Minyak Bumi

MINYAK BUMI

Minyak mentah atau crude oil adalah cairan coklat kehijauan sampai hitam yang terutama terdiri dari karbon dan hidrogen. Teori yang paling umum digunakan untuk menjelaskan asal-usul minyak bumi adalah “organic source materials“. Teori ini menyatakan bahwa minyak bumi merupakan produk perubahan secara alami dari zat-zat organik yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang mengendap selama ribuan sampai jutaan tahun. Akibat dari pengaruh tekanan, temperatur, kehadiran senyawa logam dan mineral serta letak geologis selama proses perubahan tersebut, maka minyak bumi akan mempunyai komposisi yang berbeda di tempat yang berbeda.

Minyak bumi memiliki campuran senyawa hidrokarbon sebanyak 50-98% berat, sisanya terdiri atas zat-zat organik yang mengandung belerang, oksigen, dan nitrogen serta senyawa-senyawa anorganik seperti vanadium, nikel, natrium, besi, aluminium, kalsium, dan magnesium. Secara umum, komposisi minyak bumi dapat dilihat pada tabel berikut:

Table 1.1 Komposisi Elmental Minyak Bumi

Komposisi	Persentase
Hydrogen (H)	11-14
Sulfur (S)	0-3
Nitrogen (N)	0-1
Oksigen (O)	0-2

Sifat-sifat minyak bumi bisa di bedakan atas sifat fisika dan kimia.

3.1.1 Sifat Fisika

1. Berat Jenis ( Density, Spesific gravity atau API gravity).

Berat jenis atau spesific gravity atau API gravity sering menunjukan secara kasar kualitas minyak bumi tersebut. Makin kecil berat jenis atau SG minyak tersebut, mekin besar APInya, makin bagus kualitasnya, maka minyak tersebut semakin banyak mengandung fraksi ringan sehingga harga jualnya akan semakin tinggi. Begitu pula sebaliknya jika SG rendah maka akan semakin buruk kualitas minyak bumi tersebut.

2.  Titik tuang

Titik tuang (Pour Point) adalah suhu terendah dimana minyak bumi masih bisa di tuangkan atau suhu terendah dimana minyak bumi masih bisa mengalir oleh beratnya sendiri. Dengan mengetahui titik tuang dari minyak bumi tersebut kita dapat menghitug pada suhu berapa minyak bumi tersebut masih bisa di pompa, atau tidak bisa di pompa, bisa di hitung berapa jumlah uap air (steam) yang di butuhkan sebagai pemanas untuk menjaga agar minyak tetap dapat di pompa.

3.   Kekentalan (Viskositas)

Viskositas adalah daya hambatan yang di lakukan oleh cairan untuk mengalir pada suhu tertentu. Yaitu berupa bilangan yang menujukan mudah tidaknya suatu fluida mengalir pada suhu tertentu. Viskositas merupakan sifat yang sangat penting karna untuk menentukan perhitungan aliran dalam transportasi minyak dan sebagai pelumasan. Semakin tinggi suhu maka minyak akan semakin encer, begitu pula sebaliknya.

4.   Titik nyala (Flash point)

Titik nyala adalah suhu terendah dimana minyak bumi apabila di panaskan, sudah memberikan uapnya yang cukup campurannya dengan udara sehingga akan menyala sekejap apabila diberi sumber nyala api. Flash point perlu di perhatikan untuk keamanan transportasi dan penimbunan minyak dan gas bumi. Makin tinggi °Apinya makin ringan minyak tersebut maka makin rendah flash pointnya atau titik nyalanya/makin mudah terbakar.

5.   Warna

Warna pada minyak bumi pada umumnya brhubungan dengan berat jenisnya. Jika berat jenisnya tinggi maka warna minyak yaitu hijau kehitam-hitaman, sedangkan jika ringan berat jenisnya maka warnanya coklat kehitam-hitaman. Warna pada minyak bumi di sebabkan karena adanya pengotoran, misalnya oksidasi senyawa hidrokarbon, karena hidrokarbon sendiri tidak memperlihatkan warna tertentu.

