KIMIA

 

Dalam kehidupan sehari-hari manusia sering menggunakan sumber energi sebagai bahan bakar di antaranya: batu bara, bensin, minyak tanah, minyak diesel, solar LPG, lilin dsb. Bahan-bahan tersebut diperoleh dari minyak bumi.
Berdasarkan teori, minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan jasad renik (mikroorganisme) yang terkubur di bawah tanah sejak berjuta-juta tahun yang lalu. Dimana dua ratus juta yang lalu bumi lebih panas dibandingkan sekarang. Laut yang didiami jasad renik berkulit keras sangat banyak jumlahnya jika jasad renik itu mati, kemudian membusuk sehingga jumlahnya makin lama makin menumpuk, kemudian tertutup oleh sedimen, endapan dari sungai, atau batuan-batuan yang berasal dari pergeseran bumi. Di sini kemudian terjadi pembusukan oleh bakteri anaerob, dan akibat pada tekanan tinggi sedimen, maka setelah berjuta-juta tahun terbentuklah minyak bumi dan gas alam tersebut.
Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digunakan pada sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (anrenewable).

Pada umumnya minyak bumi tampak hitam legam, pekat serta kurang menarik seperti pada contoh ini. Minyak bumi baru dapat digunakan sebagai bahan bakar minyak (BBM) maupun sebagai produk-produk lain setelah melalui proses pengolahan

Pada umunya minyak bumi terperangkap dalam bebatuan yang tidak berpori dalam pergerakannya ke atas . Hal ini menjelaskan mengapa minyak bumi juga di sebut Petroleum . (Petroleum berasal dari bahasa Latin ‘petrus’ artinya batu dan ‘oleum’ artinya minyak). Untuk memperoleh minyak bumi atau petroleum ini, dilakukan pengeboran

Komponen apa saja yang ada pada minyak bumi ?
Komponen minyak bumi (minyak mentah) antara lain 84% Karbon, 14% Hidrogen, 1-3% Belerang, < style="font-weight: bold;">Perkembangan Peradaban Manusia Setelah Ditemukan Minyak Bumi

Bumi terbentuk sekitar 5 milyar tahun yang lalu dan merupakan bagian dari proses terjadinya alam semesta
Beginilah keadaan permukaan bumi 600 juta tahun yang lalu ketika mulai ada bentuk bentuk kehidupan berupa binatang dan tumbuh – tumbuhan bersel tunggal

Pada masa mesozoikum (200 juta) tahun yang lalu Reptilia raksasa seperti Dinosaurus mulai terdapat di permukaan bumi pada masa paleoson ( 69 juta tahun yang lalu ) menyusul seperti Badak Raksasa, Ikan Paus dan Gajah Raksasa berkembang dengan pesat

Pada masa Pleistosan. Manusia purba menyusul sebagai penghuni Permukaan bumi dengan menggunakan perkakas berburu yang Primitive dan menghuni gua – gua dan gubuk – gubuk sederhana Dalam cara hidup demikian , hanya yang terkuat akan mampu
Bertahan

Pada zaman sebelum masehi peradaban manusia mulai Berkembang

Piramida – Piramida , benteng – benteng serta perumahan mulai Dibangun Minyak bumi yang merembes ke permukaan tanah di gunakan untuk penerangan sebagai obat dan juga sebagai penolak bala

Revolusi pada abad ke 19 di mungkinkan karena batubara dan tenaga listrik yang berasal dari tenaga air mulai dimanfaatkan sebagai sumber energi

Setelah Kolonel Drake menemukan minyak untuk pertama kalinya di Pennsylvania, USA. Pada tahun 1859 , seluruh dunia dilanda demam pencarian minyak

Pada tahun 1885 Ziklker berhasil menemukan minyak di Telaga Said Sumatera Utara
Sejak di temukannya , minyak bumi mulai memegang peranan utama sebagai sumber energi dalam mempercepat perkembangan
Industrialisasi dan transportasi yang mengantar dunia pada kehidupan Modern

Sejarah mencatat bahwa minyak dan Gas bumi sebagai sumber daya energi merupakan pendukung utama atas keberhasilan manusia untuk mencapai suatu taraf kehidupan modern dengan segala kenyamanan dan kemewahannya

Di seluruh dunia minyak berperan dalam menerangi rumah – rumah, melumasi mesin – mesin, menggerakkan kendaraan – kendaraan serta tidak ternilai kegunaannya dalam bidang kesenian , manufaktur dan Kehidupan sehari – hari

Selain sebagai sumber energi minyak dan gas bumi memiliki nilai tambah dan masih tetap berperan penting dalam mendukung peradaban manusia Di masa yang akan datang .

