkin  mengatur  produk  yang dihasilkan pada suatu proses cracking, biasanya selain   menghasilkan   bensin (gasoline)   juga mengandung molekul-molekul yang lebih kecil (gas) dan molekul-molekul yang lebih besar (memiliki titik didih yang lebih tinggi dari bensin).
Proses cracking dilakukan untuk menghasilkan fraksi-fraksi bensin yang berat yaitu yang mempunyai bilangan oktan yang buruk karena umunya bilangan oktan itu meningkat jika titik didihnya turun. Maka pada cracking bensin berat akan diperoleh suatu  perbaikan  dalam  kualitas  bahan  pembakarnya  yang  disebabkan  oleh  2  hal, yaitu:
– Penurunan titik didih rata-rata
– Terbentuknya alken
Oleh karena itu bilangan oktan dapat meningkat dengan sangat tinggi, misalnya dari 45-50 hingga 75-80.

* Proses cracking thermis dengan katalisator
Dengan  adanya  katalisator  maka  reaksi  cracking  dapat  terjadi  pada  suhu yang lebih rendah. Keuntungan dari proses thermis-katalisator adalah:
–  Perbandingan  antara  bensin  terhadap  gas  adalah  sangat  baik  karena  disebabkan oleh pendeknya waktu cracking pada suhu yang lebih rendah.
– Bensin yang dihasilkan menunjukkan angka oktan yang lebih baik.

Dengan  adanya  katalisator  dapat  terjadi  proses  isomerisasi,  dimana  alkenaalkena dengan rantai luru dirubah menjadi hidrokarbon bercabang, selanjtnya terjadi aromatik-aromatik   dalam   fraksi   bensin   yang   lebih   tinggi   yang   juga   dapat mempengaruhi bilangan oktan.

* Proses cracking dengan chlorida-aluminium (AlCl3) yang bebas air
Bila minyak dengan kadar aromatik rendah dipanaskan dengan AlCl3 bebas air pada  suhu  180-2000C  maka  akan  terbentuk  bensin  dalam  keadaan  dan  waktu tertentu. Bahan yang tidak mengandung aromatik  (misalnya parafin murni) dengan 2  atau  5%  AlCl3     dapat  merubah  sebagian  besar  (90%)  dari  bahan  itu  menjadi bensin, bagian lain akan ditingga/ sebagai arang dalam ketel. Anehnya pada proses ini  bensin  yang  dihasilkan  tidak  mengandung  alkena-alkena  tetapi  masih  memiliki bilangan  oktan  yang  lumayan,  hal  ini  mungkin  disebabkan  kerena  sebagian  besar alkena bercabang. Kerugian dari proses ini adalah :

– Mahal karena AlCl3   yang dipakai akan menyublim dan mengurai.- Bahan-bahan yang dapat dikerjakan terbatas.
– Pada saat reaksi berlangsung, banyak sekali gas asam garam maka harus memakai alat-alat yang tahan korosi.

2. Polimerisasi
Terbentuknya  polimer  antara  ikatan  molekul  yang  sama  yaitu  ikatan  bersama  dari light gasoline.

Polimerisasi

Proses polimerisasi merubah produk samping gas hirokarbon yang dihasilkan pada cracking menjadi hidrokarbok liquid yang bisa digunakan sebagai:
– Bahan bakar motor dan penerbangan yang memiliki bilangan oktan yang tinggi.
– Bahan baku petrokimia.

Bahan  dasar  utama  dalam  proses  polimerisasi  adalah  olefin     (hidrokarbon tidak  jenuh)  yang  diperoleh  dari  cracking  still.  Contohnya:  Propilen,  n-butilen, isobutilen.

Isobutelin

3. Alkilasi
Proses  alkilasi  merupakan  proses  penggabungan  olefin  dari  aromat  atau hidrokarbon parafin.

Alkilasi

Proses   alkilasi   adalah   eksotermik   dan   pada   dasarnya   sama   dengan polimerisasi,   hanya  berbeda  pada  bagian-bagian  dari   charging  stock  need  be unsaturated.  Sebagai  hasilnya  adalah  produk  alkilat  yang  tidak  mengandung  olefin dan memiliki bilangan oktan yang tinggi. Metode ini didasarkan pada reaktifitas dari karbon tersier dari isobutan dengan olefin, seperti propilen, butilen dan amilen.

4. Hidrogenasi
Proses ini adalah penambahan hidrogen pada olefin. Katalis hidrogen adalah logam yang dipilih tergantung pada senyawa yang akan di reduksi dan pada kondisi hidrogenasi, misalnya Pt, Pd, Ni, dan Cu.

Hidrogenasi

Disamping  untuk  menjenuhkan  ikatan  ganda,  hidrogenasi  dapat  digunakan untuk mengeliminasi elemen-elemen lain dari molekul, elemen ini termasuk oksigen, nitrogen, halogen dan sulfur.

5. Hydrocracking
Proses   hydrocracking   merupakan   penambahan   hidrogen   pada   proses cracking.

Hydocracking

6. Isomerisasi
Proses isomerisasi  merubah  struktur dari  atom dalam molekul tanpa adanya perubahan nomor atom.

Isomerisasi

Proses  ini  menjadi  penting  karena  dapat  menghasilkan  iso-butana  yang dibutuhkan untuk membuat alkilat sebagai dasar gasoline penerbangan.

Iso-butana

7. Reforming atau Aromatisasi
Reforming merupakan proses konversi dari naptha untuk memperoleh produk yang memiliki bilangan oktan yang tinggi, dalam proses ini biasanya menggunakan katalis rhenium, platinum dan chromium.

Toluene

Penulis :

Cut Fatimah Zuhra, Ssi. Msi

Jurusan Kimia
Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

© 2003 Digitized by USU digital library

DAFTAR PUSTAKA

Austin,  T.  George.  1985.  Shreves  Chemical  Process  Industries.  Mc  Graw  Hill  Book Company.
Fieser,  Louis  F  and  Mary  Fieser.    1950.  Organic  ChemistrySecond  Edition.  D.C. Heatch and Company: Boston.
Mc Murry, Jhon. 1992. Organic Chemistry. Third Edition. Brooks Publishing Company: California.
Nawawi, Harun.  1955. Minyak Bum; dan Hasil Minyak Bumi, Penggalian, Pengerjaan dan Pemakaiannya. Penerbit Buku Teknik: Jakarta.
Wiseman,  Peter.  1983.  An  Introduction  to  Industrial  Organic  Chemistry. Second Edition. Applied Science Publisher: London.

 
3 Komentar

Ditulis oleh pada Mei 13, 2011 in Artikel Engineering

 

3 responses to “Penyulingan, Pemrosesan dan Penggunaan Minyak Bumi

  1. Gayle Ballif

    Mei 28, 2011 at 11:42 pm

    Great job

     
  2. Chasidy Schlosser

    Mei 29, 2011 at 3:18 am

    Excellent work

     

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: