BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan zaman maka kebutuhan akan minyak bumi semakin meningkat, hal ini menuntut kita untuk lebih mengetahui lebih dalam tentang dunia perminyakan. Mulai dari pengertian tentang minyak bumi sampai cara-cara pengolahan minyak bumi menjadi produk-produk yang sangat penting untuk memenuhi kebutuhan masyarakat dunia. Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang mati. 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 lagi, sedangkan penggunaan sumber energi ini didalam kehidupan kita sehari-hari mencakup sangat luas dan cukup memegang peranan penting serta menguasai hajat hidup orang banyak. Sebagai contoh, minyak bumi dan gas alam digunakan sebagai sumber energi atau bahan bakar untuk memasak, kendaraan bermotor, dan industri, kedua bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme didalam bumi sehingga disebut bahan bakar fosil. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad
renik itu menjadi minyak dan gas. Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut petrokimia. Puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.
1.2. Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, maka dapat dirumuskan masalahnya sebagai berikut : 1. Pengertian minyak bumi 2. Pembentukan minyak bumi 3. Komposisi minyak bumi 4. Sifat kimia dan fisika minyak bumi 5. Karakteristik Minyak bumi 6. Komponen minyak bumi 7. Proses pengolahan minyak bumi 8. Produk minyak bumi
1.3. Tujuan & Manfaat
1.3.1. Tujuan
1. Untuk memenuhi tugas kelompok kimia migas 2. Untuk Memahami minyak bumi serta mengetahui konsep dasar dari proses pengolahan minyak bumi dan gas ( Migas )
3. Untuk mengetahui produk yang dihasilkan dari proses pengolahan migas
1.3.2.
Manfaat
Manfaat dari penulisan makalah ini , dapat menambah pengetahuan tentang proses pengolahan migas yang dimana dari crude oil sampai produk jadi yang digunakan. digunakan. Dan akan memberikan memberikan manfaat kepada pembacanya, pembacanya, terutama mahasiswa/I Teknik Pengolahan Migas
BAB II MINYAK BUMI
2.1. Definisi Minyak Bumi
Minyak bumi yang biasanya disebut crude oil adalah merupakan campuran yang komlek dari senyawa hidrokarbon, karena senyawa ini dominan oleh unsur carbon ( C ) dan hydrogen ( H ) dan sebagai kecil unsur lain seperti : Oksigen ( O ), Nitrogen ( N ), sulfur ( S ) dan beberapa metal antara lain : Fe, Na, Va yang susunannya sebagai senyawa ikatan / impurities. Minyak mentah sebagaian besar terdiri dari hidrokarbon yang dapat dibedakan sebagai berikut : Parafinik, Naphtenik, Olefin dan Aromatik. Susunan rantai carbon dan rumus bangun senyawa hidrokarbon akan menentukan sifat fisika maupun sifat kimia dari gas bumi serta akan mempengaruhi produk secara kualitatif maupun kuantitatif. Dengan makin berkembangnya teknologi pembakaran serta industri – industri lain dan perkembangan dilakukan atas dasar penelitian – penelitian di industri migas dari hulu sampai dengan hilir. Dengan perkembangan – perkembangan – perkembangan mesin automotif dan mesin industry lain yang makin cepat yang memerlukan tuntutan kualitas maupun kuantitas dari bahan bakar maupun pelumas yang dipergunakan , sehingga untuk memenuhi kebutuhan tersebut dalam proses pengolahannya juga akan berkembang. Dengan makin besarnya kebutuhan tersebut sehingga dikembangkan bermacam – macam proses pengolahan untuk meningkatkan bahan bakar dari nilai rendah ke produk yang lebih tinggi.
Menurut Abraham, minyak bumi disebut juga bitumina atau petroleum adalah merupakansuatu senyawa hidrokarbon yang larut dalam carbon disulfida ( CS 2), sedangkan senyawa hidrokarbon yang tidak larut dalam carbon disulfide ( CS 2 ) disebut non bitumina misalnya batubara.
2.2. Pembentukan Minyak Bumi
Ada dua teori yang mengutarakan terjadinya minyak bumi yaitu teori anorganik dan teori organic. 1. Teori Anorganik Teori ini menjelaskan bahwa minyak mentah berasal dari bahan – bahan mineral atau anorganik. Karena tidak mengandung kebenaran, maka teori ini telah ditinggalkan.
2. Teori Organik Teori ini menjelaskan bahwa minyak mentah berasal dari bahan – bahan organik seperti tumbuh – tumbuhan dan binatang kecil yang disebut plankton. Karena perubahan suhu , tekanan dan proses kimiawi maka tumbuh – tumbuhan dan plankton tersebut berubah bentuk menjadi bahan minyak. Bahan minyak tersebut pada mulanya berupa titik – titik yang terdapat diantara celah – celah dan saluran – saluran batuan selanjutnya selanjutn ya terkumpul dalam daerah yang luas ( Reservoir )
2.3. Komposisi Minyak Bumi
Minyak bumi pada umumnya bercampur dengan air, garam, dan gas alam yang membentuk tiga lapisan, yaitu:
1. Gas 2. Minyak 3. Air garam Komposisi
minyak
bumi
berdasarkan
banyaknya
unsure-unsur
yang
terkandung, sebagai berikut: -
Karbon : 83 – 83 – 87 87 %
-
Hydrogen
-
Nitrogen : 0,1 – 0,1 – 2 2%
-
Oksigen : 0,05 – 0,05 – 1,5 1,5 %
-
Sulfur
: 10 – 10 – 14 14 %
: 0,05 – 0,05 – 6 6%
2.4. Sifat Fisika dan Sifat Kimia Minyak Bumi
1.
Sifat Fisika Minyak Bumi a. Berat Jenis Berat Jenis atau Specific Gravity (SG) atau
API
Gravity
sering menunjukkan secara kasar kualitas minyak bumi tersebut. Makin kecil SG minyak bumi tersebut, makin besar API nya, makin bagus kualitasnya, makin tinggi harganya atau makin ringan minyak tersebut. Minyak bumi yang mengandung fraksi ringan harganya makin mahal karena semakin mudah mengolahnya menghasilkan fraksi gasoline yang mahal harganya. Sebaliknya makin tinggi SG minyak tersebut akan makin rendah °API nya makin berat minyak tersebut, makin rendah kualitasnya, karena makin banyak mengandung fraksi wax atau aspal yang murah harganya atau perlu biaya ekstra lagi
untuk diolah menjadi gasoline dengan proses dan teknologi tinggi yang mahal seperti proses perengkahan (cracking). Berat
Jenis
SG
atau
°API
Gravity
minyak,
harganya
dipengaruhi oleh besarnya suhu, lebih tinggi suhu akan makin lebih rendah Specific Gravitynya dan sebaliknya akan makin tinggi °API Gravitynya. Rumus SG : 141,5 SG
= °API + 131,5
Berdasarkan Specific Gravity, minyak bumi dibagi 5 macam : No.
Minyak Bumi
Specific Gravity
1
Ringan
< 0,830
2
Medium Ringan
0,830 – 0,830 – 0,850 0,850
3
Medium Berat
0,850 – 0,850 – 0,865 0,865
4
Berat
0,865 – 0,865 – 0,905 0,905
5
Sangat Berat
> 0,905
Rumus °API : 141,5 °API =
°SG 60/60 °F
131,5
b. Titik Tuang Titik Tuang (Pour Point) adalah suhu terendah dimana minyak masih bisa dituangkan atau suhu terendah dimana minyak bumi masih bisa mengalir oleh beratnya sendiri. Sifat ini penting untuk transportasi minyak bumi karena berkaitan
dengan
sifat
bisa
tidaknya
untuk
dipompa/dialirkan
(pumpability). Dengan mengetahui titik tuang dapat diketahui pada suhu berapa minyak bumi tersebut masih dapat dipompa, kalau tidak, bisa dihitung berapa jumlah uap air (steam) yang dibutuhkan sebagai pemanas untuk menjaga agar minyak tersebut dapat dipompa. c. Viskositas Viskositas adalah daya hambatan yang dilakukan oleh cairan untuk mengalir pada suhu tertentu. Yaitu berupa bilangan yang menunjukkan mudah tidaknya suatu fluida mengalir pada suhu tertentu. Viskositas merupakan sifat yang penting sekali dalam perhitungan aliran untuk transportasi minyak, karena viskositas merupakan ukuran sifat kemudahan atau kecepatan mengalirnya suatu bahan pada suhu tertentu. Minyak encer (non viscous oil) mempunyai viskositas rendah adalah minyak yang mudah mengalir, begitu pula sebaliknya untuk minyak yang pekat (viscous oil) yang viskositasnya tinggi akan lebih sukar mengalir atau daya hambatan mengalirnya tinggi. Besar kecilnya harga viskositas suatu minyak dipengaruhi oleh besarnya suhu, makin tinggi suhu biasanya minyak akan semakin encer, begitu pula sebaliknya.
Selain penting untuk perhitungan aliran selama transportasi minyak tersebut dengan pompa dan pipa saluran, viskositas penting pula untuk perhitungan perancangan penyemprotan atau atomisasi bahan
bakar
kedalam
ruang
bakar,
kaitannya
dengan
mutu
pembakaran. Viskositas juga merupakan sifat yang sangat penting dalam prinsip pelumasan untuk mencegah gesekan dan keausan. Bila viskositas rendah
→
Mudah mengalir
Bila viskositas tinggi
→
Sukar mengalir
Prinsip pengukuran viskositas adalah dengan mengukur besar atau lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mengalirkan sejumlah tertentu bahan pada jarak atau suatu peralatan tertentu yang suhunya diatur konstan pada suhu tertentu. Yang banyak dipakai dan paling teliti
adalah
alat
pengukur
viskositas
kinematik
(kinematic
viscometer). Dalam Pengukuran dengan alat ukur yang berbeda jenis dapat menghasilkan satuan yang berbeda pula, diantaranya : No. 1
2
3
4
Nama Alat
Satuan
Kinematic Viscometer
Detik
centistokes (0,01 stokes)
centipoise (0,01 poise)
g/cm det
lb/jam ft
SSU (Saybolt Universal)
SSF (Second Saybolt Furol)
R I (Redwood I)
R II (Redwood II)
°E (detik atau derajat Engler)
Saybolt
Redwood
Engler
Pada umumnya dapat dikatakan bahwa makin tinggi °API atau makin ringan minyak tersebut makin kecil viskositasnya atau makin encer minyak tersebut, demikian sebaliknya. d. Titik Nyala (Flash Point) Titik Nyala adalah suhu terendah dimana minyak bumi apabila dipanaskan, sudah memberikan uapnya yang cukup campurannya dengan udara sehingga akan menyala sekejap apabila diberi sumber nyala api. Makin tinggi °API nya makin ringan minyak tersebut makin rendah Flash Point atau titik nyalanya, makin mudah terbakar atau menyala minyak tersebut. Flash Point atau titik nyala merupakan sifat yang sangat penting dalam keselamatan kerja transportasi dan penimbunan minyak dan gas bumi, sebagai tolak ukur pencegahan terjadinya kebakaran dari minyak yang ditransport atau ditimbun.
Fire Point
→
Suhu
terendah
dimana
minyak
bumi
apabila
dipanaskan sudah memberikan uapnya yang cukup campurannya dengan udara sehingga akan terbakar terus apabila diberi sumber api kecil.
Autoignition Point
→
Suhu terendah dimana minyak bumi apabila dipanaskan akan menyala atau terbakar atau meledak tanpa adanya sumber api.
e. Warna Minyak Bumi juga memperlihatkan berbagai macam warna yang sangat berbeda-beda. Minyak Bumi tidak selalu berwarna hitam, adakalanya malah tidak berwarna sama sekali. Pada umumnya warna itu berhubungan dengan berat jenisnya. Kalau berat jenisnya tinggi, warna menjadi hijau kehitam-hitaman atau hitam pekat, sedangkan kalau berat jenis rendah warna cokelat kehitam-hitaman. Warna ini disebabkan karena berbagai pengotoran, misalnya oksidasi senyawa hidrokarbon, karena senyawa hidrokarbon sendiri tidak memperlihatkan warna tertentu. f. Fluoresensi Minyak Bumi mempunyai suatu sifat Fluoresensi, yaitu jika terkena sinar ultra-violet akan memperlihatkan warna yang lain dari warna biasa. Warna Fluoresensi minyak bumi ialah kuning sampai kuning keemas-emasan dan kelihatan sangat hidup. Sifat Fluoresensi minyak bumi ini sangat penting karena sedikit saja minyak bumi terdapat pada kepingan batuan atau lumpur pemboran memperlihatkan fluoresensi secara kuat, sehingga mudah dideteksi dengan mempergunakan lampu ultra-violet. Pada waktu pemboran seringkali lapisan minyak dibor kemudian tertutup lumpur, sehingga minyak yang terdapat dalam lapisan tersebut tidak dapat menyembur keluar dengan sendirinya. Minyaknya sendiri karena berwarna hitam dan juga bercampur dengan lumpur pemboran, seringkali sukar dibedakan. Minyak pelumas atau lumpur pemboran biasanya tidak menunjukkan fluoresensi sedangkan minyak mentah menunjukkan fluoresensi, maka dalam meneliti serbuk pemboran digunakan sinar
ultra violet. Jika suatu lapisan minyak ditembus, warna fluoresensi pada lumpur akan kelihatan sebagai tanda-tanda adanya minyak. Lampu Ultra-Violet
→ Memudahkan kita untuk mengetahui adanya minyak bumi yang terdapat pada keping batuan dan lumpur pemboran.
g. Indeks Refraksi Minyak Bumi memperlihatkan berbagai macam indeks fraksi dari 1,3 sampai 1,4. Perbedaan indeks refraksi tergantung dari °API nya atau berat jenis. Makin tinggi berat jenis atau makin rendah °API nya akan semakin tinggi pula indeks refraksinya, sedangkan makin rendah berat jenis atau makin tinggi °API nya akan semakin rendah indeks refraksinya. Hal ini terutama diperlihatkan oleh seri parafin. Misalnya, dekan mempunyai indeks refraksi 1,41 sedangkan pentan 1,35. Jadi, makin kecil atau makin sedikit jumlah atomnya makin rendah indeks refraksinya, makin tinggi nomor atomnya, makin kompleks susunan kimianya makin tinggi indeks refraksinya. Indeks Refraksi
→ Indeks pembiasan sinar tertentu.
h. Bau Minyak Bumi ada yang berbau sedap dan ada pula yang tidak, yang biasanya disebabkan karena pengaruh molekul aromat. Minyak Bumi yang berbau tidak sedap biasanya terutama disebabkan karena mengandung senyawa nitrogen (N) ataupun belerang (S). Adanya H 2S juga memberikan bau yang tidak sedap. Golongan parafin dan naften biasanya memberikan bau yang sedap. Senyawa Aromat
→ Bau harum.
Senyawa Belerang
i.
→ Bau asam.
Nilai Kalori Nilai Kalori Minyak Bumi adalah jumlah panas yang ditimbulkan oleh 1 gr minyak bumi, yaitu dengan meningkatkan temperatur 1 gr air dari 3,5°C sampai 4,5°C, dan satuannya adalah kalori atau Btu atau MJ (Mega Joule). Ternyata ada juga hubungan antara berat jenis dengan nilai kalori. Misalnya berat jenis minyak bumi antara 0,75 atau gravitas API 70,6 sampai 57,2 memberikan nilai kalori antara 11700 sampai 11750 kal/gr. Pada umumnya minyak bumi mempunyai nilai kalori 10000 sampai 10800 dan hal ini boleh kita bandingkan dengan kalori batubara yang berada diantara 5650 sampai 8200 kal/gr.
j.
Kadar Sulfur Kadar sulfur minyak bumi biasanya dinyatakan dengan % berat. Berdasarkan kadar sulfur, minyak bumi dibagi 3 macam, yaitu : No.
Minyak Bumi
Kadar Sulfur
1
Kadar Sulfur Tinggi
> 2,0
2
Kadar Sulfur Sedang
0,1 – 0,1 – 2,0 2,0
3
Kadar Sulfur Rendah
< 0,1
Minyak bumi dengan kadar sulfur tinggi disebut Sour Crude, sedangkan minyak bumi dengan kadar sulfur rendah disebut Sweet Crude. Sulfur dapat menimbulkan problem korosi dan pencemaran lingkungan.
k. Kadar Garam Kadar garam minyak mentah dinyatakan dengan banyaknya garam dapur NaCl) yang terkandung didalamnya. Garam ini bisa menimbulkan persoalan korosi berat pada proses dikilang. Bila kandungan garam suatu minyak melebihi dari 10 lb NaCl/1000 bbl maka diperlukan proses penghilangan garam (Desalting Process) sebelum minyak tersebut diproses lebih lanjut dikilang. Proses penghilangan garam biasanya dilaksanakan pada peralatan Desalter yang
prinsip
kerjanya
berdasarkan
atas
Elektrolisis
dengan
memanfaatkan tenaga listrik. l.
Kadar Karbon Karbon sisa setelah minyak mentah, biasanya ditentukan dengan metode Ramsbottom (RCR) ataupun Conradson (CCR). RCR/CCR ini hubungannya dengan kandungan bahan Asphaltis (Asphaltene Content) dan Lube Oil Recovery. Semakin rendah harganya, biasanya semakin bagus lube oil recoverynya.
m. Kadar Nitrogen Nitrogen biasanya tidak dikehendaki didalam minyak mentah, karena senyawa nitrogen bisa meracuni beberapa jenis catalyst. Biasanya kalau kadar nitrogen lebih dari 0,25% akan diperlukan proses untuk penghilangannya. n. Sifat Distilasi Distilasi adalah pemisahan secara fisika berdasarkan perbedaan titik didih masing-masing fraksi yang terkandung didalam Crude Oil tersebut. Sifat distilasi dari minyak mentah sangat penting bagi perencanaan
proses
dikilang
distilasi.
Berdasarkan
tekanannya,
distilasi dibedakan menjadi 3 macam, yaitu : 1.
Distilasi Atmospherik merupakan distilasi pada tekanan 1 atm.
2.
Distilasi Vacuum merupakan distilasi pada tekanan dibawah 1 atm.
3.
2.
Distilasi Bertekanan merupakan distilasi pada tekanan 2 atm.
Sifat Kimia Minyak Bumi Susunan komposisi Kimia Minyak Bumi berdasarkan Hasil Analisa Elementer pada umumnya adalah sebagai berikut : Jenis Atom
% Berat
Karbon (C)
83 – 83 – 87 87 %
Hidogen (H)
11 – 11 – 14 14 %
Sulfur (S)
0,1 – 0,1 – 2 2 % atau lebih
Nitrogen (N)
0,01 – 0,01 – 0,3 0,3 %
Oksigen (O)
0,1 – 0,1 – 1 1%
Metal (Fe, V, Ni dll)
0,03 %
Minyak bumi sebagian besar terdiri dari dua unsure yaitu carbon dan hydrogen namun kedua unsure ini telah dapat membentuk berbagai macam senyawa molekuler dengan rantai yang terdiri dari – cabang ke berbagai arah dan atom C dan H tersebut dapat bercabang – cabang dapat membentuk berbagai macam struktur 3 dimensi dengan kata lain C dan H ini dapat membentuk molekul yang sangat besar dan jumlah karbon dalam setiap molekul dapat berjumlah sampai puluhan bahkan secara teoritis dapat ratusan atau ribuan.
