MAKALAH KIMIA
MINYAK BUMI
TAHUN AJARAN
2012/2013
MAKALAH KIMIA
MINYAK BUMI
PENYUSUN :
HERI JAYA PRAYOGA (XH)
Kata
pengantar
Bismillahirrohmanirrohim
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena
hanya dengan limpahan rahmatnya penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang
merupakan tugas untuk mata pelajaran TIK. Penyelesaian makalah ini tentu saja
melibatkan banyak pihak, oleh karean itu perkenankanlah penulis menyampaikan
ucapan terima kasih kepada yang terhormat Eva Wardani. Selaku guru mata
pelajaran Kimia, yang masih meluangkan waktunya untuk membimbing penulis
melalui teguran, arahan, dan wejangan sebagai seorang guru beliau membuat
penulis merasa sejuk, sehingga membuahkan pemikiran-pemikiran yang segar.
Kebaikan yang telah diberikan semua pihak,
sangat disadari penulis tidak mungkin membalasnya, hanya kepada Allah SWT
segala dikembalikan, semoga kebaik yang diberikan dapat ganjaran Rahmat serta
Hidayah dan limpahan kasih sayangNya kepada semua pihak yang telah membantu
penyelesaian makalah ini.
Kami berharap semoga makalah yang sederhana
ini bermanfaat sebagai tambahan ilmu sebagi bekal untuk menghadapi masa yang
akan datang.
Alhamdulillahirobbil alamin.
Grobogan, April 2012
Penyusun
Heri jaya Prayoga
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar.....................................................................i
Daftar
Isi...............................................................................ii
BAB
I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Masalah.................................................................1
1.2
Rumusan
Masalah...........................................................................2
1.3
Tujuan
Penulisan makalah.............................................................2
BAB II PEMBAHASAN
MASALAH
2.1 Definisi
Minyak Bumi......................................................................3
2.2
Faktor Pembentukan Minyak Bumi..............................................3
2.3
Proses Terbentuknya Minyak Bumi..............................................4
2.4
Komposisi Minyak Bumi.................................................................7
2.5
Jenis Minyak
Bumi........................................................................10
2.6
Tahapan Pengolahan Minyak Bumi............................................11
2.7
Pemisahan Minyak Bumi..............................................................19
2.8
Industri
Petrokimia.......................................................................23
2.9
Pencemaran
Udara........................................................................32
BAB
III PENUTUP
3.0 Kesimpulan
3.1 Saran
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Perkembangan dunia transportasi
khususnya di indonesia, pada era globalisasi saat ini bertambah pesat. Namun
hal ini kurang didukung dengan sumber energi yang ada. Hal demikian karena
minyak bumi masih dijadikan sebagai sumber energi utama di bumi Indonesia ini,
yang mana jumlahnya terbatas. Inilah yang disebut krisis sumber energi.
Minyak bumi, di indonesia digunakan dalam
segala sektor, sektor transportasi, sektor industri, dan sektor rumah tangga.
Dalam kenyataannya, hal iini memunculkan 2 dampak, yaitu dampak positif dan
dampak negatif. Dampak positif itu tentunya mendatangkan kebaikan bagi kita
selaku umat manusia, sementara dampak negatif itu senantiasa mendatangkan
musibah bagi semua makhluk; manusia, hewan, tumbuhan. Dilihat dari sisi itu
memunculkan pikiran manusia itu makhluk yang egois. Berbagai kerusakan akibat
minyak bumi yang berjalan dalam berbagai sektor, saat ini bermunculan. Saya kelompokan
dalam 4 kelompok.
- Polusi Udara
- Polusi Air
- Polusi Suara
- Kemacetan
Untuk meminimalisir dampak negatif itu , maka
manusia melalui pikiran yang dimilikinya, mereka mengupayakan berbagai solusi
untuk menangani masalah ini. Yang sudah sepantasnya menjadi tugas bagi tiap
khalifah di muka bumi ini.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang penelitian di
atas, maka penulis merumuskan masalah(problem statement) adalah pesatnya
perkembangan alat transportasi indonesia, tidak didukung dengan pengetahuan lingkunganyang
memadai akan hal tersebut.
1.3 Tujuan Penulisan Laporan
- Memunculkan pengetahuan mengenai minyak bumi yang masih menjadi sumber energi utama
- Memotivasi diri sendiri dan khalayak untuk mencari sumber energi lainnya
BAB
II
PEMBAHASAN
MASALAH
Definisi
Minyak bumi/petroleum berasal dari kata petros yang
artinya batu dan oleum yang artinya minyak
Dijuluki juga sebagai emas hitam adalah
cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di
lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi
Faktor Pembentuk Minyak Bumi
- Bebatuan asal (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
- 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.
- 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 650C dan umumnya terurai pada suhu di atas 2600C. Hidrokarbon kebanyakan ditemukan pada suhu moderat, dari 107 ke 1770C.
Proses Terbentuknya Minyak Bumi
Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses
terbentuknya minyak dan gas bumi.
- Pertama adalah teori biogenetic/ teori organik.
- Kedua adalah teori “anorganik”,
- Ketiga adalah teori “duplex” yang merupakan perpaduan dari kedua teori sebelumnya. Teori duplex yang banyak di terima oleh kalangan luas menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati.
Di
perkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal
dari materi nabati. Yang jelas minyak dan gas bumi terdiri dari senyawa
kompleks yang unsur utamanya adalah karbon (C) dan unsur hydrogen (H). secara
sederhana senyawa ini dapat ditulis dengan rumus kimia CXHY,
sehingga sering di sebut sebagai senyawa hidrokarbon.
Pada zaman purba, di darat
dan di laut hidup beraneka ragam binatang dan tumbuh-tumbuhan. Binatang serta
tumbuh-tumbuhan yang mati ataupun punah itu akhirnya tertimbun di bawah endapan
Lumpur. Endapan Lumpur ini kemudian di hanyutkan oleh arus sungai menuju
lautan, bersama bahan organik lainnya dari daratan.
Akibat
pengaruh waktu, temperatur tinggi dan tekanan beban lapisan batuan di atasnya
binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tadi berubah menjadi bintik-bintik dan
gelembung minyak atau gas.
Akibat
pengaruh yang sama, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sedimen. Batuan
lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal
sebagai batuan induk atau soure rock. Selanjutnya minyak dan gas
ini akan bermigrasi menuju tempet yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya
terakumulasi di tempat yang di sebut perangkap (trap).
Suatu perangkap dapat mengandung:
§ Minyak, gas, dan air
§ Minyak dan air
§ Gas dan air
Karena perbedaan berat jenis, apabila
ketiga-tiganya berada dalam suatu perangkap dan berada dalam keadaan stabil, gas
senantiasa berada di atas, minyak di tengah dan air di bagian bawah. Gas yang
terdapat bersama-sama minyak bumi di sebut associated gas sedangkan
yang terdapat sendiri dalam suatu perangkap disebut non-associated
gas.
Dalam proses pembentukan minyak bumi diperlukan
waktu yang masih belum bisa di tentukan sehingga mengenai hal ini masih
terdapat pendapat yang berbeda-beda.
Menurut sumber, 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.
Komposisi Minyak Bumi
Minyak bumi adalah campuran kompleks
hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa – senyawa yang mengandung konstituen
logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga.
.Faktor Yang memengaruhi komposisi minyak
bumi :
- Tergantung pada lokasi
- Umur lapangan minyak
- Kedalaman sumur.
Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung
hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling
rendah 50 %.
Komponen Hidrokarbon
Perbandingan unsur – unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :
Perbandingan unsur – unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :
- 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 :
- golongan parafinik
- golongan naphthenik
- golongan aromatik
- sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.
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).
- 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. - 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.
- 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.
- 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.
Agar dapat diolah menjadi produk-produknya,
minyak bumi dari sumur diangkut ke Kilang menggunakan kapal, pipa, mobil tanki
atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi diolah menjadi produk yang kita
kenal secara fisika berdasarkan trayek titik didihnya (distilasi), dimana gas
berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu (aspal) berada pada dasar kolom
fraksinasi.
Setiap trayek titik didih disebut “Fraksi”,
misal :
0 – 50°C : Gas
50 – 85°C : Gasoline
85 – 105°C : Kerosin
105 – 135°C : Solar
> 135°C : Residu (Umpan proses lebih lanjut)
50 – 85°C : Gasoline
85 – 105°C : Kerosin
105 – 135°C : Solar
> 135°C : Residu (Umpan proses lebih lanjut)
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.
Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya menjadi empat jenis, yaitu :
Parafin
Olefin
Naften
Aromat
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.
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 :
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.
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.
‘Keluarga 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. Pada
umumnya kandungan tersebut dapat dipisahkan dan diidentifikasi, tetapi hanya
untuk keperluan di laboratorium.
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. Begitu juga sebaliknya.
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 :
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).
Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).
Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik
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. Begitu juga sebaliknya.
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 :
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).
Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).
Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik
didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki
hidrokarbon rantai panjang dimana memiliki jumlah atom karbon lebih banyak maka
titik didihnya lebih tinggi.
Jenis Minyak
Bumi
- Berdasarkan Sumur Dan Letak Kedalamannya
- Young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi.
- 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.
Tahapan Pengolahan Minyak Bumi
Pengolahan Minyak
Bumi dengan Distilasi Bertingkat
Minyak bumi ditemukan
bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam
disebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:
· Minyak mentah ringan (light
crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang
dan bersifat encer (viskositas rendah).
· Minyak mentah berat (heavy crude
oil) yang mengandung kadar logam dan belerang
tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.
Minyak mentah
merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan
sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik.
Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan
komponen-komponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya. Proses
ini disebut distilasi bertingkat. Untuk mendapatkan produk akhir
sesuai dengan yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat
perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan pengotor dalam
fraksi, dan pencampuran fraksi.
Distilasi bertingkat
Dalam proses
distilasi bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen
murni, melainkan ke dalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang mempunyai
kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen hidrokarbon
begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang
berdekatan. Proses distilasi bertingkat ini dapat dijelaskan sebagai berikut:
· Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan
uap air bertekanan tinggi sampai suhu ~600oC. Uap minyak mentah yang dihasilkan
kemudian dialirkan ke bagian bawah menara/tanur distilasi.
· Dalam menara distilasi, uap minyak mentah
bergerak ke atas melewati pelat-pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak
lubang yang dilengkapi dengan tutup gelembung (bubble cap) yang memungkinkan
uap lewat.
· Dalam pergerakannya, uap minyak mentah
akan menjadi dingin. Sebagian uap akan mencapai ketinggian di mana uap tersebut
akan terkondensasi membentuk zat cair. Zat cair yang diperoleh dalam suatu
kisaran suhu tertentu ini disebut fraksi.
· Fraksi yang mengandung senyawa-senyawa
dengan titik didih tinggi akan terkondensasi di bagian bawah menara distilasi.
Sedangkan fraksi senyawa-senyawa dengan titik didih rendah akan terkondensasi
di bagian atas menara.
Sebagian fraksi dari
menara distilasi selanjutnya dialirkan ke bagian kilang minyak lainnya untukproses
konversi.
Mengetahui Letak Minyak Bumi
Ada beberapa cara untuk mengetahui dimana
letak minyak bumi berada, diantaranya:
- Observasi geologi
- Survei gravitasi, metode ini mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi.
- Survei magnetik, metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan
Kedua survei ini biasanya dilakukan di
wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin). Dari hasil
pemetaan ini, baru metode seismik umumnya dilakukan.
- Survei seismik, menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alat receivers sebagai pulsa tekanan (oleh hydrophone di daerah perairan) atau sebagai percepatan (oleh geophone di darat). Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan.
Tahapannya
:
- Tahap eksplorasi : untuk menentukan struktur dan stratigrafi endapan dimana sumur nanti akan digali.
- Tahap penilaian dan pengembangan : untuk mengestimasi volume cadangan hidrokarbon dan untuk menyusun rencana pengembangan yang paling baik.
- Pada fase produksi : untuk memonitor kondisi reservoir, seperti menganalisis kontak antar fluida reservoir (gas-minyak-air), distribusi fluida dan perubahan tekanan reservoir.
1. Mengembangkan Reservoir
Langkah :
- Membangun sumur (well-construction), melalui
- Pemboran (drilling)
Rig adalah serangkaian
peralatan khusus yang digunakan untuk membor sumur atau mengakses sumur. Ciri
utama rig adalah adanya menara yang terbuat dari baja yang digunakan untuk
menaik-turunkan pipa-pipa tubular sumur.
Skema rig
Berdasarkan tempatnya, Rig dibagi menjuadi 2 jenis,
yaitu:
- Rig darat (land-rig) :beroperasi di darat
- Rig laut (offshore-rig) :beroperasi di atas permukaan air (laut, sungai, rawa-rawa, danau atau delta sungai)
Contoh. Land rig
Jenis Rig laut :
- Swamp barge : kedalaman air maksimal 7m saja. Sangat umum dipakai di daerah rawa-rawa atau delta sungai.
- Tender barge : mirip swamp barge tetapi di pakai di perairan yang lebih dalam.
- Jackup rig : platform yang dapat mengapung dan mempunyai tiga atau empat “kaki” yang dapat dinaik turunkan. Untuk dapat dioperasikan, semua kakinya harus diturunkan sampai menginjak dasar laut. Terus badan rig akan diangkat sampai di atas permukaan air sehingga bentuknya menjadi semacam platform tetap. Untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain, semua kakinya haruslah dinaikan terlebih dahulu sehingga badan rig mengapung di atas permukaan air. Lalu rig ini ditarik menggunakan beberapa kapal tarik ke lokasi yang dituju. Kedalaman operasi rig jackup adalah dari 5m sampai 200m.
- Drilling jacket : platform struktur baja, umumnya berukuran kecil dan cocok dipakai di laut tenang dan dangkal. Sering dikombinasikan dengan rig jackup atau tender barge.
- Semi-submersible rig : sering hanya disebut “semis” merupakan rig jenis mengapung. Rig ini “diikat” ke dasar laut menggunakan tali mooring dan jangkar agar posisinya tetap di permukaan. Dengan menggunakan thruster, yaitu semacam baling-baling di sekelilingnya, rig semis mampu mengatur posisinya secara dinamis. Rig semis sering digunakan jika lautnya terlalu dalam untuk rig jackup. Karena karakternya yang sangat stabil, rig ini juga popular dipakai di daerah laut berombak besar dan bercuaca buruk.
