Bahan bakar minyak menjadi kebutuhan utama masyarakat agar bisa berkendara. Kebutuhan bahan bakar yang semakin meningkat secara signifikan membuat proses pengolahan minyak bumi menggunakan beragam metode untuk memenuhi kebutuhan konsumen. Salah satu metode untuk menghasilkan fraksi bensin yakni proses cracking minyak bumi.
Proses cracking minyak bumi adalah teknik proses penyulingan minyak bumi dengan memecah atau merengkahkan fraksi-fraksi dari minyak bumi dengan titik didih lebih tinggi ke dalam produk yang lebih bernilai seperti bensin (gasoline), minyak tanah (kerosene), fuel oil, dan gas oils.
Apa Itu Cracking Minyak Bumi
Cracking minyak bumi adalah proses penyulingan minyak bumi dimana berat-berat molekul hidrokarbon dipecah menjadi molekul hidrokarbon cahaya oleh aplikasi panas dan tekanan dengan atau tanpa menggunakan katalis untuk mendapatkan berbagai produk bahan bakar.
Cracking minyak bumi adalah salah satu cara utama untuk mengubah minyak mentah menjadi bahan bakar yang berguna seperti motor bensin, bahan bakar jet, dan minyak nabati. Pada umumnya jenis metode yang digunakan pada proses cracking minyak bumi yakni dengan menggunakan catalytic cracking.
Catalytic cracking ini mulai digunakan pada tahun 1936 dengan katalis yang terdiri dari bahan kimia tertentu dengan lempung alam (natural clay). Catalytic cracking akan memecah hidrokarbon kompleks menjadi hidrokarbon dengan molekul yang lebih sederhana.
Proses ini akan menyusun kembali struktur molekul senyawa hidrokarbon berat menjadi fraksi-fraksi yang lebih ringan seperti minyak tanah (kerosene), bensin (gasoline), dan LPG. Katalis yang digunakan dalam unit 13 cracking penyulingan pada umumnya menggunakan material padat (zeolite, aluminum hydrosilicate, treated bentonite clay, fuller earth, bauxite, dan silica-alumina).
Jenis-Jenis Proses Cracking
1. Thermal Cracking
Proses penguraian dengan menggunakan Thermal Cracking ini menggunakan suhu yang tinggi dengan tekanan rendah. Suhu yang digunakan mencapai 800 derajat celcius dengan tekanan 700 kpa. Partikel ringan yang memiliki hidrogen dengan jumlah yang banyak akan terbentuk pada saat penguraian molekul berat yang terkondensasi.
Reaksi yang terjadi pada proses ini disebut juga dengan proses hemolitik fision. Proses ini akan menghasilkan alkena yang merupakan bahan dasar untuk memproduksi polimer secara ekonomis. Panas yang digunakan pada proses ini menggunakan steam cracking yakni uap yang memiliki suhu tinggi.
2. Catalytic Cracking
Pada proses catalytic cracking menggunakan katalis sebagai media yang dapat mempercepat laju reaksi, proses penguraian molekul besar menjadi molekul kecil dengan memanfaatkan suhu tinggi. Pada umumnya jenis katalis yang dipakai yakni silica, almunia, zeloit dan beberapa jenis lainnya seperti clay.
Reaksi dari proses perengkahan katalik menggunakan mekanisme perengkahan ion karbonium akan membuat katalis yang pada awalny bersifat asam akan menambahkan proton ke dalam molekul olevin dan menarik ion hidrida dari alkana dan membentuk ion karbonium.
Terdapat beberapa tipe-tipe perengkahan dengan menggunakan katalis yakni sebagai berikut: dari unit fraksionasi atau reaktor dan unit regenerasi. Kedua unit ini terintegrasi satu dengan yang lain dimana saat katalis sudah menurun performanya, 16 maka unit regenerasi akan memulihkan katalis dengan cara menghilangkan kokas yang menempel pada katalis.
