Tugas Kimia-Makalah

Minyak Bumi dan Gas Bumi

Di Susun Oleh:

Nama : Yudika Simatupang

Kelas : XI-IPA

Guru Bid Studi : Jackson Sumitro Simamora

Waktu : 15 Sept 2015 – 22 Sept 2015

Daftar isi

1. Pengertian Minyak Bumi Dan Gas

2. Proses Terjadi

3. Proses Pengolahan Dan Pemisahan

4. Hasil Olahan

5. Dampak Pembakaran Minyak Bumi

6. Bilangan Oktan

7. Kegunaaan/ Manfaat Alkana, Akena Dan Alkuna

8. Sifat Fisika Alkana, Alkena Dan Alkuna

a. Pengertian minyak bumi dan gas bumi

1. Pengertian Minyak Bumi

Minyak bumi adalah istilah yang meluas dalam kehidupan sehari-hari. Sebelumnya orang menggunakan istilah minyak tanah atau minyak yang dihasilkan dari dalam tanah namun istilah yang lazim dipakai sekarang adalah miyak bumi sementara kata ‘minyak tanah’ lazim digunakan untuk menyebut bahan bakar kompor minyak atau bahasa Inggrisnya kerosene. Secara harfiah, minyak bumi berarti ‘minyak di dalam perut bumi’. Istilah minyak bumi lebih tepat karena minyak ini terdapat didalam perut bumi bukan didalam tanah.

Tiga negara yang memproduksi minyak terbanyak adalah Arab Saudi, Rusia, dan Amerika Serikat. Sekitar 80 persen minyak dunia dihasilkan dari Timur Tengah, dengan 62,5 persennya berasal dari Arab 5: Arab Saudi, Uni Emirat Arab, Irak, Qatar, dan Kuwait.

2. Komposisi Minyak Bumi

Penampakan fisik minyak bumi sangat beragam, tergantung dari komposisinya. Pada umumnya, minyak bumi yang baru dihasilkan dari sumur pengeboran berupa lumpur berwarna hitam atau cokelat gelap, meskipun ada juga minyak bumi yang berwarna kekuningan, kemerahan, atau kehijauan. Sumur minyak sebagian besar menghasilkan minyak mentah, terkadang ada juga kandungan gas di dalamnya Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah, beberapa gas akan keluar dalam bentuk campuran.

Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak Bumi sebagian besar terdiri dari alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis hidrokarbon aromatik, ditambah dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya seperti nitrogen, oksigen dan sulfur, ditambah beberapa jenis logam seperti besi, nikel, tembaga, dan vanadium. Jumlah komposisi molekul sangatlah beragam dari minyak yang satu ke minyak yang lain.

Ø Komposisi Hidrokarbon pada Minyak Bumi

Minyak bumi tersusun dari senyawa hidrokarbon yang berbeda-beda. Perbedaan ini tergantung dari faktor umur, suhu pembentukan, dan cara pembentukan. Minyak dari Indonesia mengandung banyak senyawa aromatik seperti benzena, sedangkan minyak bumi dari Rusia mengandung banyak senyawa sikloalkana seperti sikloheksana. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, diketahui bahwa dalam minyak bumi terdiri atas bermacam-macam senyawa hidrokarbon. Senyawa-senyawa hidrokarbon tersebut sebagai berikut.

· Alkana

· Sikloalkana

· Hidrokarbon Aromatik

Ø 3.2. Kandungan Unsur Kimia dalam Minyak Bumi

Secara umum, komponen minyak bumi terdiri atas lima unsur kimia, yaitu 83-87% karbon, 10-14% hidrogen, 0,05-6% belerang, 0,05-1,5% oksigen, 0,1-2% nitrogen, dan < 0,1% unsur-unsur logam.