2.5. Komponen Minyak Bumi
Komponen pada minyak bumi terdapat dua komponen yaitu Komponen hidrokarbon dan komponen Non – Non – hidrokarbon hidrokarbon (Impurities)
1. Komponen Hidrokarbon Senyawa hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan menjadi 3 golongan, yaitu :
1. Golongan Parafinik Parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rantai lurus atau rantai cabang, tanpa struktur cincin. Mempunyai rumus umum molekul : CnH2n+2 Contoh : CH3(CH2)nCH3
:
CH3CH2CH2(CH2)nCH2CH2CHCH3 :
parafin rantai lurus parafin rantai cabang
CH3 Senyawa parafin memiliki 4 atom karbon (C) atau kurang berupa gas pada suhu kamar dan tekanan atm. Metana dan etana meruapakan gas alam, sedangkan propana, butana dan isobutan merupakan komponen utama LPG. Senyawa parafin dengan atom karbon (C) 5 sampai 15 pada suhu kamar dan tekanan atm terdapat pada fraksi naptha, premium, kerosine dan solar. Sedangkan atom karbon (C) diatas 15 pada suhu kamar dan tekanan atm berbentuk kristal terdapat pada residu. 2. Golongan Napthenik Napthen adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang mempunyai satu cincin atau lebih. Senyawa napthen juga disebut hidrokarbon alisiklik. Mempunyai rumus molekul : CnH2n
Contoh : R
R
Alkil siklopentana
Alkil sikloheksana
3. Golongan Aromatik Aromatik adalah senyawa hidrokarbon yang mempunyai satu inti benzena atau lebih. Mempunyai rumus molekul : CnHn Contoh :
Benzena
Napthalena
Phenanthrena
Sedangkan Golongan Olefinik umunya tidak diketemukan dalam Crude Oil, demikian juga hidrokarbon Asetilenik sangat jarang.
2. Komponen Non Hidrokarbon/Impurities Crude Oil mengandung sejumlah senyawa non-hidrokarbon, terutama adalah senyawa Sulfur, Nitrogen, Oksigen dan Konstituen Metalik. Berikut penjelasannya :
1.
Senyawa Sulfur Crude Oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan sulfur yang lebih tinggi pula. Keberadaan sulfur dalam Minyak Bumi sering
menimbulkan
akibat,
misalnya
dalam
Gasoline
dapat
menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil
pembakaran
gasoline)
dan
air.
Terdapatnya
Merkaptan
menyebabkan terjadinya korosi terhadap logam-logam Tembaga dan Brass, juga berpengaruh terhadap pemakaian TEL dan stabilitas warna. Sulfur bebas juga korosif. Sulfida, Disulfida dan Thiophene menyebabkan penurunan angka oktan. Dalam Gasoline yang mengandung total Sulfur 0,2 – 0,5 – 0,5 % sangat banyak menimbulkan akibat. Dalam diesel fuel (bahan bakar diesel), adanya senyawa sulfur akan menaikkan sifat keausan logam dan dapat membentuk engine deposit. Dalam Pelumas yang mengandung sulfur tinggi akan menurunkan sifat oksidasinya dan menaikkan pembentukan kerak padatan. Senyawa Sulfur yang terdapat dalam minyak bumi dan produkproduknya menimbulkan beberapa kerugian lain, yaitu : a.
Pencemaran Udara Pencemaran udara disebabkan oleh beberapa senyawa belerang
yang berbau tidak enak. Senyawa tersebut mempunyai titik didih rendah yaitu H 2S, SO2 dalam gas hasil pembakaran, RSH sampai dengan 6 atom karbon (C) dalam metal disulfide. Pencemaran udara juga terjadi karena gas SO 2 yang terlarut dalam kabut yang dikenal dengan nama smoke dan terdapat dikotakota industri berkabut. Gas hidrogen sulfida disamping mempunyai bau tidak enak juga beracun.
b.
Korosi Korosi yang disebabkan oleh senyawa-senyawa belerang
terjadi pada suhu diatas 300 °F. Korosi ini akan merusak alat-alat pengolahan, khususnya alat-alat yang bekerja pada suhu tinggi. Senyawa belerang yang bersifat korosi pada suhu rendah adalah Hidrogen Sulfida, beberapa senyawa Alkil Sulfida dan Dialkil Sulfida serta Merkaptan yang mempunyai titik didih rendah. Beberapa contoh peristiwa-peristiwa korosi yang disebabkan oleh senyawa belerang diantaranya : -
Hidrogen Sulfida dalam udara lembab akan mengubah besi menjadi besi sulfida yang rapuh.
-
Dalam udara lembab gas belerang oksida dalam gas hasil pembakaran
akan
merusak
cerobong
baja
dan
saluran
pembuangan gas hasil pembakaran.
c.
Menurunkan Susceptibility Bensin Susceptibility bensin terhadap TEL (Tetra Ethyl Lead) yaitu
pengaruh terhadap kemampuan TEL dalam menaikkan angka oktan yang diukur dalam milimeter TEL untuk setiap US Gallon bensin. Jika bensin mempunyai kandungan belerang yang cukup tinggi maka akan memerlukan lebih banyak TEL untuk menaikkan angka oktannya, berarti memerlukan biaya yang lebih tinggi daripada bensin yang kandungan belerangnya rendah. 2.
Senyawa Nitrogen Kandungan Nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum pada produk fuel oil. Nitrogen dalam LNG berbentuk
gas yang melarut, meskipun nitrogen bersifat inert tetapi akan menurunkan mutu LNG baik kualitas maupun kuantitas (NK ↓). Kerugian lain yang diakibatkan oleh adanya senyawa nitrogen dalam minyak bumi, yaitu : -
Menurunkan aktifitas katalis yang digunakan dalam proses perengkahan, reforming, polimerisasi dan isomerisasi.
-
Jika dalam kerosine terdapat senyawa nitrogen maka warnanya yang jernih akan berubah kemerahan dengan bantuan sinar matahari.
-
Senyawa
nitrogen
dalam
bensin
akan
mempercepat
pembentukan damar dalam karburator. -
Menyebabkan terjadinya endapan dalam minyak bakar selama penyimpanannya.
3.
Senyawa Oksigen Kandungan total oksigen adalah kurang dari 0,2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen terutama terdapat sebagai asam organik yang terdistribusi dalam semua fraksi, dengan konsentrasi tertinggi pada fraksi minyak fase gas. Asam organik terutama terdapat sebagai asam naftenat dan sebagian kecil sebagai asam alifatik. Asam Naftenat mempunyai sifat sedikit korosif dan berbau tidak enak. Pada umunya senyawa oksigen yang ada didalam minyak bumi tidak meimbulkan masalah yang serius.
4.
Konstituen Metalik Adanya konstituen metalik dalam Crude Oil memerlukan perhatian khusus dalam industri Minyak Bumi, walaupun berada dalam jumlah yang sangat kecil. Logam-logam seperti Besi, Tembaga dan Nikel pada proses katalitik craking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab menurunkan produk gasoline menghasilkan banyak gas dan pembentukan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine,
adanya
konstituen
logam
terutama
vanadium
dapat
membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan vanadium dapat bereaksi dengan refractory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu. Umumnya, air yang terkandung dalam Crude Oil (sebagai emulsi)
mengandung
konstituen
metalik
berupa
garam-garam
anorganik yang terlarut, yaitu dari garam-garam klorida dan sulfat dari K, Na, Mg dan Ca. Logam-logam ini dipisahkan dalam unit Desalter. Logam-logam yang lain berada dalam bentuk senyawa Organo Metalik yang terlarut dalam Minyak Bumi sebagai senyawa komplek dari metalik soap atau berbentuk koloidal tersuspensi. Didalam distilasi crude oil, logam-logam cenderung berkumpul dalam fraksi residu.
2.6. Karekteristik Minyak Bumi
Telah dikatakan bahwa, minyak bumi terdiri dari campuran berbagai persenyawaan kimia dari suatu golongan yang disebut hidrokarbon. Disamping itu
dalam minyak bumi terdapat persenyawaan – persenyawaan kimia lain yang mengandung unsure – unsure oksigen, sulfur, nitrogen, dan Logam – logam dalam jumlah kecil. kecil. Persenyawaan hidrokarbon yang satu berbeda sifatnya dengan persenyawaan hidrokarbon yang lain. Hal ini berhubungan dengan : a. Perbedaan dari perbandingan banyaknya unsure karbon dan unsure hydrogen yang terdapat didalamnya b. Perbedaan dari susunan unsure – unsure karbon dan hydrogen dalam molekul persenyawaan tersebut.
Berdasarkan atas susunan ( struktur ) molekul persenyawaan hidrokarbon dapat digolongkan atas 4 jenis utama, yaitu Parafin, Olefin (dan golongan tak jenuh lainnya), Naften dan Aromat. Dari jenis – jenis hidrokarbon itulah yang member pengaruh terhadap sifat dan kegunaannya. Hal ini disebabkan karena masing – masing jenis hidrokarbon mempunyai sifat – sifat tersendiri, misalnya hidrokarbon jenis aromatik mempunyai angka oktan tinggi dalam bensin, mempunyai mempunyai daya larut yang besar. Sedangkan sifat dari hidrokarbon jenis paraffin sudah membeku dengan titik tuang tinggi dan sebagainya.
Sifat – Sifat – sifat sifat hidrokarbon inilah yang berpengaruh terhadap mutu dari produk – produk – – beda produk minyak bumi yang berhubungan dengan pemakaiannya yang berbeda – beda suatu jenis produk minyak bumi yang mempunyai sifat – sifat tertentu ( disebut spesifikasi) dalam memenuhi mutunya dan ini sebagai besar terdapat ditentukan oleh campuran hidrokarbon yang terdapat didalamnya.
Sebagai contoh dari pengaruh dari jenis hidrokarbon itu dapat dilihat dalam tabel . Tabel . Karakteristik Umum Minyak Bumi Karakteristik Minyak bumi Minyak bumi Aromatik parafinik 0 Specifik Gravity 60/60 F Rendah Tinggi Specifik Gravity API
Tinggi
Rendah
Angka Oktan dari Bensin
Rendah
Tinggi
Titik asap dari Kerosin
Tinggi
Rendah
Angka Cetana dari Minyak diesel
Tinggi
Rendah
Tinggi
Rendah
tinggi
Rendah
Titik tuang dari minyak diesel Indeks Viskositas dari pelumas Untuk jenis minyak bumi Naphtanik pada umumnya mempunyai sifat di antara jenis Parafanik dan Aromatik.