- Drill ship : prinsipnya menaruh rig di atas sebuah kapal laut. Sangat cocok dipakai di daerah laut dalam. Posisi kapal dikontrol oleh sistem thruster berpengendali komputer. Dapat bergerak sendiri dan daya muatnya yang paling banyak membuatnya sering dipakai di daerah terpencil atau jauh dari darat.
Contoh
drilling jacket
b.
Memasang tubular sumur (casing)
c.
Penyemenan (cementing)
2. Completion(persiapan penggunaan sumur), melalui
- Perforasi (Pelubangan dinding sumur)
- pemasangan seluruh pipa-pipa dan katup produksi beserta asesorinya untuk mengalirkan minyak dan gas ke permukaan
- pemasangan kepala sumur (wellhead atau chrismast tree) di permukaan
- pemasangan berbagai peralatan keselamatan
- pemasangan pompa kalau diperlukan
- Metoda stimulasi
3.
Evaluasi kondisi Sumur dan formasi di dalam sumur (well-evaluation),
melalui
- Logging
Logging adalah teknik untuk mengambil
data-data dari formasi dan lubang sumur dengan menggunakan instrumen khusus.
Pekerjaan yang dapat dilakukan meliputi pengukuran data-data properti
elektrikal (resistivitas dan konduktivitas pada berbagai frekuensi), data
nuklir secara
aktif dan pasif, ukuran lubang sumur, pengambilan sampel fluida formasi,
pengukuran dinding sumur, dsb.
Logging tool (peralatan utama logging,
berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim dan sensor penerima sinyal)
diturunkan ke dalam sumur melalui tali baja berisi kabel listrik ke kedalaman
yang diinginkan. Biasanya pengukuran dilakukan pada saat logging tool ini
ditarik ke atas. Logging tool akan mengirim sesuatu “sinyal” (gelombang suara,
arus listrik, tegangan listrik, medan magnet, partikel nuklir, dsb.) ke dalam
formasi lewat dinding sumur. Sinyal tersebut akan dipantulkan oleh berbagai
macam material di dalam formasi dan juga material dinding sumur. Pantulan
sinyal kemudian ditangkap oleh sensor penerima di dalam logging tool lalu
dikonversi menjadi data digital dan ditransmisikan lewat kabel logging ke unit
di permukaan. Sinyal digital tersebut lalu diolah oleh seperangkat komputer
menjadi berbagai macam grafik dan tabulasi data yang diprint pada continuos
paper yang dinamakan log. Kemudian log tersebut akan diintepretasikan dan
dievaluasi oleh geologis dan ahli geofisika. Hasilnya sangat penting untuk
pengambilan keputusan baik pada saat pemboran ataupun untuk tahap produksi
nanti.
Pemisahan Minyak Bumi
Hasil eksplorasi yang kita dapatkan adalah minyak mentah(crude
oil) yang di dalamnya terkandung berbagai senyawa hidrokarbon baik senyawa
jenuh maupun tak jenuh. Atas dasar
itu dilakukan penyulingan(distilasi) bertingkat. Hal ini dilakukan
karena adany perbedaan titik didih dari masing-masing komponen senyawa
hidrokarbon dalam minyak bumi tersebut. Mulai dari C-1 – C50.
Titik didih meningkat seiring dengan bertambahnya atom C dalam molekulnya.
Kemudian dengan proses disulfurasi(penghilangan belerang) supaya
tidak dihasilkan gas berbahaya seperti SO2.
Hasil penyulingan bertingkat senyawa
hidrokarbon
No
|
Fraksi minyak bumi
|
Jumlah atom C
|
Trayek titik didih/titik lebur (0C)
|
kegunaan
|
1.
|
Gas ringan :
Metana dan Etana
Olefin(alkena)
Propana dan Butena/LPG
|
C1 - C2
C2 - C3
C3 - C4
|
-161 s/d -88
<20
<20
|
Bahan bakar
Alkohol, karet, plastik
Bahan bakar
|
2.
|
Gasoline:
Petroleum eter
Bensin
Nafta
|
C5 - C6
C6 - C8
C8 - C11
|
30 – 60
60 – 100
100 – 200
|
Bahan bakar, pelarut
Bahan bakar, pelarut
Pelarut
|
3.
|
Kerosin/minyak tanah
|
C12 - C16
|
200 – 300
|
Bahan bakar, pelarut
|
4.
|
Solar/minyak diesel
|
C15-C18
|
280 – 380
|
Bahan bakar diesel
|
5.
|
Minyak Pelumas, vaselin
|
C16 – C20
|
300 – 400
|
Pelumas mesin/oli
|
6.
|
Vaselin
|
C18 – C22
|
380
|
Pelumas, farmasi
|
|
7.
|
Lilin parafin
|
C20 – C30
|
tl 50 – 60
|
Lilin, pelapis kedap air
|
8.
|
Kristal lilin
|
C30 – C50
|
tl 80 – 90
|
Plastik
|
|
9.
