Fraksi fraksi apa saja yang diperoleh dari pengolahan minyak bumi?

Fraksi fraksi apa saja yang diperoleh dari pengolahan minyak bumi?

Fraksi fraksi apa saja yang diperoleh dari pengolahan minyak bumi?
Lihat Foto

FREEPIK/VECTORPOUCH

Ilustrasi.

KOMPAS.com - Untuk memisahkan komponen dalam minyak bumi menggunakan metode pemisahan distilasi. Mengutip Minyak Bumi Membuat Dunia Terkesima (2019) karya Yulianus Haryata, berikut ini penjelasan proses pengolahan minyak bumi:

Pengolahan minyak bumi

Minyak bumi berasal dari ladang minyak, hasil pengeboran sumur minyak berupa minyak mentah. Maka minyak bumi harus diolah lebih dulu sebelum digunakan. Minyak mentah dikirim melalui pipa-pipa minyak ke unit pengolahan minyak (kilang minyak).

Pengolahan minyak bumi adalah proses mengolah minyak bumi menjadi produk-produk bermanfaat melalui pemecahan (pemisahan) minyak dengan cara pemanasan. Sehingga dihasilkan fraksi atau jenis bentukan minyak bumi.

Beberapa fraksi minyak bumi adalah fraksi berbentuk gas, cair, dan padat. Setiap fraksi hasil pemisahan minyak bumi diperlakukan khusus sesuai sifat fisika dan sifat kimianya.

Baca juga: Jenis-jenis BBM

Metode pengolahan minyak bumi

Cara mengolah kandungan laut untuk diambil minyak bumi tentu dengan pengeboran di lepas pantai. Agar menjadi produk-produk bermanfaat, pengolahan minyak bumi dilakukan dengan cara:

  1. Distilasi
  2. Cracking
  3. Reforming
  4. Alkilasi dan polimerisasi
  5. Treating

Berikut ini penjelasan singkat proses pengolahan minyak bumi:

Distilasi adalah proses pemisahan minyak bumi dengan cara pemanasan sehingga menghasilkan beberapa fraksi yang sesuai dengan titik didihnya.

Fraksi atau komponen yang memiliki titik didih terendah berbentuk gas. Komponen yang memiliki titik didih tertinggi berbentuk padat.

Hasil proses distilasi minyak bumi antara lain gas LPG, bensin, minyak tanah (kerosin), avtur, solar, minyak diesel, pelumas (oli), lilin, parafin, malam, aspal (bitumen).

Baca juga: Pengelolaan Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia

Cracking adalah proses penguraian atau pemecahan molekul senyawa hidrokarbon berukuran besar menjadi molekul senyawa hidrokarbon berukuran kecil.

Merdeka.com - Minyak mentah merupakan bagian penting dari proses pembuatan minyak bumi yang keberadaannya saat ini dibutuhkan di berbagai negara di dunia. Proses pembentukan minyak bumi membutuhkan waktu yang sangat lama sehingga diperlukan adanya usaha untuk melestarikan sumber daya alam yang kian hari kian menipis.

Minyak bumi sendiri terdiri dari berbagai macam campuran hidrokarbon yang sebagian besar adalah kelompok alkana. Nantinya minyak bumi atau minyak mentah ini akan diproses untuk menghasilkan berbagai macam bahan bakar untuk kebutuhan sehari-hari seperti minyak tanah, bensin, serta dapat digunakan sebagai reagen kimia dalam pembuatan obat-obatan. Proses pengolahan minyak sendiri membutuhkan banyak tahapan agar dapat siap digunakan.

Untuk mengetahui secara rinci, berikut merdeka.com telah rangkum 6 proses pengolahan minyak bumi agar dapat digunakan sebagai bahan bakar, yang dilansir dari ilmugeografi.com.

2 dari 8 halaman

Proses pengolahan minyak bumi yang pertama adalah proses destilasi. Destilasi merupakan proses pemisahan fraksi-fraksi yang terdapat di minyak bumi, di mana pemisahan fraksi tersebut berdasarkan pada perbedaan titik didih.

Proses ini biasanya dilakukan pada sebuah wadah tabung tinggi yang kedap terhadap udara. Awalnya minyak mentah akan dialirkan ke dalam tabung tersebut dan kemudian dipanaskan dalam tekanan 1 atmosfer pada suhu 370 derajat celcius.