· . Sulfur (Belerang)

· Oksigen

· Nitrogen

· Unsur-Unsur Logam

Ø 3.3. Komposisi Molekul Hidrokarbon dalam Minyak Bumi

· 3.3.1. Minyak Bumi Golongan Parafin

· 3.3.2. Minyak Bumi Golongan Naftalena

· 3.3.3. Minyak Bumi Golongan Campuran Parafin-Naftalena

b. Proses terjadi

v Teori Pembentukan Minyak Bumi

1. Teori Biogenesis (Organik)

Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfer dengan permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, di mana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (C0₂)(gambar 1.1). Pada arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak dari atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua CO2 dibebaskan kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan mikroorganisme).

2. Teori Abiogenesis (Anorganik)

Barth Barthelot (1866) mengemukakan di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tingi akan bersentuhan denagn C02 membentuk asitilena. Kemudian Mendeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi tebentuk akibat adanya pengauh kerja uap pada kabida-karbida logam di dalam bumi

3. Teori Duplex

Teori Duplex merupakan perpaduan dari Teori Biogenetik dan Teori Anorganik. Teori Duplex yang banyak diterima oleh kalangan luas, menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati. Diperkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati.

v Proses Pembentukan Minyak Bumi

Berikut adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak bumi:

1. Ganggang hidup di danau tawar (juga di laut). Mengumpulkan energi dari matahari dengan fotosintesis.

2. Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan terendapkan di dasar cekungan sedimen dan membentuk batuan induk (source rock). Batuan induk adalah batuan yang mengandung karbon (High Total Organic Carbon). Batuan ini bisa batuan hasil pengendapan di danau, di delta, maupun di dasar laut. Proses pembentukan karbon dari ganggang menjadi batuan induk ini sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung minyak atau gas bumi. Jika karbon ini teroksidasi maka akan terurai dan bahkan menjadi rantai karbon yang tidak mungkin dimasak.

3. Batuan induk akan terkubur di bawah batuan-batuan lainnya yang berlangsung selama jutaan tahun. Proses pengendapan ini berlangsung terus menerus. Salah satu batuan yang menimbun batuan induk adalah batuan reservoir atau batuan sarang. Batuan sarang adalah batu pasir, batu gamping, atau batuan vulkanik yang tertimbun dan terdapat ruang berpori-pori di dalamnya. Jika daerah ini terus tenggelam dan terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain di atasnya, maka batuan yang mengandung karbon ini akan terpanaskan. Semakin kedalam atau masuk amblas ke bumi, maka suhunya akan bertambah. Minyak terbentuk pada suhu antara 50 sampai 180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100 derajat Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun dalam yang juga diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi ini akan memasak karbon yang ada menjadi gas.

Karbon terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrokarbon. Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang telah matang ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, ciri fisik minyak bumi mentah berbeda dengan air. Salah satunya yang terpenting adalah berat jenis dan kekentalan. Kekentalan minyak bumi mentah lebih tinggi dari air, namun berat jenis minyak bumi mentah lebih kecil dari air. Minyak bumi yang memiliki berat jenis lebih rendah dari air cenderung akan pergi ke atas. Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap dan siap ditambang.

c. Proses pengolahan dan pemisahan

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

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

Pengolahan minyak bumi dimulai dengan memanaskan minyak mentah pada suhu 400^oC, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi dimana akan tejadi pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung.