|
Aspal
|
>C50
|
-
|
Cat, aspal
jalan
|
10.
|
Kokas
|
>C50
|
-
|
Metalrugi,
elektroda
|
Pengolahan Minyak Bumi
- Memanaskan minyak mentah pada suhu sekitar 4000C
- Dialirkan ke dalam menara fraksional, disini akan terjadi pemisahan berdasarkan titik didih
- 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
- Karena semakin ke atas suhu makin rendah, maka setiap kali komponen yang titik didihnya lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah akan terus naik ke bagian yang lebih atas lagi
- Dengan demikian yang mencapai puncak adalah yang titik didihnya terendah yaitu gas petroleum, yang kemudian melalui proses pendinginan dan kompresi akan diperoleh LPG(Liquified Petroleum Gas)
Beberapa Hasil Olahan Minyak Bumi
Bensin(Petrol/Gasolin)
Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang
digunakan oleh kendaraan roda dua, tiga dan empat. Mutu bahan bakar
dikaitkan dengan jumlah ketukan(knocking)yang ditimbulkannya dan
dinyatakan dengan nilai oktan.
Mutu bensin yang baik adalah yang sedikit ketukannya dan
tentunta nilai oktannya juga lebih tinggi.Ketukan adalah perilaku kurang baik dari bahan bakar,
pembakaran yang terjadi terlalu dini sebelum piston berada pada
posisi yang tepat. Berakibat mengurangi efisiensi bahan bakar dan
dapat merusak mesin.
Nilai oktan dapat diketahui dengan membandingkannya dengan
isooktana (yang ketukannya lebih sedikit dan nilai oktan 100)dan
n-heptana(yang ketukannya paling banyak dan diberi nilai oktan 0)
Umumnya, alkana rantai bercabang mempunyai nilai oktan yang
lebih tinggi dibandingkan dengan isomer ratai lurusnya.
Contohnya:n-keksana yang mempunyai nilai oktan 25 :
2,2-dimetilbutana yang bernilai oktan 92
CH3
|
CH3 – CH2 – CH2 –
CH2 – CH2 – CH3 CH3 –
C – CH2 – CH3
n-heksana (nilai oktan = 25) | 2,2-dimetilbutana (nilai
CH3 oktan = 92)
Berdasarkan keterangan sebelumnya disebutkan nilai oktan dapat
diketahui melalui perbandingan n-heptana dan isooktana. Mutu bensin
ditentukan melalui ketukannya. Untuk meningkatkan mutu bensin tidak
hanya ditentukan oleh campuran dua jenis senyawa tadi, tapi juga
ditentukan oleh faktor lain yang dapat mengurangi ketukan, seperti
melalui tahap reforming. Proses ini mengubah rantai
lurus alkana menjadi rantai bercabang dengan cara menambahkan zat
anti ketukan.
Zat anti ketukan itu diantaranya :
- TEL(tetraethyl lead) sejenis timah hitam yang rumus kimianya Pb(C2H5)4 Tiap penambahan 2-3 ml TEL dalam 1 galon bensin dapat menambah nilai oktan bensin sebesar 15 poin. Zat ini akan menghasilkan oksida timbel, yang akan keluar bersama asap kendaraan dan menempel pada mesin. Upaya pencegahan oksida timbel itu menempel pada mesin maka pada bensin tadi ditambahkan lagi C2H4Br2. Sehingga asap kendaraan sekarang berkomposisi timbel bromida PbBr2. Yang cukup berbahaya dalam pencemaran udara, karena dapat merusak otak.
- MTBE(methyl tertiery buthyl eter)
Zat anti ketukan ini jauh lebih aman
Hasil dari penyulingan (distilasi) bertingkat tadi hanya
menghasilkan 6% dari jumlah minyak mentah. Karena kebutuhan yang
meningkat akan bensin maka jumlahnya pun ditingkatkan melalui
proses perengkahan (cracking) yaitu dengan mengkonversikan
fraksi berat(kerosin dan lebih berat lagi) menjadi bensin.
Proses ini melalui pemanasan (thermal cracking) atau dengan
bantuan katalis (catalytic cracking). Katalis menyediakan permukaan
yang panas tempat terjadinya perengkahan.
Misalnya :
C10H22 Ã C8H8 + C2H4
Bensin yang diperoleh melalui perengkahan ini lebih baik dari
hasil penyulingan, sehingga dicampurkan dengan bensin hasil
penyulingan tadi, blending.
Nafta
Mengandung C6 – C10.
Merupakan bahan baku berbagai industri, seperti plastik, serat
sintetis, nilon, karet sintetis, pestisida, detergen, obat-obatan,
kosmetik, dan pelarut.
Gas Alam
Dihasilkan dari sumur-sumur bor. Untuk memudahkan transportasi
gas alam dicairkan yang disebut LNG (liquified Natural Gas).