BAB III PROSES PENGOLAHAN MINYAK BUMI
3.1. Pengenalan Proses Pengolahan Minyak Bumi
Minyak mentah yang baru dipompakan ke luar dari tanah dan belum diproses umumnya tidak begitu bermanfaat. Agar dapat dimanfaatkan secara optimal, minyak mentah tersebut harus diproses terlebih dahulu di dalam kilang minyak. Kilang minyak (oil refinery) adalah pabrik/fasilitas industri yang mengolah minyak mentah menjadi produk petroleum yang bisa langsung digunakan maupun produk-produk lain yang menjadi bahan baku bagi industry petrokimia. Produk-produk utama yang dihasilkan dari kilang minyak antara lain: minyak bensin (gasoline), minyak disel, minyak tanah (kerosene) Kilang minyak merupakan fasilitas industri yang sangat kompleks dengan berbagai
jenis
peralatan
proses
dan
fasilitas
pendukungnya.
Selain
itu,
pembangunannya juga membutuhkan biaya yang sangat besar. Minyak mentah merupakan campuran yang amat kompleks yang tersusun dari berbagai senyawa hidrokarbon. Didalam kilang minyak tersebut, minyak mentah akan mengalami sejumlah proses yang akan memurnikan dan mengubah struktur dan komposisinya sehingga diperoleh produk yang bermanfaat. Prosesnya minyak bumi dapat dibagi menjadi 4 (Empat) kelompok, yaitu : 1.
Primary Prosessing (Proses Pemisahan Secara Fisika)
2.
Secondary Prosessing (Proses Konversi)
3.
Treating Proses
4.
Blending Proses
3.2. Primary Prosessing ( Proses Pemisahan secara Fisika)
Primary Proses yaitu proses pemisahan minyak bumi atau fraksinya dimana struktur kimia senyawa hidrokarbon tidak mengalami perubahan. Antara lain : a. Proses Separasi ( Proses fisik) Proses ini merupakan pemisahan secara fisis (fisika) dimana hidrokarbon atau
minyak
mentah
dipisahkan
berdasarkan
sifat – sifat
fisika
komponennya. Contoh : -
Perbedaan titik didih
-
Perbedaan titik beku
-
Perbedaan sifat kelarutan
Pada Dasarnya dasarnya proses pemisahan ini tidak ada perubahan atau pengubahan atau pengubahan struktur molekulnya. Contoh : -
Untuk perbedaan titik didih 1. Destilasi 1.1.Destilasi Atmosferik 1.2.Destilasi Vacum 1.3.Destilasi Bertekanan
-
Perbedaan titik beku : Wax Plant
-
Perbedaan kelarutan : Extraksi dan Absorbstion
3.3. Secondary Prosessing ( Konversi )
Dalam proses ini terjadi proses perubahan struktur molekul hidrokarbon dengan suatu reaksi kimia dengan bantuan panas dan katalis. Pada proses ini terbagi beberapa macam antara lain : -
Decomposisi Molekul :
1. Thermal Cracking Minyak Bumi bila dipanaskan pada suhu dan tekanan yang cukup tinggi akan mengalimi perubahan struktur kimianya. Pada umumnya senyawa hidrokarbon jika dipanaskan akan mengalami perengkahan (Cracking ). Didalam
peristiwa perengkahan rantai molekul hidrokarbon yang
panjang akan pecah menjadi dua atau lebih rantai – rantai molekul hidrokarbon yang lebih pendek. Maka dari itu proses cracking yang hanya dilakukan dengan panas disebut thermal cracking
2. Hidro Craking Hidrocracking merupakan unit perengkahan hidrokarbon berantai panjang (HVGO) menjadi hidrokarbon berantai pendek dengan menggunakan gas hidrogen dan katalis. Hidrocracking adalah suatu proses thermal (350 °C, 660 °F) hidrogenasi disertai dengan kraking. Proses ini dilakukan pada tekanan tinggi (100 – 2000 – 2000 Psi) dan dihasilkan produk yang berubah sifat dan mutu dari sebelumnya. Hidrocracking merupakan suatu proses gabungan antara katalitik kraking dan hidrogenasi. Reaksi katalis dengan menggunakan katalis Silika-alumina (zeolit) dan reaksi hidrogenasi dengan Platina, Tungsten Oksida atau Nikel. Jadi, proses hidrokraking menggunakan dua katalis yang masingmasing katalis berbeda fungsinya disebut Katalis Fungsi Ganda (DualFunction Catalyst).
3. Catalytic Cracking Katalytic Cracking adalah peruraian senyawa hidrokarbon oleh panas dengan bantuan katalis. Proses katalytic cracking merupakan proses untuk membuat gasoline yang kaya akan parafin cabang, siklo parafin dan aromatik yang bertujuan untuk meningkatkan mutu gasoline.
4. Visbreaking Visbreaking adalah operasi perengkahan ringan dimana recude crude ( Apakah dari destilasi atmosferik atau vacuum ) dikonversimelalui thermal crecking menjadi middle distillate dan heavy fuel oil yang stabil.
5. Coaking – prinsip dasar yang sama seperti Operasi coking menggunakan prinsip – prinsip visbreaking yaitu reduce crude dikonversikan secara sempurna menjadi komponen – komponen – komponen komponen ringna dan berat
-
Sintesa Molekul 1. Polymerasi Polimerisasi adalah proses dimana suatu substansi dengan berat molekul rendah diubah menjadi satu molekul dengan berat molekul yang lebih besar. Dengan kata lain, polimerisasi itu merupakan penggabungan dari satu molekul dengan molekul yang sama, membentuk satu molekul besar. Polimerisasi umunya terjadi dari penggabungan Olefin Alifatik. Dari monomer menjadi polimer.
2. Alkylasi Alkilasi pada industri minyak bumi menunjukkan suatu proses untuk mendapatkan
angka
oktan
komponen
bahan
bakar
dengan
menggabungkan senyawa-senyawa Olefin dan Parafin
-
Perubahan Struktur Molekul 1. Reforming Proses Reforming adalah proses upgrading naptha yang bertujuan untuk menaikkan angka oktan dari naptha pada boiling range 80 – 200 – 200 °C.
2. Isomerisasi Isomerisasi adalah proses perubahan rumus bangun tanpa merubah rumus kimianya. Tujuan isomerisasi pada proses Pengolahan Minyak Bumi, yaitu : 1.
Mengubah n-butana menjadi isobutana, dimana dapat dilakukan alkilasi menjadi hidrokarbon cair dalam trayek didih gasoline.
2.
Menaikkan angka oktan, yaitu dengan mengubah n-parafin menjadi isoparafin. Yaitu dengan cara, menjadikan titik didih n-parafin dalam trayek didih gasoline
3.4. Proses Treating
Proses Treating bertujuan untuk menghilangkan kontaminan-kontaminan. Proses Treating dapat diartikan : a.
Penghilangan sebagian atau seluruhnya, pemisahan atau pengubahan senyawa-senyawa yang tidak diinginkan yang terdapat dalam minyak mentah, gas, produk tengah dan produk akhir. Senyawa-senyawa tersebut dapat berupa logam (besi, logam berat) ataupun non-logam (phospor, natrium), senyawa organik asam naftenik maupun H 2S dan NaCl.
b.
Pemisahan atau peniadaan sebagian hidrokarbon yang tidak diinginkan, dengan maksud menaikkan kadar hirokarbon yang diinginkan untuk meningkatkan kualitas produk, misalnya solvent extraction dari minyak pelumas untuk memperbaiki viscositas index.
Proses Treating menurut jenisnya dibagi menjadi 3 macam, yaitu : 1.
Proses Treating Kimia Proses ini banyak dipakai saat ini terutama untuk middle distilate yang
paling banyak dipakai masyarakat. Proses ini dibagi menjadi 8, yaitu :
a.
Alkali Treating (Treating produk gasoline, LPG) Pencucian produk gasoline dengan caustic soda dengan konsentrasi ± 350 gram/liter pada Proses alkali treating bertujuan untuk menghilangkan H 2S dan Merakaptan yang diubah menjadi senyawa netral.
b.
Doctor Treating (Treating produk gasoline, kerosine) Doctor treating bertujuan menghilangkan senyawa sulfur yang terikut dalam fraksi minyak bumi (gasoline, kesrosine) terutama merkaptan berat (merkaptan ringan sudah dihilangkan dengan caustic wash), bahan kimia yang dipakai disebut Doctor Solution (Natrium Plumbite Na 2PbO2) dan sulfur bebas.
c.
Acid Treating (Treating terhadap warna, smoke point kerosine) H2SO4 dipakai sebagai reagent dengan konsentrasi 93%. Treating
distilate
ringan
dipakai
lebih
encer,
untuk
memperbaiki smoke point kerosine atau menghilangkan tar dari tube oil dipakai konsentrasi yang lebih pekat.
d.
Clay Treating (Treating terhadap warna, olefin) Clay dipakai sebagai adsorbent, ada 2 macam clay yaitu natural clay dan synthetic clay. Dimana clay berfungsi untuk memperbaiki warna dan bau, menghilangkan air atau larutan impurities seperti senyawa resin atau asphalt, senyawa nitrogen, senyawa oksigen dan beberapa senyawa sulfur.
e.
Hidrotreating (Treating terhadap sulfur dari feed stock) Merupakan proses penghilangan sulfur dengan menggunakan katalis dan hidrogen. Biasanya sering disebut juga Hidrotreater atau Hidrodesulfurizer.
f.
Merox Treating (Treating terhadap bau) Merox merupakan singkatan Mercaptan Oxidation. Proses awal merupakan caustic treating, kemudian oksidasi merkaptan menjadi disulfida. Tahap kedua adalah sweetening. Tahap ketiga adalah post treatment dimana produk dibebaskan dari senyawa logam.
g.
