Logo Minyak Bumi Moh Suwandi S Pt M

Logo Minyak Bumi Moh. Suwandi, S. Pt. , M. Pd SMA MAARIF NU PANDAAN TERAKREDITASI 2009

Logo Minyak Bumi Kompetensi Dasar Indikator Minyak Bumi Bahan Bakar Minyak Latihan Soal www. themegallery. com Company Logo

Logo Kompetensi Dasar Menjelaskan proses pembentukan dan teknik pemisahan fraksi – fraksi minyak bumi serta kegunaannya Menjelaskan kegunaan dan komposisi senyawa kimia dalam kehidupan sehari – hari dalam bidang pangan, sandang, papan, perdagangan, seni dan estetika. www. themegallery. com Company Logo

Logo Indikator Menjelaskan proses pembentukan minyak bumi dan gas alam Menjelaskan komponen – komponen utama penyusun minyak bumi Menafsirkan bagan penyulingan bertingkat untuk menjelaskan dasar dan teknik pemisahan fraksi – fraksi minyak bumi Menjelaskan pemanfaatan fraksi – fraksi minyak bumi dalam industri petrokimia Membedakan kualitas bensin berdasarkan bilangan oktan Menganalisa dampak pembakaran BBM terhadap lingkungan Menjelaskan manfaat dan dampak dari unsur – unsur aluminium, karbon, nitrogen, oksigen, belerang, silicon, besi, kromium, tembaga, dan lain – lain serta senyawanya dalam kehidupan sehari – hari dan industri Menjelaskan pembuatan unsur dan senyawa di laboratorium dan industri ( misalnya : H 2 SO 4, N 2, NH 3 ) www. themegallery. com Company Logo

Logo Minyak Bumi 1. Pembentukan Minyak Bumi Salah satu teori terjadinya minyak bumi adalah teori “dupleks”. Menurut teori ini, minyak bumi terbentuk dari jasad renik yang berasal dari hewan atau tumbuhan yang telah mati. Jasad renik tersebut terbawa air sungai bersama lumpur dan mengendap di dasar laut. Akibat pengaruh waktu yang mencapai ribuan bahkan jutaan tahun, suhu tinggi, dan tekanan oleh lapisan di atasnya, jasad renik berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas. Lumpur yang bercampur dengan jasad renik tersebut kemudian berubah menjadi batuan sediment yang berpori, sementara bintik minyak dan gas yang terbentuk dari plankton bergerak “merembes” ke tempat yang bertekanan rendah dan terakumulasi pada daerah perangkap (“trap”) yang merupakan batuan kedap. Pada daerah perangkap tersebut gas alam, minyak, dan air terakumulasi sebagai deposit minyak bumi. Rongga bagian atas merupakan gas alam kemudian cairan minyak mengambang di atas deposit air. Minyak bumi terbentuk melalui proses yang sangat lama, sehingga minyak bumi dikelompokkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Oleh www. themegallery. com Company Logo

Logo sebab itu, penggunaan minyak bumi harus tepat guna dan hemat. Sumber (deposit) minyak bumi di Indonesia umumnya terdapat di daerah pantai atau lepas pantai, yaitu pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), daerah Sumatra bagian utara dan timur (Aceh, Riau), daerah Kalimantan bagian timur (Tarakan, Balikpapan), dan Daerah kepala burung Irian (Papua). Minyak dari daerah pengeboran umumnya diangkut dan diolah di tempat-tempat pengilangan minyak atau diekspor langsung sebagai minyak mentah. Tempat pengilangan minyak di Indonesia, antara lain Pangkalan Brandan dengan kapasitas olah 5000 barel/hari, Plaju dan Sungai Gerong (132. 5000 barel/hari), Dumai dan Sungai Pekning (170. 000 barel/hari), Cilacap (300. 000 barel/hari), Balongan Cirebon. www. themegallery. com Company Logo