6.   Flouresensi

Sifat flouresensi yaitu jika tekena sinar ultra-violet akan memperlihatkan warna yang lain dari warna biasa. Warna flouresensi minyak bumi yaitu kuning sampai kuning keemasan dan kelihatan sangat hidup. Sifat flouresensi bermanfaat untuk identifikasi, sedikit saja minyak bumi terdapat pada kepingan batuan atau lumpur pemboran akan mudah terdetekksi dengan sinar lampu ultra-violet.

7.   Indeks Refraksi

Minyak bumi memperlihatkan berbagai macam indeks refraksi dari 1,3 sampai 1,4. Perbedaan indeks refraksi tergantung dari derajat APInya atau berat jenis. Makin tinggi berat jenis atau makin rendah APInya akan semakin tinggi pula indeks refraksinya.

8.   Bau

Minyak bumi ada yang berbau sedap ada pula yang tidak, yang biasanya sebabkan oleh pengaruh melekul aromat. Minyak bumi yang berbau tidak sedap biasanya di sebabkan karena mengandung senyawa nitrogen ataupun belerang. Golongan parafin dan naften biasanya memberikan bau yang sedap.

9.   Nilai Kalori

Nilai kalori minyak bumi adalah jumlah panas yang di timbulkan oleh satu gram minyak bumi, yaiitu dengan meningkatkan temperatur satu gram air dari 3,5 derajat celsius sampai 4,5 derjat celsius, dan satuannya adalah kalori atau Btu atau MJ (mega juole).

10.  Kandungan Belerang

Kandungan belerang biasanya dinyatakan dalam persen berat,harganya berkisar antara 0,05-5,5% berat. Minyak mentah yang berkadar belerang di atas 0,5 % biasanya disebut “sour crude”, minyak jenis ini harganya murah karena di perlukan biaya lingkungan, agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan minyak tersebut harus dihilangkan belerangnya  pada proses pengilangan.

11.  Kadar Garam

Kadar garam minyak mentah dinyatakan dengan banyaknya garam dapur (NaCL) yang terkandung di dalamnya. Garam ini bisa menimbulkan persoalan korosi berat pada proses di kilang minyak. Proses penghilangan garam biasanya di laksanakan pada peralatan desalter yang prinsip kerjanya berdasarkan alat elektrolis dengan memanfaatkan tenaga listrik.

12.  Kandungan Karbon

Karbon sisa setelah pirolisa minyak mentah biasanya ditentukan dengan metode Ramsbottom (RCR) atau Conradson (CCR).RCR/CCR ini hubungannya dengan kandunga bahan asphaltis (Asphaltene content) dan Lube oil Recovery. Semakin rendah harganya biasanya semakin bagus lube oil recoverinya.

13.  Kadar Nitrogen

Nitrogen biassanya tidak dikehendaki dalam minyak mentah, karna senyawa nitrogen bisa meracuni beberapa jenis katalis. Biasanya jika kadar nitrogen lebih dari 0.25% akan dilakukan proses penghilangannya.

14.  Sifat Distilasi

Sifat distilasi dari minyak mentah sangat penting bagi perencana proses di kilang. Distilasi yang biasa dilakukan untuk evaluasi minyak bumi adalah distilasi TBP (True Boiling Point), distilasi Hempel, dan Oldershow. Untuk evaluasi long residu di pakai distilasi vacum.

3.1.2  Sifat Kimia

Sifat kimia berkaitan dengan reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada minyak bumi yaitu :

            1) Reaksi-reaksi pada Alkana

Alkana adalah zat yang sukar bereaksi sehingga disebut paraffin, artinya memiliki afinitas kecil. Pada alkana reaksi-reaksi penting yang terjadi adalah:

a. Pembakaran

Alkana akan mengalami pembakaran menjadi CO2 dan H2O jika terjadi pembakaran sempurna. Jika pembakarannya tidak sempurna dihasilkan CO, partikel karbon dan H2O .     

b. Substitusi

Substitusi adalah reaksi penggantian atom H dengan atom gugus lain. Salah satu reaksi substitusi yang biasa terjadi adalah halogenasi yakni pergantian atom H oleh atom-atom halogen (F2, Cl2, Br2, dan I2.