Refinery Gas Treating (Treating terhadap sulfur gas) Mengubah senyawa sulfur menjadi H 2S, sehingga refinery gas tidak mengandung H 2S. Biasanya dengan memisahkan H 2S dari fuel gas kemudian membakarnya di flare system atau lebih baik dikumpulkan lalu dijual.
h.
Sulfur Recovery (Menanggulangi pencemaran udara) H2S diubah menjadi sulfur bebas dengan suatu proses pembakaran dengan menggunakan udara. Reaksi :
2.
2 H2S + 3 O2 → 2 H2O + SO2
Proses Treating Fisika Treating secara fisika adalah treating dimana diharapkan tidak terjadi
perubahan struktur kimia dari komponen-komponen didalam produk minyak bumi. Sistem ini dipakai apabila titik didih antara produk dan impuritiesnya, bila dipisahkan dengan distilasi biasa tidak akan sempurna, sehingga diperlukan suatu pelarut yang memiliki daya larut terhadap produk atau impuritiesnya. Pelarutnya sering disebut dengan solvent, sedang solvent treating disebut juga Proses Ekstraksi. Proses Treating Fisika dibagi menjadi 4, yaitu : a.
Edeleanu Proses
Menghilangkan senyawa aromatik, hidrokarbon tidak jenuh pada naptha, kerosine dengan solvent SO 2. b.
Propane De Aspalthing Unit Menghilangkan aspalt dalam short residu dengan solvent
propana. c.
Furfural Extraction Unit Memisahkan komponen aromat yang mempunyai viscositas
index rendah dari waxy destilate. d.
MEK Dewaxing Unit Mengurangi kadar wax (parafin) dengan kristalasi dan filtrasi,
solvent MEK dan Toluene. 3.
Proses Electrial Treating Merupakan alat pemisah garam dalam minyak mentah dengan
mengikat garam tersebut dan mempercepat pengendapannya dengan jalan menambah bahan kimia atau dengan bantuan tegangan listrik. Salah satu contoh adalah Desalter (mengikat garam dalam crude oil dengan injeksi demulsifier).
3.5. Proses Blending
Blending adalah suatu proses pencampuran untuk mendapatkan produk atau umpan yang memenuhi persyaratan/spesifikasi yang diperlukan. Contoh : -
Blending ON
-
Blending SG
-
Blending Viscositas
3.6. Proses Destilasi
Proses Distilasi disebut juga penyulingan adalah proses pemisahan berdasarkan tingkat penguapan atau titik didih suatu campuran. Pada penyulingan minyak bumi yang berupa multi komponen pemisahnya didasarkan pada trayek didih atau fraksifraksinya sehingga prosesnya sering disebut juaga proses fraksinasi. Proses Distilasi menurut tekanan kerjanya dibedakan menjadi 3, yaitu
3.6.1. Destilasi 3.6.1. Destilasi Atmosferik
Destilasi atmosferik adalah proses pemisahan minyak bumi secara fisik dengan menggunakan perbedaan titik didih. Karena crude oil adalah campuran dari komponen – komponen yang sangat komlek dan pemisahan berdasarkan fraksi – fraksinya sehingga destilasi ini pemisahan dengan berdasarkan treyek didihnya. Tekanan kerja dari destilasi atmosferik pasa tekanan atmosfir yaitu tekanan operasi antara 1 atmosfir sampai dengan 1.5 atmosferik.
Dalam proses distilasi atmosferik akan didapatkan hasil sebagai berikut : 1. Gas 2. Light Naphta 3. Heavy Naphta 4. Kerosine 5. Solar 6. Long Residu
Prinsip pada Proses distilasi atmosferik dapat dilihat pada diagram alir sebagai berikut :
Dilihat Pada diagram alir diatas dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Dari tanki penampungan (Tankage), Crude Oil dipanaskan menggunakan alat penukar panas (Heat Exchanger) kemudian masuk ke alat penghilang garam (Desalter) guna menghilangkan garam-garam yang terikut oleh
Crude Oil hasilnya (Saltwater) merupakan air garam yang sudah terpisah dengan crude oil tersebut. 2. Selanjutnya dari Desalter, Crude Oil dipanaskan kembali menggunakan Heat Exchanger kemudian masuk kedalam Furnace. Panas yang berasal dari Heat Exchanger tetap dipertahankan hingga masuk kedalam Kolom Fraksinasi dengan suhu 370 °C. 3. Didalam kolom inilah, Crude Oil mengalami pemisahan berdasarkan titik didih fraksi-fraksinya. 4. Crude Oil masuk kedalam Kolom Fraksinasi, minyak yang mudah menguap (berubah bentuk gas) akan menguap dan naik ke kolom bagian atas. Semakin mudah menguap semakin naik. Uap minyak yang naik keatas akan dipertemukan dengan cairan yang sudah terbentuk menggunakan suatu alat yang disebut alat kontak. Suhu dalam kolom fraksinasi semakin keatas semakin rendah yakni berkisar 105 – 200 °C. Didaerah tengah, suhu berkisar sekitar 280 °C sedangkan didaerah bawah, suhu berkisar sekitar 340 °C. 5. Hasil dari Top Colom masuk kedalam alat pengembun (Condensor). Akan tetapi, ada sebagian hasil dari Top Colom yang dikembalikan kedalam Kolom Fraksinasi guna mempertajam pemisahan dibagian Top Colom. Tempat pengembali tersebut disebut Reflux Drum. 6. Untuk
hasil
dibagian
Top
Colom
menggunakan
alat
pengembun
(Condensor) sedangkan didaerah Middle dan Buttom Colom mengunakan alat penukar panas (Heat Exchanger). 7. Berikut hasil dari Proses destilasi atmosferik. Fraksi
o
Boilling Range c
% Volume
1. Gas
-
0,02
2. LPG
-
2,50
3. Light Naphta
45 – 45 – 80 80
7
4. Heavy Naphta
90 – 90 – 150 150
16
5. Kerosine
160 – 160 – 240 240
21
6. Light Gas oil
250 – 250 – 270 270
11
7. Heavy Gas oil
280 – 280 – 350 350
12
> 350
Sisanya
8. Residu
3.6.1.1.Pealatan Utama Destilasi Atmosferik
Didalam proses destilasi atmosferik peralatan – peralatan – peralatan yang digunakan cukup banyak, sehingga perlu dikenal peralatan utamanya antara lain : 1. Pompa Pompa adalah alat pemindahan fluida cair dari suatu tempat ke tempat lain melalui suatu media pipa dengan memberikan energi dan dilakukan secara terus menerus/kontinyu Pompa mempunyai bermacam – macam jenisnya misalnya pompa – lain centrifugal, pompa piston dan lain – lain
2. Kolom Distilasi Kolom distilasi berupa bejana tekan silindris yang tinggi (sekitar 40m) dan didalamnya terdapat tray-tray yang berfungsi memisahkan dan mengumpulkan fluida panas yang menguap ke atas. Fraksi hidrokarbon berat mengumpul di bagian bawah kolom, sementara fraksi-fraksi yang lebih ringan akan mengumpul di bagian-bagian kolom yang lebih atas.
3. Kolom Stripper Kolom stripper berfungsi untuk menajamkan pemisahan komponenkomponen dengan cara mengusir atau melucuti fraksi-fraksi yang lebih ringan didalam produk yang dikehendaki.
4. Heat Exchanger Berfungsi untuk berlangsungnya proses pemindahan panas antara fluida satu ke fluida lain yang saling mempunyai kepentingan.
5. Condensor Condensor berfungsi untuk mengembunkan uap yaitu mengubah fase uap menjadi fase cair, dan umumnya yang dipakai sebagai pendingin adalah air.
6. Separator Separator berfungsi untuk memisahkan dua zat yang saling melarutkan, misalnya gas dan cairan, minyak dan air dan sebagainya.
7. Furnace Furnace berfungsi sebagai tempat mentransfer panas yang diperoleh dari hasil pemabakaran bahan bakar. Didalam dapur terdapat pipa pemanasan
yang
disusun
sedemikian
rupa
sehingga
proses
pemindahan panas dapat berjalan sebaik mungkin.
8. Cooler Cooler berfungsi sebagai peralatan untuk mendinginkan produk yang masih mempunyai suhu tinggi yang tidak diijinkan untuk di simpan dalam tangki.
3.6.1.2.Variabel 3.6.1.2.Variabel Operasi
Pengaturan variabel proses sangat penting sekali untuk mendapatkan kualitas maupun kuantitas produk yang dikehendaki. Perubahan variabel proses akan mengakibatkan penyimpangan menyeluruh terhadap mutu ataupun jumlah produk. Oleh karena itu kontrol terhadap kualitas produk dilaboratorium sangat penting artinya untuk mengatur atau mengontrol variabel proses. Variabel operasi diantaranya yaitu : 1.
Suhu Pengaruh suhu didalam suatu proses distilasi merupakan faktor yang
sangat menentukan, karena pada proses ini terjadi pemisahan atas komponenkomponen campuran berdasarkan titik didihnya. Pengaruh suhu operasi yang terlalu tinggi pada crude oil akan menimbulkan perengkahan (cracking) didalam tube yang efeknya dapat berkelanjutan pembentukan pembentukan coke didalam tube yang efeknya dapat menghambat transfer panas dan bahkan dapat merusak tube karena panas yang berlebihan pada dinding tube. 2.
Tekanan Pengaruh tekanan sangat berdampak pada distilasi hampa dan
bertekanan.
Pengaruh
tekanan
operasi
yang
terlalu
tinggi
dapat
mengakibatkan naiknya titik didih dengan kata lain penguapan akan menjadi lebih sulit. 3.
Laju Air (Flow Rate) Laju air berpengaruh terhadap tingginya permukaan cairan (level)
didalam kolom fraksinasi. Jika aliran masuk keadaaan kolom terlalu besar akan mengakibatkan naiknya permukaan cairan didalam kolom dan akibatnya terhadap hasil bawah akan menurunkan titik didih awal dan flash point.
4.
Tinggi Permukaan (Level) Tinggi rendahnya permukaan cairan didalam kolom fraksinasi dapat
mempengaruhi keadaan cairan pada tiap-tiap tray.
