Upload
emma-kartika
View
171
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Minyak bumi, batu bara dan gas alam merupakan sumber energi utama
yang digunakan untuk bahan bakar rumah tangga, kendaraan bermotor dan mesin
industri. Ketiga jenis tersebut bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-
sisa organisme sehinggga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam
berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta
tahun yang lampau. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar lautan yang
kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah
menjadi batuan karena pengaruh suhu dan tekanan lapisan di atasnya. Sementara
itu,dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa
jasad renik itu dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.
Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi
lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh
tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu,
bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu menjadi minyak dan gas.
Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting.
Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut
petrokimia. Dewasa ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat
digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen,
pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Dapat mengetahui serta mendalami pengetahuan penulis terkait minyak bumi.
2. Dapat mengetahui manfaat serta kegunaan minyak bumi bagi kehidupan
manusia.
1
BAB II
ISI
2.1 Sumber Minyak Bumi
Minyak bumi terbentuk dari organisme, tumbuhan, dan hewan, berukuran
sangat kecil yang hidup di lautan purba. Begitu organisme ini mati, lalu terkubur
di dasar laut dan kemudian tertimbun oleh pasir dan lumpur. Kemudian ia akan
terbentuk lapisan yang kaya akan zat organik yang akhirnya akan menjadi batuan
endapan. Proses ini berulang secara terus-menerus, sehingga satu lapisan akan
menutup lapisan berikutnya. Dan ini berlangsung selama jutaan tahun. Selama
jutaan tahun itu pula dimungkinkan lautan tersebut menyusut dan berpindah
tempat karena adanya gerakan dari lempeng-lempeng bumi (Nawawi, 1955).
Endapan yang terbentuk ini umumnya miskin oksigen. Sehingga tidak
dimungkinkan material organik dari organisme, tumbuhan, maupun hewan
tersebut terdekomposisi secara sempurnya. Tetapi ada bakteri anaerob (tidak
menggunakan oksigen dalam hidupnya) yang mengurai material ini, sedikit demi
sedikit, molekul demi molekul, selama jutaan tahun menjadi material yang kaya
akan hidrogen dan karbon. Seiring dengan terdekomposisinya material ini,
muncul tekanan yang disebabkan oleh batuan yang mengendap di atasnya,
sehingga temperatur dan tekanannya menjadi tinggi dan kemudian secara
perlahan-lahan akan mengubah sisa-sisa bahan organik tersebut menjadi minyak
dan gas bumi (Nawawi,1955).
Minyak bumi yang dihasilkan ini kemudian akan bergerak ke lapisan
batuan yang atas karena massa jenisnya yang rendah. Minyak bumi ini akan
menuju batuan yang mempunyai pori-pori yang ukurannya cukup. Sehingga
minyak akan terakumulasi di lapisan batuan tersebut. Lapisan batuan yang bisa
mengandung minyak inilah yang disebut dengan reservoir minyak. Batuan yang
mengandung minyak bumi tertua yang diketahui berumur lebih dari 600 juta
tahun. Sedangkan yang paling muda berumur sekitar 1-juta tahun. Waktu
pembentukan yang lama inilah yang menyebabkan minyak bumi termasuk sumber
daya yang tidak dapat diperbarui (Nawawi,1955).
2
2.2 Komposisi Minyak Bumi
Minyak bumi dan gas alam adalah campuran kompleks hidrokarbon dan
senyawa-senyawa organik lain. Komponen hidrokarbon adalah komponen yang
paling banyak terkandung di dalam minyaak bumi dan gas alam. Gas alam terdiri
dari alkana suku rendah, yaitu metana, etana, propana, dan butana. Selain alkana
juga terdapat berbagai gas lain seperti karbondioksida (CO2) dan hidrogen sulfida
(H2S), beberapa sumur gas juga mengandung helium. Sedangkan hidrokarbon
yang terkandung dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana,
senyawa lain yang terkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur,
Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam
terutama Nikel, Besi dan Tembaga (Michael, 2004).
