=> Materi Teknologi Minyak Bumi TKA

Materi Teknologi Minyak Bumi oleh Ibu Naeli Sururoh,S.Pd

Rabu, 11 Februari 2015

*Komponen utama hidrokarbon

- alkana, CnH2n+2

- alkena, CnH2n

- alkuna, CnH2n-2

Alkana dimulai dari metana dst, sedangkan alkena dan alkuna dimulai dari etena dan etuna dst.

Berdasarkan bentuknya rantai atom karbon dibagi menjadi:

A. Hidrokarbon alifatik

- rantai terbuka

B. Hidrokarbon alisiklik

- rantai tertutup

C. Hidrokarbon aromatik

Ada 2 teori terbentuknya minyak bumi

1) Teori Organik

Terbentuk dari jasak renik makhluk hidup (tumbuhan dan hewan di laut) oleh bakteri anaerob.

2) Teori Anorganik

Terbrntuk dari kalsium karbonat (CaCO3)  dan logam alkali menjadi kalsium karbida (CaC2).

Reaksinya:

CaCO3 + alkali -> CaC2 + H20 -> HC=CH(asetilrn) -> minyak bumi

               Fraksi.                      Kandungan karbon.           Rentang titik didih('C)

*Destilat Ringan

 Bensin.                                            C6 - C8                            60 - 100  

 Nepthane.                                       C8 - C11                         100 - 200

 Bahan bakar jet.                             C6 - C13                           80 - 230

 Kerosin.                                         C12 - C16                         200 - 300

 Minyak pelumas ringan.                C11 - C18                         200 - 300

*Destilat Intermediet

 Minyak gas.                                                                           250 - 400  

 Minyak mesin berat.                      C16 - C18.                        274 - 400

 Minyak diesel.                               C15 - C18.                        280 - 300

*Destilat Berat

 Minyak pelumas.                           C16 - C18.                             > 300

 Lilin.                                                    > C18.                   Destilasi vakum

 Residu

 Gemuk, vaselin.                            C18 - C20.                             > 300

 Lilin parafin.                                  C20 - C30

 Aspal.                                            C30 - C40

 Arang petroleum

 Vaselin.                                          C18 - C22.                            > 380

 Kokas.                                                > C30

 Parafin.                                          C20 - C30.                        TI. 50 - 60

4 komponen utama minyak bumi:

1. Hidrokarbon Jenuh (alkana), sebagai komponen terbanyak

2. Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)

3, Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)

4. Hidrokarbon aromatik, senyawa penyusunnya: naftalena, benzena, antrasena, toluena.

Rabu, 18 Februari 2015

Proses Pengolahan Minyak Bumi

1) Desalting (penghilangan garam)

Proses desalting dilakukan untuk mencegah korosi pipa-pipa minyak dan mencegah tersumbatnya lubang-lubang di menara fraksinasi.

2) Destilasi

Adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih dari berbagai komponen yang menyusun campuran tersebut, Destilasi dilakukan dalam kolom atau menara distilasi. Dalam menara distilasi terdapat pelat-pelat dengan jarak tertentu yang memunyai sejumlah sungkup geembung udara (bubble caps).

Macam-macam destilasi:

a. Destilasi Azeotop, digunakan untuk memisahkan dua atau lebih komponen minyak bumi yang sulIt dipisahkan dengan menggunakan senyawa lain yang dapat memecah ikatan Azeotop dengan tekanan tinggi.

b. Destilasi Vakum, digunakan untuk menurunkan titik didih pada minyak bumi sehingga menjadi produk-produk, dengan cara menurunkan tekanan permukaan lebih rendah dari 1 atm.

c. Destilasi Uap, memisahkan zat senyawa cair yang titik larut dalam air dan titik didihnya cukup tinggi dengan cara menurunkan suhu penyulingan agar titik didih tidak terlalu tinggi dengan menambahkan uap.

d. Destilasi Bertekanan, digunakan untuk memberikan tekanan pada fase gas supaya berbentuk liquid dengan menaikkan titik didih sehingga tekanan uap naik, sehingga terjadi kontak yang baik dalam kolam destilasi.

Pada pemrosesan minyak bumi melibatkan 2 proses utama, yaitu:

1.  Pengolahan secara primer (berdasarkan sifat fisika) seperti,

Proses pemisahan (separation processes)

- destilasi : digunakan untuk memisahkan dua atau lebih komponen minyak bumi yang memiliki perbedaan titik didih.

- filtrasi : digunakan untuk memindahkan endapan lilin, dan lilin yang mengandung destilat.

