Proses Pembentukan Minyak - PowerPoint Presentation

Slide1

Proses Pembentukan Minyak Bumi

Minyak

bumi

dan

gas

alam

diduga

berasal

dari

jasad

renik

lautan

,

tumbuhan

dan

hewan

yang

mati

sekitar

150

juta

tahun

yang

lalu

.

Dugaan

tersebut

didasarkan

pada

kesamaan

unsur-unsur

yang

terdapat

dalam

bahan

tersebut

dengan

unsur-unsur

yang

terdapat

pada

makhluk

hidup

.

Sisa-sisa

organisme

itu

mengendap

di

dasar

laut

,

kemudian

ditutupi

oleh

lumpur

yang

lambat

laun

mengeras

karena

tekanan

lapisan

diatasnya

sehingga

berubah

menjadi

batuan

.

Sementara

itu

bakteri

anaerob

menguraikan

sisa-sisa

organisme

itu

sehingga

menjadi

minyak

bumi

dan

gas yang

terperangkap

di

antara

lapisan-lapisan

kulit

bumi

.

Slide2

Proses pembentukan

minyak

bumi

dan

gas

ini

membutuhkan

waktu

yang

sangat

lama.

Bahkan

sepanjang

umur

kita

pun

belum

cukup

untuk

membuat

minyak

bumi

dan

gas.

Jadi

kita

harus

melakukan

penghematan

dan

berusaha

mencari

sumber

energi

alternatif

.

Slide3

Komposisi Minyak BumiMinyak

bumi

hasil

pengeboran

masih

berupa

minyak

mentah

(crude oil) yang

kental

dan

hitam

. Crude oil

ini

terdiri

dari

campuran

hidrokarbon

yaitu

Alkana

Senyawa

alkana

yang paling

banyak

ditemukan

adalah

n-

oktana

dan

isooktana

(2,2,4-trimetil

pentana

)

Hidrokarbon

aromatis

Diantaranya

adalah

etil

benzene

Sikloalkana

Antara

lain

siklopentana

dan

etil

sikloheksana

Belerang

(0,01-0,7%)

Nitrogen

(0,01-0,9%)

Oksigen

(0,06-0,4%)

Karbon

dioksida

[CO2]

Hidrogen

sulfida

[H2S]

Slide4

Proses Pengolahan Minyak Bumi

Minyak

bumi

biasanya

berada

3-4 km

di

bawah

permukaan

laut

.

Minyak

bumi

diperoleh

dengan

membuat

sumur

bor.

Minyak

mentah

yang

diperoleh

ditampung

 

dalam

kapal

tanker

atau

dialirkan

melalui

pipa

ke

stasiun

tangki

atau

ke

kilang

minyak

.

Minyak

mentah

(

cude

oil

)

berbentuk

cairan

kental

hitam

dan

berbau

kurang

sedap

.

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

.

Slide5

Oleh karena

itu

,

pengolahan

minyak

bumi

dilakukan

melalui

destilasi

bertingkat

,

dimana

minyak

mentah

dipisahkan

ke

dalam

kelompok-kelompok

(

fraksi

)

dengan

titik

didih

yang

mirip

.

Secara

umum

Proses

Pengolahan

Minyak

Bumi

digambarkan

sebagai

berikut

:

Slide6

Minyak

mentah

Penyimpanan

Penghilangan

garam

Destilasi

Fraksinasi

Fraksi

berat dan ringanProses HidrokarbonProduk Akhir Minyak Bumi

Slide7

Proses DestilasiDestilasi

adalah

pemisahan

fraksi-fraksi

minyak

bumi

berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak

mentah dipanaskan dalam aliran

pipa dalam furnace (

tanur) sampai dengan suhu ± 370°C.

Minyak mentah yang sudah dipanaskan

tersebut kemudian masuk kedalam

kolom

fraksinasi

pada

bagian

flash chamber

(

biasanya

berada

pada

sepertiga

bagian

bawah

kolom

fraksinasi

).

Untuk

menjaga

suhu

dan

tekanan

dalam

kolom

maka

dibantu

pemanasan

dengan

steam

(

uap

air

panas

dan

bertekanan

tinggi

).