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

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

Proses Primer
Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).
Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing.
Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah) agar dapat memenuhi spesifikasi atau persyaratan atau baku mutu yang ditentukan oleh Dirjen Migas RI untuk masing-masing produk tersebut.
Proses Sekunder
Pada kenyataannya minyak bumi tidak pernah ada yang sama, bahkan untuk sumur minyak yang berdekatan sekalipun. Kenyataannya banyak sumur minyak yang menghasilkan minyak bumi dengan densitas (specific gravity) yang lebih berat, terutama untuk sumur minyak yang sudah udzur atau memang jenis minyak dalam sumur tersebut adalah jenis minyak berat. Pada pemompaan minyak dari dalam sumur (reservoir) biasanya yang akan terpompakan pada awal-awal produksi adalah bagian yang ringannya. Sehingga pada usia akhir sumur yang dipompakan adalah minyak beratnya.
Untuk pengolahan minyak berat jenis ini maka bisa dipastikan produk yang dihasilkan akan lebih banyak fraksi beratnya daripada fraksi ringannya.
Maksudnya, kalo yang dimasak minyak bumi jenis minyak berat seperti penjelasan diatas maka produk yang dihasilkan akan lebih banyak fraski solar, minyak berat atau residunya daripada gas, bensin atau minyak tanahnya. Sementara konsumsi produk minyak bumi di Indonesia kan lebih banyak dari fraksi bensin dan solarnya, terutama untuk otomotif.
Jadi, jika yang dimasak oleh proses primer adalah minyak bumi jenis minyak berat maka hasilnya akan lebih banyak fraksi beratnya (solar, minyak berat dan residu) daripada fraksi ringannya. Sementara tuntutan pasar lebih banyak produk dari fraksi ringan dibandingkan fraksi beratnya. Maka untuk menyiasatinya adalah dengan melakukan perubahan struktur kimia dari produk fraksi berat.
Teknologi yang banyak digunakan adalah dengan cara melakukan cracking (perengkahan atau pemutusan) terhadap hidrokarbon rantai panjang menjadi hidrokarbon rantai pendek, sehingga bisa menjadi fraksi ringan juga. Misal, dengan cara merengkah sebuah molekul hidrokarbon C30 yang merupakan produk dari fraksi solar atau minyak berat menjadi dua buah molekul hidrokarbon C15 yang merupakan produk dari fraksi minyak tanah atau kerosin, atau menjadi sebuah molekul hidrokarbon C10 yang merupakan produk dari fraksi bensin dan sebuah molekul hidrokarbon C20 yang merupakan produk dari fraksi solar.
Proses perengkahan ini sendiri ada dua dua cara, yaitu dengan cara menggunakan katalis (catalytic cracking) dan cara tanpa menggunakan katalis atau dengan cara pemanasan tinggi menggunakan suhu diatas 350°C (thermal cracking).
Perbedaan dari kedua jenis perengkahan tersebut adalah pada kemudahan “mengarahkan” produk yang diinginkan. Pada cara thermal cracking sangat sulit untuk mengatur atau mengarahkan produk fraksi ringan mana yang diinginkan. Dengan cara ini jika kita menginginkan membuat bensin yang lebih banyak dibandingkan minyak tanah akan sulit dilakukan, padahal keduanya masih termasuk fraksi ringan. Sementara jika menggunakan catalytic cracking kita akan lebih mudah mengatur mood operasi. Misal kita hanya ingin memperbanyak produk bensin dibandingkan minyak tanahnya, atau sebaliknya. Ilustrasinya kira-kira seperti jika kita akan memecah sekeping kaca lebar. Jika menggunakan cara thermal cracking kita ibarat memecahkan kaca tersebut dengan cara dibanting, ukurannya tidak akan teratur. Sedangkan jika menggunakan cara catalytic cracking ibarat memecahkan kaca dengan menggunakan pisau kaca, lebih teratur dan bisa sesuai keinginan kita.
Minyak hasil rengkahan tersebut kemudian dipisahkan kembali berdasarkan fraksi yang lebih sempit dalam kolom fraksinasi dengan proses seperti halnya proses primer, untuk selanjutnya didinginkan dan ditampung dalam tanki produk setengah jadi dan selanjutnya ditambahkan aditif sesuai spesifikasi produk akhir yang diinginkan.

Kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi terkait dengan sifat fisisnya seperti titik didih dan viskositasnya (kekentalan), dan juga sifat kimianya. Hasil dari distilasi minyak bumi menghasilkan beberapa fraksi minyak bumi seperti berikut.

a. Residu

Saat pertama kali minyak bumi masuk ke dalam menara distilasi, minyak bumi akan dipanaskan dalam suhu diatas 500^oC. Residu tidak menguap dan digunakan sebagai bahan baku aspal, bahan pelapis antibocor, dan bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas). Bagian minyak bumi yang menguap akan naik ke atas dan kembali diolah menjadi fraksi minyak bumi lainnya.

