PEMBENTUKAN
DAN PENGELOLAAN MINYAK BUMI
Minyak bumi merupakan sumber bahan
bakar utama yang ditemukan dibawah permukaan bumi. Minyak bumi tersusun dari
berbagai macam senyawa hidrokarbon, tetapi komponen utamanya adalah alkana dan
sikloalkana.
A.
Proses pembentukan minyak bumi
Minyak bumi terbentuk dari sisa-sisa
fosil hewan kecil (plankton) yang hidup di laut jutaan tahun yang silam. Ketika
hewan tersebut mati, bangkainya akan jatuh kedasar laut dan terperangkap di
dalam lumpur dan pasir. Selama jutaan tahun, bangkai hewan tersebut akan
melapuk membentuk fosil dan tertimbun didasar laut. Fosil tersebut mengandung
senyawa karbon.
B.
Cara mengelola minyak bumi
Minyak bumi terletak didasar laut
dan tertutupi oleh lapisan batuan dan tanah. Beriku adalah tahapan kegiatan
yang dilakukan untuk mengelola minyak bumi dari dasar laut menjadi bahan-bahan
yang bermanfaat.
a.
proses eksplorasi
langkah awal untuk mendapatkan
minyak bumi adalah eksplorasi, yaitu upaya mencari daerah yang mengandung
minyak bumi dan prakiraan cadangan minyaknya. Informasi tersebut dapat
diperoleh dengan cara membuat peta topografi hasil pemotretan dari udara.
Setelah mengetahui daerah-daerah yang akan diselidiki, para ahli geologi
menyelidiki contoh-contoh batuan atau lapisan batuan yang terdapat di permukaan
karang atau tebing-tebing. Pemeriksan itu dilakukan di laboratorium.
Penyelidikan selanjutnya adalah
penyelidikan secara geofisika yang dikenal dengan istilah kegiatan seismik.
Para ahli membuat semacam gempa kecil di bawah tanah getaran itu akan
menghasilkan gelombang-gelombang menuju dasar laut. Gelombang dipantulkan
kembali kepermukaan bumi sehingga posisi lokasi yang mengandung minyak bumi
dapat diperkirakan.
b.
proses eksploitasi
setelah lokasi yang diperkirakan
mengandung minyak bumi diketahui, langkah selanjutnya adalah melakukan kegiatan
eksploitasi, yaitu rangkaian kegiatan untuk mengambil minyak bumi yang akan
diolah. Kegiatan utama eksploitasi adalah pengeboran. Pengeboran dapat
dilakukan di lepas pantai dan di tengah laut, bergantung pada lokasi sumber
cadangan minyak.
Pengeboran sumber minyak bumi akan
menghasilkan minyak bumi dalam bentuk minyak mentah, yaitu cairan kental yang
berwarna hitam. Minyak mentah merupakan campuran yang mengandung ratusan
senyawa hidrokarbon misalnya senyawa alkana, alkena, alkuna, aromatik dan
naftalena. Selain minyak mentah, terdapat juga air, sulfur, nitroge, oksigen,
logam, dan garam. Berikut adalah data komposisi zat-zat yang terkandung dalam
minyak mentah
|
Zat
|
Persentase (%)
|
|
Karbon
Hidrogen
Sulfur
Nitrogen
Oksigen
Logam
Garam
|
84
14
1-3
< 1
< 1
< 1
< 1
|
c.
Proses pemisahan komponen-komponen yang terkandung dalam minyak bumi.
Komponen-komponen minyak mentah
harus dipisahkan berdasarkan titik didihnya agar dapat digunakan untuk berbagai
keperluan. Metode yang digunakan adalah distilasi bertingkat. Pemilihan metode
destilasi bertingkat untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak bumi
didasarkan pada kandungan minyak mentah yang terdiri atas berbagai senyawa hidrokarbon, misalnya senyawa alkana,
aromatik, naftalena, alkena, dan alkuna.
Senyawa-senyawa hidrokarbon tersebut
mempunyai panjang rantai dan titik didih yang berbeda-beda. Semakin panjang
rantai karbon yang dimilikinya, semakin tinggi titik didihnya.