Slide8

Menara Destilasi

Slide9

Minyak mentah yang menguap

pada

proses

destilasi

ini

naik

ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya

lebih tinggi akan tetap

berupa cairan dan turun

ke bawah, sedangkan yang

titik didihnya lebih rendah

akan menguap dan naik

ke

bagian

atas

melalui

sungkup-sungkup

yang

disebut

sungkup

gelembung

. Makin

ke

atas

,

suhu

yang

terdapat

dalam

kolom

fraksionasi

tersebut

makin

rendah

,

sehingga

setiap

kali

komponen

dengan

titik

didih

lebih

tinggi

akan

terpisah

,

sedangkan

komponen

yang

titik

didihnya

lebih

rendah

naik

ke

bagian

yang

lebih

atas

lagi

.

Demikian

selanjutnya

sehingga

komponen

yang

mencapai

puncak

adalah

komponen

yang

pada

suhu

kamar

berupa

gas.

Komponen

yang

berupa

gas

ini

disebut

gas petroleum,

kemudian

dicairkan

dan

disebut

LPG (

Liquified

Petroleum Gas).

Slide10

Proses CRACKINGCracking

adalah

penguraian

molekul-molekul

senyawa

hidrokarbon

yang

besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau

minyak tanah menjadi bensin

.Proses ini terutama

ditujukan untuk memperbaiki kualitas

dan perolehan fraksi gasolin

(bensin). Kualitas gasolin sangat

ditentukan

oleh

sifat

anti knock (

ketukan

) yang

dinyatakan

dalam

bilangan

oktan

.

Bilangan

oktan

100

diberikan

pada

isooktan

(2,2,4-trimetil

pentana

) yang

mempunyai

sifat

anti knocking yang

istimewa

,

dan

bilangan

oktan

0

diberikan

pada

n-

heptana

yang

mempunyai

sifat

anti knock yang

buruk

.

Gasolin

yang

diuji

akan

dibandingkan

dengan

campuran

isooktana

dan

n-

heptana

.

Bilangan

oktan

dipengaruhi

oleh

beberapa

struktur

molekul

hidrokarbon

.

Slide11

Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

Slide12

a. Cara panas

(thermal cracking)

,

yaitu

dengan

penggunaan

suhu

tinggi dan tekanan yang rendah.Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

Slide13

b. Cara katalis

(catalytic cracking)

,

yaitu

dengan

penggunaan

katalis

.

Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium.

Mula-mula katalis karena bersifat

asam menambahkna proton ke molekul

olevin atau menarik ion

hidrida dari alkana sehingga

menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

Slide14

c. Hidrocracking

Hidrocracking

merupakan

kombinasi

antara

perengkahan

dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain

dari Hidrocracking ini adalah

bahwa belerang yang terkandung dalam

minyak diubah menjadi hidrogen

sulfida yang kemudian dipisahkan.

Slide15

Proses ReformingReforming adalah

perubahan

dari

bentuk

molekul

bensin

yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai

karbon bercabang). Kedua

jenis bensin ini memiliki

rumus molekul yang sama

bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh

karena itu, proses ini

juga

disebut

isomerisasi

. Reforming

dilakukan

dengan

menggunakan

katalis

dan

pemanasan

.

Slide16

Proses Alkilasilkilasi

merupakan

penambahan

jumlah

atom

dalam

molekul

menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat

seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu

asam kuat Lewis). Reaksi secara

umum adalah sebagai berikut

:RH + CH2=CR’R’’ R-CH2-CHR’R”

Slide17

Proses PolimerisasiPolimerisasi

adalah

proses

penggabungan

molekul-molekul

kecil

menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut :M CnH2n Cm+nH2(m+n)Contoh polimerisasi yaitu

penggabungan senyawa isobutena dengan

senyawa isobutana menghasilkan

bensin berkualitas tinggi, yaitu

isooktana.

Slide18

Proses TreatingTreating

adalah

pemurnian

minyak

bumi

dengan

cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan

pengotor yang dapat menimbulkan bau

yang tidak sedap.Acid treatment,

yaitu proses penghilangan lumpur

dan perbaikan warna.Dewaxing

yaitu proses penghilangan wax (n parafin

)

dengan

berat

molekul

tinggi

dari

fraksi

minyak

pelumas

untuk

menghasillkan

minyak

pelumas

dengan

pour point

yang

rendah

.