Perbandingan unsur-unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat
bervariasi. Berdasarkan hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut (Fieser,dkk,
1950) :
Karbon : 83,0 - 87,0 %
Hidrogen : 10,0 - 14,0 %
Nitrogen : 0,1 - 2,0 %
Oksigen : 0,05 - 1,5 %
Sulfur : 0,05 - 6,0 %
Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga
golongan, yaitu :
1. Golongan parafinik / hidrokarbon jenuh
Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak),
sedangkan rantai bercabang lebih sedikit
Senyawa penyusun diantaranya:
a. metana CH4
b. etana CH3 CH3
c. propana CH3 CH2 CH3
d. butana CH3 (CH2)2 CH3
e. n-heptana CH3 (CH2)5 CH3
f. iso oktana CH3 - C(CH3)2 CH2 CH (CH3)2
3
2. Golongan naphthenik / Hidrokarbon Jenuh berantai siklik
Dikenal dengan sikloalkana atau naftena
Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana
Senyawa penyusunnya :
1. Siklopropana 2. Siklobutana
3. Siklopentana 4. Siklopheksana
3. Golongan aromatik
Dikenal sebagai seri aromatik
Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit
Senyawa penyusunannya:
1. Naftalena 2. Antrasena
4
3. Benzena 4. Toluena
4. Golongan olefinik, umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian
juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.
Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak
bumi dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi
tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat.
Kandungan utama dari campuran hidrokarbon ini adalah parafin atau
senyawa isomernya. Isomer sendiri adalah bentuk lain dari suatu senyawa
hidrokarbon yang memiliki rumus kimia yang sama. Misal pada normal-butana
pada gambar berikut memiliki isomer 2-metil propana, atau kadang disebut juga
iso-butana. Keduanya memiliki rumus kimia yang sama, yaitu C4H10 tetapi
memiliki rumus bangun yang berbeda seperti tampak pada gambar dibawah
(Giwangkara, 2007).
Jika atom karon (C) dinotasikan sebagai bola berwarna hitam dan atom
hidrogen (H) dinotasikan sebagai bola berwarna merah maka gambar dari normal-
butan dan iso-butan akan tampak seperti gambar berikut (Giwangkara, 2007) :
5
Senyawa hidrokarbon ‘normal’ sering juga disebut sebagai senyawa
hidrokarbon rantai lurus, sedangkan senyawa isomernya atau ‘iso’ sering juga
disebut sebagai senyawa hidrokarbon rantai cabang. Keduanya merupakan jenis
minyak bumi jenis parafin. Sedangkan sisa kandungan hidrokarbon lainnya dalam
minyak bumi adalah senyawa siklo-parafin yang disebut juga naften dan/atau
senyawa aromat. Berikut adalah contoh dari siklo-parafin dan aromat.
6
Kelompok hidrokarbon terebut diatas disebut homologis, karena sebagian
besar kandungan yang ada dalam minyak bumi tersebut dapat dipisahkan kedalam
beberapa jenis kemurnian untuk keperluan komersial. Secara umum, di dalam
kilang minyak bumi, pemisahan perbandingan kemurnian dilakukan terhadap
hidrokarbon yang memiliki kandungan karbon yang lebih kecil dari C7.
Campuran siklo parafin dan aromat dalam rantai hidrokarbon panjang
dalam minyak bumi membuat minyak bumi tersebut digolongkan menjadi minyak
bumi jenis aspaltin. Minyak bumi di alam tidak pernah terdapat dalam bentuk
parafin murni maupun aspaltin murni, tetapi selalu dalam bentuk campuran antara
parafin dan aspaltin. Pengelompokan minyak bumi menjadi minyak bumi jenis
parafin dan minyak bumi jenis aspaltin berdasarkan banyak atau dominasi minyak
parafin atau aspaltin dalam minyak bumi. Artinya minyak bumi dikatakan jenis
parafin jika senyawa parafinnya lebih dominan dibandingkan aromat dan/atau
siklo parafinnya. Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan
berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya.
Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan
dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya.
Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam
minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang),
nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam
minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan
ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau
lebih atom sulfur dalam molekulnya, seperti pada gambar berikut (Giwangkara,
2007) :
7
Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk
tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai
hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate).
Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama
senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo
Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik
(sebagai suspensi koloidal). Masing-masing senyawa tersebut akan dijelaskan
pada uraian dibawah ini (Giwangkara, 2007) :
1. Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang
lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak
menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi
(khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang
dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.
