HIDROKARBON MINYAK DAN GAS BUMI Hidrokarbon Minyak dan

HIDROKARBON MINYAK DAN GAS BUMI

Hidrokarbon Minyak dan gas bumi adalah campuran hidrokarbon yang banyak terdapat dalam minyak kerakbumi’ Kandungan minyak bumi (Crude Oil) adalah cairan kental berwarna hitam yang terdiri atas sejumlah besar senyawa 2 hidrokarbon.

Hidrokarbon adalah golongan senyawa karbon yang paling sederhana. Hidrokarbon hanya terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Walaupun hanya terdiri dari 2 jenis unsur, hidrokarbon merupakan suatu kelompok senyawa besar. 5

Hidrokarbon digolongkan berdasarkan bentuk rantai karbon dan jenis ikatannya. Berdasarkan bentuk rantai karbonnya, hidrokarbon digolongkan ke dalam hidrokarbon alifatik, alisiklik, atau aromatik. 1. Hidrokarbon alifatik adalah hidrokarbon rantai terbuka, sedangkan hidrokarbon alisiklik dan aromatik memiliki rantai lingkar (cincin). 6

Rantai lingkar pada hidrokarbon aromatik berikatan konjugat, yaitu ikatan tunggal dan rangkap selang-seling. Contohnya adalah benzena, C 6 H 6. Semua hidrokarbon siklik yang tidak termasuk aromatik digolongkan ke dalam hidrokarbon alisiklik 7

Hidrokarbon alisiklik dan aromatik mempunyai sifat-sifat yang berbeda nyata. Sifat hidrokarbon alisiklik lebih mirip dengan hidrokarbon alifatik. Nama alisiklik itu menyatakan adanya rantai lingkar (siklik), tetapi sifatnya menyerupai senyawa alifatik. 8

Berdasarkan jenis ikatan antar karbonnya, hidrokarbon alifatik dan alisiklik dibedakan atas jenuh dan tidak jenuh. Jika semua ikatan karbon-karbon merupakan ikatan tunggal (-C-C-), digolongkan sebagai hidrokarbon jenuh. Jika terdapat satu saja ikatan rangkap (-C=C-) atau ikatan rangkap tiga disebut hidrokarbon tak jenuh. Hidrokarbon aromatik sudah tentu tergolong tak jenuh 9

Propana mempunyai tiga atom karbon 'C' (C 3 H 8) dan seterusnya (Cn. H 2·n+2). Hidrokarbon dan senyawa turunannya, umumnya terbagi menjadi tiga kelompok besar dikelaskan kepada beberapa bagian: 1 - Hidrokarbon alifatik 2 - Hidrokarbon alisiklik 3 - Hidrokarbon aromatik 10

Hidrokarbon Alifatik Hidrokarbon alifatik terdiri daripada rantaian atom karbon tanpa struktur siklik. Ia sering disebut sebagai hidrokarbon rantai terbuka atau hidrokarbon asiklik. Contoh: Alkana (propana, butana) 11

Hidrokarbon Alisiklik Hidrokarbon alisiklik atau hidrokarbon siklik terdiri daripada rantaian atom karbon dalam susunan gelang (siklik). Contoh: Sikloaklana (siklopropana, siklobutana) 12

Hidrokarbon Aromatik Hidrokarbon aromatik merupakan kumpulan khusus sebagian siklik. Ia biasanya mempunyai gelang berahli enam yang dilukis dengan ikatan tunggal dan ikatan ganda dua yang berselang-seling. Contoh: Benzena, naftalena 13

14

15

16

ALKENA, Alkuna dan Diena • Alkena/ alkuna sangat sedikit trdpt dalam minyak bumi karena mudah teradisi menjadi alkana.

18

20

Dalam bidang kimia, hidrokarbon adalah sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). 21

Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut. 22

Sebagai contoh, metana (gas rawa) adalah hidrokarbon dengan satu atom karbon dan empat atom hidrogen CH 4. 23

Etana adalah hidrokarbon (lebih terperinci, sebuah alkana) yang terdiri dari dua atom karbon bersatu dengan sebuah ikatan tunggal, masing-masing mengikat tiga atom karbon C 2 H 6. 24

Propana memiliki tiga atom C (C 3 H 8) dan seterusnya (Cn. H 2·n+2). 25

Hidrokarbon berdasarkan jenis ikatan antar atom A. hidrokarbon jenuh B. hidrokarbon tak jenuh 26

