Minyak bumi menjadi bahan utama dalam pembuatan bahan bakar minyak. Hampir seluruh kegiatan manusia membutuhkan hasil olahan minyak bumi. Mulai dari bahan bakar minyak, LPG, aspal, hingga bahan dasar pembuatan plastik dan obat-obatan. Dalam proses pengolahan minyak bumi menjadi bahan bakar tentu saja melalui proses yang cukup panjang. Pada artikel kali ini kami akan menjelaskan mengenai beberapa proses pengolahan minyak bumi.
Definisi Minyak Bumi
Crude oil atau minyak bumi adalah senyawa hidrokarbon yang terdapat di dalam bumi yang terdiri dari gas, cair dan padatan. Minyak bumi pada dasarnya berwarna hitam hingga cokelat kehitam-hitaman berbentuk cair dan terdapat gas-gas yang larut di dalamnya dengan berat berkisar antara 0,8000 hingga 10000. Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan laut.
Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 sampai 50. Titik didih hidrokarbon meningkat seiring bertambahnya jumlah atom C yang berada di dalam molekulnya.
Komponen Minyak Bumi
Dalam minyak bumi terdapat ratusan senyawa hidrokarbon yang dapat dikelompokkan menjadi 3 yakni hidrokarbon parafin, naften dan aromat. Jumlah atom karbon dalam minyak bumi mulai dari metana dengan satu atom karbon dalam molekulnya hingga 60 atau lebih dan memiliki berat 16 sampai 850 atau lebih.
Hidrokarbon parafin adalah hidrokarbon jenuh dengan ikatan C – C dan C – H dengan struktur rantai atom C terbuka. Hidrokarbon parafin memiliki titik didih paling rendah dibandingkan dengan hidrokarbon naften dan aromatik. Oleh karena itu, terdapat banyak fraksi ringan.
Hidrokarbon neften sering disebut pula dengan sikloparafin atau sikloalkana. Senyawa ini memiliki sifat-sifat diantara hidrokarbon parafin dan hidrokarbon aromat. Jika dibandingkan dengan hidrokarbon parafin, senyawa ini lebih stabil karena memiliki rantai atom C tertutup sedangkan pada hidrokarbon parafin rantai atom C nya terbuka, berikatan rangkap dua dan tunggal yang bergantian antara kedua atom C yang berdekatan.
Selain itu, minyak bumi juga mengandung senyawa non hidrokarbon yakni oksigen, nitrogen, halogen dan logam. Keberadaan unsur non hidrokarbon ini merupakan bentuk senyawa organik yakni organik sulfur, organik nitrogen, organik oksigen, organik halogen, organik logam dan sebagian lainnya senyawa anorganik. Sebagai senyawa organik, non hidrokarbon dapat larut di dalam minyak bumi, sementara senyawa anorganik tidak dapat larut di dalam minyak bumi namun, akan larut di dalam air sebagai emulsi yang di dalamnya terdapat garam-garam anorganik.
Sifat-sifat Minyak Bumi
1. Sifat Umum
Sifat umum minyak bumi sangat erat hubungannya dengan transportasi dan transaksi jual beli. Sifat umum minyak bumi ini sangat berkaitan dengan nilai specific gravity. Specific gravity (SG) minyak bumi berkisar antara 0,8000 – 1,0000. Besarnya SG untuk setiap minyak bumi sangat erat hubungannya dengan struktur molekul hidrokarbon, kandungan sulfur dan nitrogen. Makin kecil SG minyak bumi itu akan menghasilkan produk- produk ringannya makin besar dan sebaliknya.
2. Sifat Penguapan
Volatilitas atau kemudahan menguap suatu cairan atau gas yang mengalami proses pencairan cenderung menguap dari bentuk cairan menjadi uap atau gas. Sebab, salah satu dari tiga sifat pembakaran harus diubah menjadi bentuk gas, maka volatilitas (kemudahan menguap) dari bahan bakar cair merupakan sifat yang utama.