Gas alam digunakan sebagai bahan bakar (industri, rumah tangga,
ataupun pemanas ruangan pada musim dingin)
Selain itu gas alam juga berfungsi sebagai sumber hidrogen.
Industri Petrokimia
Pada tahun 1920-an produk petrokimia berhasil dibuat untuk
pertamakalinya dari gas kilang atau gas propelina, maka pembuatan
sebagian besar produk kimia organik telah mampu disubstitusikan
pembuatannya dengan jalur proses petrokimia. Dalam masa perang
dunia ke II antara tahun 193-19945, perkembangan industri
petrokimia dipacu oleh kebutuhan - kebutuhan material untuk perang
dalam jumlah besar dan waktu singkat, sehingga pada waktu itu di
Amerika Serikat oleh “Du Pont Company” (perusahaan minyak)
dikembangkan pembuatan karet sintetik dan bahan kimia dari gas
kilang.
Industri petrokimia dalam perkembangannya dapat dibagi 2
kelompok besar, yaitu :
1. Upstream
Petrochemical Industry, yaitu industri yang
menghasilkan produk petrokimia yang masih berupa produkdasar dan
setengah jadi ( masih merupakan bahan baku produk jadi ).
2. Downstream
Petrochemical Industry, yaitu industri yang
menghasilkan produk petrokimia yang sudah berupa produk akhir dan
produk jadi.
Proses pembuatan produk petrokimia yang lebih ekonomis
ditempuh dengan tiga jalur, yaitu :
1. Jalur gas sintetik,yaitu
dengan pembentukan gas CO dan H2 dari bahan baku gas methane
atau CH4. Jalur ini digunakan oleh industri pupuk,
karet, ban, perekat, cat, plastik, tekstil dll.
2. Jalur olefin,
yaitu dengan pembentukan gas olefin (gas etilen, propilena, dan
butena). Jalur ini digunakan oleh industri farmasi, pipa plastik
(PVC), resin, furniture dl l.
3. Jalur aromatik, yaitu
dengan pembentukan fraksi - fraksi aromatik seperti benzene,
toluen, dan xilena. Jalur ini digunakan oleh industri detergen,
sabun, pestisida, parfum, serat nilon ldl.
Limbah Industri Petrokimia
Ketiga jenis
limbah pencemar akibat industri petrokimia tersebut adalah :
1. Llimbah
gas, yaitu gas- gas buangan proses, seperti gas CO, CO2, H2S,SOX,
NOX, dan partikel - partikel lain.
2. Limbah
cair, yaitu air buangan atau air yang berbentuk larutan buangan
prose s.
3. Limbah
padat, yaitu limbah padat buangan atau yang berbentuk larutan
buangan proses, seperti plastik - plastik, logam berat dan katalis
buangan proses ( seperti : Pb, Hg, Cd, Fe, Cu, Zn, dll ), garam -
garam anorganik yang terbuang dan lumpur organik padat.
Limbah yang
dihasilkan oleh industri petrokimia, biasanya tanpa diolah langsung
dibuang ke lingkungan, hal ini akan menyebabkan pencemaran
lingkungan yang berbahaya .
Dampak negatif yang ditimbulkan oleh limbah petrokimia, adalah
1. Efek rumah kaca
Efek rumah kaca yang disebabkan
oleh gas -gas buang CO2, CH4 dan N2O.
- Gas buang CO2 dihasilkan dari industri
yang menghasilkan amonia untuk pembuatan pupuk urea .
Amonia diperoleh dari pembakaran gas methane dengan steam.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai
berikut : CH4 + O2 + 2H2O + N2 2CO2 +
4NH3 ( amonia ).
- Gas N2O berasal dari industri asam
nitrat, untuk membuat pupuk amonium nitrat.
Pengaruh efek rumah kaca terhadap tumbuhan dan mikroorganisme
atau biomassa adalah terganggunya proses fotosintesis, karena
rantai makanan gas CO2 dari sinar matahari dan H2O dalam tanah
diubah oleh tumbuhan menjadi karbohidrat sebagai sumber energi,
apabila proses fotosintesis terganggu akhirnya tumbuhan banyak yang
mati, karena kehilangan energi dan mikroorganisme tanah tidak dapat
menguraikan organisme yang telah mati menjadi sumber mineral yang
siap diserap oleh tumbuhan. Selain itu, banyak hewan herbivora yang
mati karena kehilangan sumber makanannya yaitu karbohidrat yang
dapat diubah menjadi protein.
2. Hujan asam
Hujan Asam, yaitu air hujan yang
terkontaminasi SOX dan NOX menjadi hujan yang mengandung
H2SO4 dan HNO3 sehingga
pHnya menjadi sekitar 3. Hujan normal mempunyai derajat keasaman sekitar 5,6. Hujan asam
ini akan mengakibatkan tanah menjadi tidak subur karena
kehilangan 3 nutriennya. Perairan yang terkena hujan asam
menjadi perairan yang mati atau tidak menghasilkan ikan. Sumber gas
SOX berasal dari pembakaran batubara untuk menghasilkan gas
hidrokarbon (seperti methane ) untuk bahan baku amonia. Sedangkan
gas NOX berasal dari industri penghasil asam nitrat untuk
pembuatan pupuk amonium nitrat.