Logo 2. Komposisi Minyak Bumi Minyak bumi yang baru dihasilkan dari sumur pengeboran berupa Lumpur yang berwarna hitam pekat disebut minyak mentah (crude oil). Setelah dianalisis ternyata dalam minyak bumi terdiri dari bermacam-macam senyawa berikut. a. Golongan alkana yang paling banyak terdapat dalam minyak bumi adalah n -alkana (tidak bercabang, jenuh) misalnya n-oktana dan isooktana (bercabang, jenuh) misalnya isooktana (2, 2, 4 -trimetilpentana) CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 n-oktana CH 3 C CH 2 CH 3 isooktana www. themegallery. com Company Logo

Logo b. Sikloalkana (membentuk cincin, jenuh) yang terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentana dan sikloheksana, misalnya metil siklopentana dan etil sikloheksana www. themegallery. com Company Logo

Logo c. Hidrokarbon aromatik (membentuk cincin, tidak jenuh) yang terdapat dalam minyak bumi adalah benzena, misalnya etil benzena www. themegallery. com Company Logo

Logo d. Minyak bumi juga mengandung senyawa belerang (0, 01 -0, 07%), senyawa nitrogen (0, 01 -0, 9%), senyawa oksigen (0, 06 -0, 4%), dan sedikit senyawa organologam (misalnya vanadium dan nikel) Berdasarkan hal di atas dapat disimpulkan bahwa minyak bumi tersusun atas lima unsur kimia, yaitu 82 -87% karbon, 11 -15% hidrogen, 0, 01 -6% belerang, 0 -2% oksigan, dan 0, 01 -3% nitrogen. Berdasarkan jumlah komponen yang terbanyak dalam minyak bumi, minyak bumi dibedakan menjadi 3 golongan, yaitu paraffin, naftalena, dan campuran parafin-naftalena. a. Golongan paraffin. Sebagian besar komponen dalam minyak bumi jenis ini adalah senyawa hidrokarbon rantai terbuka. Minyak bumi jenis ini digunakan sebagai sumber dan penghasil gasoline atau bahan bakar. b. Golongan naftalena. Sebagian besar komponen dalam minyak bumi jenis ini adalah senyawa hidrokarbon rantai kehidupan (siklis). Minyak bumi jenis ini digunakan sebagai bahan pelumas (oil) dan aspal (pengeras jalan). c. Golongan campuran paraffin dan naftalena. Minyak bumi jenis ini mengandung campuran paraffin dan naftalena. www. themegallery. com Company Logo

Logo 3. Pengolahan Minyak Bumi Minyak bumi diperoleh dengan jalan pengeboran daerah antiklinal baik di darat maupun di lepas pantai. Pengeboran kadang-kadang mencapai kedalaman 3 km atau lebih. Di Indonesia, minyak bumi terdapat dalam lapisan-lapisan sedimen tersier yang terbentuk antara 600 ribu sampai 70 juta tahun yang lalu. Lapisan ini terdapat di sepanjang pulau Sumatra bagian timur, pulau Jawa bagian utara, Kalimantan bagian timur, dan daerah kepala burung di Papua. Meskipun telah dieksploitasi selama hampir 2 abad, ternyata baru 30 cekungan yang telah dieksploitasi dan umumnya berada di wilayah barat Indonesia. www. themegallery. com Company Logo

Logo Sementara itu, 30 cekungan lagi di wilayah Timur Indonesia belum dieksploitasi. Minyak mentah yang baru dihasilkan masih berupa campuran dan belum dapat dimanfaatkan dan harus dilakukan pengolahan lebih lanjut. Pengolahan tersebut pada prinsipnya adalah memisahkan (memurnikan) komponen-komponen penyusun minyak bumi. Proses pemisahan komponen-komponen minyak bumi dilakukan di pabrik kilang minyak (refineries). www. themegallery. com Company Logo