Minyak bumi yang mudah menguap berarti banyak mengandung parafin dan pada pengolahan banyak menghasilkan fraksi gas dan fraksi ringan. Ukuran dari sifat penguapan ini adalah kadar presentasi dari komponen-komponen ringan yang terkandung dalam minyak bumi yaitu, kadar volume fraksi minyak yang dapat dikeluarkan dengan distilasi sampai pada temperatur didih (boiling point) yaitu 3000C.
3. Sifat Pengkaratan
Senyawa unsur yang bersifat korosif adalah senyawa sulfur. Senyawa-senyawa sulfur dalam minyak bumi yang korosif dapat berupa hidrogen, sulfida, dll. Pada pembakaran, senyawaan sulfur akan teroksidasi oleh oksigen dalam udara menghasilkan oksida sulfur. Bila oksida sulfur ini bereaksi dengan uap air akan menghasilkan asam sulfat.
Terbentuknya asam sulfat ini dapat bereaksi dengan logam pada proses pengolahan. Terdapatnya senyawaan sulfur dalam minyak bumi dapat juga ditunjukkan oleh tingkat keasaman minyak bumi itu. Makin tinggi sifat keasaman, sifat pengkaratan minyak bumi makin besar terutama bila minyak bumi. Terdapatnya garam-garam dalam minyak bumi juga menyebabkan korosi.
Jumlah sulfur dalam minyak bumi sangat bervariasi, untuk minyak bumi jenis parafin ringan 0,04 % dan untuk minyak bumi berat sampai kira- kira 5,00 %. Hal ini sangat bergantung dari asal minyak bumi.
4. Sifat Kemurnian
Sifat kemurnian minyak bumi yang berhubungan dengan ada atau tidaknya kotoran yang terdapat di dalam minyak bumi, sebab kotoran ini akan berpengaruh terhadap mutu, karena dapat mengakibatkan kegagalan dalam suatu operasi dan merusak mesin. Kotoran itu dapat berupa air, lumpur, endapan atau sisa pembakaran yang berupa abu dan karbon. Untuk itu semakin kecil kotoran yang terdapat di dalam minyak bumi maka semakin baik mutu bahan bakar tersebut.
5. Sifat Kemudahan Mengalir
Sifat kemudahan mengalir minyak bumi melalui viskositas dinamik dan viskositas kinetik. Viskositas dinamik adalah ukuran tahanan untuk mengalir dari suatu zat cair, sedang viskositas kinetik adalah tahanan 11 zat cair untuk mengalir karena gaya berat. Bahan yang mempunyai viskositas kecil menunjukkan bahwa bahan tersebut mudah mengalir, sebaliknya bahan dengan viskositas tinggi sulit mengalir.
Suatu minyak bumi atau produknya mempunyai viskositas tinggi berarti minyak itu mengandung hidrokarbon berat (berat molekul besar), sebaliknya viskositas rendah maka minyak itu banyak mengandung hidrokarbon ringan. Viskositas minyak bumi erat kaitannya dengan kemudahan mengalir pada pemompaan. Apabila minyak bumi mempunyai viskositas tinggi, maka minyak tidak mudah mengalir sehingga kerja pompa menjadi berat.
6. Sifat Keselamatan
Sifat keselamatan minyak bumi meliputi keselamatan di dalam transportasi, penyimpanan dan penggunaan. Minyak bumi harus memiliki salah satu sifat keselamatan yaitu bahwa minyak bumi tidak terbakar akibat terjadi loncatan api. Dari aspek keselamatan, flash point pada minyak bumi yaitu berkisar pada suhu 300C sampai 600C dalam kegiatan penyimpanan, transportasi, dan dalam penggunaan produk minyak cair baik dalam wadah terbuka ataupun wadah tertutup. Pada suhu 300C sampai 600C dapat menyebabkan terjadinya bahaya api dan bahaya ledakan.