3.6.2. Destilasi 3.6.2. Destilasi Vaccum
Destilasi vaccum adalah merupakan destilasi tekanan dibawah 1 atmosfer, untuk memisahkan fraksi – fraksi yang tidak dapat dipisahkan dengan destilasi atmosferik seperti gasoil berat, parafine destilate atau vakum distilate yang masih terkandung didalam long residu dari hasil destilasi atmosferik. Residu yang terdapat dari destilasi atmosferik ini tidak dapat dipisahkan dengan destilasi atmosferik, apabila dipanaskan pada tekanan atmosferik akan terjadi cracking sehingga akan merusak mutu produk dan menimbulkan tar (coke) yang kemudian dapat diberikan kenutuhan pada tube dapur. Dengan cara penyulingan dibawah tekanan atmosferik atau tekanan vakum fraksi – fraksi yang terkandung didalam long residu dapat dicovery(?). Prinsip ini didasarkan pada hukum fisika dimana zat cair akan mendidih dibawah titik didih normalnya apabila tekanan pada permukaan zat cair itu diperkecil atau vakum. Untuk memperkecil tekanan permukaan zat cair dipergunakan dengan alat jet ejector dan barometric condensor. Pada prinsipnya proses vakum ini tidak jauh dari proses destilasi atmosferik. Proses destilasi vakum pada sistem vakum proses berlangsung dibawah kondisi normal ± 30 – 30 – 35 35 mmHg dengan tujuan menurunkan titik didihnya. Sepertinya
halnya
pada
destilasi
atmosferik,
menyangkut dua kegiatan yaitu : a. Evaporation Yaitu memanaskan cairan hingga menjadi uap b. Condensor Proses pengembunan uap menjadi cair kembali
maka
pemisahan
Pada proses alir destilasi vaccum dapat dijelaskan sebagai berikut :
Distilasi vakum atau HVU secara pemisahan fisik berdasarkan titik didih masing-masing fraksinya pada satu campuran dengan menggunakan tekanan dibawah tekanan atmosfer. Distilasi vakum adalah distilasi yang tekanan operasinya 0,4 atm (300 mmHg absolut). Distilasi yang dilakukan dalam tekanan operasi ini biasanya karena beberapa alasan yaitu : a. Sifat penguapan relative antar komponen biasanya meningkat seiring dengan menurunnya boiling temperature. Sifat penguapan relatif yang meningkat memudahkan terjadinya proses seperasi sehingga jumlah stage teoritis yang dibutuhkan berkurang. Jika jumlah stage teoritis yang di butuhkan berkurang. Jika jumlah stage teoritis konstan, rasio refluks yang diperlukan untuk proses separasi yang sama dapat dikurangi. Jika kedua variabel di atas konstan maka kemurnian produk yang dihasilkan akan meningkat.
b. Distilasi pada temperatur rendah dilakukan ketika mengolah produk yang sensitive terhadap variabel temperature. Temperatur bagian bawah yang rendah menghasilkan beberapa reaksi yang tidak diinginkan seperti dekomposisi produk, polimerisasi, dan penghilangan warna. c. Pemisahan dapat dilakukan terhadap kompnen dengan tekanan uap yang sangat rendah atau komponen dengan ikatan yang dapat terputus pada titik didihnya. d. Reboiler dengan temperature yang rendah yang menggunakan sumber energy dengan harga yang lebih murah seperti steam dengan tekanan rendah atau air panas.
Dilihat pada Gambar dibawah dapat dijelas secara singkat sebagai berikut :
Long Residue hasil dari proses distilasi atmosfer dipanaskan pada preheater dan dapur sampai temperatur ± 345°C, kamudian dimasukkan dalam kolom distilasi vacum yang tekanannya ± 13 mmH 2O. Dalam kolom ini terdapat tray-tray seperti halnya di kolom distilasi atmosferik. Untuk memperluas kontak uap dan cairan biasanya kolomnya dibuat lebih lebar. Untuk mendapatkan tekanan dibawah atmosfer digunakan peralatan yang disebut ejector dan kondensor. Dari kolom ini akan keluar produk masing-masing : 1.
Top kolom berupa produk Light Vacum Sloop ( LVS ), produk ini merupakan produk yang jelek, yang biasanya di tampung sebagai minyak sloop.
2.
Dibawah Light Vacum Sloop ( LVS ) adalah produk Light Vacum Gas Oil ( LVGO ), digunakan untuk komponen blending solar.
3.
Selanjutnya produk Parafine Oil Distillate ( POD ), produk ini adalah bahan baku bagi proses pembuatan lilin atau Wax di unit proses Wax Plant. Produk ini merupakan produk yang khusus, jadi tidak semua HVU mempunyai produk ini.
4.
Produk selanjutnya adalah produk Hight Vacum Gas Oil ( HVGO ). Produk ini digunakan untuk bahan baku proses cracking ( Hydro Cracking Unit / HCU ). Produk POD bila tidak di olah di wax plant di gabungkan dengan produk HVGO untuk umpan di HCU.
5.
Produk bottom kolom HVU berupa Short Residue yang digunakan untuk Fuel Oil di dapur atau digunakan untuk asphal jalan. Produk-produk tersebut keluar dari kolom kemudian diambil panasnya
di preheater atau heat exchanger dan didinginkan dengan fin fan dan selanjutnya di kirim ke tanki produksi atau ke proses selanjutnya.
3.6.2.1.Peralatan Utama Destilasi Vaccum
Didalam proses destilasi Vaccum peralatan – peralatan yang digunakan cukup banyak, sehingga perlu dikenal peralatan utamanya antara lain : 1. Pompa Pompa adalah alat pemindahan fluida cair dari suatu tempat ke tempat lain melalui suatu media pipa dengan memberikan energi dan dilakukan secara terus menerus/kontinyu Pompa mempunyai bermacam – macam jenisnya misalnya pompa – lain centrifugal, pompa piston dan lain – lain
2. Kolom Distilasi Kolom distilasi adalah berbentuk silinder yang terbuat dari bahan baja dimana didalamnya dilengkapai alat kontak (tray) yang berfungsi untuk memisahkan komponen campuran larutan. Didalam kolom tersebut dilengkapi dengan sampbungan untuk saluran umpan, hasil samping reflux, reboiler, produk dan produk bottom dan steam stripping
3. Kolom Stripper Kolom stripper berfungsi untuk menajamkan pemisahan komponenkomponen dengan cara mengusir atau melucuti fraksi-fraksi yang lebih ringan didalam produk yang dikehendaki.
4. Heat Exchanger Berfungsi untuk berlangsungnya proses pemindahan panas antara fluida satu ke fluida lain yang saling mempunyai kepentingan.
5. Condensor Condensor berfungsi untuk mengembunkan uap yaitu mengubah fase uap menjadi fase cair, dan umumnya yang dipakai sebagai pendingin adalah air.
6. Separator Separator berfungsi untuk memisahkan dua zat yang saling melarutkan, misalnya gas dan cairan, minyak dan air dan sebagainya.
7. Furnace Furnace berfungsi sebagai tempat mentransfer panas yang diperoleh dari hasil pemabakaran bahan bakar. Didalam dapur terdapat pipa pemanasan
yang
disusun
sedemikian
rupa
sehingga
proses
pemindahan panas dapat berjalan sebaik mungkin.
8. Cooler Cooler berfungsi sebagai peralatan untuk mendinginkan produk yang masih mempunyai suhu tinggi yang tidak diijinkan untuk di simpan dalam tangki.
9. Perpipaan Perpipaan adalah suatu sistem jaringan pipa yang menghubungkan dari peralatan satu dengan peralatan lainnya. Pipa berfungsi sebagai alat penyaluran/mengalirkan cairan atau gas. Pipa dibuat dari – macam jenis bahan misalkan dari baja, karet, PVC dan bermacam – macam lain – lain – lain lain tergantung biasanya jenis baja dengan panduan carbon
10. Instumentasi Instrumentasi adalah suatu alat kontrol yang digunakan didalam proses pengolahan minyak agar proses dapat terkendali dan aman sehingga apa yang diharapkan dalam proses pengolahan dapat tercapai.
11. Jet Ejektor Jet Ejektor adalah suatu alat untuk membuat kevakuman yang tinggi didalam HVU (High Vaccum Unit) Ada 2 macam ejector yang umum dioperasikan 1. Dengan Steam 2. Dengan Air yang disebut proses cair Ejector cair yang dipakai untuk membuat kevakuman yang sedang atau proses pencampuran cairan, sedangkan ejector dengan steam yang penting untuk membuat dan mempertahankan kevakuman suatu system dan dapat dilaksanakan dengan single atau multi ejector. Kadang – kadang dikombinasikan dengan suatu condensor misal barometric condensor..
3.6.2.2.Variabel 3.6.2.2.Variabel Operasi
Variabel Operasi yang pokok yang perlu untuk dikendalikan secara cermat didalam proses destilasi vakum adalah : 1. Temperatur 2. Kevakuman 3. Kualitas Umpan 4. Aliran Reflux
BAB IV PRODUK HASIL PENGOLAHAN MINYAK BUMI
4.1. Produk Hasil Crude Distillation Unit
Produk hasil dari unit pengolahan Crude Distillation Unit diantaranya : 1.
LPG Elpiji, dari pelafalan singkatan bahasa Inggris; LPG (liquified petroleum
gas, harafiah: "gas minyak bumi yang dicairkan"), adalah campuran dari
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). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan.
Untuk
memungkinkan
terjadinya
ekspansi
panas
( thermal
expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara
penuh, hanya sekitar 80 - 85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasanya sekitar 250 : 1.
Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, uap- nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55 °C (131 °F). Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran. Komponen pembuatannya adalah : -
Natural Gas ( Gas Alam ).
-
Refinery Gas ( Gas hasil pengolahan kilang ).
-
Gas ikutan dari Crude Oil.
Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut: -
Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar.
-
Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat.
-
Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.
-
Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.
-
Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.
Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar alat dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).
