Kimia materi minyak bumi

  • 31,012 views
Uploaded on

 

More in: Education
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
No Downloads

Views

Total Views
31,012
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2

Actions

Shares
Downloads
0
Comments
12
Likes
87

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. MINYAK BUMIcreated by : Shalfa Hisana W - X3
  • 2. created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 3. PendahuluanMinyak Bumi merupakan bahan bakar yang dihasilkan oleh alam darifosil-fosil yang terpendam berjuta-juta tahun. Fosil adalah sisatulang-belulang binatang atau sisa tumbuhan zaman purba yangtelah membatu dan tertanam di bawah lapisan tanah. Minyakmentah (petroleum) adalah campuran yang kompleks, terutamaterdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecilkomponen yang mengandung sulfur, oksigen, dan nitrogen dansangat sedikit komponen yang mengandung logam.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 4.  Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentahadalah alkana (parafin), sikloalkana (napten), dan aromatik Proporsi dari ketiga tipe hidrokarbon sangat tergantung padasumber minyak bumi. Pada umumnya alkana merupakan hidrokarbon yang terbanyaktetapi kadang-kadang mengandung sikloalkana sebagai komponenyang terbesar, sedangkan aromatik selalu merupakan komponenyang paling sedikit. Untuk memisahkan fraksi-fraksi dalam minyak bumi dapatdilakukan dengan cara distilasi bertingkat. Setelah melaluidistilasi bertingkat minyak bumi akan terpisah menjadi gas,bensin, kerosin, solar dan lain-lain.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 5. created by: Shalfa Hisana W - X3Pembentukan Minyak Bumi Ada tiga jenis bahan bakar fosil yaitu: gas alam, minyak bumi, danbatu bara. Fosil adalah sisa tulang-belulang binatang atau sisatumbuhan zaman purba yang telah membatu dan tertanam di bawahlapisan tanah. Minyak bumi dan Gas Alam berasal dari pelapukan sisakehidupan purba yang terpendam bersama air laut dan masuk kedalam batuan pasir, lempung, atau gamping. Minyak bumi terbentuksekitar 2 juta tahun lalu. Minyak bumi dikenal dengan sebutan petroleum atau minyak mentah.Kata "Petroleum" berasal dari bahasa latin yaitu: Petro, berarti"Batuan" dan Oleum, berarti "Minyak".
  • 6. Proses pembentukan minyak bumiterjadi karena endapan sisa zat organikdari hewan laut dan mikroorganismeyang masuk kerongga pori-pori batuanyang berisi air laut. Tekanan dan suhuyang tinggi serta adanya bakterimemecah sisa zat organik menjadimolekul hidrokarbon sederhana berupaminyak bumi akan terpisah danterdorong untuk bergerak mencaritempat lain. Minyak dapat terperangkapdalam batuan sedimen yang kedap ataukadang-kadang merembes keluarpermukaan bumi.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 7. Pada umumnya minyakbumi terperangkapdalam bebatuan yangtidak berpori dalampergerakannya ke atas.Untuk memperolehminyak bumi ataupetroleum ini dilakukanpengeboran.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 8. Komponen Penyusun Minyak Bumi Minyak bumi merupakan campuran kompleks dari berbagai senyawa golongan hidrokarbonyaitu golongan alifatik, golongan alisiklik dan golongan aromatik. Tabel berikutmenyatakan komposisi senyawa hidrokarbon dalam beberapa komponen minyak bumi Sumber : http://ana90.multiply.com/journal/item/5created by: Shalfa Hisana W - X3KomponenMinyakBumi% volumen.Alkana Sikloalkana IsoalkanaAromatik ResiduGas 100 - - - -Bensin 38 43 20 9 -Kerosin 23 43 15 19 -Solar 22 48 9 21 -MinyakPelumas16 52 6 24 -Residu 13 51 1 27 8
  • 9. Pengolahan Minyak Bumicreated by: Shalfa Hisana W - X3
  • 10. a.Proses Penyulingan (Distilasi Bertingkat) Proses penyulingan (fraksionasi) minyakbumi, minyak mentah (Crude Oil) yang barudiperoleh dari pengeboran tidak dapat digunakansecara langsung. Minyak mentah merupakancampuran dengan komponen utama hidrokarbonalifatik dan hidrokarbon rantai atom C sederhanahingga rantai atom C kompleks. Dengan memperhatikan perbedaan titik didih darikomponen minyak mentah dilakukan pemisahanmelalui proses distilasi bertingkat yaitu; penyulingandengan menggunakan fraksi-fraksi pendinginan sesuairentang titik didih senyawa yang diinginkan. Dengancara ini, proses pengembunan terjadi dalam beberapatahap dan disebut fraksinasi.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 11. b.Proses KonversiHampir 70% dari minyak mentah diproses secara konversi.Tujuan dari proses konversi untuk memperoleh fraksi-fraksidengan kuantitas dan kualitas sesuai permintaan pasar.Beberapa jenis konversi dalam kilang minyak adalah:created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 12.  CrackingMerupakan proses pemecahan molekul-molekul hidrokarbonbesar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil dengan adanyapemanasan atau katalis. Contohnya perekahan fraksi minyakringan/berat menjadi fraksi gas, bensin, kerosin, dan minyaksolar. ReformingBertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadirantai bercabang/alisiklik, aromatik. Contohnya komponenrantai lurus dari fraksi bensin diubah menjadi aromatik.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 13.  AlkilasiAdalah penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekulbesar Contohnya penggabunganmolekul propena dan butenamenjadi komponen fraksi bensin. CokingAdalah proses perekahan fraksiresidu padat menjadi fraksiminyak bakar dan hidrokarbonintermediat.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 14. c. Pemisahan Pengotor dalam Fraksi Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor antara lainsenyawa organik yang mengandung S, N, O, air, logam dangaram anorganik. Pengotor dapat dipisahkan dengan caramelewatkan fraksi melalui: Berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon tidak jenuh,senyawa nitrogen, senyawa oksigen, dan residu padatseperti aspal. Mengandung agen pengering untuk memisahkan air Berfungsi untuk memisahkan belerang/senyawa belerangcreated by: Shalfa Hisana W - X3
  • 15. d. Pencampuran Fraksi Pencampuran fraksi dilakukan untukmendapatkan produk akhir sesuai yangdiinginkan sebagai contoh: Fraksi bensin dicampur denganhidrokarbon rantaibercabang/alisiklik/aromatik danberbagai aditif untuk mendapatkankualitas tertentu. Fraksi nafta dengan berbagai kualitas(grade) untuk industri petrokimia.(Sumber: buku kimia esis kelas X)created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 16. Kegunaan Minyak Bumi Tabel produk hasil olahan minyak bumicreated by: Shalfa Hisana W - X3Fraksi Jumlah atom C Titik didih (°C) KegunaanGas C1 - C4 < 20Bahan bakar LPG danbahan baku untuk senyawaorganik.Bensin (Gasolin) C5 - C10 40 - 180 Bahan bakar organik.Nafta C6 - C10 70 - 180Nafta diperoleh dari fraksibensin, digunakan untuksintetis senyawa organik,pembuatan plastik, karetsintetis, detergen, obat,cat, bahan pakaian dankosmetik.Kerosin C11 - C14 180 - 250Digunakan sebagai bahanbakar pesawat udara danbahan bakar komporparafin.
  • 17. created by: Shalfa Hisana W - X3Fraksi Jumlah atom C Titik didih (°C) KegunaanMinyak solar dandieselC15 - C17 250 - 300Digunakan sebagai bahanbakar kendaraan bermesindiesel dengan rotasi tinggi.Minyak pelumas C18 - C20 300 - 350Digunakan sebagai minyakpelumas. Hal ini terkaitdengan kekentalannya(Viskositas) yang cukupbesar.Lilin > C20 > 350Sebagai lilin parafin untukmembuat lilin, kertaspembungkus berlapis, dll.Minyak bakar > C20 > 350Bahan bakar dikapal,industri pemanas danpembangkit listrik.Bitumen > C40 > 350Materi aspal jalan dan atapbangunan, anti korosi, isolasilistrik, kedap suara padalantai
  • 18. LPG Elpiji, pelafalan bahasa Indonesia dari akronim bahasa Inggris LPG(liquified petroleum gas, harfiah: "gas minyak bumi yangdicairkan"), adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasaldari gas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gasberubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana(C4H10). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlahkecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar alatdapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpijijuga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor(walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 19. Bensin (Gasoline)Bensin merupakan bahan bakar transportasi yangmemegang peranan penting. Bensin mengandunglebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memilikirantai C5 - C 10. Kadarnya bervariasi tergantungkomposisi minyak mentah dan kualitas yangdiinginkan. Bensin dapat dibuat dengan beberapacara antara lain yaitu: Penyulingan langsung dari mnyak bumi, dimanakualitasnya tergantung pada susunan kimia daribahan-bahan dasar. Merekah (cracking) dari hasil-hasil minyakberat, misal dari minyak gas dan residu. Merekah (retorming) bensin berat dari kualitasyang kurang baik. Sintesis dari zat-zat berkarbon rendah.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 20. Sifat yang diperhatikan untuk menentukan baik tidaknya bensin adalah sebagai berikut: Keadaan terbang (titik embun)Gangguan oleh gelembung-gelembung gas dalam karburator dari sebuah motor disebabkanoleh adanya kadar yang terlalu tinggi dari fraksi-fraksi yang sangat ringan dari bensin. Kecenderungan mengetok (knocking)Ketika rasio tekanan dari motor relatif tinggi. Pembakaran menyebabkan letusan(peledakan). Hidrokarbon rantai bercabang dan aromatik sangat mengurangikecenderungan dari bahan bakar yang menyebabkan knocking misal dengan: 2,2,2-trimetil pentane (Iso Oktan) adalah anti knock fuels. Mesin automobile modernmemerlukan bilangan oktan 90 dan 100. Titik BekuJika dalam bensin terdapat prosentasi yang tinggi dari aromatik-aromatik tertentu makapada waktu pendinginan, aromatik itu akan mengkristal dan mengakibatkan tertutupnyaalat penyemprotan dalam karburator. Kadar Belerang tinggiMenyebabkan korosi, mempengaruhi bilangan oktan, merusak dinding silinder-silinder.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 21. Jenis BensinAda 3 jenis bensin produksi Pertamina, yakniPremium, Pertamax, dan Pertamax Plus. Mesin mobilmaupun motor memerlukan jenis bensin yang sesuaidengan desain mesin itu sendiri agar dapat bekerjadengan baik dan menghasilkan kinerja yang optimal.Jenis bensin tersebut biasanya diwakili denganangka/nilai oktan (RON), misalnya Premium ber-oktan 88, Pertamax ber-oktan 92 dan seterusnya.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 22. Beberapa keunggulan dari Pertamax dan Pertamax Plus dibandingPremium: Mempunyai bilangan oktan yang tinggi kecepatan tinggi.Mesin yang membutuhkan bensin dengan bilangan oktan yangtinggi dimaksudkan agar tenaga mesin menjadi lebih besar dankendaraan dapat melaju dengan cepat. Meningkatkan kinerja mesin agar mesin makin bertenaga.Pertamax dan Pertamax plus memilik stabilitas oksidasi yangtinggi dan juga mengandung aditif generasi terakhir. Pembakaranbensin menjadi semakin sempurna sehingga kenerja mesinbertambah baik.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 23.  Bersifat ramah lingkungan.Pertamax dan Pertamax plus tidak mengandng Pb yangbersifat racun. Pembakaran yang semakin sempurna jugadapat mengurangi kadar emisi gas polutan seperti CO danNOx. Lebih ekonomis dari segi harga bahan bakar dan biayaperawatan.Pertamax dan Pertamax plus sudah mengandung aditifsehingga praktis dan tepat takarannya. Aditif juga dapatmelindungi mesin sehingga dapat menekan biaya perawatan.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 24. Bensin berfungsi sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Oleh karenabensin hanya terbakar dalam fase uap, maka bensin harus diuapkan dalamkarburator sebelum dibakar dalam silinder mesin kendaraan. Energi yangdihasilkan dari proses pembakaran bensin diubah menjadi gerak melaluitahapan berikut:created by: Shalfa Hisana W - X3• Sewaktu pistonturun, campuranuap bensin danudara ditarikmasuk ke dalamsilinder melaluikatupGerakanpengambilanudara (Air-intakestroke)• Kedua katuptertutup dan pistonkembalinaik, sehinggamenekancampuran uapbensin dan udara.Gerakankompresi(Compressionstroke)• Percikan listrikdilewatkan untukmembakarcampuran uapbensin dan udarasebelum pistonmencapai bagianatas silinder.Gerakan daya(Power stroke)• Katup gas buangterbuka dan produkpembakaran keluardari silinder.Gerakanpelepasan gas(Exhaust stroke)
  • 25. Beberapa aditif dalam bensinJenis aditif KeteranganAntiketukan Untuk memperlambat pembakaran bahan TEL (tetra etil lead),sekarang diganti dengan etanol.Antioksidan Untuk menghambat pembentukan kerak yang dapatmenyumbat saringan dan saluran bensin.Pewarna Untuk membedakan berbagai jenis bensin.Antikorosi Untuk mencegah korosi pada logam yang bersentuhan denganbensin, contohnya asam karboksilat.Detergen karburator Untuk mencegah/ membersihkan kerak dalam karburator.Detergen karburator mengandung berbagai senyawa sepertiamina dan amidaAntikerak PFI (Port fuelinjection)Untuk membersihkan kerak pada system PFI kendaraan.Contohnya adalah dispersan polimer yang mengandung aminadan polieter aminacreated by: Shalfa Hisana W - X3
  • 26. Nafta Nafta adalah material yang memiliki titik didih antaragasolin dan kerosin, yang digunakan untuk : Pelarut dry cleaning (pencuci) Pelarut karet Bahan awal etilen Bahan bakar jet dikenal sebagai JP-4created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 27. KerosinPemakaian kerosin sebagai penerangan di negara-negara maju semakin berkurang,sekarang kerosin digunakan untuk pemanasan. Pemakaian terpenting dari kerosin antaralain: Minyak Lampu , kerosin sebagai minyak lampu dihasilkan dengan jalan penyulinganlangsung Bahan bakar untuk pemanasan dan memasak Bahan bakar motor, motor-motor yang menggunakan kerosin sebagai bahan bakaradalah traktor, kapal perikanan dan pesawat terbang. Bahan pelarut untuk bitumen, kerosin jenis white spirit sering digunakan sebagaipelarut untuk bitumen aspal. Bahan pelarut untuk insektisida, bubuk serangga dibuat dari bunga Chrysant(Pyerlhrum cinerarieotollum) yang telah dikeringkan dan dihaluskan, sebagai bahanpelarut digunakan kerosin. Untuk keperluan ini kerosin harus mempunyai bau yangenak atau biasanya obat semprot itu mengandung bahan pengharum.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 28. Solar Solar adalah fraksi minyak bumi dengan titik didih antara 250-340 (°C). Minyak solar digunakan sebagai bahan bakarkendaraan yang menggunakan mesin diesel. Umumnya, soalrmengandung belerang dengan kadar yang cukup tinggi. Kualitasminyak solar dinyatakan dengan bilangan setana. Saat ini, Pertamina telah memproduksi bahan bakar solar ramahlingkungan dengan nama dagang Pertamina DEX (DieselEnvironment Extra). Bahan bakar ramah lingkungan tersebutmemiliki kandungan sulfur lebih rendah dibanding produk-produksebelumnya.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 29. Minyak pelumas (Oli)Pelumas adalah zat kimia, yang umumnyacairan, yang diberikan di antara dua benda bergerakuntuk mengurangi gaya gesek. Zat ini merupakanfraksi hasil destilasi minyak bumi yang memiliki suhu105-135 derajat celcius. Pelumas berfungsisebagai lapisan pelindung yang memisahkan duapermukaan yang berhubungan. Umumnya pelumasterdiri dari 90% minyak dasar dan 10% zattambahan. Salah satu penggunaan pelumas palingutama adalah oli mesin yang dipakai pada mesinpembakaran dalam.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 30. Lilin Lilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yangdiselimuti oleh bahan bakar padat. Sebelum abad ke-19, bahanbakar yang digunakan biasanya adalah lemak sapi (yang banyakmengandung asam stearat. Sekarang yang biasanya digunakanadalah parafin. Dengan menyebarnya penerangan listrik, saat ini lilin lebihbanyak digunakan untuk keperluan lain, misalnya dalam upacaraagama, perayaan ulang tahun, pewangi ruangan, dan sebagainya.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 31. Minyak bakar Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyaktetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulinganitu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitamchrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan denganminyak diesel. Secara umum kegunaan minyak bakar adalahuntuk bahan bakar pengapian langsung pada industri - industribesar, PLTU dan juga digunakan sebagai salah satu alternatifbahan bakar pada industri menengah kecil lainnya. Minyak bakarjuga sering dikenal dengan istilah fuel oil.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 32. Bitumen (Aspal)Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat berwarna hitamkecoklatan, tahan terhadap air. Aspal sering juga disebut bitumen. Aspalatau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawahidrokarbon dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspalsebagai bahan pengikat dalam perkerasan lentur mempunyai sifatviskoelastis. Aspal akan bersifat padat pada suhu ruang dan bersifat cairbila dipanaskan. Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secarakimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalahsenyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik dan aromatic yang mempunyaiatom karbon sampai 150 per molekul. Kegunaan aspal adalah untukmelapisi permukaan jalan.