Proses Pengolahan Minyak Bumi
1. Proses Destilasi
Bensin, kerosin dan minyak gas biasanya akan melalui proses penyulingan pada tekanan atmosfer, fraksi-fraksi minyak pelumas akan mencapai suhu yang lebih tinggi dimana zat-zat hidrokarbon mulai terurai (biasanya kira-kira antara suhu 375 -400°C) karena itu lebih baik jika minyak pelumas disuling dengan tekanan yang diturunkan. Pengurangan tekanan diperoleh dengan menggunakan sebuah pompa vakum (vacuum pump)
2. Proses Cracking
Proses pengolahan minyak bumi dengan cracking yakni dengan menguraikan molekul-molekul besar senyawa hidrokarbon menjadi molekul hidrokarbon dengan ukuran yang lebih kecil. Proses ini sering disebut juga dengan proses refinery.
3. Proses Reforming
Reforming merupakan proses konversi dari naptha untuk memperoleh produk yang memiliki bilangan oktan yang tinggi dalam proses ini biasanya menggunakan katalis rhenium, platinum dan chromium.
4. Proses Polimerasi
Proses polimerisasi merubah produk samping gas hirokarbon hasil cracking menjadi hidrokarbon liquid yang bisa digunakan sebagai bahan bakar motor dan penerbangan yang memiliki bilangan oktan yang tinggi, bahan baku petrokimia. Bahan dasar utama dalam proses polimerisasi adalah olefin (hidrokarbon tidak jenuh) yang diperoleh dari cracking still.
5. Proses Alkilasi
Proses alkilasi adalah eksotermik dan pada dasarnya sama dengan polimerisasi, hanya berbeda pada bagian-bagian dari charging stock need be unsaturated. Sebagai hasilnya adalah produk alkilat yang tidak mengandung olefin dan memiliki bilangan oktan yang tinggi. Metode ini didasarkan pada reaktivitas dari karbon tersier dari isobutan dengan olefin, seperti propilen, butilen dan amilen.
6. Proses Treating
Treating merupakan proses pemurnian fraksi minyak bumi melalui tahap eliminasi bahan-bahan pengotor yang terlibat dalam proses pengolahan. Bahan-bahan yang dihilangkan dalam proses treating ini antara lain adalah bau tidak sedap yang dihilangkan melalui proses copper sweetening and doctor treating, parafin yang dihilangkan melalui proses solvent dewaxing, lumpur dan warna yang dihilangkan melalui proses acid treatment, aspal yang dihilangkan melalui proses deasphalting dan terakhir belerang melalui proses desulfurizing. Inti dari proses ini adalah mengeliminasi bahan-bahan yang tidak memberikan mutu dalam proses pengolahan minyak mentah ini sehingga hasil akhirnya nanti mutunya akan bertambah.
7. Proses Blending
Proses pengolahan minyak bumi pada tahapan terakhir adalah proses blending. Blending merupakan proses yang dilakukan untuk meningkatkan kualitas produk siap pakai dengan cara menambahkan bahan-bahan aktif ke dalam fraksi minyak bumi. Salah satu bahan aktif yang digunakan adalah TEL (tetraethyl lead). TEL ini merupakan bahan aditif yang digunakan untuk menaikkan bilangan oktan bensin.
Setelah melalui proses ini maka hasil dari pengolahan minyak bumi mutunya menjadi lebih baik dan menjadi bahan yang siap pakai. Minyak bumi yang telah diolah melalui proses di atas akan menghasilkan bahan siap pakai untuk kebutuhan sehari-hari. Mulai dari LPG yang merupakan hasil pengolahan gas cair dengan unsur hidrokarbon rungan, bensin yang merupakan bahan bakar kendaraan bermotor, kerosin atau minyak tanah untuk menyalakan api dan bahan dasar arang, serta solar yang digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.
Itulah beberapa informasi yang perlu Anda ketahui terkait proses pengolahan minyak, semoga bermanfaat. Jangan lupa ikuti terus update artikel terbaru kami seputar dunia industri dan perminyakan.
Solar Industri menyediakan pembelian bahan bakar non-subsidi untuk Bio Solar B30 dan Marine Fuel Oil. Dapatkan penawaran dengan harga khusus dan mulai pesan sekarang juga.