3. Air laut tercemar oleh logam berat
Air laut tercemar oleh logam - logam berat dari buangan industri petrokimia. Sifat fsiik air ini meliputi
temperatur, warna, kekeruhan, salinitas ( kandungan garam ),
derajat keasaman ( pH ), dan muatan padatan tersuspensi. Semua
sifat fisik ini merupakan salah satu faktor lingkungan yang dapat
mempengaruhi sifat fisik dan kimia perairan. Apabila buangan
industri petrokimia mengandung logam berat seperti Pb, Hg, Ca, Mg,
Fe, Cd, dan Mn dalam konsentrasi yang tinggi (1,3- 7 ppm), maka ekosistem
laut tercemar dan banyak ikan - ikan yang terakumulasi logam berat
( standar Hg dalam ikan 0,5 ppm ). Apabila air laut yang tercemar
digunakan untuk keperluan irigasi di perkotaan dan desa maka air
tanah yang berfungsi untuk keperluan rumah tangga sehari hari akan
terkontaminasi logam berat. Logam berat yang berasal dari buangan
industri pertokimia juga dapat mencemari tanah. Logam berat itu
adalah Cd, Cu, Pb, Zn, Mn, dan Ni. Sebenarnya tanah mengandung
logam berat dalam jumlah yang sedikit ( disebut unsur hara mikro )
yang berasal dari mineral-mineral dalam bahan induk tanah dan
berasal dari bahan organik. Apabila logam berat tersebut dibuang
dalam konsentrasi yang besar ke
tanah, maka akan menyebabkan tanaman yang tumbuh diatas tanah akan
keracunan logam berat.
4. Polusi udara
Polusi udara yang disebabkan industri petrokimia, juga dapat menyebabkan penyakit kanker paru-paru. Kasus ini
pernah diselidiki di Taiwan yang menyebabkan kematian pada wanita
karena kanker paru - paru dari tahun 1990 - 1994. Data tentang
kematian akibat kanker paru- paru diperoleh dari Bureau of
Vital Statisctic Departemen Kesehatan Taiwan. Dari
penelitian yang telah dilakukan, secara statistik diperoleh tingkat
significant probabilitas < 0,05 (tingkat kepercayaan 95%).Hal
ini menunjukan bahwa pengaruh pencemaran udara akibat kegiatan
industri petrokimia memang menyebakan kanker paru - paru pada
wanita. Proporsi sampel diambil dari total penduduk kota Taiwan
yang bekerja di industri petrokimia, dalam hal ini wanita.
5. Kebisingan.
Kebisingan, disebabkan
akibat bunyi mesin - mesin pembangkit listrik, pompa, kompresor ,
dan sebagainya yang memerlukan energi besar. Apabila nilai ambang
batas kebisingan telah terlewati, maka akan menimbulkan gangguan
kesehatan pada pekerja atau penduduk setempat. Bahkan mengusik
satwa-satwa yang hidup disekitar proyek. Sejak tahun 1979 di Jerman
dilakukan penelitian tentang kebisingan yang ditimbulkan oleh
industri petrokimia dan penyulingan minyak. Dari hasil yang
diperoleh, ternyata masalah kebisingan sangat menggangu pekerjaan
para karyawan pabrik dan data yang diperoleh digunakan untuk
perkiraan tahun 1991. Dari penelitian tersebut dipe-r oleh jarak
yang ideal untuk tempat tinggal dari suara kebisingan adalah 1.500
m dari sumber keb- isingan dalam hal ini adalah industri
petrokimia. ( kasus di North Rhine, Jerman ). Selain itu,
penyebaran kebisingan dipengaruhi oleh sejumlah faktor fisik yang
mengakibatkan penerusan dan pengurangan kebisingan. Antara lain adalah meteorologi, suhu, dan karakteristik permukaan
tanah yang mengabsorbsi atau meneruskan suara.
Teknologi Pengolahan Limbah atau Buangan Industri Petrokimia
1. Thermal Technologies, suatu metode yang menggunakan temperatur tinggi antara 800F-
40000F untuk memecah atau merubah limbah menjadi bentuk sederhana
dan tidak beracun. Metode ini sudah diterapkan di dalam industri
petrokimia dan berhasil dengan baik, antara lain meliputi :
a. Liquid injection incinerator (pembakaran). Limbah cair dan gas
dibakar di dalam suatu dapur dengan dua tahap. Tahap pertama,
limbah dibakar dengan udara di dalam pembakar ksilon. Tahap kedua
gas alam ditambahkan ke dalam proses pembakaran dengan udara.
