Tugas Kimia: Makalah Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Anggota kelompok:

  • I Putu Hedi Sasrawan (16)
  • Martina Carissa Dewi (20)
  • Kadek Diah Sri Pratiwi (23)
  • I Gede Wahyu Putra Winarta (35)

1. Pengantar

Minyak bumi sangatlah bermanfaat terutama dalam bahan bakar dan plastik. Namun, minyak bumi haruslah diolah terlebih dahulu supaya bisa digunakan sebagai bahan bakar dan bahan baku plastik. Proses pengolahan minyak bumi disebut distilasi. Dalam destilasi bertingkat, komponen-komponen minyak mentah akan dipisahkan berdasarkan titik didihnya agar dapat digunakan untuk berbagai keperluan. Pemilihan metode tersebut berdasarkan pada kandungan minyak mentah yang terdiri atas berbagai senyawa hidrokarbon, misalnya senyawa alkana, aromatik, naptalena, alkena, dan alkuna. Senyawa-senyawa tersebut mempunyai panjang rantai dan titik didih yang berbeda-beda. Semakin panjang rantai karbon yang dimilikinya, semakin tinggi titik didihnya. Proses distalasi melalui beberapa tahap di dalam menara distilasi. Proses distilasi menghasilkan beberapa fraksi-fraksi minyak bumi yang dapat kita manfaatkan.

Minyak mentah mula-mula dipanaskan hingga suhunya mencapai sekitar 500-600oC. Pemanasan minyak mentah itu dilakukan dalam pemanas (boiler) dengan menggunakan uap air bertekanan tinggi. Hasil pemanasan berupa uap minyak dialirkan ke dasar menara distilasi. Selanjutnya, uap minyak akan bergerak naik melewati pelat-pelat yang terdapat dalam menara. Pada saat mencapai suhu tertentu sesuai 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.

2. Fraksi-Fraksi Minyak Bumi

Kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi terkait dengan sifat fisisnya seperti titik didih dan viskositasnya (kekentalan), dan juga sifat kimianya. Hasil dari distilasi minyak bumi menghasilkan beberapa fraksi minyak bumi seperti berikut.

2.1. Residu

Saat pertama kali minyak bumi masuk ke dalam menara distilasi, minyak bumi akan dipanaskan dalam suhu diatas 500oC. Residu tidak menguap dan digunakan sebagai bahan baku aspal, bahan pelapis antibocor, dan bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas). Bagian minyak bumi yang menguap akan naik ke atas dan kembali diolah menjadi fraksi minyak bumi lainnya.

Aspal digunakan untuk melapisi permukaan jalan. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh dan tak jenuh, alifatik, dan aromatik yang mempunyai atom karbon sampai 150 per molekul. Unsur-unsur selain hidrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa unsur lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hidrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium.

2.2. Oli

Oli adalah pelumas kendaraan bermotor untuk mencegak karat dan mengurangi gesekan. Oli dihasilkan dari hasil distilasi minyak bumi pada suhu antara 350-500oC. Itu dikarenakan oli tidak dapat menguap di antara suhu tersebut. Kemudian, bagian minyak bumi yang lainnya akan menguap dan menuju ke atas untuk diolah kembali.

2.3. Solar

Solar adalah bahan bakar mesin diesel. Solar adalah hasil dari pemanasan minyak bumi antara 250-340oC. Solar tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Umumnya, solar mengandung belerang dengan kadar yang cukup tinggi. Kualitas minyak solar dinyatakan dengan bilangan setana. Angka setana adalah tolak ukur kemudahan menyala atau terbakarnya suatu bahan bakar di dalam mesin diesel. Saat ini, Pertamina telah memproduksi bahan bakar solar ramah lingkungan dengan merek dagang Pertamina DEX© (Diesel Environment Extra). Angka setana DEX dirancang memiliki angka setana minimal 53 sementara produk solar yang ada di pasaran adalah 48. Bahan bakar ramah lingkungan tersebut memiliki kandungan sulfur maksimum 300 ppm atau jauh lebih rendah dibandingkan solar di pasaran yang kandungan sulfur maksimumnya mencapai 5.000 ppm.