Minyak mentah mula-mula dipanaskan
hingga suhunya mencapai sekitar 500-600˚C. Pemanasan minyak mentah itu
dilakukan dalam pemanas (boiler) dengan menggunakan uap air bertekanan tinggi.
Hasil pemanasan berupa uap minyak dialirkan kedasar menara destilasi.
Selanjutnya uap minyak akan bergerak naik melewati pelat-pelat yang terdapat
dalam menara. Pada saat mencapai suhu tertentu sesuai dengan titik didihnya uap
minyak mentah akan berubah menjadi zat cair. Perubahan uap air (gas) menjadi
zat cair disebut kondensasi. Zat cair hasil kondensasi itu disebut fraksi
minyak.
|
Fraksi minyak bumi
|
Jumlah atom karbon
|
Titik didih (˚C)
|
Senyawa hidrokarbon
|
|
Gas
|
1-4
|
< 20
|
Metana, etana, propana, butana
|
|
Nafta
|
5-10
|
27-177
|
Senyawa alkana rantai lurus,
sikloalkana, aromatik, alkena.
|
|
Kerosin
|
10-15
|
177-293
|
Senyawa alkana rantai lurus,
sikloalkana, aromatik, alkena.
|
|
Minyak gas ringan
|
13-18
|
204-343
|
Senyawa alkana rantai lurus,
sikloalkana, aromatik, alkena.
|
|
Minyak gas
|
16-40
|
315-565
|
Senyawa alkana rantai lurus,
sikloalkana, aromatik, alkena.
|
|
Residu bitumen
|
> 40
|
> 565
|
|
Selain minyak mentah, terdapat juga
air, sulfur, nitrogen, oksigen, logam, dan garam. Zat-zat pengotor tersebut
dipisahkan dengan cara dehidrosulfurisasi (menghilangkan sulfur) dan
demetalisasi (menghilangkan logam).
d.
proses pengubahan fraksi minyak bumi
fraksi minyak bumi yang paling
banyak diminta pasar adalah fraksi bensin. Namun, komposisi fraksi bensin dalam
minyak mentah hanya sekitar 12%. Untuk meningkatkan kualitas fraksi minyak bumi
sehingga komposisi bensin meningkatkan, dapat dilakukan proses konversi atau
pengubahan. Tujuan proses tersebut adalah mengubah struktur suatu fraksi
menjadi struktur fraksi yang diinginkan. Jenis-jenis proses konversi tersebut,
antara lain perengkahan (cracking), penyusunan ualng (reforming), alkilasi, dan
cooking.
|
Proses konversi
|
Penjelasan
|
Contoh
|
|
Perengkahan (cracking)
|
Molekul besar dipecah menjadi molekul-molekul kecil
|
Fraksi minyak pelumas dan minyak berat diubah menjadi
fraksi bensin
|
|
Penyusunan ulang (reforming)
|
Rantai lurus diubah strukturnya menjadi rantai bercabang
|
n-oktana diubah menjadi iso-oktana
|
|
Alkilasi
|
Molekul-molekul kecil bergabung menjadi molekul besar
|
Propena dan butena bergabung membentuk heptana
|
|
Cooking
|
Residu padat diubah menjadi fraksi gas
|
|
Soal-soal yang harus di jawab
Jika ada pertanyaan silahkan ditulis dikolom komentar. Terima Kasih
Pak saya ingin bertanya apa-apa saja fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan jumlah atom C nya pak? Atas jawabannya terima kasih
BalasHapusSenyawa hidrokarbon, terutama parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar. Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut:
Hapus1. 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
5. Minyak Berat
Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40
Trayek didih dari 130 sampai 300°C
6. Residu
Rentang rantai karbon diatas C40
Trayek didih diatas 300°C
Pak saya ingin bertanya apa yang dimaksud dengan bilangan oktan, dan bagaimana pengaruh bilangan oktan terhadap kualitas bensin? Terima kasih pak
BalasHapusBilangan oktan adalah ukuran seberapa besar energi atau tekanan yang diberikan sebelum bensin mengalami pembakaran secara spontan. Angka oktan sering juga digunakan sebagai kemampuan anti knocking (ketukan) yang terjadi di dalam mesin saat proses pembakaran. Seperti yang kita ketahui,campuran udara dan bensin (berbentuk gas) ditekan oleh piston sampai volume yang lebih kecil selanjutnya akan dibakar oleh percikan api yang berasal dari busi, apabila tekanan menimbulkan pembakaran tanpa adanya percikan dari busi maka akan tejadi knocking (ketukan) yang memiliki dampak buruk terhadap mesin.
