Sponsors Link

Pengertian Fraksi Minyak Bumi Serta Jenis dan Manfaatnya

Sponsors Link

Minyak bumi merupakan komuditas dagang terbesar di dunia saat ini. Minyak bumi sendiri termasuk jenis keanekaragaman hayati yang tidak dapat diperbarui karena membutuhkan proses pembentukan berjuta-juta tahun. Minyak bumi terbentuk dari rangkaian panjang proses biologi, fisika dan kimia di alam kurang lebih selama 350 juta tahun. Nama minyak bumi ini diambil dari bahasa inggris, petrolum. Sedangkan, petroleum sendiri diambil dari bahasa Yunani “petra” yang artinya “batu” dan “elasion” yang berarti minyak. Penggunaan kata petroleum sendiri digunakan pertama kali oleh George Bauer  seorang scientiest  Jerman pada tahun 1546.

ads

Minyak bumi memiliki banyak fraksi berdasarkan titik didihnya. Namun secara umum pembentukan minyak bumi terjadi melalui serangkai proses kimia, biologi dan fisika yang panjang. Hal ini pula yang membuat kualitas minyak bumi di suatu tempat dapat berbeda dengan tempat lainnya.

  1. Teori Biogenesis (Organik)

Berdasarkan teori biogenesis, minyak bumi terbentuk melalui proses pelapukan dan dekomposisi fosil hewan dan tumbuhan berjuta-juta tahun lalu. Fosil tersebut akan tertimbun dengan berjalannya waktu dan akan hanyut terbawa air hingga menuju laut. Fosil yang telah terbawa ke laut ini kemudian akan mengendap ke bawah laut disebabkan adanya tekanan air laut yang besar. Adanya tekanan dan panas bumi yang berada di bawah laut akan membuat fosil tersebut berubah menjadi minyak bumi secara alami.

Massa jenis air yang lebih besar daripada minyak bumi akan membuat minyak bumi terapung ke atas permukaan air. Arus akan membuat minyak air terus bergerak hingga berhenti dan terperangkap di bebatuan sekitar. Alasan ini pula yang membuat minyak bumi sering disebut dengan petroleum ( kata ini berasal dari bahasa latin dimana petrus memiliki arti batuan dan oleum yang berarti minyak).

Siklus karbon yang terjadi di alam disinyalir mengalami kebocoran kecil yang permanen, sehingga proses pembentukan minyak bumi secara biogenesis dapat terjadi. Karbon dioksida (CO2) yang terdapat di atmosfer akan berasimilasi, sehingga CO2 akan diekstrak dari atmosfer oleh tumbuhan yang akan melakukan proses fotosintesis. Di sisi lain, CO2 juga akan dikembalikan ke atmosfer melalui respirasi makhluk hidup. Serangkaian proses inilah yang disebut dengan siklus karbon.

Berdasarkan teori ini, makhluk hidup yang mati akan melepaskan sebagian besar senyawa karbon untuk didaur ulang kembali. Sebagian senyawa karbon yang lain akan tertahan di dalam tanah dan sedimen. Hal ini yang menjadi asal mula terbentuknya senyawa-senyawa fosil yang akan berubah menjadi minyak bumi atau sering dikenal dengan embrio minyak bumi. Perbedaan tekanan yang berada di bawah tekanan laut akan mengakibatkan embrio ini muncul ke permukaan laut dan menumpuk. Ada pula yang tetap terendapkan di bawah laut.

  1. Teori abiogenesis (Anorganik)

Teori ini pertama kali di utarakan oleh Barth Barthelot, ia berpendapat bahwa keberadaan logam alkali yang berada di minyak bumi akan bereaksi dengan CO2 membentuk asitilena. Hingga akhrinya ilmuan kimia asal Rusia, Dimitri Mendeleev menyempurkan teori ini dengan mengatakan bahwa minyak bumi terbentuk karena pengaruh kerja uap kabrida-kabrida logam yang ada di dalam bumi.

  1. Teori duplex

Menggabungkan teori organik dan anorganik, maka lahirlah teori duplex. Teori ini mampu menjelaskan pembentukan minyak bumi secara luas dan mendalam. Minyak bumi sendiri berasal dari fosil hewan yang telah mengalami berbagai proses kimia, fisika dan biologi.