2. Senyawaan Oksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan
menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila
produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada
dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida,
senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa
asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.
3. Senyawaan Nitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu
0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen
mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada
fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.
Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat
diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul
yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.
8
4. Konstituen Metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada
proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan
produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power
generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen
logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang
dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama
vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan
turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.
2.3 Proses Pembentukan Minyak Bumi
Ada beberapa hipotesa tentang terbentuknya minyak bumi yang
dikemukakan oleh para ahli, beberapa diantaranya adalah (Nawawi, 1955) :
1. Teori Biogenesis ( Organik )
Macqiur (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama kali
mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Kemudian M.W. Lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama.
Pendapat di atas juga didukung olehsarjana lainnya seperti, New Beery (1859),
Engler (1909), Bruk (1936), Bearl (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa:
“minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta
tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.”
Gambar 2.1 Biota pembentuk minyak bumi
9
Secara alami minyak bumi yang ada secara alami ini dibuat oleh alam ini
bahan dasarnya dari ganggang. Selain ganggang, biota-biota lain yang berupa
daun-daunan juga dapat menjadi sumber minyak bumi. Tetapi ganggang
merupakan biota terpenting dalam menghasilkan minyak. Namun dalam studi
perminyakan diketahui bahwa tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi akan lebih banyak
menghasilkan gas ketimbang menghasilkan minyak bumi. Hal ini disebabkan
karena rangkaian karbonnya juga semakin kompleks.
Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan teredapkan di dasar
cekungan sedimen. Keberadaan ganggang ini bisa juga dilaut maupun di sebuah
danau. Jadi ganggang ini bisa saja ganggang air tawar, maupun ganggang air laut.
Tentusaja batuan yang mengandung karbon ini bisa batuan hasil pengendapan di
danau, di delta, maupun di dasar laut. Batuan yang mengandung banyak
karbonnya ini yang disebut Source Rock (batuan Induk) yang kaya mengandung
unsur Carbon (high TOC-Total Organic Carbon).
Gambar 2.2 Pembentukan batuan induk (Source Rock)
Proses pembentukan carbon dari ganggang menjadi batuan induk ini
sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung
minyak atau gasbumi. Kalau saja carbon ini teroksidasi maka akan terurai dan
bahkan menjadi rantai carbon yang tidak mungkin dimasak. Proses pengendapan
10
batuan ini berlangsung terus menerus. Kalau saja daerah ini terus tenggelam dan
terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain diatasnya, maka batuan yang
mengandung karbon ini akan terpanaskan. Tentu saja dapat diketahui bahwa
semakin kedalam atau masuk amblas ke bumi, akan bertambah suhunya.
Gambar 2.3 Proses pemasakan akibat gradien geothermal
a. Reservoir (batuan Sarang)
Ketika proses penimbunan ini berlangsung tentusaja banyak jenis batuan
yang menimbunnya. Salah satu batuan yang nantinya akan menjadi batuan
reservoir atau batuan sarang. Pada prinsipnya segala jenis batuan dapat menjadi
batuan sarang, yang penting ada ruang pori-pori didalamnya. Batuan sarang ini
dapat berupa batu pasir, batugamping bahkan batuan volkanik.
b. Proses Migrasi dan Pemerangkapan
Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang termatangkan ini
tentusaja berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, minyakbumi yang
mentah ciri fisiknya berbeda dengan air. Dalam hal ini sifat fisik yang terpenting
yaitu berat-jenis dan kekentalan. Walaupun kekentalannya lebih tinggi dari air,
namun berat jenis minyak bumi ini lebih kecil. Sehingga harus mengikuti hukum
Archimides. Demikianlah juga dengan minyak yang memiliki berat jenis lebih
rendah dari air ini akhirnya akan cenderung bermigrasi keatas. Ketika minyak
tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka
11
minyak ini akan tertangkap atau lebih sering disebut terperangkap dalam sebuah
jebakan (trap).