Dulu ilmu kimia karbon disebut kimia organik, karena senyawa-senyawanya dianggap hanya dapat diperoleh dari tubuh makhluk hidup dan tidak dapat disintesis dalam pabrik. 27

Akan tetapi Ahli Kimia Friedrich Wohler pada tahun 1928 berhasil mensintesis urea (suatu senyawa yang terdapat dalam air seni) dari senyawa anorganik, amonium sianat dengan jalan memanaskan amonium sianat tersebut. 28

NH 4 O || + CNO H 2 N - C - NH 2 29

Begitu keberhasilan Wohler diketahui, banyak sarjana lain yang mencoba membuat senyawa karbon dari senyawa anorganik. 30

Lambat laun teori tentang daya hidup hilang dan orang hanya menggunakan kimia organik sebagai nama saja tanpa disesuaikan dengan arti yang sesungguhnya. 31

Selain perbedaan jumlah yang sangat mencolok yang menyebabkan kimia karbon dibicarakan secara tersendiri , karena memang terdapat perbedaan yang sangat besar antara senyawa karbon dan senyawa anorganik seperti yang dituliskan berikut ini. 32

Senyawa karbon • membentuk ikatan kovalen • dapat membentuk rantai karbon • non elektrolit • reaksi berlangsung lambat • titik didih dan titik lebur rendah • larut dalam pelarut organik Senyawa anorganik • membentuk ikatan ion • tidak dapat membentuk rantai karbon • elektrolit • reaksi berlangsung cepat • titik didih dan titik lebur tinggi • larut dalam pelarut pengion 33

Hidrokarbon merupakan segolongan senyawa yang banyak terdapat di alam sebagai minyak bumi. 34

Indonesia banyak menghasilkan minyak bumi yang mempunyai nilai ekonomi tinggi, diolah menjadi bahan bakar motor, minyak pelumas, dan aspal. 35

Terdapat tiga jenis asas hidrokarbon: hidrokarbon harum, yang mengandung sekurang-kurangnya satu cecincin harum (aromatic ring) sebagai tambahan kepada ikatan yang ada hidrokarbon tepu (saturated hydrocarbon), juga dikenali sebagai alkana, 36

yang tidak mempunyai ikatan dwi, tiga hidrokarbon tidak tepu (unsaturated hydrocarbon), yang mengandung satu atau lebih ikatan dwi atau tiga antara atom karbon, yang dibahagi pula pada: 37

Alkana: Cn. H 2 n+2 Alkena: Cn. H 2 n (dengan anggapan hanya satu dwi ikatan) Alkuna: Cn. H 2 n-2 (dengan anggapan hanya satu tiga ikatan) 38

Hidrokarbon cair yang dikeluarkan dari bawah tanah dirujuk sebagai petrolium (harafiahnya "batu minyak") atau minyak mineral, sementara hidrokarbon bergas dalam tanah dikenali sebagai gas asli. 39

Kesemuanya merupakan sumber penting bahan api dan bahan mentah sebagai stok bekalan untuk penghasilan kimia organik dan biasa terdapat di sub-permukaan menggunakan peralatan geogologi petrolium 40

Hidrokarbon merupakan sumber ekonomi penting karena merangkumi keseluruhan sumber bahan api fosil (arang batu, petrolium, gas asli) dan bahan api bio, termasuk juga plastik, lilin, pelarut dan minyak. 41

Dalam pencemaran bandar, komponen ini-bersama dengan NOx dan cahaya matahari-kesemuanya menyumbang kepada pembentukan ozon tropospherik. 42

DEFINISI Minyak bumi(Petroleum) ≡cairan yang tidak saling larut dgn air, terutama terdiri atas campuran senyawa-senyawa hidrokarbon, dan ditemukan di berbagai daerah dalam lapisan kulit bumi. Gas bumi(natural gas) ≡gas yang tak larut dalam air, berkomponen kunci hidrokarbon-hidrokarbon ringan, dan tak jarang ditemukan bersama dgn minyak bumi. Hidrokarbon ringan≡senyawa-senyawa alkana (parafin) dan iso-alkana (isoparafin) yang bertitik didih normal di bawah temperatur kamar (metan, propan, butan, isobutan).