Setelah itu, hasil dari fraksi-fraksi tersebut nantinya akan dipisahkan, di mana fraksi yang memiliki titik didih terendah akan menempati bagian atas tabung, sedangkan fraksi yang memiliki titik didih tinggi akan menempati bagian dasar tabung.

Hasil dari proses destilasi ini antara lain adalah gas, bensin, minyak tanah, diesel, oli, lilin dan aspal. Akan tetapi, semua hasil tersebut belum menjadi bahan siap pakai karena belum melewati tahapan selanjutnya.

3 dari 8 halaman

Proses pengolahan minyak bumi yang selanjutnya adalah tahap cracking. Cracking merupakan proses pengolahan minyak bumi yang memiliki tujuan untuk menguraikan molekul-molekul besar senyawa hidrokarbon menjadi molekul hidrokarbon yang memiliki ukuran lebih kecil. Proses cracking ini sering biasa disebut juga dengan proses refinery.

4 dari 8 halaman

Proses pengolahan minyak bumi yang selanjutnya adalah proses reforming. Reforming merupakan proses mengubah struktur pada molekul fraksi yang mutunya buruk menjadi molekul fraksi yang mutunya akan lebih baik.

Proses reforming ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode katalis atau proses pemanasan. Karena proses reforming ini bertujuan untuk mengubah struktur pada molekul fraksi maka proses ini dapat disebut juga dengan proses isomerasi.

5 dari 8 halaman

Proses pengolahan minyak bumi tahap selanjutnya adalah proses polimerasi dan alkilasi. Setelah adanya perbaikan/perubahan struktur molekul fraksi dilanjutkan dengan proses alkilasi yaitu proses penambahan jumlah atom pada suatu fraksi sehingga molekul fraksi tersebut menjadi lebih panjang dan bercabang. Pada proses alkilasi ini biasanya menggunakan bahan tambahan katalis asam yang kuat seperti H2SO4, HCL, atau AlCl3 (asam Lewis).

Sedangkan proses polimerasi yaitu proses penggabungan antara molekul-molekul kecil menjadi molekul yang lebih besar dalam sebuah fraksi sehingga mutu dari produk akhir menjadi meningkat.

Jadi pada tahap ini molekul fraksi akan melalui tahap alkilasi terlebih dahulu lalu kemudian melalui tahap polimerasi sehingga membentuk sebuah molekul fraksi yang panjang dimana molekul fraksi tersebut mutunya sudah meningkat.

6 dari 8 halaman

Proses pengolahan minyak bumi yang kelima adalah proses treating. Treating merupakan proses pemurnian fraksi minyak bumi melalui tahap eliminasi bahan-bahan pengotor yang terlibat dalam proses pengolahan.

Bahan-bahan yang dihilangkan dalam proses treating ini antara lain adalah bau tidak sedap yang dihilangkan melalui proses copper sweetening and doctor treating, parafin yang dihilangkan melalui proses solvent dewaxing, lumpur dan warna yang dihilangkan melalui proses acid treatment, aspal yang dihilangkan melalui proses deasphalting dan terakhir belerang melalui proses desulfurizing.

Inti dari proses ini adalah mengeliminasi bahan-bahan yang tidak memberikan mutu dalam proses pengolahan minyak mentah ini sehingga hasil akhirnya nanti mutunya akan bertambah.

7 dari 8 halaman

Proses pengolahan minyak bumi pada tahapan terakhir adalah proses blending. Blending merupakan proses yang dilakukan untuk meningkatkan kualitas produk siap pakai dengan cara menambahkan bahan-bahan aktif ke dalam fraksi minyak bumi.

Salah satu bahan aktif yang digunakan adalah TEL (tetra ethyl lead). TEL ini merupakan bahan aditif yang digunakan untuk menaikkan bilangan oktan bensin. Setelah melalui proses ini maka hasil dari pengolahan minyak bumi mutunya menjadi lebih baik dan menjadi bahan yang siap pakai.

8 dari 8 halaman

Fraksi fraksi apa saja yang diperoleh dari pengolahan minyak bumi?
©2016 Merdeka.com

Minyak mentah yang diolah sendiri nantinya akan menghasilkan bahan siap pakai untuk kebutuhan sehari-hari, berikut beberapa hasil olahan minyak bumi antara lain

  • LPG yang merupakan hasil pengolahan minyak bumi berupa gas cair yang memiliki unsur hidrokarbon ringan.
  • Bensin yaitu produk dari olahan minyak bumi yang sangat vital sebagai bahan bakar kendaraan bermotor
  • Kerosin atau minyak tanah yaitu hasil olahan minyak bumi yang sering dipakai untuk menyalakan api dan pembuatan arang.
  • Solar yaitu hasil olahan minyak bumi yang digunakan untuk bahan bakar mesin diesel.