Gambar 2.4 Proses migrasi dan pemerangkapan minyak (HC)
c. Proses pematangan batuan induk (Source rock)
Seperti disebutkan diatas bahwa pematangan source rock (batuan induk)
ini karena adanya proses pemanasan. Juga diketahui semakin dalam batuan induk
akan semakin panas dan akhirnya menghasilkan minyak.
Gambar 2.5 Proses pematangan batuan induk (Source rock)
12
Proses pemasakan ini tergantung suhunya dan karena suhu ini tergantung
dari besarnya gradien geothermalnya maka setiap daerah tidak sama tingkat
kematangannya. Daerah yang dingin adalah daerah yang gradien geothermalnya
rendah, sedangkan daerah yang panas memiliki gradien geothermal tinggi.
Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil adalah
merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling
kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis
hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.
2. Teori Abiogenesis ( Anorganik )
Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat
logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan
bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877)
mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap
pada karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah
pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai
terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan bersamaan
dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan fakta
ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di
atmosfir beberapa planet lain 2). Dari sekian banyak hipotesa tersebut yang sering
dikemukakan adalah Teori Biogenesis, karena lebih bisa. Teori pembentukan
minyak bumi terus berkembang seiring dengan berkembangnya teknologi dan
teknik analisis minyak bumi, sampai kemudian pada tahun 1984 G. D. Hobson
dalam tulisannya yang berjudul The Occurrence and Origin of Oil and Gas
menyatakan bahwa : “The type of oil is dependent on the position in the
depositional basin, and that the oils become lighter in going basinward in any
horizon. It certainly seems likely that the depositional environment would
determine the type of oil formed and could exert an influence on the character of
the oil for a long time, even thought there is evolution” Berdasarkan teori
Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang
permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir dengan
permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang
13
berlawanan, dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Pada
arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak dari
atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua CO2
dibebaskan kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan,
hewan dan mikroorganisme).Dalam proses ini, terjadi kebocoran kecil yang
memungkinkan satu bagian kecil karbon yang tidak dibebaskan kembali ke
atmosfir dalam bentuk CO2, tetapi mengalami transformasi yang akhir-nya
menjadi fosil yang dapat terbakar. Bahan bakar fosil ini jumlahnya hanya kecil
sekali. Bahan organik yang mengalami oksidasi selama pemendaman. Akibatnya,
bagian utama dari karbon organik dalam bentuk karbonat menjadi sangat kecil
jumlahnya dalam batuan sedimen. Pada mulanya senyawa tersebut (seperti
karbohidrat, protein dan lemak) diproduksi oleh makhluk hidup sesuai dengan
kebutuhannya, seperti untuk mempertahankan diri, untuk berkembang biak atau
sebagai komponen fisik dan makhluk hidup itu. Komponen yang dimaksud dapat
berupa konstituen sel, membran, pigmen, lemak, gula atau protein dari tumbuh-
tumbuhan, cendawan, jamur, protozoa, bakteri, invertebrata ataupun binatang
berdarah dingin dan panas, sehingga dapat ditemukan di udara, pada permukaan,
dalam air atau dalam tanah. Apabila makhluk hidup tersebut mati, maka 99,9 %
senyawa karbon dan makhluk hidup akan kembali mengalami siklus sebagal
rantai makanan, sedangkan sisanya 0,1 senyawa karbon terjebak dalam tanah dan
dalam sedimen. Inilah yang merupakan cikal bakal senyawa-senyawa fosil atau
dikenal juga sebagai embrio minyak bumi. Embrio ini mengalami perpindahan
dan akan menumpuk di salah satu tempat yang kemungkinan menjadi reservoar
dan ada yang hanyut bersama aliran air sehingga menumpuk di bawah dasar laut,
dan ada juga karena perbedaan tekanan di bawah laut muncul ke permukaan lalu
menumpuk di permukaan dan ada pula yang terendapkan di permukaan laut dalam
yang arusnya kecil. Embrio kecil ini menumpuk dalam kondisi lingkungan
lembab, gelap dan berbau tidak sedap di antara mineral-mineral dan sedimen, lalu
membentuk molekul besar yang dikenal dengan geopolimer. Senyawa-senyawa
organik yang terpendam ini akan tetap dengan karakter masing-masing yang
spesifik sesuai dengan bahan dan lingkungan pembentukannya. Selanjutnya
14
senyawa organik ini akan mengalami proses geologi dalam perut bumi. Pertama
akan mengalami proses diagenesis, dimana senyawa organik dan makhluk hidup
sudah merupakan senyawa mati dan terkubur sampai 600 meter saja di bawah
permukaan dan lingkungan bersuhu di bawah 50°C. Pada kondisi ini senyawa-
senyawa organik yang berasal dan makhluk hidup mulai kehilangan gugus
beroksigen akibat reaksi dekarboksilasi dan dehidratasi. Semakin dalam
pemendaman terjadi, semakin panas lingkungannya, penam-bahan kedalaman 30 -
40 m akan menaik-kan temperatur 1°C. Di kedalaman lebih dan 600 m sampai
3000 m, suhu pemendaman akan berkisar antara 50 - 150 °C, proses geologi
kedua yang disebut katagenesis akan berlangsung, maka geopolimer yang
terpendam mulal terurai akibat panas bumi. Komponen-komponen minyak bumi
pada proses ini mulai terbentuk dan senyawa– senyawa karakteristik yang berasal
dan makhluk hidup tertentu kembali dibebaskan dari molekul. Bila kedalaman
terus berlanjut ke arah pusat bumi, temperatur semakin naik, dan jika kedalaman
melebihi 3000 m dan suhu di atas 150°C, maka bahan-bahan organik dapat terurai
menjadi gas bermolekul kecil, dan proses ini disebut metagenesis. Setelah proses
geologi ini dilewati, minyak bumi sudah terbentuk bersama-sama dengan bio-
marka. Fosil molekul yang sudah terbentuk ini akan mengalami perpindahan
(migrasi) karena kondisi lingkungan atau kerak bumi yang selalu bergerak rata-
rata se-jauh 5 cm per tahun, sehingga akan ter-perangkap pada suatu batuan
berpori, atau selanjutnya akan bermigrasi membentuk suatu sumur minyak.
Apabila dicuplik batuan yang memenjara minyak ini (batuan induk) atau minyak
yang terperangkap dalam rongga bu-mi, akan ditemukan fosil senyawa-senyawa
organik. Fosil-fosil senyawa inilah yang ditentukan strukturnya menggunaan be-
berapa metoda analisis, sehingga dapat menerangkan asal-usul fosil, bahan
pembentuk, migrasi minyak bumi serta hubungan antara suatu minyak bumi
dengan minyak bumi lain dan hubungan minyak bumi dengan batuan induk
(Nawawi, 1955).
15
2.4 Pengolahan Minyak Bumi
Minyak mentah (Crude oil) yang peroleh dari pengeboran berupa cairan
hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih dahulu. Pengeboran
minyak bumi di Indonesia, terdapat di pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo,
Cirebon), Sumatra (Aceh, Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian
(Papua). Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya (Zuhra,
2003):
1. Pengolahan Pertama
Pada tahapan ini dilakukan “distilasi bertingkat memisahkan fraksi-fraksi
minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Komponen yang titik didihnya lebih
tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya
lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup
yang disebut sangkup gelembung.
2. Pengolahan kedua,
Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat
dengan proses sebagai berikut:
a. Perengkahan (cracking)
b. Ekstrasi
c. Kristalisasi
d. Pembersihan dari kontaminasi
Minyak mentah (cruide oil ) mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon
dengan jumlah atom C-1 hinggga 50, karena titik didih karbon telah meningkat
seiring bertambahnya jumlah atom C dalam molekulnya.Oleh karena itu
pengolahan (pemurnian = refining ) minyak bumi dilakukan melalui distilasi
bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok
(fraksi) dengan titik didih yang mirip.Mula-mula minyak mentah pada suhu
sekitar 400°C, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi.
Komponen yang titik didihnya tinggi akan tetap berupa cairan dan turun
ke bawah,sedangkannyang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke
bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Semakin
ke atas, suhu dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Sehingga setiap kali
16
komponen dengan titik didih lebih tinggi akan mengembun dan terpisah,
sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih
atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak
menara adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang
berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG
(Liquified Petroleum Gas).