Kondisi operasi pada unit FCC ini yaitu, suhu dalam reaktor berlangsung pada 900-1000 oF dan tekanan pada reaktor diatur pada 10-30 psi. Setelah umpan terengkah pada kondisi ini, produk keluaran selanjutnya menuju kolom fraksionasi dimana disini, hasil FCC akan dipisahkan menjadi fraksi fraksi penyusunnya.
a. Moving-bed Catalytic Cracking
Proses perengkahan katalitik Moving-bed mirip dengan proses FCC. Itu Katalis dipindahkan secara terus menerus ke bagian atas unit dengan konveyor atau tabung angkat pneumatik ke penyimpanan, kemudian mengalir ke bagian bawah oleh gravitasi melalui reaktor, dan akhirnya ke regenerator.
Regenerator dan penampung terisolasi dari reaktor dengan steam seal. Produk hasil rengkahan dipisahkan menjadi gas, minyak, minyak yang diklarifikasi, distilat, nafta, dan gas basah.
b. Thermofor Catalytic Cracking
Pada unit perengkahan katalitik termofor, bahan baku yang dipanaskan mengalir secara gravitasi melalui unggun reaktor katalitik. Uap dipisahkan dari katalis dan dikirim ke menara fraksionasi. Katalis yang telah turun performanya diregenerasi, didinginkan, dan didaur ulang.
Gas buang dari proses regenerasi dikirim ke boiler karbon-monoksida untuk mengambil sisa panas. Dalam semua proses di atas, hidrokarbon cair yang ada dalam katalis atau yang masuk dalam aliran udara pembakaran yang dipanaskan membutuhkan pemantauan dan kontrol yang cermat untuk menghindari reaksi eksotermis terjadi.
Karena kehadiran pemanas di unit perengkahan katalitik, kemungkinan adanya kebakaran terjadi akibat dari kebocoran atau uap yang keluar.
3. Hydrocracking
Proses Hydrocracking adalah kombinasi antara proses perengkahan dengan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa jenuh. Bahan baku yang rantainya lebih panjang dapat direngkah dengan adanya hidrogen untuk menghasilkan produk yang lebih diinginkan.
Proses ini menggunakan tekanan tinggi, suhu tinggi, katalis, dan hidrogen. Proses ini digunakan untuk bahan baku yang sulit untuk diproses oleh perengkahan katalitik atau reformasi biasa.
Pada prosesnya bahan baku yang digunakan pada proses Hydrocracking biasanya ditandai dengan kandungan aromatik polisiklik yang tinggi dan atau adanya racun katalis, belerang dan nitrogen konsentrasi tinggi.
Proses hydrocracking tergantung pada sifat bahan baku dan laju relatif dari dua reaksi yang saling bersaing, hidrogenasi dan perengkahan.
Bahan baku dengan tipe aromatik yang berat akan dirubah menjadi produk yang lebih ringan pada tekanan yang sangat tinggi (1000-2000 psi) dan temperatur tinggi antara 750-1500 oF dengan terlibatnya hidrogen dan katalis khusus. Ketika bahan baku memiliki konsentrasi parafin yang tinggi, fungsi utama hidrogen adalah untuk mencegah pembentukan senyawa aromatik polycyclic (PAH).
Teknik cracking minyak bumi memiliki keunggulan dibandingkan dengan teknik lainnya karena akan membuat fraksi yang diurai memiliki kandungan sulfur kemudian senyawa sulfurnya akan diubah menjadi hidrogen sulfida. Proses ini akan membuat proses pelepasan sulfur menjadi lebih mudah untuk dilakukan. Proses ini dilakukan dengan tekanan tinggi dan produk utama yang akan dihasilkan yakni bahan bakar jet, bensin, diesel dengan bilangan oktan yang tinggi.
Kesimpulan
Proses cracking minyak bumi adalah salah satu metode untuk mengolah minyak bumi menjadi berbagai macam bahan bakar seperti minyak tanah, bensin hingga LPG.
Kebutuhan akan minyak bumi yang makin meningkat tiap tahunnya membuat proses pengolahan minyak bumi juga turut meningkat. Untuk itu terdapat banyak metode untuk mengolah minyak mentah menjadi bahan bakar minyak salah satunya menggunakan teknik cracking minyak bumi.
Solar Industri menyediakan pembelian biosolar b30 dan marine fuel oil untuk kebutuhan pengisian bahan bakar kapal laut, dan industri.
