MINYAK BUMI Bhetari Widya R Delistria Aisyah N. Martanti Aji P. Nurfitrah Widriadi O. Ratri Aisyah
MINYAK BUMIBhetari Widya RDelistria Aisyah N.Martanti Aji P.Nurfitrah Widriadi O.Ratri Aisyah
PENGERTIAN MINYAK BUMI• Merupakan campuran dari berbagai macam
hidrokarbon
• Senyawa yang umumnya terdiri atas 80-85% unsur karbon, 15-20% unsur hidrogen, ataupun terdiri atas unsur lain (oksigen, nitrogen, sulfur) sampai 5%
• Sebagian besar penyusunnya adalah senyawa alkana
PENGERTIAN GAS ALAM
• Semua jenis hidrokarbon yang berupa gas dan dihasilkan dari sumur dan tambang
• Bahan bakar fosil berbentuk gas
• Komposisi utama gas alam adalah metana 80%, sisanya adalah etana 7%, propana 6%, butana 4%, isobotana, dan pentana
PROSES PEMBENTUKAN MINYAK BUMI
Proses pembentukan minyak bumi butuh waktu yang cukup lama, sehingga mengapa minyak bumi disebut salah satu sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui.
1. TEORI ORGANIK
Jasad renik hewan dan tumbuhan
Tertimbun di dalam endapan
lumpur
Terkumpul didasar laut (bergabung
dengan timbunan sebelum-
sebelumnya)
Berubah menjadi bintik-
bintik dan gelembung
minyak
Mengalami proses
dekomposisi
Dipengaruhi oleh : waktu, suhu, endapan , tekanan
Minyak dan gas bermigrasi menuju
tekanan yang rendah Terakumulasi
ditempat perangkap Tidak dapat
menguap, dan terbentuklah minyak bumi
Dalam perangkap bisa terkandung 3 bahan :
1. minyak, gas, air2. Minyak dan air
3. Gas dan air
2. TEORI ANORGANIK
Minyak bumi terbentuk akibat adanya aktivitas bakteri yang mampu melakukan reaksi biokimia, merubah unsur unsur seperti okisgen, hidrogen, karbon, belerang, dan nitrogen dari source rock menjadi minyak bumi
KOMPOSISI MINYAK BUMI
• Pada kondisi temperatur dan tekanan standar, hidrokarbon yang ringan seperti metana, etana, propana, dan butana berbentuk gas, sedangkan karbon yang lebih tinggi, mulai dari pentana ke atas berbentuk padatan atau cairan.
• Meskipun begitu, di sumber minyak di bawah tanah, proporsi gas, cairan, dan padatan tergantung dari kondisi permukaan dan diagram fase dari campuran minyak bumi tersebut.
Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah, beberapa gas akan keluar
dalam bentuk campuran. Sumur gas sebagian besar menghasilkan gas. Tapi,
karena suhu dan tekanan di bawah tanah lebih besar daripada suhu di permukaan, maka gas yang keluar kadang-kadang juga mengandung hidrokarbon yang
lebih besar, seperti pentana, heksana, dan heptana dalam wujud gas.
• 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.• persentase proporsi dari elemen kimianya dapat dilihat di bawah
ini
Komposisi elemen berdasarkan berat
Elemen Rentang persentase
Karbon 83 sampai 87%
Hidrogen 10 sampai 14%
Nitrogen 0.1 sampai 2%
Oksigen 0.05 sampai 1.5%
Sulfur 0.05 sampai 6.0%
Logam < 0.1%
Komposisi molekul berdasarkan beratHidrokarbon Rata-rata Rentang
Parafin 30% 15 sampai 60%
Naptena 49% 30 sampai 60%
Aromatik 15% 3 sampai 30%Aspaltena 6% sisa-sisa
Ada 4 macam molekul hidrokarbon yang ada dalam minyak mentah. Persentase relatif setiap molekul berbeda-beda tiap lokasi
minyaknya, sehingga menggambarkan ciri-ciri dari setiap minyak.
KEBANYAKAN MINYAK MENTAH DI DUNIA MERUPAKAN NON-KONVENSIONAL.