Adanya tekanan, temperatur dan suhu, endapan lumpur yang mengandung fosil hewan akan mengeras menjadi batuan sedimen. Tidak semua batuan mengandung minyak, hanya batuan induk (source rock) yang memiliki ciri lunak dan memiliki bintik-bintik saja yang mengandung minyak. Kemudian minyak ini akan menuju tempat yang lebih rendah dan terakumulasi tempat tertentu. Tempat ini dikenal dengan istilah trap.

Di dalam suatu trap terdapat minyak, gas dan air yang komposisinya berbeda-beda. Associated Gas merupakan campuran antara minyak bumi dan gas. Non Associated Gas merupakan trap yang berisikan gas saja. Perbedaan masa jenis membuat ketiga senyawa ini selalu memiliki urutan yang sama dalam suatu trap, air di bawah, minyak di tengah dan gas di atas.

Minyak bumi yang telah di dapatkan perlu diproses melalui beberapa tahap hingga akhirnya dapat digunakan. Setiap proses pemisahan minyak bumi ini, dapat ditemukan beberapa fraksi. Proses ini disebut dengan proses fraksinasi, dimana prinsip dari proses ini berdasarkan titik didih dari fraksi tersebut.

Sponsors Link

Fraksi yang memiliki titik didih yang lebih rendah dari fraksi lain akan menguap ke bagian kodensor dari suatu reaktor. Komponen yang berupa gas ini akan melalaui proses kompresi dan pendinginan untuk mengubah fase gas menjadi fase cari. Gas yang mencari ini disebut liquid petroleum gas (LPG).

Setiap fraksi minyak bumi yang dihasilkan memiliki fungsi dan kegunaannya masing-masing, bergantung dari titik didih, kekentalan (viscosity), sifat kimianya. Berikut adalah beberapa fraksi yang dihasilkan, cara pemisahan dan kegunaannya:

1. Gas

Fraksi yang pertama kali akan memasuki pipa kondensor reaktor adalah gas. Gas merupakan jenis hidrokarbon dengan rantai pendek, yaitu berkisar C1 – C5. Hal inilah yang menyebabkan titik didih dari fraksi ini berkisar -164 – 30 oC. Gas inilah yang sering di jumpai di dapur rumah tangga sebagai bahan bakar kompor gas. Untuk mengurangi kemungkinan kebocoran gas, maka gas ini diberi tekanan tertentu untuk mengubah bentuknya menjadi fase cair.

2. Petroleum eter

Fraksi selanjutnya adalah petroleum eter yang memiliki titik didih berkisar 30 – 90 oC. Jumlah rantai hidrokarbonya juga lebih panjang jika dibandingkan dengan fraksi gas, yaitu C5 – C6. Petroleum banyak digunakan di laboratorium sebagai pelarut non polar atau sebagai pentana.

3. Nafta/ligronin

Memiliki rantai hidrokarbon antara C6 – C7 membuat fraksi ini memiliki titik didih berkisar 30 – 90 oC. Fraksi ini banyak digunakan di bidang petrokimia seperti plastik, deterjen, cat sintetis, kosmetik dan karet sintesis.

4. Bensin (Gasoline)

Fraksi ini memiliki titik didih berkisar 40 – 200 oC. Dengan rantai karbon C5 – C10. Bensin merupakan salah satu fraksi yang banyak di gunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dengan senyawa n-heptana dan oktana sebagai isomer-isomer penyusunnya. Bensin memiliki beberapa jenis jika melihat nilai oktannya. Nilai oktan adalah bilangan yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang diberikan sehingga bahan bakar akan terbakar secara spontan. Tekanan ini juga sering disebut sebagai kompresi mesin. Dalam proses pembakaran mesin, bahan bakar akan disemprotkan ke dalam ruang bakar yang berisi oksigen. Kedua campuran ini kemudian akan dimampatkan saat piston melakukan kompresi, lalu busi akan memerisikan bunga api hingga akhirnya terjadi proses pembakaran.