Minyak bumi merupakan komoditas hasil tambang yang sangat penting peranannya dalam kehidupan manusia, terutama sebagai sumber energi. Bahan bakar mulai dari elpiji, bensin, solar, hingga kerosin; serta material seperti lilin parafin dan aspal; dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk pembuatan plastik, karet sintetis, deterjen, obat-obatan, dan lainnya dihasilkan dari minyak bumi.

Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Persamaan Reaksi
Termokimia

Proses Pembentukan Minyak Bumi

Minyak bumi terbentuk dari pelapukan sisa-sisa organisme, seperti tumbuhan, hewan, dan jasad-jasad renik yang tertimbun dalam dasar lautan bersama lumpur selama jutaan tahun. Lumpur tersebut kemudian berubah menjadi batuan sedimen dan sisa-sisa organisme mengalami peruraian menjadi minyak dan gas di bawah tekanan dan suhu tinggi. Oleh karena berasal dari sisa-sisa organisme, minyak bumi dan gas alam sering juga disebut sebagai bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil tergolong sumber daya alam yang tak terbarukan sebagaimana proses pembentukannya yang sangat lama.

Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi adalah campuran kompleks yang sebagian besarnya (sekitar 90 hingga 97%) terdiri dari senyawa hidrokarbon. Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi terutama adalah alkana, sedangkan sisanya adalah sikloalkana, alkena, alkuna, dan senyawa aromatik. Komponen kecil lainnya selain hidrokarbon adalah senyawa-senyawa karbon yang mengandung oksigen, belerang, ataupun nitrogen.

Gas alam sebagian besar terdiri dari alkana suku rendah (C1 – C4) dengan metana sebagai komponen utamanya. Selain alkana, juga terdapat gas lain seperti CO2, O2, N2, H2S, ataupun gas mulia seperti helium dalam jumlah yang sangat sedikit.

Proses Pengolahan Minyak Bumi

Untuk memperoleh minyak bumi, perlu dilakukan proses pengeboran. Minyak bumi yang ditemukan biasanya akan bercampur dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam berbentuk cairan kental hitam dan berbau disebut minyak mentah (crude oil). Minyak mentah ini masih belum bisa dimanfaatkan secara langsung, oleh karena itu perlu dilakukan pemurnian (refining) dengan distilasi bertingkat. Prinsip distilasi ini adalah pemisahan komponen-komponen campuran berdasarkan perbedaan titik didih sehingga diperoleh kelompok-kelompok komponen dalam rentang titik didih tertentu yang disebut fraksi-fraksi.

Fraksi fraksi apa saja yang diperoleh dari pengolahan minyak bumi?

Fraksi Minyak Bumi dan Manfaat Minyak Bumi

Berikut ini fraksi hidrokarbon dari minyak bumi dan manfaat minyak bumi untuk setiap fraksinya.

Fraksi Minyak Bumi Jumlah atom C Titik didih (oC) Manfaat Minyak Bumi
Gas C1-C4 < 20 Bahan bakar gas (LPG) dan bahan baku sintesis senyawa organic
Eter petroleum C5-C7 30 – 90 Pelarut dan cairan pembersih
Bensin (Gasolin) C5-C10 40 – 180 Bahan bakar kendaraan bermotor
Nafta C6-C10 70 – 180 Bahan baku sintesis senyawa organic
Kerosin C11-C14 180 – 250 Bahan bakar jet dan bahan bakar kompor paraffin
Minyak solar dan diesel C15-C17 250 – 300 Bahan bakar kendaraan bermesin diesel dan bahan bakar tungku di industry
Minyak pelumas C18-C20 300 – 350 Oil dan pelumas
Lilin C20+ > 350 Petroleum jelly dan lilin paraffin untuk membuat lilin, kertas berlapis lilin, lilin batik, dan bahan pengkilan seperti semir
Minyak bakar C20+ > 350 Bahan bakar kapal, pemanas industri (boiler plant), dan pembangkit listrik
Bitumen C40+ > 350 Material aspal jalan dan atap bangunan