Aspal digunakan untuk melapisi permukaan jalan. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik, dan aromatik yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Unsur-unsur selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa unsur lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hidrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium.

b. Oli

Oli adalah pelumas kendaraan bermotor untuk mencegak karat dan mengurangi gesekan. Oli dihasilkan dari hasil distilasi minyak bumi pada suhu antara 350-500^oC. Itu dikarenakan oli tidak dapat menguap di antara suhu tersebut. Kemudian, bagian minyak bumi yang lainnya akan menguap dan menuju ke atas untuk diolah kembali.

c. Solar

Solar adalah bahan bakar mesin diesel. Solar adalah hasil dari pemanasan minyak bumi antara 250-340^oC. Solar tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Umumnya, solar mengandung belerang dengan kadar yang cukup tinggi. Kualitas minyak solar dinyatakan dengan bilangan setana. Angka setana adalah tolak ukur kemudahan menyala atau terbakarnya suatu bahan bakar di dalam mesin diesel. Saat ini, Pertamina telah memproduksi bahan bakar solar ramah lingkungan dengan merek dagang Pertamina DEX^© (Diesel Environment Extra). Angka setana DEX dirancang memiliki angka setana minimal 53 sementara produk solar yang ada di pasaran adalah 48. Bahan bakar ramah lingkungan tersebut memiliki kandungan sulfur maksimum 300 ppm atau jauh lebih rendah dibandingkan solar di pasaran yang kandungan sulfur maksimumnya mencapai 5.000 ppm.

d. Kerosin dan Avtur

Kerosin (minyak tanah) adalah bahan bakar kompor minyak. Avtur adalah bahan bakar pesawat terbang bermesin jet. Kerosin dan avtur dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 170-250^oC. Kerosin dan avtur tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Kerosin adalah cairan hidrokarbon yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Kerosin yang digunakan sebagai bahan bakar kompor minyak disebut minyak tanah, sedangkan untuk bahan bakar pesawat disebut avtur.

e. Nafta

Nafta adalah bahan baku industri petrokimia. Nafta dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 70-170^oC. Nafta tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

f. Petroleum Eter dan Bensin

Petroleum eter adalah bahan pelarut dan untuk laundry. Bensin pada umumnya adalah bahan bakar kendaraan bermotor. Petroleum eter dan bensin dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 35-75^oC. Petroleum eter dan bensin tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Bensin akhir-akhir ini menjadi perhatian utama karena pemakaiannya untuk bahan bakar kendaraan bermotor sering menimbulkan masalah. Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu bilangan yang menunjukkan jumlah isooktan dalam bensin. Bilangan oktan adalah ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin.

Bensin merupakan fraksi minyak bumi yang mengandung senyawa n-heptana dan isooktan. Misalnya bensin Premium (salah satu produk bensin Pertamina) yang beredar di pasaran dengan bilangan oktan 80 berarti bensin tersebut mengandung 80% isooktan dan 20% n-heptana. Bensin super mempunyai bilangan oktan 98 berarti mengandung 98% isooktan dan 2% n-heptana. Pertamina meluncurkan produk bensin ke pasaran dengan 3 nama, yaitu: Premium dengan bilangan oktan 80-88, Pertamax dengan bilangan oktan 91-92, dan Pertamax Plus dengan bilangan oktan 95.