2.4. Kerosin dan Avtur

Kerosin (minyak tanah) adalah bahan bakar kompor minyak. Avtur adalah bahan bakar pesawat terbang bermesin jet. Kerosin dan avtur dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 170-250oC. Kerosin dan avtur tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Kerosin adalah cairan hidrokarbon yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Kerosin yang digunakan sebagai bahan bakar kompor minyak disebut minyak tanah, sedangkan untuk bahan bakar pesawat disebut avtur.

2.5. Nafta

Nafta adalah bahan baku industri petrokimia. Nafta dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 70-170oC. Nafta tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

2.6. Petroleum Eter dan Bensin

Petroleum eter adalah bahan pelarut dan untuk laundry. Bensin pada umumnya adalah bahan bakar kendaraan bermotor. Petroleum eter dan bensin dihasilkan dari pemanasan minyak bumi pada suhu antara 35-75oC. Petroleum eter dan bensin tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali.

Bensin akhir-akhir ini menjadi perhatian utama karena pemakaiannya untuk bahan bakar kendaraan bermotor sering menimbulkan masalah. Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu bilangan yang menunjukkan jumlah isooktan dalam bensin. Bilangan oktan adalah ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin.

Bensin merupakan fraksi minyak bumi yang mengandung senyawa n-heptana dan isooktan. Misalnya bensin Premium (salah satu produk bensin Pertamina) yang beredar di pasaran dengan bilangan oktan 80 berarti bensin tersebut mengandung 80% isooktan dan 20% n-heptana. Bensin super mempunyai bilangan oktan 98 berarti mengandung 98% isooktan dan 2% n-heptana. Pertamina meluncurkan produk bensin ke pasaran dengan 3 nama, yaitu: Premium dengan bilangan oktan 80-88, Pertamax dengan bilangan oktan 91-92, dan Pertamax Plus dengan bilangan oktan 95.

Penambahan zat antiketikan pada bensin bertujuan untuk memperlambat pembakaran bahan bakar. Untuk menaikkan bilangan oktan antara lain dengan ditambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter), tersier butil alkohol, benzena, atau etanol. Penambahan zat aditif Etilfluid yang merupakan campuran 65% TEL (Tetra Etil Lead/Tetra Etil Timbal), 25% 1,2-dibromoetana dan 10% 1,2-dikloro etana sudah ditinggalkan karena menimbulkan dampak pencemaran timbal ke udara. Timbal (Pb) bersifat racun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan seperti pusing, anemia, bahkan kerusakan otak. Anemia terjadi karena ion Pb2+ bereaksi dengan gugus sulfhidril (-SH) dari protein sehingga menghambat kerja enzim untuk biosintesis hemoglobin.

Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar maka untuk meningkatkan produksi bensin dapat dilakukan dengan cara:

  1. Cracking (perengkahan), yaitu pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil. Contoh: clip_image002
  2. Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang.
  3. Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Seperti clip_image004 dan clip_image006

2.7. Gas

Hasil olahan minyak bumi yang terakhir adalah gas. Gas merupakan bahan baku LPG (Liquid Petroleum Gas) yaitu bahan bakar kompor gas. Supaya gas dapat disimpan dalam tempat yang lebih kecil, gas didinginkan pada suhu antara -160 sampai -40oC supaya dapat berwujud cair.

Sebenarnya, senyawa alkana yang terkandung dalam LPG berwujud gas pada suhu kamar. LPG dibuat dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Wujud gas LPG diubah menjadi cair dengan cara menambah tekanan dan menurunkan suhunya.

Daftar Pustaka

  1. Rufaida. Anis Dyah. 2012. PR Kimia Kelas X Semester 2. Klaten: PT Intan Pariwara
  2. Justiana. Sandri. 2009. Chemistry 1 For Senior High School Year X. Jakarta: Yudhistira
  3. Sugiarto. Lilik. 2011. Bahas Total Kimia. Yogyakarta: Indonesia Tera

Semoga bermanfaat,

Tetap Semangat! | Catatan Harian

6 comments: