Proses pengolahan minyak bumi

Proses pengolahan minyak bumi

Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang meliputi proses distilasi, cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.
1.    Distilasi
Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut. Minyak mentah mengandung campuran senyawa hidrokarbon yang memiliki titik didih bervariasi, mulai metana (CH4) yang memiliki titik didih paling rendah hingga residu yang memiliki titik didih paling tinggi sehingga tidak teruapkan pada pemanasan. Dengan distilasi ini, minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C, kemudian uap yang dihasilkan dialirkan dan diembunkan (dikondensasikan) pada suhu yang sesuai. Cara distilasi dengan menggunakan beberapa tingkat suhu pendinginan atau pengembunan disebut distilasi bertingkat.
Proses penyulingan berlangsung sebagai berikut. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu 370°C sehingga mendidih dan menguap. Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi paraffin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon dengan jumlah atom C lebih dari 20 atom. Minyak mentah yang menguap pada proses distilisasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Fraksi minyak bumi yang tidak terkondensasi terus naik ke bagian atas kolom sehingga keluar sebagai gas alam.
2. Cracking
Cracking adalah penguraian (pemecahan)molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa yang lebih kecil. Contoh cracking ini adalah pengubahan minyak solar atau minyak tanah (kerosin) menjadi bensin.
Terdapat dua cara proses cracking.
1.    Cara panas (thermal cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi serta tekanan rendah.
2.    Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida.
Proses pemecahan ini menghasilkan bensin dalam jumlah besar dan berkualitas lebih baik. Contohnya, pemecahan senyawa n-dekana menjadi etena dan n-oktana.
3. Reforming
Reforming adalah pengubahan 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 sama, tetapi bentuk strukturnya berbeda sehingga proses ini disebut juga isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.
4. Polimerisasi
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Misalnya, penggabungan senyawa isobutene dengan senyawa isobutana yang menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana
5. Treating
Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating sebagai berikut.
a)      Copper sweetening dan doctor treating adalah proses penghilangan pengotor yang menimbulkan bau tidak sedap.
b)      Acid treatment adalah proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.
c)       Desulfurizing (desulfurisasi) adalah proses penghilangan unsure belerang.
6. Blending
Untuk memperoleh kualitas bensin yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya. Bahan- bahan pencampur tersebut, antara lain tetraethyllead (TEL), MTBE, etanol, dan methanol. Penambahan zat aditif ini dapat menimgkatkan bilangan oktan.

Proses terbentuknya minyak bumi

Proses terbentuknya minyak bumi

Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu : Pertama, ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.

Kedua, adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.

Ketiga, adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.

Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan faktor penting lainnya dalam pembentukan hidrokarbon. Hidrokarbon jarang terbentuk pada temperatur kurang dari 65 oC dan umumnya terurai pada suhu di atas 260 oC. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 177 oC.

Apa saja komponen-komponen pembentuk minyak bumi ?

Minyak bumi merupakan campuran rumit dari ratusan rantai hidrokarbon, yang umumnya tersusun atas 85% karbon (C) dan 15% hidrogen (H). Selain itu, juga terdapat bahan organik dalam jumlah kecil dan mengandung oksigen (O), sulfur (S) atau nitrogen (N).

Apakah ada perbedaan dari jenis-jenis minyak bumi ?

Ya, ada 4 macam yang digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu: young-shallow, old-shallow, young-deep dan old-deep. Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi. Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek. Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, sehingga old-deep adalah minyak mentah yang dikatakan paling “sweet”. Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling banyak.

Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk membentuk minyak bumi ?

Sekitar 30-juta tahun di pertengahan jaman Cretaceous, pada akhir jaman dinosaurus, lebih dari 50% dari cadangan minyak dunia yang sudah diketahui terbentuk. Cadangan lainnya bahkan diperkirakan lebih tua lagi. Dari sebuah fosil yang diketemukan bersamaan dengan minyak bumi dari jaman Cambrian, diperkirakan umurnya sekitar 544 sampai 505-juta tahun yang lalu.

Para geologis umumnya sependapat bahwa minyak bumi terbentuk selama jutaan tahun dari organisme, tumbuhan dan hewan, berukuran sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme laut ini mati, badannya terkubur di dasar lautan lalu tertimbun pasir dan lumpur, membentuk lapisan yang kaya zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan endapan (sedimentary rock). Proses ini berulang terus, satu lapisan menutup lapisan sebelumnya. Lalu selama jutaan tahun berikutnya, lautan di bumi ada yang menyusut atau berpindah tempat.

Deposit yang membentuk batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen untuk mendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat ini, molekul demi molekul, menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon. Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi dari lapisan bebatuan di atasnya kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelan mengubahnya menjadi minyak bumi dan gas alam. Bebatuan yang mengandung minyak bumi tertua diketahui berumur lebih dari 600-juta tahun. Yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Secara umum bebatuan dimana diketemukan minyak berumur antara 10-juta dan 270-juta tahun.