Logo Pada umumnya proses pengolahan minyak bumi melalui 2 tahap yaitu desalting dan distilasi. a. Desalting Minyak mentah (crude oil), selain mengandung kotoran juga mengandung zat-zat mineral yang larut dalam air. Proses penghilangan kotoran disebut desalting atau penghilangan garam. Desalting dilakukan dengan cara mencampur minyak mentah dengan air sehingga mineral-mineral akan terlarut dalam air. Untuk meghilangkan senyawa-senyawa nonhidrokarbon, ke dalam minyak mentah ditambah dengan asam dan basa. Proses desalting dilakukan untuk mencegah korosi pipa-pipa minyak dan mencegah tersumbatnya lubang-lubang di menara fraksinasi. Setelah minyak mentah mengalami proses desalting, selanjutnya minyak mentah dialirkan ke tangki pemanas untuk menguapkan minyak mentah dan kemudian uap minyak mentah dialirkan dalam menara fraksinasi (menara distilasi). www. themegallery. com Company Logo

Logo b. Destilasi Setelah zat-zat bukan hirokarbon dipisahkan, minyak mentah diolah dengan distilasi (penyulingan) bertingkat. Distilasi adalah cara pemisahan campuran berdasarkan perbedaan titik didih dari berbagai komponen yang menyusun campuran tersebut. Karena isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan. Fraksi-fraksi tersebut berupa campuran hidrokarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu. Distilasi dilakukan dalam kolom atau menara distilasi. Dalam menara distilasi terdapat pelat-pelat dengan jarak tertentu yang mempunyai sejumlah sungkup gelembung udara (bubble caps). Proses dalam menara distilasi dimulai dengan memompakan minyak mentah yang telah dipanaskan sampai suhu 350ºC ke dalam menara distilasi. Di dalam menara sebagian minyak akan menguap dan bergerak melalui bubble caps, sebagian uap akan mencair dan mengalir melalui pelat sehingga terpisah dari fraksi lain. Uap yang tidak mencair akan terus naik dan lama-kelamaan akan mencair sedikit demi sedikit sesuai dengan titik didihnya pada pelat-pelat yang ada di atasnya. Selanjutnya, akan diperoleh fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya. www. themegallery. com Company Logo

Logo Jadi uap minyak yang titik didihnya lebih tinggi akan mengembun pada pelat pengembunan yang lebih rendah, sedangkan fraksi minyak bumi yang titik didihnya lebih rendah akan mengembun pada pelat pengembunan di bagian atas. Berikut ini fraksi-fraksi minyak bumi yang banyak dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun sebagai bahan dasar industri petrokimia. Fraksi Titik Didih (ºC) Jumlah Atom C LPG Bensin Natta Kerosin Solar Minyak pelumas Residu -40 – (-160) 35 – 75 70 – 170 – 250 – 340 350 – 500 > 500 1– 4 5 – 10 8 – 12 10 – 14 15 – 25 19 – 35 >70 www. themegallery. com Manfaat Bahan bakar rumah tangga Bahan bakar kendaraan Bahan baku industri kimia (petrokimia) Bahan bakar pesawat, kompor Bahan bakar mesin diesel Pelumas, lilin Aspal Company Logo

Logo Setelah minyak mentah mengalami proses distilasi. Fraksi-Fraksi minyak bumi tersebut selanjutnya diolah dengan proses-proses selanjutnya, seperti proses reforming, polimerisasi, treating, dan blending. a. Reforming adalah suatu proses peningkatan mutu bensin dengan merubah bentuk struktur dari rantai karbon lurus menjadi bercabang, dengan menggunakan katalis www. themegallery. com Company Logo

Logo b. Polimerisasi adalah suatu proses penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul-molekul yang lebih kompleks www. themegallery. com Company Logo