Penambahan zat antiketikan pada bensin bertujuan untuk memperlambat pembakaran bahan bakar. Untuk menaikkan bilangan oktan antara lain dengan ditambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter), tersier butil alkohol, benzena, atau etanol. Penambahan zat aditif Etilfluid yang merupakan campuran 65% TEL (Tetra Etil Lead/Tetra Etil Timbal), 25% 1,2-dibromoetana dan 10% 1,2-dikloro etana sudah ditinggalkan karena menimbulkan dampak pencemaran timbal ke udara. Timbal (Pb) bersifat racun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan seperti pusing, anemia, bahkan kerusakan otak. Anemia terjadi karena ion Pb²⁺ bereaksi dengan gugus sulfhidril (-SH) dari protein sehingga menghambat kerja enzim untuk biosintesis hemoglobin.

Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar maka untuk meningkatkan produksi bensin dapat dilakukan dengan cara:

Cracking (perengkahan), yaitu pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil.
Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang.
Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.

g. Gas

Hasil olahan minyak bumi yang terakhir adalah gas. Gas merupakan bahan baku LPG (Liquid Petroleum Gas) yaitu bahan bakar kompor gas. Supaya gas dapat disimpan dalam tempat yang lebih kecil, gas didinginkan pada suhu antara -160 sampai -40^oC supaya dapat berwujud cair.

Sebenarnya, senyawa alkana yang terkandung dalam LPG berwujud gas pada suhu kamar. LPG dibuat dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Wujud gas LPG diubah menjadi cair dengan cara menambah tekanan dan menurunkan suhunya.

Minyak bumi bukan merupakan senyawa homogen, tapi merupakan campuran dari berbagai jenis senyawa hidrokarbon dengan perbedaan sifatnya masing-masing, baik sifat fisika maupun sifat kimia.
Proses pengolahan minyak bumi sendiri terdiri dari dua jenis proses utama, yaitu Proses Primer dan Proses Sekunder. Sebagian orang mendefinisikan Proses Primer sebagai proses fisika, sedangkan Proses Sekunder adalah proses kimia. Hal itu bisa dimengerti karena pada proses primer biasanya komponen atau fraksi minyak bumi dipisahkan berdasarkan salah satu sifat fisikanya, yaitu titik didih. Sementara pemisahan dengan cara Proses Sekunder bekerja berdasarkan sifat kimia kimia, seperti perengkahan atau pemecahan maupun konversi, dimana didalamnya terjadi proses perubahan struktur kimia minyak bumi tersebut.

Rantai Hidrokarbon Minyak Bumi
Seperti kita kitahui dalam Kimia Organik bahwa senyawa hidrokarbon, terutama yang parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar. Nah, sifat fisika inilah yang kemudian menjadi dasar dalam Proses Primer.
Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut :
1. Karbon
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C
Peruntukan : Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

2. Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia
3. Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

4. Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C
Peruntukan : Bahan bakar motor, bahan bakar industri
5. Minyak Berat
Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40
Trayek didih dari 130 sampai 300°C
Peruntukan : Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia
6. Residu
Rentang rantai karbon diatas C40
Trayek didih diatas 300°C
Peruntukan : Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.
Kondisi ideal diatas sulit dicapai karena senyawa hidrokarbon dalam minyak bumi banyak mengandung isomernya.

d. Hasil olahan

Dari skema di halaman sebelumnya kita dapat melihat hasil-hasil dari proses destilasi minyak mentah. Diatnaranya yaitu :

a. LPG

Liquefied Petroleum Gas (LPG) PERTAMINA dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12) yang dicairkan

b. Bahan bakar penerbangan

Bahan bakar penerbangan salah satunya avtur yang digunakan sebagai bahan bakar persawat terbang.

c. Bensin

Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.

d. Minyak tanah ( kerosin )

Bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi daripada bensin; minyak tanah; minyak patra.

e. Solar

Diesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

f. Pelumas

Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan

g. Lilin

Lilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan bakar padat. Bahan bakar yang digunakan adalah paraffin

h. Minyak bakar

Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel

i. Aspal

Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang digunakan sebagai bahan pelapis jalan raya.