2.5 Fraksi-Fraksi Minyak Bumi
Proses pertama dalam pemrosesan minyak bumi adalah fraksionasi dari
minyak mentah menggunakan proses destilasi bertingkat. Adapun hasil yang
diperoleh adalah sebagai berikut (Zuhra, 2003):
Tabel. 2.1 Fraksi-Fraksi dari Minyak Bumi Berdasarkan Titik Didih (ºC)
Jarak Titik
Didih (ºC)
Banyaknya
Atom KarbonNama Kegunaan
Dibawah 30 1 – 4 Fraksi Gas Bahan bakar pemanas
30 – 180 5 – 10 Bensin Bahan bakar mobil
180 – 230 11 – 12 Minyak Tanah Bahan bakar jet
230 – 305 13 – 17 Minyak Gas Bahan bakar diesel,
305 – 405 18 – 25 Minyak Gas Berat Bahan bakar pemanas
Sisa : 1. Minyak bisa menguap : minyak pelumas, lilin, parafin dan vaselin.
2. Bahan yang tidak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi.
a) Fraksi Gas
Gas alam dapat diperoleh secara terpisah maupun bersama-sama dengan
minyak bumi. Gas alam sebagian besar terdiri dari alkana berantai karbon rendah
yaitu antara lain metana, etana, propana, butana, dan iso-butana. Gas alam dapat
digunakan sebagai :
1. Bahan bakar rumah tangga / pabrik
Gas alam merupakan bahan bakar yang paling bersih dan praktis. Tetapi
gas alam mempunyai keburukan yaitu sifatnya tidak berbaur (bila dibandingkan
17
dengan gas dari batubara) sehingga sering terjadi kecelakaan karena bocor. Oleh
karena itu gas ini diberi “bau” yaitu sedikit zat yang berbau sekali.
Propana yang merupakan salah satu fraksi gas biasanya digunakan
sebagai:
Mengelas paduan-paduan tembaga, alumunium, dan magnesium
Mengelas besi tuang
Menyolder dan mengelas solder
Menyemprot logam
Memotong besi dengan gas karbit
Penerangan pantai
Butana dipakai dalam rumah tangga sebagai :
Pemanas ruangan
Penerangan
Butana mempunyai batas meledak yang lebih kecil bila dibandingkan dengan
propana.
2. Karbon Hitam (Carbon Black)
Karbon hitam adalah arang halus yang dibuat dari pembakaran yang tidak
sempurna. Penggunaannya antara lain sebagai :
Bahan dalam pembuatan cat dan tinta cetak
Zat pengisi pada karet terutama dalampembuatan ban-ban mobil dan
sepeda
Karbon hitam dibuat dengan membawa nyala gas bumi yang didinginkan,
arang yang terbentuk kemudian dipisahkan dari bidang ini dan dibagi berdasarkan
kehalusannya. Metana yang mengandung 75% karbon akan menghasilkan 4 atau
4,5 % zat penghitam dan sisanya akan hilang sebagai asap, zat asam arang, dan
sebagainya.
b) Bensin
Komposisi bensin terdiri dari n – heptana dan iso oktana, yaitu sebagai
berikut (Sari, 2006):
18
Bensin dapat dibuat dengan beberapa cara, antara lain :
1. Penyulingan langsung dari minyak bumi, dimana kualitasnya tergantung
pada susunan kimia dari bahan-bahan dasar.
2. Merengkah (Cracking) dari hasil-hasil minyak bumi berat, misalnya minyak
gas dn residu.
3. Sintesis dari zat-zat berkarbon rendah
Bensin dapat dimanfaatkan sebagai :
1. bahan bakar motor
2. bahan ekstraksi, pelarut dan pembersih
3. bahan bakar penerangan dan pemanas
c) Minyak Gas
Minyak gas pada awalnya banyak digunakan sebagai penerangan dalam
gerbong kereta api. Tetapi sekarang sudah tidak pernah dilakukan karena diganti
dengan listrik. Akan tetapi, minyak masih memiliki manfaat lainnya yaitu :
Sebagai bahan bakar untuk motor diesel.
Pesawat-pesawat pemanasan pusat otomatis, biasanya minyak gas tanpa
bagian-bagian residual.