Contoh

Klorinasi (penggantian H dengan Klorin) pada metana.

c. Perengkahan atau cracking

Reaksi perengkahan adalah pemotongan rantai karbon menjadi potongan-potongan yang lebih kecil.

            2) Reaksi-reaksi Alkena

 Alkena dapat mengalami reaksi-reaksi sebagai berikut :

a. Pembakaran

Sama dengan alkana, alkena juga dapat mengalami pembakaran yang menghasilkan CO2 dan H2O (jika merupakan pembakaran sempurna).

b. Adisi

 Adisi menghasilkan rekasi penjenuhan ikatan rangkap.

c. Polimerisasi

Polimerisasi adalah penggabungan molekul sderhana (monomer) menjadi molekul besar (polimer).

d. Substitusi

Pada alkena reaksi substitusi yang diperkenalkan adalah halogenasi yakni penggantian atom H dengan atom Halogen seperti F, Cl, Br, dan I.                 

            3) Reaksi-reaksi Alkuna

Alkuna mengalami reaksi-reaksi seperti halnya alkena. Salah satu yang terpentingadalah adisi.

3.2 PRODUK MINYAK BUMI

Produk-produk minyak bumi sangat bermacam-macam antara lain yang berupa cair maupun gas. Minyak dan gas hasil pengolahan di dapat dari rentetan proses pengolahan pencampuran (Blending) untuk mendapat produk minyak sesuai yang di inginkan.

3.2.1  Produk BBM ( Bahan Bakar Minyak )

Premium

Premium (RON 88) : Premium adalah bahan bakar minyak jenis distilat berwarna kekuningan yang jernih. Warna kuning tersebut akibat adanya zat pewarna tambahan (dye).

                               

Minyak Tanah ( Kerosene )

Minyak tanah (bahasa Inggris: kerosene atau paraffin), adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Nama kerosene diturunkan dari bahasa Yunani keros (κερωσ, malam). Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15).

            Solar

Minyak solar adalah bahan bakar jenis distilat berwarna kuning kecoklatan yang jernih. Minyak solar ini biasa disebut juga Gas Oil, Automotive Diesel Oil, High Speed Diesel.

Minyak Diesel

Minyak Diesel adalah hasil penyulingan minyak yang berwarna hitam yang berbentuk cair pada temperatur rendah.

Minyak Bakar

Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel. Minyak bakar juga sering dikenal dengan istilah fuel oil.

  3.2.2  Produk BBK ( Bahan Bakar Khusus )

Avgas

Avgas adalah bahan bakar yang di gunakan untuk pembakaran pesawat udara jenis Spark Ignition atau Internal Combotion Engine Piston Type yang dinyalakan dengan busi. Fungsi bahan bakar disini adalah untuk menghasilkan tenaga mekanik dari tenaga kimia hasil pembakaran yang di hasilkan dari/oleh adanya suatu tekanan yang di hubungkan dengan suatu poros untuk menggerakan roda. Avgas merupakan hasil pengolahan minyak bumi dari fraksi gasolin yang paling rumit dalam proses penyediaannya dan harus memenuhi standar yang ketat.

Avtur

AVTUR adalah bahan bakar dari fraksi minyak tanah yang dirancang sebagai bahan bakar pesawat terbang yang menggunakan mesin turbin atau mesin yang memiliki ruang pembakaran eksternal (External Combustion Engine). Kinerja/kehandalan AVTUR terutama ditentukan oleh karakteristik kebersihannya, pembakaran, dan performanya pada temperatur rendah. Berdasarkan spesifikasi tersebut, AVTUR harus memenuhi persyaratan yang dibutuhkan, seperti memiliki titik beku (freeze point) maksimum -47°C dan titik nyala (flash point) minimum 38°C (100° F).

      Pertamax

Pertamax (RON 92) : ditujukan untuk kendaraan yang mempersyaratkan penggunaan bahan bakar beroktan tinggi dan tanpa timbal (unleaded). Pertamax juga direkomendasikan untuk kendaraan yang diproduksi diatas tahun 1990 terutama yang telah menggunakan teknologi setara dengan electronic fuel injection dan catalytic converters.