j. Plastik

Plastik adalah bahan yang elastik, tahan panas, mudah dibentuk, lebih ringan dari kayu, dan tidak berkarat oleh adanya kelembapan. Plastik selain harganya murah, juga dapat digunakan sebagai isolator dan mudah diwarnai. Sedangkan kelemahan plastik adalah tidak dapat dihancurkan (degredasi). Contoh plastik adalah polietilena, polistirena, (Styron, Lustrex, Loalin), poliester (Mylar, Celanex, Ekonol), polipropilena (Poly- Pro, Pro-fax), polivinil asetat.

e. Dampak pembakaran minyak bumi

Dampak Positif Penggunaan minyak bumi

Dampak positif penggunaan bumi ya jelas saja dong sebagai bahan bakar. Karena satu- satunya sumber energi yang sangat diperlukan dan dapat dieksplorasi secara besar-besaran adalah minyak bumi. Minyak bumi bisa diolah menjadi LPG dan LNG, bensin, kerosin, aspal, dll

Dampak Negatif Penggunaan Minyak Bumi

1. Perubahan iklim Penggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa CO2¬. Gas tersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di bumi sehingga terjadilah pemanasan global yang sekarang ini sedang terjadi. Pemanasan global tersebutlah yang memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia.

2. Pencemaran air Eksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker, tidak menutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal tangker tersebut. Karena kapal tangker itu bocor, maka minyak mentah yang ada di dalamnya akan keluar dan jatuh keair sehingga mengakibatkan pencemaran air.

3. Air laut tercemar oleh logam - logam berat dari buangan industri petrokimia. Sifat fsiik air ini meliputi temperatur, warna, kekeruhan, salinitas ( kandungan garam ), derajat keasaman ( pH ), dan muatan padatan tersuspensi.

4. Kebisingan, disebabkan akibat bunyi mesin - mesin pembangkit listrik, pompa, kompresor , dan sebagainya yang memerlukan energi besar. Apabila nilai ambang batas kebisingan telah terlewati, maka akan menimbulkan gangguan kesehatan pada pekerja atau penduduk setempat. Bahkan mengusik satwa-satwa yang hidup disekitar proyek.

5. Dampak terhadap lingkungan
Dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh sistem transportasi yang tidak "sustainable" dapat dibagi dalam 2 kelompok besar yaitu dampak terhadap lingkungan udara dan dampak terhadap lingkungan air.

6. Dampak terhadap kesehatan
Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah.

7. Dampak terhadap ekonomi
Dampak terhadap ekonomi lebih banyak merupakan dampak turunan terutama dari adanya dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap ekonomi akan semakin bertambah dengan terjadinya kemacetan dan tingginya waktu yang dihabiskan dalam perjalanan sehari-hari. Akibat dari tingginya kemacetan dan waktu yang dihabiskan di perjalanan, maka waktu kerja semakin menurun dan akibatnya produktivitas juga berkurang.

8. Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil

1. Sumber Bahan Pencemaran

a. Pembakaran Tidak Sempurna
Menghasilkan asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida).
b. Pengotor dalam Bahan Bakar
Bahan bakar fosil mengandung sedikit belerang yang akan menghasilkan oksida belerang (SO2 atau SO3).
c. Bahan Aditif (Tambahan) dalam Bahan Bakar
Bensin yang ditambahi tetraethyllead (TEL) yang punya rumus molekul Pb(C2H5)4 akan menghasilkan partikel timah hitam berupa PbBr2.

2. Asap Buang Kendaraan Bermotor

a. Gas Karbon Dioksida (CO2)
Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global.
b. Gas Karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin (COHb).
CO + Hb → COHb
Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O2Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan.
O2 + Hb → O2Hb
Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida.
CO + O2Hb → COHb + O2
Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh.
Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot.
c. Oksida Belerang (SO2 dan SO3)
Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO3 terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam.
d. Oksida Nitrogen (NO dan NO2)
Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm. NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi.
e. Partikel Timah Hitam
Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati.