- kristalisasi : pemisahan dengan cara melarutkan senyawa pelarut dalam pelarut panas kemudian didinginkan hingga membentuk kristal. Sebelum difiltrasi, lilin harus dikristalisasikan untuk menyesuaikan ukuran kristal dengan cooling dan stiring.

- adsorbsi : proses penyerapan suatu zat oleh zat lain, digunakan untuk memisahkan zat yang bertitik tertinggi dengan gas.

- ekstraksi : pemisahan dari bahan padat atau cair dengan bantuan pelarut, prosesnya dengan menambahkan air pada minyak bumi untuk menghilangkan senyawa polar pada minyak bumi.

2.  Pengolahan secara sekunder (berdasarkan sifat kimia) seperti,

 Proses konversi (convertion processes)

- cracking atau pyrolis       - hydrocracking

- polimerisasi                   - isomerisasi

- alkilasi                           - reforming atau aromatisasi

- hidrogenisasi

Fraksi-fraksi minyak bumi diolah dengan proses:

a) Reforming

Adalah suatu proses peningkatan mutu bensin dengan merubah bentuk struktur dari rantai karbon lurus menjadi bercabang dengan menggunakan katalis.

Contoh: 1 pentana menjadI 2,2 dimetil propana

b) Polimerisasi

Suatu proses penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul-molekul yang lebih komplek. Contoh: isobutana + isobutena menjadi isooktana.

c) Cracking (petengkahan)

Proses pemecahan hidrokarbon molekul-molekul besar dalam fraksi minyak bumi menjadi molekul yang lebih kecil. Terdapat 3 cara perengkahan, yaitu:

1. Perengkahan termal, terjadi karena proses pemanasan.

Reaksi kimianya:

n-C30H62 -> C8H8 + C6H12 + C14H26 atau

n-C30H62 -> C7H16 + C9H18 + C4H8 + C10H20

Hidrokarbon akan merengkah jika dipanaskan sampai suhunya melebihi 300-400'C dengan atau tanpa katalis.

2. Perengkahan katalis, proses perengkahan dengan katalis untuk mempercepat. Katalis yang biasa digunakan biasanya SiO2 dan Al2O3 atau bauksit.

* R-CH2-CH2-CH=CH2 + H+ -> R-CH2-CH2-C+H-H3

* R-CH2-CH2-CH2-CH3 -> H- + R-CH2-CH2-C+H-CH3

3. Hydrocracking

Kombinasi antara proses perengkahan dan proses hidrogenasi menghasilkan senyawa yang jenuh, pada tekanan tinggi. Keuntungannya adalah belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfat yang kemudian dipisahkan.

d) Treating (pemurnian)

Suatu proses penghilangan pengotor pada minyak bumi.

e) Blending (pencampuran)

Proses pencampuran minyak bumi dengan zat-zat aditif agar kualitasnya baik.

Materi Teknologi Minyak Bumi oleh Ibu Yuli Yana,S.Pd

Jum'at, 13 Maret 2015

*GAS

LPG -> bahan bakar rumah tangga, kendaraan dan industri C3-C5

LNG -> bahan bakar dan bahan baku industri C1-C3, impuritis

BBG (bahan bakar gas) -> bahan bakar kendaraan

*LIGHT OIL

Bensin penerbangan (avgas) -> bahan bakar pesawat berbaling-baling

Standar kualitas: ON, Water Content, Volatility, Pour Point, SG, Water Reaction, IBP, EP, Dray Point, RVP, CCR, Couper strip.

*MEDIUM and HEAVY OIL

Minyak diesel (solar) -> bahan bakar mesin diesel

Minyak bakar (residual fuel) -> bahan bakar industri dan pembangkit tenaga

Base Stock (pelumas) -> pelumas berbagai jenis kebutuhan alat bergerak

*PRODUK PADAT

Lilin, paraffin wax -> batik, korek api, kertas, kosmetik, tekstil, dll.

Grease (pelumas padat) -> pelumas

Aspal, ter -> bahan jalanan dan cat

Kokas:

- petroleum coke

- carbon black

Sulphur (belerang)

Densitas minyak adalah massa minyak persatuan volume pada suhu tertentu. Berat jenis minyak adalah perbandingan antara rapat minyak pada suhu tertentu dengan rapat air pada suhu tertentu.

Untuk minyak bumi, suhu yang digunakan adalah 15°C atau 60°F. Gravitas API (american petroleum institute) dinyatakan dengan persamaan = (141,5 / sg60/60°F) - 131,5

Sg 60/60°F adalah berat jenis air pada suhu 60°F.