Bensin

Bensin merupakan bahan bakar kendaraan bermotor yang memiliki peranan penting. Di Indonesia, tersedia beberapa jenis bensin, misalnya premium, pertamax, dan pertamax plus. Setiap jenis bensin memiliki mutu yang berbeda. Mutu bensin ditentukan oleh efektivitas pembakarannya di dalam mesin. Hal ini dipengaruhi ketepatan waktu pembakaran sehingga tidak menimbulkan ketukan (knocking) yang mengganggu gerakan piston pada mesin. Ketukan dapat mengurangi efisiensi bahan bakar, menyebabkan mesin mengelitik, dan bahkan merusak mesin.

Mutu bensin biasanya dinyatakan dengan bilangan oktan (octane number). Bilangan oktan ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin sehingga diperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar dan menghasilkan ketukan paling banyak, sedangkan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar dan menghasilkan ketukan paling sedikit. Sebagai contoh, suatu campuran yang terdiri dari 25% n-heptana dan 75% isooktana akan mempunyai bilangan oktan (25/100 × 0) + (75/100 × 100) = 75. Jadi, pertamax dengan bilangan oktan 92 akan memiliki mutu bensin yang setara dengan campuran 92% isooktana dan 8% n-heptana.

Fraksi fraksi apa saja yang diperoleh dari pengolahan minyak bumi?

Secara umum, bensin yang mengandung alkana rantai lurus akan memiliki nilai bilangan oktan lebih rendah dibanding yang mengandung alkana rantai bercabang, alisiklik, ataupun aromatik. Sebagai contoh, n-heksana memiliki bilangan oktan 25, sedangkan 2,2-dimetilbutana memiliki bilangan oktan 92.

Yuk belajar materi ini juga:
Conjunction
Jaringan Tumbuhan
Program Linear

Fraksi bensin dari hasil penyulingan umumnya mempunyai bilangan oktan ~70 yang tergolong relatif rendah. Oleh karena itu, ada beberapa hal yang dapat dilakukan untuk menaikkan bilangan oktan:

  • mengubah hidrokarbon rantai lurus dalam fraksi menjadi hidrokarbon rantai bercabang melalui proses reforming;
  • menambahkan hidrokarbon alisiklik ataupun aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin; atau
  • menambahkan zat aditif antiketukan ke dalam bensin sehingga memperlambat pembakaran bensin. Zat antiketukan yang dapat digunakan yaitu TEL (tetraethyl lead) dengan rumus kimia Pb(C2H5)4. Namun, senyawa timbal (Pb) ini merupakan racun yang dapat merusak otak, sehingga penggunaannya dilarang dan diganti dengan zat antiketukan lainnya seperti MTBE (methyl tertiary-butyl ether) ataupun etanol.

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Apa metode dan prinsip dari pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi?

Jawab: Pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi dilakukan dengan metode distilasi bertingkat yang berdasarkan prinsip perbedaan titik didih komponen-komponen campuran.

2. Hitunglah bilangan oktan dari sampel bensin yang setara dengan campuran 95% isooktana dan 5% n-heptana.

Jawab: Bilangan oktan = (95/100 × 100) + (5/100 × 0) = 95

3. Tentukan komposisi dari bensin standar dengan bilangan oktan 84.

Jawab: Komposisinya yaitu 84% isooktana dan 100% − 84% = 16% n-heptana.

Referensi

Jenkins, Frank. et al. 2002. Nelson Chemistry 11. Toronto: Nelson Education Ltd. Johari, J.M.C. & Rachmawati, M. 2009. Kimia SMA dan MA untuk Kelas X Jilid 1. Jakarta: Esis Purba, Michael. 2006. Kimia 1B untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga Retnowati, Priscilla. 2004. SeribuPena Kimia SMA Kelas X Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Smith, Janice G. 2016. General, Organic, & Biological Chemistry (3rd edition). New York: McGraw-Hill Education


Sudarmo, Unggul. 2007. Kimia SMA 1 untuk SMA Kelas X. Jakarta: Phibeta

Artikel: Minyak Bumi – Proses Pembentukan, Pengolahan, Fraksi, dan Manfaat Kontributor: Nirwan Susianto, S.Si.

Alumni Kimia FMIPA UI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

  1. Hukum Faraday
  2. Korosi
  3. Ikatan Ion Kovalen Logam