Logo c. Treating adalah suatu proses penghilangan pengotor pada minyak bumi Tahap-tahap treating sebagai berikut Ø Cooper sweetening yaitu proses menghilangkan pengotor yang berbau tidak sedap. Ø Acid treatment yaitu proses menghilangkan lumpur. Ø Desulfuring yaitu proses menghilangkan unsur belerang. Dalam bahan bakar, unsur belerang harus dihilangkan karena pada proses pembakaran bahan bakar, belerang akan teroksidasi menjadi oksida belerang (SOx) yang dapat menyebabkan hujan asam d. Blending, yaitu proses penambahan zat aditif Contoh: Penambahan TEL (tetra ethyl lead) pada bensin www. themegallery. com Company Logo

Logo Bahan Bakar Minyak Bensin merupakan salah satu bahan bakar yang paling banyak digunakan. Sementara itu, fraksi bensin dalam minyak bumi sangat sedikit. Oleh karena itu, untuk meningkatkan jumlah fraksi bensin perlu dilakukan proses cracking terhadap senyawa hidrokarbon rantai panjang 1. Bensin adalah campuran isomer-isomer heptana (C 7 H 16) dan oktana (C 8 H 18). Nama lain bensin adalah petrol atau gasolin a. Bilangan Oktan Bilangan oktan merupakan suatu bilangan yang menyatakan kualitas bensin. Makin besar bilangan oktan suatu bensin maka kualitasnya semakin baik yang berarti pembakaran di dalam mesin dapat berlangsung sempurna. Bensin yang tersusun oleh hidrokarbon berantai lurus, ternyata kualitasnya kurang baik. Hal ini karena bensin tersebut dapat mengakibatkan penyalakan (knocking atau ketukan) tak terkendali pada mesin sehingga mesin bergetar sangat hebat dan menimbulkan panas yang terlalu tinggi. Apabila hal tersebut terjadi, mesin akan cepat rusak www. themegallery. com Company Logo

Logo b. Dampak Negatif TEL Pengunaan TEL pada bensin sangat diperlukan karena dapat mengurangi getaran pada mesin sehingga akan menambah keamanan si pemakai. Namun di samping kenyamanan ini, ternyata TEL dalam bensin ini dapat menimbulkan masalah yang sangat serius bagi kesejahteraan umat manusia. Hal ini dikarenakan pada proses pembakaran bahan bakar, partikel-partikel timah hitam (dari TEL) dibebaskan diembuskan ke udara sehingga udara tercemar oleh partikel-partikel timah hitam. Partikel-partikel timah hitam yang terhirup oleh kita sewktu bernapas dapat menimbulkan gangguan-gangguan serius seperti kerusakan sumsum tulang belakang (menghalangi pembentukan hemoglobin), menyebabkan gangguan kerja enzim, dan iritasi pada saluran pernapasan. Dewasa ini TEL sudah mulai dikurangi bahkan di negara-negara maju tidak digunakan lagi. Sebagai pengganti TEL untuk meningkatkan nilai oktan digunakan dibrom etana (C 2 H 4 Br 2), metil tersier butil eter (MTBE) www. themegallery. com Company Logo

Logo 2. Dampak Negatif BBM Ø Udara dengan kadar CO 100 ppm dapat menyebabkan sakit kepala dan cepat lelah Ø Udara dengan kadar CO 750 ppm dapat menyebabkan kematian www. themegallery. com Company Logo

Logo Latihan Soal 1. Mengapa bensin berantai lurus jarang digunakan 2. Apa yang dimaksud dengan ketukan ( knocking ) ? Bagaimana hubungan antara jumlah ketukan dengan nilai oktan dan mutu bensin 3. Sebagai sumber energi yang banyak digunakan, pembakaran bensin mempunyai efek negatif. Jelaskan 4. Bagaimana usaha untuk mengurangi knocking bensin pada mesin ? Adakah resikonya, jika ada bagaimana penyelesaiannya 5. Bagaimana cara menentukan bilangan oktan suatu bahan bakar www. themegallery. com Company Logo

Logo www. themegallery. com

Logo www. themegallery. com Company Logo

Logo www. themegallery. com Company Logo