Pengujian Densitas:

- dengan menggunakan cara hidrometer (ASTM D 1298-85;IP:160/82) yang umumnya dikenakan kepada minyak mentah dan produknya yang berupa cairan dan yang mempunyai tekanan uap Reid < 26 lb (179 kPa). RVP (reid vapour pressure) adalah tekanan uap suatu cairan hidrokarbon yang diukur dengan menggunakan metode Reid.

- dengan menggunakan hidrometer dan bantuan penangas air yang dilengkapi termostat untuk mempertahankan suhu penangas tetap pada suhu tersebut.

- untuk minyak bumi yang mendidh antara 90-110C dan berupa cairan pada suhu uji 20 dan 25°C, dapat ditentukan dengan piknometer Bingham (ASTM D 1217-86).

Tekanan Uap Reid:

- dikenakan kepada bensin, minyak mentah yang volatil dan produk minyak bumi lainnya yang volatil.

- adalah tekanan mutlak pada suhu 37,8°C (100°F) dalam Psi atau kPa.

- tidaklah sama dengan tekanan uap contoh sesungguhnya karena terjadinya sedikit penguapan contoh yang dipengaruhi oleh vapour dan udara.

- tekanan absolut = tekanan pengukuran (gage) + tekanan atmosfir

- metode uji untuk menentukan tekanan uap pada elpiji digunakan ASTM D 1267.

Kegunaan RVP:

- keamanan dalam penanganan bahan bakar minyak

- sumbatan uap (vapor lock) dalam sistem pengumpanan bensin

- karakteristik mesin motor untuk dihidupkan dalam keadaan dingin (starting characteristic).

- tipe tangki penyimpan minyak minyak yang digunakan.

Pengujian tekanan uap Reid

Alat utama: ruangan bensin, ruangan udara, manometer, termometer, dan penangas air yang dilengkapi dengan termostat.

Data uji destilasi

Titik didih awal: suhu dimana distilat pertama menetes dari ujung kondensor

Titik didih akhir: suhu tertinggi yang dicapai selama uji, yang biasanya terjadi setelah penguapan semua cairan dari dasar labu.

%perolehan = %volum kondensat yang tertampung dalam gelas ukur penerima.

FLASH POINT (titik nyala):

Adalah suhu terendah dimana minyak apabila dipanaskan, sudah memberikan campuran uap dan udara yang cukup sehingga akan menyala sekejap apabila diberi sumber nyala api.

Kegunaanya: untuk keperluan keselamatan dan pengamanan dalam penyimpanan/penanganannya.

FIRE POINT (titik bakar) adalah suhu terendah dimana minyak bumi dan produknya akan menyala dan terbakar.

POUR POINT (titik tuang):

- adalah suhu terendah dimana minyak masih dapat dituangkan atau suhu terendah dimana minyak masih dapat mengalir oleh beratnya sendiri/gravitasi.

- dikenakan pada setiap produk minyak bumi.

- ditentukan dengan jalan mendinginkan contoh dan setiap penurunan suhu yang merupakan kelipatan 3°C (5°F) dilakukan uji sifat alir contoh.

- suhu tertinggi dimana contoh tidak dapat mengalir (titik padat/solid point)

- menunjukkan suhu terendah dimana minyak bumi dan produknya masih dapat dipompa.

- alat uji titik tuang = alat uji titik kabut.

CLOUD POINT (titik kabut):

- adalah suhu tertinggi dimana kristal malam parafin akan terlihat sebagai kabut pada dasar tabung uji apabila minyak didinginkan pada kondisi tertentu.

- ditentukan dengan cara mendinginkan contoh minyak dan setiap penurunan suhu yang merupakan kelipatan 1°C (2°F) diamati apakah pada dasr tabung uji terbentuk kabut.

- digunakan sebagai petunjuk mengenai kandungan relatif malam parafin dalam produk minyak bumi.

Selasa, 17 Maret 2015

VISCOSITAS (Kekentalan)

Adalah besarnya daya hambatan/tekanan geser yang dilakukan oleh cairan untuk mengalir pada suhu tertentu.

Tujuannya: menentukan peralatan-peralatan operasi yang digunakan.

Standard IP 70 dengan unit Viscometer redwood I

• Viscositas kinematik bekerja berdasarkan hukum Poiseuille yang berbunyi "Hukum yang menyatakan hubungan kecepatan air dengan dimensi pipa yang dimiliki alat viscometer dan viscositas fluidanya."

• Untuk menjamin agar aliran cairan dalam pipa kapiler viscosimeter laminer, harus digunakan viscometer yang mempunyai ukuran pipa kapiler sedemikian sehingga waktu alir lebih dari 20 detik. [ V = Ct ]

Dimana:

V = viscositas kinematik dalam sentistrope

t = waktu alir dalam detik

C = konstanta viscometer

• Beberapa macam viscometer tipe pipet adalah Viscometer Canno-Fanske, Zeitfuchs, Ubbelohde dan Fitz Simons.

• Kekentalan Saybolt adalah waktu alir dalam detik, diperlukan untuk mengalirkan contoh sebanyak 60 cc.

SULPHUR CONTENT

• Adalah jumlah kandungan belerang dalam minyak bumi.

• Sifatnya korosif terhadap logam/peralatan operasi dan merusak lingkungan/polusi udara.

• Metode standar yang digunakan: ASTM D 1551 atau ASTM D 1552

Cara untuk menentukan kadar belerang, yaitu:

- metode bom umum (ASTM D 129 - 64)

- metode lampu (ASTM D 1266 - 87)

- metode suhu tinggi (ASTM D 1552 - 88)

- spektrometri sinar X (ASTM D 2622 - 87)

WATER CONTENT

• Adalah jumlah kandungan air dalam minyak

• Metode standar: ASTM D 95

• Menggunakan peralatan: metal stil, glass traps, condensor dan pemanas.

CONRADSON CARBON RESIDU (CCR)

• Merupakan kondensi terbentuknya deposit carbon

• Metode standar: ASTM D 189

• Menggunakan peralatan: cawan porselen, timbangan, burner, dan hoof

Cara uji sisa karbon:

1) Uji sisa karbon Conradson (ASTM D 189 - 88; IP 13/82)

2) Uji sisa karbon Ramsbottc (ASTM D 524 - 88; IP 14/82)

Tujuannya untuk mengetahui kandungan pembentukan kokas.

Jum'at, 27 Maret 2015

Calorific Value Grass

Calorific Value adalah jumlah kandungan kalori, bila minyak dibakar.  Tujuannya untuk mengetahui energi panas yang dihasilkan, yang berkaitan dengan pengaturan konsumsi minyak dan harga jualnya. Pemeriksaan ini sesuai dengan standar ASTM D 240 atau didapatkan melalui cara perhitungan dengan menggunakan formula empiris: HHV = (12400 - 2100 D²) x 1,8 dalam satuan Btu/Lb, D = SG 60/60 minyak.

Pengukuran Kadar Air dan Sedimen

Sedimen dan Water adalah:

- % volume air dan padatan

- terdapat dalam volume crude oil

- standard ASTM D-96 atau API 2542

- Alat yang digunakan: centrifuge

Karena gaya sentrifugal dan kecepatan tertentu, cairan akan terpisah.

Demulsifier: bahan kimia yang berfungsi untuk membantu memecahkan emulsi air / sedimen dalam minyak. Jenis-jenis demulsifier di pasaran: Commercial crude oil demulsifiers, Phenol, Napthenic Acids.

Pemeriksaan warna menggunakan beberapa macam kolorimeter:

- Tintometer Lovibond (IP 17/52)

- Khromometer Saybolt (ASTM D 156-87)

- Kolorimeter ASTM (ASTM D 1500-87)

Tujuannya: petunjuk tentang kesempurnaan dalam proses pengolahan. Suhu yang terlalu tinggi menyebabkan diskolorisasi karena adanya dekomposisi termal atau karena terikutnya bahan yang berwarna gelap, kedalam suatu produk.

TITIK ASAP (SMOKE POINT)

Tinggi nyala maksimum dalam milimeter dimana kerosin terbakar tanpa timbul asap apabila dilakukan dalam alat uji baku pada kondisi tertentu (IP 57).

Ditentukan dengan cara membakar contoh kerosin atau bahan bakar jet dalam lampu titik asap. Disebabkan oleh adanya senyawa aromat dalam bahan bakar minyak.

Tujuannya: untuk menentukan kualitas yang penggunaan utamanya ialah sebagai bahan bakar lampu penerangan.

UJI KOROSI LEMPENG TEMBAGA

Untuk mengetahui sifat korosi bensin pesawat terbang, bahan bakar penerbangan, bensin mobil, bensin alam dan senyawa hidrokarbon yang mempunyai RVP kurang dari 18 Psi.