Bila penggunaan minyak dan gas bumi pada khususnya serta sumber daya energi lainnya pada umumnya dilakukan secara bertanggung jawab maka kita akan dapat tetap menikmati lingkungan yang aman , nyaman dan menyenangkan

Minyak dan gas bumi sebagai sumber daya energi yang tidak terbarukan Perlu di hemat dan di versifikasikan energi perlu di galakkan

Pengusahaan dan pemanfaatan minyak serta sumber daya energi lainnya secara tidak bertanggung jawab dan pembuangan Limbah secara sembarangan , akan mengakibatkan pencemaran yang merupakan awal malapetaka yang dasyat, berupa musnahnya semua bentuk kehidupan dari permukaan bumi

Apabila sekarang kita tidak dapat menggunakan lagi , maka kita akan mengalami kemunduran satu siklus peradaban

Bagaimana para ahli menemukan lokasi minyak bumi?

- Awalnya, para ahli menggunakan petunjuk di permukaan bumi. Minyak bumi biasanya di temukan di bawah permukaan yang berbentuk kubah. Lokasi bias di darat yang dulunya lautan dan di Lepas Pantai.
- Mereka kemudian melalukan survey seismic untuk menentukan struktur batuan di bawah permukaan tersebut .
- Selanjutnya , mereka melalukan pengeboran kecil untuk menentukan ada tidaknya minyak. Jika ada, maka di lakukan beberapa pengeboran untuk memperkirakan apakah jumlah minyak bumi tersebut ekonomis untuk di ambil atau tidak .
Pengeboran untuk mengambil minyak bumi (dan gas alam) di lepas pantai dapat di lakukan dengan dua cara, yaitu :

Survei seismic
Para ahli membuat ledakan kesil dipermukaan. Ledakan akan menimbulkan gelombang sentakan , yang akan di pantulkan kembali oleh setiap lapisan bebatuan . Pantulan tersebut di tangkap oleh sensor dan di analisis dengan bantuan di bawah permukaan tersebut.

Anjungan minyak lepas pantai untuk kegiatan eksplorasi minyak
Karena Migas tidak hanya terdapat di darat, tetapi juga di lautan yang bila dibor dari darat tidak terjangkau, maka terpaksalah dibuat anjungan minyak lepas pantai sebagai sarana pemboran dan produksi walaupun dengan resiko biaya yang relatip mahal
- Menanamkan jalur pipa di dasar laut dan memompa minya (dan gas alam) ke daratan. Cara ini di gunakan apabila jarak lading minyak ke darat cukup dekat
- Membuat anjungan di mana minyak bumi (dan gas alam) selanjutnya di bawa oleh kapal tangker menuju daratan

Didarat, minyak bumi (dan gas alam) di bawa ke kilang minyak (refinery) untuk di olah .


Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi di temukan bersama sama dengan gas alam. Minyak Bumi yang telah di pisahkan dari gas alam di sebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat di bedakan menjadi :

- Minyak Mentah Ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah , bewarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah)
- Minyak Mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus di panaskan agar meleleh
Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, sikloalkana, aromatic, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks , namun terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen – komponennya , yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya. Proses ini di sebut distilasi bertingkat . Selanjutnya untuk mendapatkan produk akhir sesuai yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan perngotor dalam fraksi, dan pencampuran fraksi


1. Distilasi Bertingkat

Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak di pisahkan menjadi komponen – komponen murni, melainkan ke dalam fraksi – fraksi, yakni kelompok–kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu . Hal ini di karenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer – isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan.
Proses distilasi bertingkat ini di jelaskan sebagai berikut :

- Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu -600ºC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian di alirkan ke bagian bawah menara distilasi
- Dalam Menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat – pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang di lengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan uap lewat.
- Dalam pergerakannya, uap minyak mentah akan menjadi dingin . Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut akan terkondensasi membentuk zat cair . Zat cair yang di peroleh dalam suatu kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi
- Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi. Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah terkondensasi di bagian atas menara

Sebagian fraksi dari menara distilasi selanjutnya di alirkan ke bagian kilang minyak untuk proses konversi

Untuk setip barel minyak mentah, kilang minyak dapat menghasilkan sekitar 57% bensin; 38% bahan baker diesel; bahan bakar jet; kerosin dan minyak baker; 4% LPG; dan sisanya residu padat.