Berdasarkan Jenis Ikatan antar atom SENYAWA HYDROCARBON YANG TERKANDUNG DIDALAM MINYAK MENTAH 1. SENYAWA HYDROCARBON PARAFFINIC (Cn. H 2 n+2) SENYAWA HYDROCARBON JENUH 2. SENYAWA HYDROCARBON NAPHTENIC (Cn. H 2 n) SENYAWA HYDROCARBON JENUH 3. SENYAWA HYDROCARBON OLEFIN (Cn. H 2 n) SENYAWA HYDROCARBON TAK JENUH DGN 1 IKATAN RANGKAP 4. SENYAWA HYDROCARBON DIOLEFIN (Cn. H 2 n-2) SENYAWA HYDROCARBON TAK JENUH DGN 2 IKATAN RANGKAP 5. SENYAWA HYDROCARBON AROMATIC (Cn. H 2 n+6) SENYAWA HYDROCARBON TAK JENUH

1. SENYAWA HYDROCARBON PARAFFINIC (Cn. H 2 n+2) SENYAWA HYDROCARBON JENUH • Senyawa ini mempunyai sifat 2 kimia stabil pd suhu biasa tidak bereaksi dgn asam sulfat pekat, pada suhu kamar dan tekanan Atmosfer berupa gas, metan dan etan sedangkan propan, butan mrpkn komponen utama Elpiji.

Senyawa Hidrokarbon parafin dgn lima sampai enam belas buah atom karbon pd suhu kamar dan Tekanan atmosfir berupa cairan, Terdapat pd fraksi nafta, bensin, kerosin, solar, minyak diesel. Senyawa hidrokarbon dgn lebih dari enam belas buah atom karbon, pada suhu kamar dan tekanan atmosfir berupa zat padat. DAPAT MENGHASILKAN LILIN/WAX

2. SENYAWA HYDROCARBON NAPHTENIC (Cn. H 2 n) SENYAWA HYDROCARBON JENUH Sifat Kimia spti senyawa hidrokarbon parafin dan mempunyai stuktur molekul siklis, Senyawa naften terdapat dlm minyak bumi ialah Siklopentana dan sikloheksan. Mempunyai Titik didih lebih tinggi

CH 2 H 2 C CH 2 H 2 C CH 2 C H 2 Gambar. Struktur molekul siklopentan dan sikloheksan

50

3. SENYAWA HYDROCARBON OLEFIN / monoolefin (Cn. H 2 n) SENYAWA HYDROCARBON TAK JENUH DGN 1 IKATAN RANGKAP DENGAN 1 (SATU) IKATAN RANGKAP (C = H) TERBENTUK DIDALAM PRIMARY PROCESSING DILANJUTKAN PADA PROSES CRACKING (PERENGKAHAN) THERMAL CRACKING, CATALYTIC CRACKING UNTUK MENGHASILKAN GASOLINE (BENSIN) Mulai mengalami rengkahan apabila dipanaskan sktr 680 F

Merupakan Bahan Baku Utama dlm INDUSTRI PETROKIMIA (PETROCHEMICAL REFINERY) HASIL YANG DIDAPAT BENZENE, PARAXYLENE PROPYLENE, POLYPROPYLENE, TEREHTALIC ACID

4. SENYAWA HYDROCARBON DIOLEFIN (Cn. H 2 n-2) SENYAWA HYDROCARBON TAK JENUH DGN 2 IKATAN RANGKAP Sangat Reaktif dan Cenderung akan berpolimerisasi dan membentuk damar DENGAN 2 (DUA) IKATAN RANGKAP (H = C = H ) TERBENTUK DIDALAM SECONDARY PROCESING (CRACKING) MERUPAKAN SENYAWA YANG TIDAK STABIL

5. SENYAWA HYDROCARBON AROMATIC (Cn. H 2 n+6) SENYAWA HYDROCARBON TAK JENUH Senyawa ini mempunyai sifat kimia yang sangat reaktif Mudah dioksidasi menjadi asam, dpt mengalami reaksi substitusi atau reaksi adisi tergantung pd kondisi reaksi. Minyak bumi dari SUMATERA DAN KALIMANTAN

TUgas Cari’ Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah?

SENYAWA NON HYDROCARBON DIDALAM MINYAK BUMI 1. SENYAWA BELERANG (SULPHUR) 2. SENYAWA OKSIGEN 3. SENYAWA NITROGEN 4. KANDUNGAN LOGAM-LOGAM

Senyawa Belerang Senyawa Organik yang mengandung atom unsur belerang, Oksigen, Nitrogen dan logam-logam. Senyawa – senyawa pengotor Oleofilik ini perlu dihilangkan karena akan mempengaruhi Proses Pengolahan minyak bumi. Akibat adanya senyawa belerang dlm MB dan produknya Korosi, pencemaran udara, meracuni katalis, menurunkan angka Oktan, dsb

SENYAWA BELERANG Hydrogen Sulfida, Carbon Disulfida, Merkaptan, Disulfida, Sulphur Cyclic, Alkyl Cyclic, Asam Sulfonat, Sulfoksid, Sulfon dan Tyophene. Kadar unsur belerang didalam Minyak Bumi bervariasi dari sekitar 0, 01% berat sampai 5% berat. Minyak Bumi Indonesia pada umumnya mempunyai kadar unsur belerang sekitar 1% berat.

SENYAWA OKSIGEN Kadar Oksigen dalam Minyak bumi 0, 1 – 2 % berat SENYAWA OKSIGEN TERDAPAT SEBAGAI ASAM ORGANIK ASAM NAPHTENATE, ASAM ALIFATIK ASAM NAPHTENAT SANGAT KOROSIF DAN berbau tidak enak Dalam distilasi Perengkahan terdapat Fenol dan Kresol.

SENYAWA NITROGEN Kadar senyawa Nitrogen didalam Minyak Mentah pada umumnya rendah, yaitu sekitar kurang dari 0, 1% berat sampai 2% berat. Minyak Mentah yang mengandung senyawa Belerang yang tinggi biasanya juga mempunyai kadar senyawa Nitrogen tinggi. Minyak mentah yang mengandung senyawa belerang tinggi kemungkinan kadar senyawa nitrogennya tinggi.

“Kerugian yang diakibatkan adanya senyawa Nitrogen” 1) Menurunkan aktivitas katalis yang digunakan dalam proses rengkahan, reforming, polimerisasi dan isomerisasi. 2) Kerosin yang jernih pd waktu distilasi, warnanya akan berubah menjadi kemerahan kalau terkena sinar matahari. 3) Nitrogen dalam bensin akan mempercepat pembentukan damar dalam karburator. 4) Menyebabkan terjadinya endapan dalam minyak bakar pada penyimpanan.

SENYAWA LOGAM Praktisi logam terdapat dalam minyak bumi, tetapi Jumlahnya sangat kecil pada umumnya tidak menimbulkan permasalahan. Kecuali logam seperti Besi, nikel, vanadium dan Arsen walaupun jumlah sedikit, namun sudah meracuni beberapa katalis. v Sedangkan Logam Garam anorganik yang terdapat dalam Air.

TREATING reating 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 dapatmenimbulkan bau yang tidak sedap. Acid treatment yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi darifraksi 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,

Kilang Pengilangan minyak bumi Kilang minyak ≡ pabrik pengolah minyak bumi. Karena minyak bumi ≡ camp. kompleks hidrokarbon, maka operasi utama pertama dalam kilang ≡distilasi atmosferik minyak mentah(Pemisahan menjadi fraksi yang rentang didihnya berbeda-beda dengan cara penguapan & kondensasi (Pengembunan) pada tekanan atmosferik. Residu distilasi atmosferik dapat didistilasi lebih lanjut pada tekanan vakum (< tekanan atmosfir)bumi

Gas bumi berkadar He relatif tinggi, seperti gas bumi Texas, A. S. , dapat dijadikan sumber utk produksi komersial gas helium. Pengotor paling tak dikehendaki : H 2 S. Karbon dioksida juga biasanya perlu disingkirkan, terutama jika kadarnya terlalu tinggi (menurunkan nilai kalor gas). Proses penyingkiran gas-gas (dan zat-zat) bersifat asam seperti H 2 S, CO 2, dan merkaptan (R-SH) ≡sweetening. Jika kadar H 2 S relatif tinggi, gas dapat menghasilkan produksamping belerang (S), karena sesudah tahap sweetening dapat dilakukan proses Claus: H 2 S(g) + ½O 2(g)—→S(p)+ H 2 O(g) Gas bumi kadang-kadang mengandung uap raksa (Hg). Pengotor ini juga harus disingkirkan secara tuntas.

PEMBAHASAN SELANJUTNYA………………. . PROSES PENYULINGAN MINYAK BUMI