Salah satu risiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar (tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan merubah volumenya menjadi lebih besar.
2.
Motor Gasoline (Mogas) Motor Gasoline atau lebih dikenal dengan sebutan bensin atu premium
adalah produksi minyak bumi yang terdiri dari campuran kompleks senyawa hidrokarbon yang mempunyai trayek titik didih antara 40-200°C dan dipergunakan sebagai bahan bakar motor-motor yang menggunakan busi. Mogas adalah pencampuran (blending) dari fraksi-fraksi naftha dan reformate. Dalam pemakaian komersial mogas, terdapat beberapa jenis sesuai kebutuhan pasar yang tergantung dari jenis engine baik untuk kendaraan bermotor maupun untuk pesawat terbang jenis turbo prop dan iklim daerah pemasaran. Komponen pembuatan Mogas adalah : 1.
Light Naptha
6. Alkilate
2.
Heavy Naptha
3.
Platformat
4.
HOMC (High Octan Mogas Component)
5.
Tetra Etiled (TEL)
Mogas yang di kenal di indonesia antara lain : premium 88, bensin super 96, premix, bensin super TT dan avigas, pertamax. Sifat sifat Motor Gasoline : 1. Sifat anti ketukan (Anti Knocking) Kualitas bensin ditunjukan oleh sifat anti ketuk dari bahan bakar bensin yang di tunjukkan oleh Oktan Number dari bahan bakar bensin tersebut. Bila bahan bakar memenuhi kebutuhan angka oktan dari motor bensin tersebut , maka tidak ada lagi ketukan pada mesin (ngelitik).
Biasa
angka
oktan
tergantung
pada
komposisi
hidrokarbonnya dan angka oktan bisa ditambah dengan menambahkan adiktif anti ketuk.
2. Sifat Penguapan (Volatility) Sifat penguapan biasa diukur dari pemeriksaan destilasi dan pemeriksaan tekanan uap (Reid Vapor Test), sifat penguapan ini mengontrol sifat bensin dalam pemakaian seperti : -
Mudah menyalakan pada waktu dingin (Cold Starting).
-
Mudah mencapi panas operasi (Warm Up).
-
Penghalang uap (Vapor Lock).
-
Pembentukan es dalam carburator (Carburator Icing).
-
Distributor campuran dalam silinder.
Jika penguapan bensin terlalu rendah, maka bensin sulit menguap sehingga sulit sekali dinyalakan disaat waktu dingin dan sukar mencapai panas. Jika penguapan terlalu tinggi juag tidak baik, maka terlalu banyak bensin yang teruapkan sehingga boros dalam pemakaian.
3. Engine Deposit Deposit yang terbentuk dalam ruang pembakaran dipengaruhi oleh angka oktan gasoline, sehingga tendensi pembentukan deposit merupakan faktor yang paling penting. Penambahan aditif deposit modify agent diperlukan untuk mengubah deposit menjadi kurang merusak.
4. Sifat Anti Karat Bensin bersifat tidak korosis terhadap bahan konstruksi mesin dan peralatannya diuji dengan Corrosion Copper Strip Test pada 122° F selama 3 jam dengan hasil maksimum 1, tidak mengandung air dan kadar belerangnya harus sekecil mungkin maksimum 0,20% berat, doctor test negative serta apabilapun positif sebagai alternative diperiksa kandungan mercaptan sulfurnya maksimum 0,002% berat.
5. Sifat Kestabilan Bensin harus memiliki sifat kestabilan yang tinggi, tidak mengandung olefin yang potensial dapat mengandung gum selama panyimpanan, yang dapat menimbulkan deposit pada ruang bakar dan menyumbat carburator serta saluran bahan bakar. Untuk itu maka persyaratan Existen Gum max 4 mg/100 ml serta induction period minimum 240 menit.
6. Bau (odor) Bau dapat dijadikan petunjuk kualitatif adanya senyawa H 2S dan merkaptan sulfur.
7. Warna Pemberian warna terutama bertujuan untuk menandakan suatu gasoline, sehingga konsumen akan dengan mudah mengenalinya dan
pula menunjukkan bahwa bahan bakar minyak tersebut mengandung TEL, tetapi pemberian bahan pewarna tersebut di batasi untuk menghindari terjadinya deposit didalam tanki dan pipa saluran.
3.
Avtur Turbin Fuel Avtur adalah fraksi distilat mnyak bumi yang memiliki rentang didih
antara 150-270°C. Digunakan untuk bahan bakar pesawat bermesin turbin jet. Disini bahan bakar dibakar dalam ruang bakar mesin yang terbentuk seperti External Combustion engine, dimana bahan bakar dinyalakan dengan ignition yang dihidupkan pada saat start saja, kemudian akan terbakar terus menerus dalam ruang bakar turbin dimana bahan bakar di semprotkan kedalam ruang bakar melewati burner yang di suplai dengan campuran udara dan bahan bakar, udara juga di suplai lagi dari tempat lain sebagai udara sekunder dan tersier. Karena mesin jet ini bekerja pada temperatur kamar sampai sekiar 95°F, maka fraksi kerosine mrupakan bahan bakar yang paling sesuai untuk mesin jet dengan spesifikasi yang lebih ketat. Komponen pembuat avtur adalah : 1.
Fraksi kerosine dari unit hidrocracker.
2.
Fraksi kerosine dari Crude Distillation Unit yang bersifat senyawa parafinnya tinggi.
Sifat-sifat Avtur : 1.
Sifat kemudahan menguap (volatility) Sifat volatility adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk
berubah dari fase cair ke uap. Adapun beberapa cara untuk memeriksa sifat kemudahan menguap hidrokarbon ini, yaitu :
Distilasi.
Tekanan uap reid (Reid Vapor Pressure).
Titik nyala (Flash Point). Bahan bakar avtur memiliki sifat kemudahan menguap yang
jauh lebih rendah dari pada aviation gasoline gasoline (avgas) yang digunakan digunakan untuk pesawat terbang bermotor torak. 2.
Sifat operasi pada suhu rendah Sifat operasi pada suhu rendah dari avtur dinyatakn dengan
titik beku (frezzing point) dan kekentalan (viscosity).
Sifat freezing point diukur dengan peralatn dan metode
standard menurut ASTM 2386 atau IP 16 dengan syarat: Untuk avtur atau jet A-1 dan JP-S maksimum besar
-47ºC
Untuk jet A adalah maksimum sebesar
-40ºC
Unruk jet B adalah maksimum sebesar
-50ºC
Untuk JP-4 adalah maksimum sebesar
-58ºC
Untuk JP-5 adalah maksimum sebesar
-46ºC
Viscosity di ukur dengan peralatan metode tandard ASTM D
445 atau IP 71 (kinematik Vicosity untuk cairan yang transparan mapun cairan yang gelap) diukur pada -20ºC. Untuk avtur, jet A-1, jet A dan JP -8 mm²/detik atau centistokes. Untuk JP-5 maksimum 8,5 mm²/detik atau centistokes.
3.
Sifat pembakaran
Sifat pembakaran avtur dalam spesifikasi dinyatakan dengan :
Hydrogen Content, Specific Energy atau AGP.
Smoke Point atau Luminosity.
Napthalenes serta Aromatic Contents.
4.
Density Untuk avtur, spesifikasi untuk density adalah pada 15ºC
minimum 0,75 dan maksimum 0,830 kg/L atau 775-830 kg/m³. untuk jet A,A -1 dan JP-8 batasan density adalah 15ºC minimum 0,775 dan maksimum 0,840 kg/L atau 775-840 kg/m³.untuk jet B dan JP4sebesar 751-802 kg/m³. dan untuk JP-5 batsanya sebesar 788-845 kg/m³. 5.
Nilai Kalori Nilai kalori atau specific energy dapat diukur dengan cara
pengukuran memakai Bomb Calorimeter (ASTM D 4809) dapat juga dihitung dengan cara penghitungan memakai korelasi atau density dengan aniline point (ASTM D 1405 untuk satuan US) dan (ASTM D 4529 untuk satuan metris/SI) dapat pula dihitung dari korelasi antara density, boiling point dan kadar aromat (ASTM D 3338) untuk avtur, jet A-1 ,jetA dan JP-4 serta JP-8 batasan spesifikasi spesifikasi minimum 42,8 MJ/Kg (18600 Btu/lb) untuk JP-5 minimum 42,6 MJ/kg (18500 Btu/lb).
4.
Kerosine Kerosine yang biasa kita sebut dengan minyak tanah adalah fraksi minyak
bumi yang lebih berat dari bensin serta merupakan campuran senyawa kompleks hidrokarbon yang mempunyai trayek titik didih antara 120 - 380 ºC, – C13. komponen-komponennya yaitu C11 – C13. Kerosine banyak digunakan untuk kebutuhan rumah tangga sebagai bahan bakar bensin pertanian, sebagai solvent dan detergen, serta sebagai bahan pemanas industri kecil, metal, glass makinh. 1. Karakteristik kerosine untuk minyak tanah atau bahan bakar rumah tangga:
Harus aman dipakai, tidak memberikn bau merangsang dan tidak bersifat racun, serta memiliki titik nyala yang cukup tinggi. Untuk ini sifat yang diprlukan adalah Flash point Abel (IP.170) minimum 100ºF dan atau minimum 105ºF.
Harus dapat dibakar sempurna dan nyala apinya baik serta sedikit mungkin mengandung fraksi berat. Untuk itu sifat destilasi ASTM pasa 200ºC recofery yang diperlukan adalah minimum 18% Vol dan end pointnya maximum 310ºC.
Memiliki nilai pembakaran atau kalori yang tinggi sehingga SG60/60 nya memiliki 0,835.
Memiiki sifat kebersihan nyala dan kelangsungan nyala, serta tendensi bahan kerosine untuk sedikit mungkin membentuk jelaga, deposit karbon, sekaligus sekaligus mengotrol mengotrol kebersihan kebersihan dari adanya fraksi berat sebagai kontaminan.