Deasphalting

yaitu

penghilangan

aspal

dari

fraksi

yang

digunakan

untuk

minyak

pelumas

Desulfurizing

(

desulfurisasi

)

,

yaitu

proses

penghilangan

unsur

belerang

.

Slide19

Proses BlendingProses

blending

adalah

penambahan

bahan-bahan

aditif

kedalam

fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki

berbagai persyaratan kualitas merupakan

contoh hasil minyak

bumi yang paling banyak digunakan di

barbagai negara dengan berbagai

variasi cuaca. Untuk memenuhi

kualitas

bensin

yang

baik

,

terdapat

sekitar

22

bahan

pencampur

yang

dapat

ditambanhkan

pada

proses

pengolahannya

.

Slide20

Diantara bahan-bahan

pencampur

yang

terkenal

adalah

tetra ethyl lead (TEL). TEL

berfungsi

menaikkan

bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka pada proses

pengolahan diperlukan penambahan

zat aditif. Penambahan TEL dapat

meningkatkan bilangan oktan, tetapi

dapat menimbulkan pencemaran udara

.

Slide21

BENSIN/GASOLIN

Bensin

,

atau

Petrol

(

biasa

disebut

gasoline di Amerika Serikat dan Kanada adalah cairan campuran yang berasal dari minyak bumi.

Sebagian besar bensin tersusun

dari hidrokarbon. Di banyak tempat

di Sumatera, bensin disebut juga

dengan minyak.Kini bensin

sudah hampir mejadi

kebutuhan

pokok

masyarakat

dunia

yang

semakin

dinamis

.

Bahkan

orang

Amerika

menggunakan

1,36

miliar

liter

bensin

setiap

hari

.

Karena

merupakan

campuran

berbagai

bahan

,

daya

bakar

bensin

berbeda-beda

menurut

komposisinya

.

Ukuran

daya

bakar

ini

dapat

dilihat

dari

Oktan

setiap

campuran

. Di Indonesia,

bensin

diperdagangkan

dalam

dua

kelompok

besar

:

campuran

standar

,

disebut

premium

,

dan

bensin

super

.

Slide22

Pembakaran

bensin

yang

didinginkan

Menghasilkan

dorongan

yang

mulus

terhadap penurunan

piston. Hal ini tergantung dari ketepatan

waktu pembakaran agar jumlah energi yang ditransfer

ke piston menjadi maksimum. Ketepatan

waktu pembakaran tergantung dari jenis

rantai

hidrokarbon

yang

selanjutnya

akan

menentukan

kualitas

bensin

. -

Alkana

rantai

lurus

dalam

bensin

seperti

n-

heptana

,

n-

oktana

,

dan

n­nonana

sangat

mudah

terbakar

.

Akibatnya

timbul

bunyi

ledakan

yang

dikenal

sebagai

ketukan

(knocking).

Slide23

a. Bilangan Oktan

Bilangan oktan

merupakan suatu bilangan yang menyatakan kualitas bensin. Makin besar bilangan oktan suatu bensin maka kualitasnya semakin baik yang berarti pembakaran di dalam mesin dapat berlangsung sempurna.Contoh mengubah

n

-oktana menjadi isooktana

CH

3

­CH

2

-CH

2

-CH2-CH

2-CH2-CH

2-CH3 CH

3

C

CH

2

CH

CH

3

CH

3

CH

3

n

-oktana

isooktana

CH

3

Slide24

Tabel

Angka

Oktan

Beberapa

Bahan

Bakar

Senyawa

Angka

Senyawa

Angka

Oktann-heptana

0metilsikloheksana

104

2-metil

heksana

41

benzena

108

3-metil

heksana

56

metilbenzena

124

2,2-dimetil

pentana

89

1-heptana

68

2,3-dimetil

pentana

87

5-metil-1-heksena

96

2,4-dimetil

pentana

77

2-metil-2-heksena

129

3,3-dimetil

pentana

95

2,4-dimetil-1-1-

pentena

142

3-etil

pentana

64

4,4-dimetil-1-1-pentena

144

2,2,3-trimetil

butana

113

2,3-dimetil-2-pentena

165

n

-

heksana262,3-dimtil-2-pentena135

sikloheksana772,2,3-trimetil-1-butena145

Slide25

5.