HapusKualitas bensin dinyatakan oleh bilangan oktan. Semakin tinggi bilangan oktan, maka semakin tinggi pula kualitas bensin tersebut. Dalam kata lain bilangan oktan merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam mesin. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar.
Pak tolong sebutkanlah upaya-upaya yang harus kita lakukan untuk menghemat minyak bumi?
BalasHapus• Memanfaatkan fasilitas kendaraan umum untuk melakukan perjalanan,
Hapus• Meminimalisir penggunaan kendaraan pribadi atau jika akan berpergian bersama keluarga cukup gunakan satu mobil saja agar lebih hemat bahan bakar,
• Gunakan alat-alat yang mudah didaur ulang,
• Berjalan kaki atau menggunakan sepeda jika berpergian dalam jarak dekat,
• Mengeksplor energi lain yang dapat menggantikan minyak bumi.
Pak mohon disebutkan kegunaan gas alam? Terima kasih
BalasHapusKegunaaan gas alam adalah :
Hapusa) Sebagai sumber bahan bakar.
b) Sumber hidrogen.
c) Untuk pembuatan metanol.
d) Untuk keperluan industri.
Paka saya ingin bertanya apa yang dimaksud dengan knocking dan bagaimana cara mengatasinya ?
BalasHapusEngine knocking atau detonasi atau dikenal juga dengan istilah mesin ngelitik adalah peristiwa terbakarnya bagian-bagian yang belum di kenai oleh percikan api busi dalam ruang pembakaran. Terbakarnya bagian-bagian yang belum dikenai api ini berlangsung sangat cepat dan menyebabkan kenaikan tekanan yang sangat tinggi.
HapusDari kejadian tersebut menyebabkan mesin putaran mesin menghasilkan bunyi ngelitik yang berasal dari kompartemen mesin dan tentunya bisa sangat mengganggu ketika berkendara. Namun masih banyak yang meremehkan apabila mesin terdengar ngelitik, padahal hal ini tidak boleh dibiarkan karena dapat menyebabkan kerusakan yang cukup fatal pada mesin.
Jika diperkirakan ruang bakar mesin sudah terdapat banyak kerak karbon yang menempel hingga mesin selalu ngelitik, maka langkah paling mudah yang dapat dilakukan untuk pembersihan adalah dengan memakai metode carbon clean. Saat ini, sudah banyak kok bengkel-bengkel yang dapat membersihkan ruang bakar dengan metode carbon clean, meskipun hasilnya tentu tidak dapat dikatakan akan membersihkan karbon diruang bakar hingga 100%.
Sebagai langkah terakhir yang dapat dilakukan apabila masalah mesin ngelitik semakin parah adalah harus dilakukan Top Overhaul (OH) yang mengharuskan mesin turun setengah. Jika melakukan hal ini, maka akan ada banyak bagian yang harus diganti dan yang sudah pasti harus diganti adalah packing cylinder head, seal klep, packing tutup klep (jika kondisi masih bagus bisa dipakai lagi), dan packing water pump.Tapi sebisa mungkin apabila mesin harus mengalami Top OH, maka bagian packing atau seal bagian atas harus diganti. Sedangkan kalau untuk klep, rocker arm, suling klep, sitting klep, botol klep, sumpit klep, sims/coin klep dsb yang berbau metal harus dilihat kondisinya terlebih dahulu dan jika masih bagus tidak perlu mengalami penggantian.
Pak tolong disebutkan komponen-komponen dalam gas alam?
BalasHapusKomponen-komponen dalam gas alam : metana,etana,propana dan butana. Dan komponen terbesarnya adalah metana.
Hapus