Tidak menimbulkan asap pada saat pembakaran, titik asap dibatasi sebagai tinggi nyala api maksimum dimana bahan
bakar kerosine menyala tanpa menimbulkan asap, di batasi 16mm.
Tidak korosif karena adanya air dan kandungan sulfur didalamnya dibatasi maksimum 0,20% wt dan Copper Strip Corrosion (3hr/50ºC) max. No1.
2. Kerosine sebagai Bahan Bakar Mesin Pertanian Bila kerosine digunakan sebagai bahan bakar mesin pertanian maka persyaratannya adalah mempunyai sifat kemudahan menguap yang cukup tidak banyak fraksi berat, tidak mengakibatkan pengenceran pada pelumas mesin dan tidak menimbulkan korosif dan kotorankotoran merugikan. 3. Kerosine sebagai Bahan Pemanas Industri kecil, Metal, Glass Making Harus memiliki sifat menguap dan mudah membentuk abu, sifat penyalaan yang jernih dan nilai kalor yang tinggi, titik nyala tinggi sehingga tidak menimbulkan kebakaran.
4.2. Produk Hasil Vacuum Unit
Produk hasil dari unit pengolahan Vacuum Unit diantaranya : 1. Solar Solar
merupakan
campuran
kompleks
senyawa
hidrokarbon
yang
mempunyai trayek didih antara 300 – 370 ºC. komponen- komponenya yaitu C14- C17. Solar merupakan bahan bakar minyak untuk mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) jenis piston yang dinyalakan dengan system kompresi.
Komponen pembuat solar ialah :
LVGO
LGO
HGO
LCGO
Sifat-sifat solar : 1.
Cetan Number Tolak ukur terhadap sifat ini adalah bilangan cetan, suatu solar
dinyatakan memiliki bilangan cetan S(0
Aniline Point dan Mid- Boiling Point. Aniline Point adalah Temperature terendah dimana bahan
bakar dan aniline dengan volume sama dapat bercampur sempurna. Sedangkan Mid Boiling Point adalah temperature pada 50 5-v bahan bakar terdistilasi pada distilasi ASTM. Kedua sifat ini dapat ditest secara tepat dan biaya yang relative murah dibanding menentukan angka cetan, dimana kualitas penyalaan pada solar dapat didekati dengan rumus-rumus yang melibatkan dua sifat tersebut. Pendekatan tersebut adalah diesel index dan cetane index yang diperoleh dari persamaan berikut :
Diesel Index = Aniline Point (ºF) xºAPI x 0,01 Cetan Index = 175,5 log (mid-boiling pointºF) +1,98 (ºAPI)-496 Table hubungan antara diesel index dan cetane index : Diesel Index
3.
Angka Cetan
26
30
34
35
42
40
49
45
56
50
64
55
72
60
Berat Jenis Berat jenis, Density 15ºC atau Specific Grafity 60/60 º F
(ASTM D 1298). Bahan bakar solar pada umumnya mempunyai berat jenis 0,840-0,920. 0,840-0,920. 4.
Kadar Air dan Sedimen Kadar air dalam solar dapat diperiksa dengan metode ASTM
D473 dengan metode Ekstraksi.
5.
Kadar Abu = Ash Content ASTM D 48-63 Kadar abu dalam solar kemungkinan berasal dari :
-
Produk-produk mineral yang secara tak sengaja tercampur dalam bahan bakar.
-
Dapat juga berasal dari minyak bumi serta cara pengolahannya. Spesifikasi untuk Ash Content di Indonesia di batasi sebear
0,01% berat dalam minyak solar.
6.
Stabilitas Stabilitas solar harus selalu di awasi, antara lain dapat
ditentukan dengan cara pengukuran sifat keasaman. Keasaman dapat menimbulkan korosi pada mesin. Acid Number seharusnya serendah mungkin spesifikasi berlaku di Indonesia Total Acid Number Max. (0,6 mg KOH/g).
7.
Sifat Distilasi Sifat distilasi memberikan gambaran kecepatan penguapan
(volatility) suatu bahan bakar minyak. Dalam spesifikasi bahan bakar solar karakteristik ini didefinisikan sebagai destilasi Recovery at 300ºC yang penentuannya menurut Metode ASTM D 86.
Spesifikasi Solar :
2. Fuel Oil Fuel oil adalah bahan bakar minyak bumi untuk memanaskan feed di furnace guna keperluan proses di unit refinery. Komponen pembuat Fuel Oil adalah :
Fraksi residu hasil dari bottom destilasi Atmospheric
Fraksi residu hasil dari bottom distilasi Vacum
Fraksi industrial Diesel oil
System pembakarannya adalah dengan bantuan steam atomizing yang berfungsi agar fuel oil tersebut dapat terkabutkan dan dapat terbakar dengan sempurna, karena dari sifat fuel oil adalah mempunyai viscositas yang tinggi (kental). Kekentalanya bekisar 450-500 cst pada 50ºC (225-250 ssf pada 122ºF). Sifat-sifat Fuel Oil: 1.
Berat Jenis Berat jenis, Density 15ºC atau Specific Grafity 60/60 º F
maksimum 0,990 (ASTM D 1298). 2.
Kekentalan atau Viskositas Kekentalan Fuel oil dapat ditetapkan dengan viskositas
Redwood, Say Bolt atau viskositas kinematis dalam cst pada 40,50 atau 100ºC menurut metode ASTM D 445. Karena harga kekentalan dipengaruhi oleh perubahan suhu maka dianjurkan sebelum atomisasi, fuel oil dapat dipanaskan sampai 60-100ºC sesuai kebutuhan (spraying in burner or injection From Nozzle).
3.
Angka netralisasi Karena Fuel Oil yang dipanaskan atau digunakan tidak boleh
bersifat korosif terhadap logam dalam system transportasi atau pipa saluran dan tanki = timbunan maka angka netralisai ditetapkan dengan memeriksa Strong Acid Number dalam mg KOH/gr maksimum NIL. 4.
Flash Point Karena pemakaian Fuel Oil kadang-kadang harus dipanaskan
baik dalam penimbunan dan pemakian maka suhu pemanasan harus dibatasi dan ditetapkan 5-10 C dibawah flash pointnya untuk keperluan pengamanan terhadap bahaya api. Flash Point ditentukan dengan ASTM D 93 cara Pensky Martens Closed Up, Indonesia Minimumnya 150ºF. 5.
Titik Tuang (Pour Point) Agar tidak mengalami kesulitan dalam pengaliran selama
transportasi dan pemakain karena penurunan suhu dan udara
luar,
maka penurunan suhu fuel oil harus dijaga sampai 5-10ºC diatas pour pointnya. Untuk mengetahui sampai suhu berapa fuel oil masih bisa mengalir ditentukan dengan ASTM D 97 dengan persyaratan maksimum 80ºC 6.
Kadar belerang Sulfur content dapat ditentukan dengan ASTM D 1551/1552
persyaratan max 3,5% wt.
7.
Kadar air (Water Content) Dapat ditetapkan dengan pemerikaan water content ATSTM D
95 maksimum 0,75% vol. air juga dapat diperiksa dengan metode ASTM D 1796. 8.
Residu Karbon Residu karbon dari Fuel Oil dapat ditentukan dengan cara
menetapkan jumlah karbon yang tersisa setelah pembakaran fuel oil serta pirolisa menurut metode :
ASTM D 524 Rasnbottom
carbon Residu of Petroleum
Product (RCR).
ASTM D 189 conradson Carbon Residu of Petroleum Product (CCR).
ASTM D 4530 Micro Carbon Residu Of Petroleum Product (MCR).
Spesifikasi RCR, CCR dan MCR untuk Fuel Oil diharapkan sekecil mungkin. Spesifikasi di Indonesia menetapkan CCR maksimum 14% berat. 9.
Kandungan Asphalt Menetapkan kandungan asphalt secara total yang ada dalam
Fuel Oil dapat dilakukan dengan metode ASTM D 3279 atau IP 173.
Spesifikasi Fuel Oil (Minyak Bakar): Spesifikasi 1 Batasan Sifat
Min
Specific Gravity at 60/60ºF Vicosty Rewood 1/100°F
400
ses Pour Point
°F
Max
ASTM
0,990
D.298
1250
D.445
80
D.97
18000
Caloric value Gross
Metode Test
D.240 3.5
D.1551/1552
0.75
D.95
0.15
D.473
Nil
D.93
Btu/lb Sulphur Content
wt
Watre Content
vol
Sediment
wt
Neutralizatin Value : 150
D.189
Strong Acid Mmber 14
mg/KOH/gr Flash Pont PM CC Conradson Carbon Residu
°F
(1)
Lain
IP.70
Spesifikasi 2 Batasan Sifat
Min
Specific Gravity at 60/60ºF Vicosty Rewood 1/100°F
400
ses Pour Point
°F
Max
ASTM
0,990
D.298
1500
D.445
90
D.97
18000
Caloric value Gross
Metode Test
D.240 3.5
D.1551/1552
0.75
D.95
0.15
D.473
Btu/lb Sulphur Content
wt
Watre Content
vol
Sediment
wt nil
Neutralizatin Value : 150
D.93
Strong Acid Mmber 14
mg/KOH/gr Flash Pont PM CC Conradson Carbon Residu
°F
(1)
D.189
Lain
IP.70
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Crude Oil
(Minyak Mentah) adalah campuran senyawa kompleks
Hidrokarbon
(HC)
plus
senyawaan
organik:sulfur,oksigen,nitrogen,dan
senyawa yang mengandung kontituen logam terutama nikel,besi,dan tembaga. Crude oil harus melewati beberapa unit pengolahan yang sering disebut Crude Distillation Unit dengan tahap-tahap proses seperti :Primary Prosessing (proses pemisahan secara fisika),Secondary Prosessing (proses konversi),dan treating(pemurnian). Sehingga diperoleh beberapa produk petrolium yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri-industri kimia petrokimia.Hasil produk tersebut seperti LPG,Mogas,Avtur,kerosin,solar,fuel oil.
5.2. Saran
Kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan guna melengkapi dan memperbaiki makalah ini.