Seperti pada bensin, untuk menaikan bilangan oktan pada minyak gas
maka perlu ditambahkan persenyawaan yang lebih banyak mengandung zat asam.
Untuk memperoleh hasil yang nyata maka persentasenya harus besar yaitu ± 5%
sehingga pemakaian senyawa ini menjadi mahal.
d). Minyak Bakar
Minyak bakar biasanya digunakan sebagai bahan bakar residual dan bahan
bakar sulingan. Bahan bakar residual biasanya diperoleh dengan pengentalan
minyak bumi dan residu minyak tanah.
19
2.6 Mutu Bensin
Bensin adalah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk
kendaraan bermotor roda dua, tiga atau empat. Dewasa ini tersedi tiga jenis
bensin, yaitu premium, pertamax, dan pertamax plus. Ketiganya mempunyai mutu
atau prilaku (perfomance) yang berbeda. Mutu bahan bakar bensin dikaitkan
dengan jumlah ketukan (knocking) yang ditimbulkannya dan dinyatakannya
dengan nilai oktafnya (Zuhra,2003).
Ketukan adalah suatu prilaku yamg kuramg baik dari bahan bakar,yaitu
pembakaran terjadi terlalu dini sebelum piston berada pada posisi yang tepat.
Ketukan menyebabkan mesin mengelitik, mengurangi efisiensi bahan bakar dan
dapat pula merusak mesin. Untuk menentukan nilai oktan, ditetapkan dua jenis
senyawa sebagai pembanding yaitu “isooktana” dan n-haptana . Kedua senyawa
ini adalah dua diantara macam banyak senyawa yang terdapat dalam bensin.
Isooktana menghasilkan ketukan paling sedikit, diberi nilai oktan 100, sedangakan
n-heptana menghasilkan ketukan paling banyak, diberi nilai oktan 0 (nol). Suatu
campuran yang terdiri 80 %isooktana dan 20% n-heptana mempunyai nilai oktan
sebesar (80/100 x 100) + (20/100 x 0) = 80 (Zuhra,2003).
20
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pada uraian yang terdapat dalam makalah ini, dapat
disimpulkan bahwa :
1. Minyak bumi berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang
telah mati yang terkubur selama jutaan tahun.
2. Proses pembentukan minyak bumi dapat terjadi secara Biogenesis
(Organik) dan Abiogenesis (Anorganik)
3. Komposisi minyak bumi terdiri senyawa hidrokarbon dan non-
hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon yaitu hidrokarbon jenuh / parafinik,
Hidrokarbon Jenuh berantai siklik / naphthenik serta senyawa aromatik.
Sedangkan non hidrokarbon yaitu Sulfur, Nitrogen, Oksigen, Organo
Metalik (dalam jumlah kecil) dan garam-garam anorganik.
4. Minyak bumi dapat diolah menjadi bahan bakar seperti bensin, minyak gas
dan minyak bakar.
3.2 Saran
Sebaiknya dalam pemanfaatan minyak bumi dilakukan secara terbatas /
tidak digunakan dalam jumlah yang besar untuk sekali penggunaan. Hal ini
dikarenakan minyak bumi merupakan salah satu sumber daya alam yang tidak
dapat diperbaharui, sehingga jika dimanfaatkan dalam jumlah besar sumber daya
ini dapat dengan cepat habis / hilang.
21
DAFTAR PUSTAKA
Fieser, Louis. F., and Mary Fieser, 1950. Organic Chemistry. Second Edition. D.C
Heatch and Company. Boston.
Giwangkara S., 2007. Komposisi minyak bumi . http : // persembahanku.
wordpress.com. diakses tanggal : 15 April 2011.
Sari, I.R., 2006. Metode Belajar Efektif Kimia : Jawa Tengah. CV Media Karya
Putra.
Nawawi, H., 1955. Minyak Bumi ; dan Hasil Minyak Bumi, Penggalian,
Pengerjaan, dan Pemakaiannya. Penerbit Buku Teknik. Jakarta.
Michael, P., 2004. Kimia Untuk SMA : Jakarta. PT Erlangga.
Zuhra, C.F., 2003. Penyulingan, Pemprosesan dan Penggunaan Minyak Bumi.
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. USU. Sumatera Utara.
22