• Minyak bumi biasanya berwarna hitam atau coklat gelap (meskipun warnanya juga bisa kekuningan, kemerahan, atau bahkan kehijauan). • Pada sumur minyak biasanya ditemukan juga gas
alam yang mempunyai massa jenis lebih ringan daripada minyak bumi, sehingga biasanya keluar terlebih dahulu dibandingkan minyak. • Dalam campuran itu, terdapat juga air asin, yang massa
jenisnya lebih rendah sehingga berada di lapisan di bawah minyak. • Minyak mentah juga dapat ditemukan bercampur dengan
pasir dan minyak, seperti pada pasir minyak Athabasca di Kanada. Venezuela juga mempunyai cadangan minyak dalam jumlah besar di pasir minyak Orinoco
KLASIFIKASI
A. KLASIFIKASI BERDASARKAN SPECIFIC GRAVITY 60/60OF (SG 60/60 OF)
Specific Gravity (SG) minyak bumi berkisar antara 0,8000 – 1,0000. Besarnya SG untuk tiap minyak bumi sangat erat hubungannya dengan struktur molekul hidrokarbon, dan pula kandungan Sulfur dan Nitrogen. Makin kecil SG minyak bumi itu akan menghasilkan produk ringan makin besar, dan sebaliknya.• Tabel : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Specific Gravity
Minyak Bumi SG 60/600FRingan < 0,830Medium Ringan 0,830 - 0,850Medium Berat 0,850 - 0,865Berat 0,865 - 0,905Sangat Berat > 0,95
B. KLASIFIKASI BERDASARKAN SIFAT PENGUAPAN (VOLATILITY)
Sifat penguapan minyak bumi dijadikan ukuran dalam klasifikasi ini. Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah jumlah fraksi ringan dinyatakan dalam % volume yang terkandung di dalam minyak bumi itu yang diperoleh dari hasil distilasi sampai suhu 300 oC.• Tabel : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Sifat Penguapan (volatility)
Minyak Bumi Fraksi Ringan % Vol
Ringan 50Sedang 20 – 50 Berat < 20
C. KLASIFIKASI BERDASARKAN KADAR BELERANG (% MASSA)
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah kadar Sulfur dalam minyak bumi, dinyatakan dalam % massa yang terkandung dalam minyak bumi itu yang diperoleh dari hasil pengujian di laboratorium dengan menggunakan metode standar ASTMD 1552 ( atau dengan metode standar yang lain).• Tabel : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Kadar Sulfur (ASTMD 1552)
D. KLASIFIKASI BERDASARKAN FAKTOR KARAKTERISTIK KUOP
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini, adalah akar pangkat tiga dari pengukuran titik didih rata – rata suatu minyak bumi dibagi dengan SG 60/60 oF.• Dirumuskan :• K = faktor karakteristik (KUOP)• T = titik didih rata – rata , oRankine (= oF + 460)• Tabel : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Faktor Karakteristik (KUOP)
E. KLASIFIKASI BERDASARKAN US BUREAU OF MINES
Sebagai ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini adalah SG 60/60 oF dari dua fraksi yang dihasilkan dari distilasi minyak bumi itu dilakukan mula – mula pada tekanan atmosfer dan kemudian distilasi dilanjutkan pada tekanan absolut 40 mm Hg, yang terkandung dalam minyak bumi yang diperoleh dari hasil pengujian di laboratorium dengan menggunakan metode standar ASTMD 2892.
TABEL : KLASIFIKASI MINYAK BUMI MENURUT US BUREAU OF MINES
F. KLASIFIKASI BERDASARKAN INDEKS KORELASI (CORRELATION INDEX)
Ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini, adalah dengan mengukur SG 60/60 oF minyak bumidan menghitung titik didih rata – rata distilasi minyak bumi (ASTMD 86).• Dirumuskan :dimana : T = titik didih rata – rata, oKelvin (= oC + 273)SG = Specific Gravity 60/60 oF• Tabel : Klasifikasi Minyak Bumi menurut Correlation Index ( CI )
G.) KLASIFIKASI BERDASARKAN VISCOSITY GRAVITY CONSTANT (VGC)
Ukuran dalam klasifikasi minyak bumi ini, adalah dengan mengukur SG 60/60 oF minyak bumi dan mengukur viscosity minyak bumi (viscosity Saybolt).• Klasifikasi VGC ini digunakan untuk fraksi minyak lumas.• Dirumuskan :• dimana : SG = Specific Gravity 60/60 oF• V = Viscosity pada 100 oF (38 oC), SS atau :• dimana : SG = Specific Gravity 60/60 oF• V = Viscosity pada 210 oF (99 oC), SSU• Tabel : Klasifikasi Minyak Bumi Menurut Viscocity Gravity Constant (VGC)
PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN MINYAK BUMI
Minyak bumi mentah diolah secara pisah berdasar pada titik didihnya (distilasi bertingkat) dengan cara
penyulingan
PENGOLAHAN TAHAP PERTAMA
Untuk menghasilkan olahan seperti bahan bakar minyak atau non minyak maka harus dilakukan
pengolahan lanjutan
PENGOLAHAN TAHAP KEDUAFRAKSI HIDROKARBON DARI MINYAK BUMI
1. Perengkahan ( Cracking ) : Di lakukan perubahan struktur kimia senyawa- senyawa hidrokarbon, yang meliputi perengkahan ( pemecahan rantai ), alkilasi ( pembentukan alkil), polimerasi, reformasi dan isomerasi
2. Proses ekstrasi : pembersihan produk dengan menggunakan pelarut3. Proses kristalisasi : proses pengolahan produk-produk melalui perbedaan
titik cairnya.4. Pembersihan dan kontaminasi : proses pengolahan tahap pertama dan
tahap kedua sering terjadi kontaminasi sehingga harus dibersihkan
Fraksi Jumlah Atom C Titik Didih (°C) Kegunaan
Gas 1-4 <20 LPGBensin/gasolin 5-10 10-180 Bahan bakar kendaraan
bermotorNafta 6-11 70-180 Sintesis senyawa organik
untuk pembuatan plastik, karet sintetis, detergen, obat,
cat, bahan pakaian, & kosmetik
Kerosin 11-14 180-250 Bahan bakar pesawat & kompor minyak
Minyak solar/diesel
15-17 250-300 Bahan bakar mesin diesel
Minyak pelumas 18-20 300-350 Minyak pelumas
Lilin >20 >350 Lilin, pengilap sepatu (semir)
Minyak bakar >20 >350 Bahan bakar kapal & pembangkit listrik
Bitumen/aspal >20 >350 Aspal
BILANGAN OKTAN• Yaitu ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan sewaktu
terbakar dalam mesin.
• Campuran udara & bensin akan ditekan oleh piston pada mesin lalu dibakar oleh percikan api dari busi
• Jika udara & bensin terbakar karena tekanan maka akan terjadi knocking (ketukan dalam mesin)
BILANGAN OKTAN DAPAT DITINGKATKAN DENGAN MENAMBAHKAN ADITIF KE DALAM MESIN, ZAT ADITIF TERSEBUT SEBAGAI BERIKUT :
1. Tetraethyl lead (TEL, Pb(C₂H₅)₄)Penambahannya pada bensin dapat meningkatkan bil. Oktan,
sehingga bensin aman digunakan untuk mesin.Tetapi Pb dapat mencemari udara sehingga bensin juga ditambahkan etilen bromida (C₂H₅Br)2. Methyl tertiary butyl ether (MTBE, C₅H₁₁O)
Mempunyai bil. Oktan 118 dan terbuat dari etanol. Dapat menambah jumlah oksigen pada campuran gas pada mesin sehingga mengurangi pembakaran tidak sempurna (=CO₂). Tetapi MTBE berbahaya bagi lingkungan karena bersifat karsinogenik3. Etanol (C₂H₆O)
Mempunyai bil. Oktan 123 dan lebih unggul dari TEL karena tidak mencemari udara dan mudah diperoleh
MANFAAT MINYAK BUMI
Yang utama 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
1. Bahan LipstikProduk turunan minyak bumi, Petroleum Jelly atau Vaseline digunakan sebagai dasar lipstik dan bahkan bisa digunakan sebagai eyeliner.
2. Panel SuryaDengan menggunakan resin dan plastik (sel fotovoltaik) yang merupakan produk turunan dari minyak bumi, panel surya dapat digunakan.
3. Permen KaretNamun perusahaan permen karet berkualitas tinggi menggunakan
polimer minyak bumi sebagai bahan dasarnya.
4. Krayonkrayon dibuat dari lilin parafin. Lilin parafin merupakan
lilin yang dipadatkan yang berasal dari minyak bumi.
5. PantyhostPantyhost berbahan dasar nilon. Nilon sendiri adalah turunan dari minyak bumi.
6. AspirinAspirin merupakan obat penyembuh untuk sakit kepala.
EFEK NEGATIF MINYAK BUMI
• Pemanasan globala. Ketika dibakar, maka minyak bumi akan menghasilkan karbon dioksida. b. Bersamaan dengan pembakaran batu bara, akan menambahnya CO2 di
atmosfer. sehingga muncullah pemanasan global.• Ekstraksi
a. Ekstraksi minyak adalah proses pemindahan minyak dari sumur minyak. b. Ekstraksi minyak ongkosnya mahal dan terkadang merusak lingkungan. c. Ekstraksi minyak lepas pantai akan mengganggu keseimbangan
lingkungan di lautan.
• Pencemaran udara Turunnya kualitas udara akibat zat sisa dari pemakaian minyak bumi.
• 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
• 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 dan mencemari air
TERIMA KASIH