Sponsors Link

Penambahan zat aditif seperti Etifluid dilakukan untuk meningkatkan kadar oktan dalam suatu bensin. Namun, karena ion Pb2+ yang terdapat dalam senyawa ini tak dapat terurai dan dapat berdampak buruk bagi kesehatan. Dampak yang disebabkan oleh ion Pb2+ ini sendiri bermacam-macam, tergantung dari kadar ion tersebut dalam tubuh kita. Beberapa gejala yang terjadi karena keracunan ion Pb2+ adalah pusing, anemia hingga kerusakan jaringan otak

Bensin juga dapat diolah melalui beberapa tahapan seperti dengan cara:

  • Cracking (Perengkahan), yaitu pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul yang lebih kecil. Contoh: C10H22 –> C8H18 + C2H4 –> C6H16 + C2H4 –> C4H12 + C2H4.
  • Reforming, yaitu proses perubahan struktur molekul lurus menjadi bercabang. Proses ini membutuhkan katalis dan pemanasan agar dapat berlangsung.
  • Polimerisasi, yaitu proses penggabungan molekul-molekul kecil yang telah direforming menjadi molekul-molekul yang lebih besar.
  • Treating, adalah proses pemurnian bensin dari zat pengotor. Ada beberapa cara treating yang lazim digunakan seperti Cooper Sweetening, Detector Treating, Acid Treatment dan Desulfurizing.
  • Blending, adalah proses pencampuran untuk menghasilkan bensin dengan berbagai kualitas, pada proses inilah nilai oktan ditentukan. Terdapat beberapa zat aditif yang lazim digunakan antara lain tetra ethyl lead (TEL), etanol, metanol dan methyl ter-buthyl ether (MTBE).
  • Kerosin, memiliki nama dagang minyak tanah ini memiliki titik didih berkisar 175 – 275 oC  dan memiliki rantai karbon C12 – C18. Fraksi ini tidak memiliki warna dan sangat mudah terbakar.
  • Solar. Solar adalah fraksi yang memiliki titik didih berkisar 250 – 400 oC dan rantai jumlah rantai karbon >C20. Pemanasan dengan suhu tersebut membuat fraksi lain menguap dan menuju pipa kondensor, namun tidak pada fraksi solar. Solar memiliki kandungan belerang yang cukup tinggi. Tidak seperti bensin, tolak ukur kualitas solar dinyatakan dalam bilangan setana. Angka tersebut memberikan informasi seberapa mudah suatu solar untuk terbakar di dalam mesin disel. Pertamina DEX (Disel Environment Extra) merupakan produk solar dengan nilai setana tertinggi, yaitu 53. Keunggulan dari produk ini juga terletak pada kandungan sulfur yang tidak melebihi 300 ppm. Sedangkan jenis solar yang ada di pasaran memiliki kandungan sulfur hingga 5000 ppm.
  • Oli. Oli merupakan fraksi minyak bumi dengan rantai karbon >C20 dan di dapatkan dengan proses destilasi pada suhu 350 – 500 oC. Oli banyak digunakan sebagai pelumas kendaraan. Kualitas oli sendiri dapat dilihat berdasarkan viscositynya, dimana nilai ini mewakili tingkat kekentalan suatu oli.
  • Residu. Residu merupakan fraksi terakhir dari minyak bumi dan umumnya akan berada paling bawah dalam suatu reaktor. Residu yang memiliki titik didih >500 oC dan panjang rantai karbon >C25. Residu dari minyak bumi ini banyak digunakan sebagai bahan baku aspal, bahan bakar boiler (mesin pembangkit bertenagakan uap). Kandungan dari suatu aspal umumnya adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, karbon alifatik dan aromatik. Unsur lain juga terdapat pada suatu aspal, seperti belerang, nitrogen, dan oksigen. Massa aspal umumnya tersusun dari 80 % karbon, 10 % hidrogen, 6 % belerang dan 4 % berupa campuran oksigen, nitrogen, besi, nikel dan vanadium.

Demikian penjelasan mengenai fraksi minyak bumi. Semoga bermanfaat.

Sponsors Link
, ,



Oleh :
Kategori : Kimia