MAKALAH KIMIA
TEKNIK PEMISAHAN FRAKSI – FRAKSI MINYAK BUMI
Disusun oleh :
Nurfadhilah Muharani Ms
XI MIA 4
Dra. Nurnas, M.Pd
MADRASAH ALIYAH NEGERI 2 KOTA JAMBI
JLN. ADITYAWARMAN SUKAREJO THE HOK, JAMBI SELATAN
TAHUN AJARAN 2019/2020
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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.
1.2 Rumusan Masalah
- Bagaimana proses pemisahan fraksi – fraksi minyak bumi ?
1.3 Tujuan
- Untuk lebih mengetahui proses pemisahan fraksi – fraksi minyak bumi
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 FRAKSI MINYAK BUMI DAN TEHNIK PEMISAHAN
Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permuaan tanah. Minyak bumi di peroleh dengan membuat sumur bor. Minyak mentah ( crude oil) berbentuk cairan kental hitam dan berbau kurang sedap. Minyak mentah ( crude oil) hasil pengeboran sebagian besar tersusun dari senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh. Oleh karena itu pengolahan ( pemurnian=refiming) minyak bumi di lakukan melalui destilisi bertingkat, di mana minyak mentah di pisahkan kedalam kelompok-kelompok ( fraksi ) dengan titik didih yang mirip. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu sekitar 400 derajat celcius kemudian di alirkan kedalam menara fraksionasi.
Adapun cara pemisahan / pengolahan minya bumi, melalui beberapa tahap:
1. DESTILASI
Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).
Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi.
Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas).
2. CRACKING
Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin). Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4- trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.
Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :
- Cara panas (thermal cracking), dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.
- Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium.
- Hidrocracking, merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.
3.REFORMING
Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan. Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al2O3 atauplatina dalam lempung.
4. ALKASI DAN POLIMERISASI
Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis).
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.
5. TREATING
Treating 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 dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.
- Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.
- Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi 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, namun keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.
Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :
- Ekstraksi menggunakan pelarut, serta
- Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa hidrokarbon
asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.
Akan tetapi, selain 2 cara tersebut saat ini pun ada pula teknik desulfurisasi yang lain, yaitu dengan bio-desulfurisasi.
Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.
6. BLENDING
Blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya. Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL).
TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif. Penambahan TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Minyak bumi terbentuk dari sisa fosil mahkluk hidup yang tertimbun jutaan tahun yang lalu. Pengambilan minyak bumi dilakukan di kilang minyak. Kemudian di fraksionisasikan sesuai titik didihnya. Minyak bumi memiliki peranan penting bagi kehidupan, baik sebagai sumber energi maupun sebagai bahan baku industri petrokimia.
3.2 Saran
Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat dipebarui. Kini keberadaanya sudah hampir habis. Oleh karena itu, penggunaannya harus dihemat. Penggunaan bahan olahan minyak bumi juga memiliki efek samping. Seperti gas buangan dari mesin yang mengunakan bahan olahan minyak bumi. Asap tersebut merupakan indikasi pencemaran udara dan memperburuk kondisi dunia yang mengalami global warming.
DAFTAR PUSTAKA
FRAKSI MINYAK BUMI. ( 3 Agustus 2019 ).Diperoleh dari https://www.slideshare.net/dewidian4/makalah-kimia-fraksi-minyak-bumi
FRAKSI MINYAK BUMI ( 3 Agustus 2019 ).Diperoleh dari http://syahrulrahmadani.blogspot.com/2011/07/fraksi-minyak-bumi-dan-tehnik-pemisahan.html
FRAKSI MINYAK BUMI ( 3 Agustus 2019 ). Diperoleh dari
http://manggalaranni.blogspot.com/2014/03/makalah-kimia-tentang-minyak-bumi.html
silahkan DOWNLOAD filenya
Tidak ada komentar: