minyak

1. Proses Produksi Pengolahan Minyak Bumi
Minyak Bumi , dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap,
atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak
bumi. Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar
seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak Bumi
diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur
minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan
struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya.Setelah itu, minyak Bumi akan diproses di
tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga
menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai dari bensin dan minyak tanah sampai aspal
dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan.Minyak
Bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan
manusia.
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. Oleh karena itu, pengolahan minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat,
dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih
yang mirip.

2. Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut:

3. Destilasi 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).
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).
Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi
parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20.
Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai
berikut :
1. Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C
2. Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C
3. Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C
4. Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 135°C

4. 5. Minyak Berat
Rentang ranai karbon : C31 sampai C40
Trayek didih : 135 sampai 300°C
6. Residu
Rentang rantai karbon : di atas C40
Trayek didih : di atas 300°C
Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai
dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses
kracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.
Setelah melalui tahap destilasi, masing-masing fraksi yang dihasilkan dimurnikan (refinery),
seperti terlihat dibawah ini:

5. Kracking .
Kracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi
molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh kracking 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.
Terdapat 3 cara proses kracking, yaitu :
a. Cara panas (thermal kracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.
b. Cara katalis (catalytic kracking), 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
c. Hidrokracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan
senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari

6. Hidrokracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi
hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.
Reforming
Reforming 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.
Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi
senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum
oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.
Alkalisasi dan Polimerisasi
Alkilasi 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”
Polimerisasi 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.
Treating
Treating 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.

7.  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.
Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun
keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di
antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang
kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida,
SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk
menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi,
adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak
bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.
Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari
minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :
1. Ekstraksi menggunakan pelarut, serta
2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk
senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida)
Secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa
hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari
dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau
pencucian/pelucutan.
Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi yang lain yaitu bio-
desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi
dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida
menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur
jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi
adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini
adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated
dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi
umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk
penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.
Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk menyingkirkan kandungan
sulfur dalam jumlah menengah pada aliran gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan
menggunakan amine plant, dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger.

8. Selain untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan untuk menyingkirkan
sulfur dari batubara.
Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas
Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global
Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial
sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan
lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.
Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan
kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme
Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini,
aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada
larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida,
dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana
mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam
kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan
dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai
cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi
oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan
baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :
Absorpsi H2S oleh senyawa soda ---> desulfur1
Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme ---> desulfur2
Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :
dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat
mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam
aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume) pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery)
sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak
mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare.
Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan
pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak dimungkinkan.
Menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan
hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan
resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa Bio-katalis yang digunakan bersifat self-

9. sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses Konfigurasi proses yang
sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga
mudah untuk dioperasikan
Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas,
synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses
dengan pelarut.
Blending
Proses 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.
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.
PRODUK PENGOLAHAN MINYAK BUMI dan MANFAATNYA
Keberadaan minyak bumi dan berbagai macam produk olahannya memiliki manfaat yang sangat
penting dalam kehidupan kita sehari-hari, sebagai contoh penggunaan minyak tanah, gas, dan
bensin. Tanpa ketiga produk hasil olahan minyak bumi tersebut mungkin kegiatan pendidikan,
perekonomian, pertanian, dan aspek-aspek lainnya tidak akan dapat berjalan lancar. Dibawah ini
adalah beberapa produk hasil olahan minyak bumi beserta pemanfaatannya:

10. 1. Bahan bakar gas
Bahan bakar gas terdiri dari :
LNG (Liquified Natural Gas) dan LPG (Liquified Petroleum Gas)
Bahan baker gas biasa digunakan untuk keperluan rumah tangga dan indusri.
Elpiji, LPG (liquified petroleum gas,harfiah: "gas minyak bumi yang dicairkan"), adalah
campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal darigas alam. Dengan menambah
tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah menjadi cair. Komponennya didominasi propana
c3h8 dan butana c4h10. Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil,
misalnya etana c2h6 dan pentana c5h12.
Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil
dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam
bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi
panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh,
hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas

11. dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya
sekitar 250:1.
Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung
komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi
butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni
pada 55°C (131 °F).
Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan
elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral
Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah
elpiji campuran.
Sifat elpiji
Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut:
Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar
Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat
Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.
Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.
Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.
Penggunaan elpiji
Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar alat dapur (terutama
kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai
bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih
dahulu).
Bahaya elpiji
Salah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas
sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau,
tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu
Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu
sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar
(tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan
merubah volumenya menjadi lebih besar.
2. Naptha atau Petroleum eter, biasa digunakan sebagai pelarut dalam industri.
3. Gasolin (bensin), biasa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

12. 4. Kerosin (minyak tanah), biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah
tangga. Selain itu kerosin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses
kracking.
Minyak tanah (bahasa Inggris: kerosene atau paraffin) adalah cairan hidrokarbon yang tak
berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada
150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15). Pada suatu waktu dia 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 kerosene dikenal sebagai
RP-1dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene diturunkan dari
bahasa Yunani keros (?????, wax ).
Biasanya, kerosene didistilasi langsung dari minyak mentah membutuhkan perawatan khusus,
dalam sebuah unit Merox atau, hidrotreater untuk mengurangi kadar belerangnya dan
pengaratannya. Kerosene dapat juga diproduksi oleh hidrokracker, yang digunakan untuk
mengupgrade bagian dari minyak mentah yang akan bagus untuk bahan bakar minyak.
Penggunaanya sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di negara berkembang, di mana dia
kurang disuling dan mengandung ketidakmurnian dan bahkan "debris".
Bahan bakar mesin jet adalah kerosene yang mencapai spesifikasi yang diperketat, terutama titik
asap dan titik beku.
Kegunaan lain
Kerosene biasa di gunakan untuk membasmi serangga seperti semut dan mengusir kecoa.
Kadang di gunakan juga sebagai campuran dalam cairan pembasmi serangga seperti pada merk/
brand baygone.
5. Minyak solar atau minyak diesel, biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin diesel
pada kendaraan bermotor seperti bus, truk, kereta api dan traktor. Selain itu, minyak solar juga
digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses kracking.
6. Minyak pelumas, biasa digunakan untuk lubrikasi mesin-mesin.
7. Residu minyak bumi yang terdiri dari :
Parafin , digunakan dalam proses pembuatan obat-obatan, kosmetika, tutup botol, industri tenun

13. menenun, korek api, lilin batik, dan masih banyak lagi.
Aspal , digunakan sebagai pengeras jalan raya.