9. Efek Rumah Kaca

Berbagai gas dalam atmosfer, seperti karbon dioksida, uap air, metana, dan senyawa keluarga CFC, berlaku seperti kaca yang melewatkan sinar tampak dan ultraviolet tetapi menahan radiasi inframerah. Oleh karena itu, sebagian besar dari sinar matahari dapat mencapai permukaan bumi dan menghangatkan atmosfer dan permukaan bumi. Tetapi radiasi panas yang dipancarkan permukaan bumi akan terperangkap karena diserap oleh gas-gas rumah kaca.
Efek rumah kaca berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi rata-rata 15˚C. Tanpa karbon dioksida dan uap air di atmosfer, suhu rata-rata permukaan bumi diperkirakan sekitar –25˚C. Jadi, jelaslah bahwa efek rumah kaca sangat penting dalam menentukan kehidupan di bumi. Akan tetapi, peningkatan kadar dari gas-gas rumah kaca dapat menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi terlalu tinggi sehingga dapat mneyebabkan berbagai macam kerugian.

10. Hujan Asam

Air hujan biasanya sedikit bersifat asam (pH sekitar 5,7). Hal itu terjadi karena air hujan tersebut melarutkan gas karbon dioksida yang terdapat dalam udara, membentuk asam karbonat.
CO2(g) + H2O(l) → H2CO3(aq)
asam karbonat
Air hujan dengan pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam.
a. Penyebab Hujan Asam
SO2(g) + H2O(l) → H2SO3(aq)
asam sulfit
SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq)
asam sulfat
2NO2(g) + H2O(l) → HNO2(aq) + HNO3(aq)
asam nitrit asam nitrat
b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam
- Kerusakan Hutan
- Kematian Biota Air
- Kerusakan Bangunan
Bahan bangunan sedikit-banyak mengandung kalsuim karbonat. Kalsium karbonat larut dalam asam, maka dapat bereaksi.
CaCO3(s) + 2HNO3(aq) → Ca(NO3)2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
c. Cara Menangani Hujan Asam
- Menetralkan asam
- Mengurangi emisi SO2
- Mengurangi emisi oksida nitrogen

f. Bilangan oktan

Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking atau ketukan di dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari.

Nama oktan berasal dari oktana (C₈), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus. Oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit.

Beberapa angka oktan untuk bahan bakar:

 87 → Bensin standar di Amerika Serikat

 88 → Bensin tanpa timbal Premium

 91 → Bensin standar di Eropa, Pertamax

 92 → Bensin standar di Taiwan

 91 → Pertamax

 95 → Pertamax Plus

Angka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Menambahkan tetraethyl lead (TEL, Pb(C₂H₅)₄) pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin "murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan timbal ini. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilen bromida (C₂H₅Br). Celakanya, lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.

Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C₅H₁₁O), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan setara oktan 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenikdan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.

Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkat.

g. Kegunaaan/ manfaat alkana, akena dan alkuna

1. Manfaat Alkana Secara umum, alkana berguna sebagai bahan bakar dan bahan baku dalam industri petrokimia.

a. Metana : zat bakar, sintesis dan carbon black (tinta, cat, semir, ban)

b. Propana, butana, isobutana : bahan bakar LPG (liqiud Petrillium Gases)

c. Etana: bahan bakar untuk memasak dan sebagai refrigerant dalam sistem pendinginan dua tahap untuk suhu rendah

d. Pentana, heksana, heptana : sebagai pelarut pada sintesis

e. Oktana: komponen utama bahan bakar kendaraan bermotor, yaitu bensin

2. Manfaat Alkena

a. Etena : bahan baku pembuatan plastik polietena (PE).

b. Propena : membuat plastik Polimer : membuat serat sintesis dan peralatan memasak

3. Manfaat Alkuna

a. Etuna (asetilena) yang sehari-hari dikenal sebagai gas karbit untuk bahan bakar las - dihasilkan dari batu karbit yang direaksikan dengan air: CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

h. Sifat fisika alkana, alkena dan alkuna

Yudika Simatupang

Senin, 16 Oktober 2017

Makalah Minyak bumi dan Gas Bumi