2. Proses konversi

Proses konversi adalah penyusunan ulang struktur molekul hidrokarbon , yang bertujuan untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan kuantitas dan kualitas sesuai permintaan pasar . Sebagai contoh, untuk memenuhi kebutuhan fraksi bensin yang tinggi, maka sebagian fraksi rantai panjang perlu diubah / dikonversi menjadi fraksi rantai pendek . Demikian pula, sebagian besar fraksi rantai lurus harus di konversi menjadi rantai bercabang / alisiklik / aromatic dibantingkan rantai lurus .
Beberapa jenis proses konversi dalam kilang minyak adalah :

- Perekahan (cracking)
Perekahan adalah pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil. Contohnya , perekahan fraksi minyak ringan / beratmenjadi fraksi gas, bensin, kerosin , dan minyak solar/diesel.

- Reforming
Reforming bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang / alisiklik / aromatic. Sebagai Contoh , komponen rantai lurus (C3-C6) dari fraksi bensin diubah menjadi aromatic.

- Alkilasi
Alkilasi adalah penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.Contohnya penggabungan molekul propena dan butena menjadi komponen fraksi bensin .

- Coking
Coking adalah proses perekahan fraksi residu padat menjadi minyak baker dan hidrokarbon intermediate (produk antara). Dalam proses ini, dihasilkan kokas (coke). (Kokas di gunakan di industri aluminium sebagai electrode untuk ekstraksi logam Al).


3. Pemisahan pengotor dalam Fraksi

Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor antara lain senyawa organic yang mengandung S,N,O;air;logam;dan garam anorganik. Pengotor dapat di pisahkan dengan cara melewatkan fraksi melalui :

- Menara asam sulfat, yang berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon tidak jenuh, senyawa nitrogen, senyawa oksigen, dan residu padat seperti aspal.
- Menara absorpsi, yang mengandung agen pengering untuk memisahkan air.
- Scrubber, yang berfugsi untuk memisahkan belerang / senyyawa belerang.

4. Pencampuran Fraksi

Pencampuran fraksi dilakukan untuk mendapatkan produk akhir sesuai yang di inginkan . Sebagai contoh :

- Fraksi bensin di campur dengan hidrokarbon rantai bercabang / alisiklik / aromatic dan berbagai aditif untuk mendapatkan kualitas tertentu.
- Fraksi minyak pelumas di campur dengan berbagai hidrokarbon dan aditif untuk mendapatkan kualitas tertentu
- Fraksi nafta dengan berbagai kualitas (grade) untuk industri petrokimia .

Selanjutnya produk-produk ini siap di pasarkan ke berbagai tempat , seperti pengisisan bahan baker dan industri petrokimia

Kegunaan Minyak Bumi

Kegunaan fraksi – fraksi yang diperoleh dari minyak bumi terkait dengan sifat fisisnya seperti titik didih dan viskositas, dan juga sifat kimianya.
a. Gas
Umumnya gas terdiri dari campuran metana, etana , propane atau isobutana, campuran gas ini kemudian dicairkan pada tekanan tinggi dan diperdagangkan dengan nama LPG (Liquipied Petroleum Gas ). Gas yang terdapat dalam LPG umumnya campuran propane, butana, dan isobutana. LPG biasanya dikemas dalam botol-botol baja yang beratnya 15 kg,dan dipakai sebagai bahan bakar rumah tangga.

b. Bensin
Bensin diperoleh sebagai hasil destilasi pada suhu 70-140. bensin banyak digunakan sebagai bahan bakar mobil dan motor

c. Napta
Napta dikenal sebagai bensin berat, dan diperoleh sebagai hasil destilasi yang mempunyai trayek titik didih antara 140-180.
Napta digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan senyawa-senyawa kimia yang lain misalnya :etilena dan senyawa aromatik yang sering digunakan untuk zat aditif pada bensin.

d. Kerosin
Kerosin mempunyai trayek didih antara 180-250. dalam kehiduan sehari-hari, kerosin diperdagangkan dengan nama minyak tanah.

e. Minyak Diesel
Minyakm diesel mempunyai trayek titik didih 25-350°C minyak diesel dipergunakan sebagai bahan bakar pada motor-motor diesel.

f. Fraksi yang menghasilkan minyak pelumas
Paraffin cair dan padat, teristimewa terdapat di Sumatera dan Kalimantan, paraffin dipergunakan sebagai bahan bakar

g. Residu
Residu yaitu zat-zat yang masih tertinggal dalam ketel. Menghasilkan petroleumasfalt yang dipakai pada konstruksi jalan