Pertamax Plus

Pertamax Plus (RON 95) :  Jenis BBM ini telah memenuhi standar performance International World Wide Fuel Charter (WWFC). Ditujukan untuk kendaraan yang berteknologi mutakhir yang mempersyaratkan penggunaan bahan bakar beroktan tinggi dan ramah lingkungan. Pertamax Plus sangat direkomendasikan untuk kendaraan yang memiliki kompresi ratio > 10,5 dan juga yang menggunakan teknologi Electronic Fuel Injection (EFI), Variable Valve Timing Intelligent (VVTI), (VTI), Turbochargers dan catalytic converters.

3.3 BAHAN  BAKAR  MINYAK

Bahan bakar minyak yang ada sekarang dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung hidrokarbon. Atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan membentuk rantai panjang yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat dan kelakuan yang berbeda pula. CH₄ (Metana) merupakan molekul paling “ringan”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah Metana, Etana, Propana, dan Butana. Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas, dengan titik didih masing-masing -107 ⁰C  , -67 ⁰C  , -43 ⁰C  , dan -18 ⁰C. Berikutnya, dari C₅ – C₁₈ berwujud cair,dan mulai dari C₁₉ keatas berwujud padat. Dengan bertambah panjangnya rantai hidrokarbon akan menaikkan titik didihnya, sehingga kita bisa memisahkan hidrokarbon ini dengan cara destilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.

Kedua unit proses ini minyak mentah disuling menjadi fraksi-fraksinya, yaitu gas, distilat ringan (seperti minyak bensin), distilat menengah (seperti minyak tanah, minyak solar), minyak bakar (gas oil), dan residu. Pemisahan fraksi tersebut didasarkan pada titik didihnya. Kolom distilasi berupa bejana tekan silindris yang tinggi (sekitar 40m) dan di dalamnya terdapar tray-tray yang berfungsi memisahkan dan mengumpulkan fluida panas yang menguap keatas. Fraksi hidrokarbon berat mengumpul dibagian bawah kolom, semetara fraksi-fraksi hidrokarbon yang ringan akan mengumpul dibagian-bagian kolom lebih atas. Fraksi-fraksi hidrokarbon yang diperoleh dari kolom distilasi ini akan diproes lebih lanjut diunit-unit proses yang lain, seperti : Fluid Catalytic Cracker, dll. (http://id.wikipedia.org/wiki/kilang_minyak# Proses_Distilasi).

3.4 Proses Pendistribusian BBM

PT. PERTAMINA (Persero) merupakan pemasok Bahan bakar minyak di seluruh wilayah Banten seperti Kota Cilegon, Kota Serang, Lebak, Rangkas Bitung, Kota Tangerang, Kab.Tangerang. PT. PERTAMINA (Persero) tg.Gerem  mendistribusikan minyak yang sudah jadi bahan bakar minyak, minyak tersebut berasal dari kilang-kilang minyak milik PERTAMINA, dan ada juga yang diimpor dari luar seperti dari Singapura, dan Vietnam yang khusus mengimpor bahan bakar minyak jenis premium, karena persediaan premium dikilang minyak Indonesia tidak banyak, sedangkan pemakainya sangatlah banyak. 

Proses penyaluran minyak dari kilang minyak hingga sampai di konsumen memerlukan beberapa tahap. Adapun prosesnya, minyak yang sudah jadi dari kilang-kilang minyak dan telah lulus pengecekan di transfer ke kapal tanker, setelah itu kapal sandar di dermaga, sebelum dilakukan discharge  dilakukan pengecekan kembali kemudian dari kapal discharge ke tangki timbun setelah minyak berada ditangki timbun dilakukan kembali pengecekan oleh orang timbun secara kasar yaitu menggunakan alat Hidrometer dan thermometer untuk mengetahui density dan suhu nya, lalu dari tangki timbun minyak dapat disalurkan ke konsumen SPBU, dan industri-industri dengan menggunakan mobil tangki.