Penggunaan

Residu

Minyak

Bumi

Dalam

Petrokimia

Petrokimia adalah

bahan atau

produk yang dibuat

dari minyak

dan

gas

bumi

.

Proses

industri

petrokimia

melalui

tiga

tahap

,

yaitu

:

Mengubah

minyak

dan

gas

bumi

menjadi

bahan

dasar

petrokimia

.

Mengubah

bahan

dasar

menjadi

produk

Mengubah produk

antara menjadi produk jadi

Slide26

Bahan

Dasar

Petrokimia

Olefin

Olefin

adalah

bahan

dasar yang utama

dalam petrokimia dan

yang terpenting adalah

etilena/etena

,

propena

,

butena

,

dan

butadiena

Aromatika

Aromatika

adalah

bnzena

dan

turunannya

, yang

terpnting

adalah

benzena

(C

6

H

6

),

toluena

(C

6

H

5

CH

3

),

dan

(C

6

H

4

(CH3)2)

Slide27

3. Gas

Sintesis

Gas

sintesis

adalah

campuran

dari

gas karbon

monoksida (CO) dan

hidrogen (H2). Gas

sintsis dibuat dari

raksi gas bumi

(LPG) melalui oksidasi

parsial

.

2CH

4(g)

+ O

2(g)

2CO

(g)

+ 4H

2(g)

Slide28

Contoh

petrokimia

dari

gas

sintesis

:

Amonia

(NH

3), digunakan

untuk

membuat pupuk

, misalnya urea, ZA, dan

amonium

nitrat

(NH

4

)

2

SO

4

Metanol

/CH

3

OH

,

digunakan

untuk

membuat

serat

dan

bahan

bakar

Formaldehida

(HCHO),

digunakan

untuk

mengawetkan

preparat

biologi

Slide29

6.

Dampak

Pembakaran

Bahan

Bakar

Terhadap

Lingkungan

1.

Sumber Bahan

Pencemar

a. Pembakaran

tidak sempurna

C

x

H

y

+ O

2

CO

2(g)

+ H

2

O

(l)

+ CO

(g)

+ C

(s)

b.

Pengotor

dalam

bahan

bakar

c.

Bahan

aditif

dalam

bahan

bakar

.

TEL (

Pb

(C

2

H

5

)

4

)

pada

pembakarannya akan

menghasilkan

PbO

Slide30

2.

Dampak

dari

Bahan

Pencemar

a. CO

2

CO

2

tergolong gas rumah

kaca. Peningkatan

suhu

karena meningkatnya

kadar

gas

rumah

kaca

di

udara

disebut

pemanasan

global

b. CO

Gas CO

bersifat

racun

,

dapat

menimbulkan

rasa

sakit

pada

mata

,

saluran

pernapasan

,

dan

paru-paru

. Gas CO

dapat

breaksi

dengan

hemoglobin

membentuk COHb (karbonksihemoglobin

) :

CO

(g)

+

Hb

(

aq

)

COHb

(

aq

)

Slide31

c.

SO

2

dan

SO

3

Gas

tersebut

bila

bereaksi dapat

membentuk asam

sulfit

dan asam

sulfat

yan

dapat

merusak

jaringan

dan

menimbulkan

rasa

sakit

Reaksinya

:

SO

2(g)

+ H

2

O

(l)

H

2

SO

3(

aq

)

d. NO

dan

NO

2

Campuran

gas NO

dan

NO

2

dilambangkan

sebagai

No

x

yang

dapat

bereaksi

dengan

bahan

pencemar

lain

mnimbulkan

asbut

,(

asap

kabut

)

atau

smog yang

menyebabkan

iritasi

pada

mata

Slide32

Reaksinya

:

2 NO

(g)

+ O

2(g)

2 NO

2(g)

Gas NO

dan

NO2

juga

dapat menjadi

katalis pada

penguraian

ozon

di

stratosfer