  • 33. Dampak Penggunaan Minyak Bumi Pencemaran udaraTurunnya kualitas udara akibat zat sisa dari pemakaian minyak bumi Perubahan iklimPenggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa CO2¬. Gastersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di bumi sehingga terjadilahpemanasan global yang sekarang ini sedang terjadi. Pemanasan globaltersebutlah yang memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia Pencemaran airEksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker, tidakmenutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal tangker tersebut.Karena kapal tangker itu bocor, maka minyak mentah yang ada didalamnya akan keluar dan jatuh keair sehingga mengakibatkanpencemaran air.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 34. Dampak PembakaranZat Pencemar SumberDampak terhadaplingkunganCO2 Pembakaran bahan bakar Pemanasan global/ efekrumah kacaCO Pembakaran bahan bakar yangtidak sempurnaBersifat racun dan dapatmenyebabkan kematianjika CO di udara mencapai0,1%NOx ( NO, NO2 ) Pembakaran bahan bakar padasuhu tinggi di mana nitrogendalam udara ikut teroksidasiHujan asam dan smogfotokimiaPb Penggunaan bensin yangmengandung aditif senyawatimbalTimbal bersifat racuncreated by: Shalfa Hisana W - X3
  • 35. Cara Mengatasi Dampak dari PenggunaanProduk Minyak Bumi Memproduksi Bensin Bebas TimbelPenggantian Penggunaan TEL dalampengangkatan bilangan oktan denganMTBE (Methyl Tertiary-Butylrther).namun menurut hasil penelitian terakhirMTBE ini bersifatkarsinogenik maka diganti HOMC (High OctaneMotorgass dalam prosesini),khususnya dinegara kita saat ini. Memproduksi Bioetanol sebagai pengganti Bensin. Dibuat dengan caramengambil produk hidrokarbon dari tumbuhan(tebu),disebut Bioetanolmurni.Baik Bioetanol murni atau dicampur dengan bensin (Gasohol)memilikikemampian yang setara dengan bensin / lebih baik karena tidakmenciptakanCO2. Selain itu mengandung solar beerbilangan oktantinggi.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 36.  3.Memproduksi Biodiesel sebagai pengganti SolarDibuat dengan caramengambil produk hidrokarbon dari tumbuhan(tebu),disebut Biodieselmurni. Baik Biodiesel murni atau dicampur dengan solarmemilikikemampian yang setara dengan solar / lebih baik karena tidakmenciptakan CO2.Selain itu mengandung solar berbilangan setanatinggi.Adapunperbandingan antara Solar biasa dengan Biodiesel adalahabahwa sanya Biodieselmemiliki angka setana 64 sedang Solar (DEXdaribiasa pertamina) berbilangan setana48.4.Membuat Kendaraan bahanBakat ramah Lingkungan (lebih akrab disebut”MARLIT”) dikembangkan oleh negara kita saat ini / dalam hal ini oleh LIPI (LembagaIlmu Pengetahuan Indonesia).Dapat berjalan / hidup hanyadenganberdasarkan sel-sel fotofoltalik yang ada disekitarnya,walaubegitumasihmenggunakan bahan bakar minyak dalam pengoperasiannyanamun sangat minim.created by: Shalfa Hisana W - X3
  • 37. created by: Shalfa Hisana W - X3