3.5 BBM (Bahan Bakar Minyak) Sisa Analisis

Dalam melakukan analisis bahan bakar minyak banyak menghasilkan sisa sample, di Laboratorium PT. PERTAMINA (Persero) sample sisa analisis awalnya di tampung dalam ember besar, jika sudah tidak cukup sisa sample tersebut dipindah ke dalam drum, kemudian pihak laboratorium membuat berita acara berupa pemusnahan sample kepada pihak LK3 agar memindahkan sisa sample analisis ke drying bath. Sisa sample tersebut belum dikatakan sebagai limbah melainkan dikatakan sebagai minyak kotor karena masih dapat diolah kembali. Minyak kotor yang telah berada dalam drying bath tidak langsung diproses, tetapi didiamkan selama 90 hari sambil menunggu drying bath itu terisi penuh dengan minyak kotor baik dari sisa analisis sample maupun dari tangki minyak lainnya dan juga berfungsi untuk memisahkan minyak dengan air. Setelah didiamkan dalam jangka waktu yang telah ditentukan, minyak yang berada dalam drying bath di masukkan dalam settling tank kemudian diproses. Setelah selesai diproses diambil beberapa ml minyak kotor tersebut untuk di analisis, jika hasil analisis tersebut On spec maka minyak itu disimpan kedalam tangki MFO dan dapat digunakan kembali sebagai bahan bakar, tetapi jika hasil analisis tersebut Off spec maka minyak tersebut tidak dapat digunakan kembali dan harus dilakukan pemusnahan. Pemusnahan dilakukan oleh pihak perusahaan lain yang menangani pemusnahan sisa sample yang mempunyai ijin dari pihak LH (Lingkungan Hidup) agar pemusnahan tersebut tidak merusak lingkungan.    

3.6 Bahan Bakar Minyak yang didistribusikan

Premium

Penggunaan premium pada umumnya adalah untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin, seperti : mobil, sepeda motor, motor tempel dan lain-lain. Bahan bakar ini sering juga disebut motor gasoline atau petrol.

Minyak Tanah (Kerosene)

Pada suatu waktu minyak tanah banyak digunakan dalam lampu minyak tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet (lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8). Sebuah bentuk dari minyak tanah dikenal sebagai RP-1 dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket.

            Solar

Penggunaan minyak solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua jenis mesin diesel dengan putaran tinggi (diatas 1.000 Rpm), yang juga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pada pembakaran langsung dalam dapur-dapur kecil, yang terutama diinginkan pembakaran yang bersih.

Minyak Diesel

Minyak Diesel biasanya memiliki kandungan sulfur yang rendah dan dapat diterima oleh Medium Speed Diesel Engine di sektor industri. Oleh karena itulah, diesel oil disebut juga Industrial Diesel Oil (IDO) atau Marine Diesel Fuel (MDF).

Minyak Bakar

Secara umum kegunaan minyak bakar adalah untuk bahan bakar pengapian langsung pada industri - industri besar, PLTU dan juga digunakan sebagai salah satu alternatif bahan bakar pada industri menengah kecil lainnya. Minyak bakar juga sering dikenal dengan istilah fuel oil.

3.7 Parameter Uji BBM (Bahan Bakar Minyak)

Dalam setiap pendistribusian mutlak dilakukan analisis terlebih dahulu untuk mendapatkan kualitas BBM yang sesuai dengan standar. Hal-hal yang penting dalam setiap analisis adalah menentukan parameter yang harus di uji.

Berikut adalah parameter-parameter uji analisis premium :

1.      Colour

2.      Density

3.      RVP (Reid Vapour Pressure)

4.      Sulphur Content

5.      Distillation

Berikut adalah parameter-parameter uji analisis Minyak Tanah (Kerosene) :

1.      Density

2.      Flash Point Able

3.      Sulphur content

4.      Smoke Point

5.      Distillation

Berikut adalah parameter-parameter uji analisis Solar :

1.      Colour

2.      Density

3.      Flash Point

4.      Pour Point

5.      Sulphur Content

6.      Distillation

7.      Cetane Number

8.      Viscosity

Berikut adalah parameter-parameter uji analisis Minyak Diesel & Minyak Bakar :

1.      Density

2.      Sulphur content

3.      Viscosity

4.       Flash point

5.      Water content

6.      Sedimen

7.      CCR (codrason carbon residue)