Sehingga akan dihasilkan abu anorganik yang stabil dan gas buang (
gas ini dapat dipakai kembali sebagai sumber energi untuk
menghasilkan kalor untuk proses pembakaran ).
b. Rotary kiln. Limbah ( gas, cair, dan lumpur ) dibakar dengan oksigen di
dalam reaktor, berupa silinder yang berputar secara horizontal.
Umpan dan pemanas masuk silinder berlawanan arah. Hasil berupa gas
dan arang.
c. Absorption (penjerapan) dengan garam sitrat.
Uap panas dipompakan ke dalam kolom absorber, sehingga gas pencemar
( gas SO2 ) akan terserap dan bereaksi dengan garam
sitrat , dan terbentuk garam sulfat dan asam sitrat sebagai hasil
samping yang tidak menimbulkan masalah pencemaran lingkungan lagi.
d. Sistem Pembakaran Plasma. Metode ini menggunakan temparatur yang tinggi 9.0000F-
27.0000F. Sistem plasma dioperasikan dengan mengalirkan
listrik pada electroda yang terletak di dalam reaktor. Limbah
dibakar di dalam dapur reaktor sehingga terbentuk senyawa yang
memiliki rantai karbon pendek atau sederhana seperti CO2, air
dan sisa gas. Proses pembakaran plasma, mempunyai punyai efisiensi
kerja 99,9999 %, sehingga limbah yang dibuang aman terhadap
lingkungan .
e. Pirolisis. Metode ini adalah proses
dekomposisi limbah pada suhu tinggi, dengan pembakaran menggunakan
oksigen. Keuntungan dari metode ini adalah produk yang dihasilkan
senyawa inorganik yang tidak mudah menguap dan residu yang tidak
larut. Proses ini menggunakan penyinaran sinar photon dan pemanasan
eksotermik untuk mengubah limbah buang. Limbah diumpankan ke dalam
reaktor, dan dilakukan penyinaran oleh photon generator. Penyinaran
dilakukan untuk memecah rantai karbon panjang ( seperti senyawa
polychlorinated biphenils ) menjadi rantai pendek. Hasil yang
didapat berupa gas yang dipakai kembali untuk pembangkit panas
dalam proses. Hasil berupa arang yang tidak berbahaya. Pada
umumnya, penggunaan teknologi thermal ini sangat mengunutngkan, karena
hasil yang diperoleh gas-gas panas dapat dipakai kembali untuk
energi panas dalam proses pembakaran limbah. Teknologi ini sangat
efisien, karena limbah terbuang relatif sedikit dan tidak berbahaya
2. Metode Pengukuran
kualitas / biodegradasi air limbah dengan menggunakan
sistem ozon dan BAC ( Biological Activated Carbon).
Proses biodegradasi merupakan proses penguraian bahan organic dalam
limbah oleh aktivitas mikroba. Metode ini bertujuan untuk
mengurangi kandungan bahan organik dalam limbah dengan menggunakan
ozon dan BAC. Limbah cair berupa phenol, asam benzoat, amino
benzoat dan buangan cair diidentifikasi kandungan acrylonitrile (
bahan kimia beracun). Proses ini menggunakan ozon (O3) untuk
membunuh bakteri pathogen ( bakteri yang menyebabkan penyakit) dan
karbon aktif sebagai penyerap. Aliran udara dikontrol pada120- 150
L permenit dan dapat mengurangi kadar COD ( banyaknya oksigen untuk
mengoksidasi secara kimia semua bahan organik yang ada ) limbah
cair sampai 85 - 95 %. Sehingga limbah langsung dibuang tanpa
menimbulkan pencemaran. ( Chi kang et. al. 2001 )
3. The U.S.
Environmental Protection Agency ( EPA )
menetapkan empat karakteristik limbah menjadi berbahaya (limbah B3)
bagi lingkungan, yaitu :
a. Mudah terbakar.
Limbah mudah terbakar apabila berdekatan dengan api, gesekan atau
sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar. Apabila telah
nyala akan terus terbakar hebat dalam waktu yang lama.
b. Reaktif. Limbah yang
bersifat reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena
melepas oksigen atau racun yang tidak stabil dalam suhu yang tinggi
.
c. Korosif. Limbah yang
menyebabkan iritasi pada kulit atau mengkorosikan baja. Untuk
limbah bersifat asam pH < 2 dan basa pH > 12.
d. Beracun .
Adalah limbah yang mengandung racun berbahaya bagi manusia dan
lingkungan . Dari standar yang telah ditetapkan, oleh EPA maka
dapat diketahui sifa-t sifat dari limbah yang berbahaya bagi
lingkungan.
Pencegahan pencemaran Limbah Industri Petrokimia
Dapat melalui,
a. Penyempurnaan metode proses serta peralatan yang dipakai.
b. Menjaga kebersihan dari tumpahan atau ceceran bahan kimia .
c. Menambah unit pemanfaatan
hasil samping dan penggunaan kembali air buangan proses .
d. Sebaiknya setiap industri
petrokimia dilengkapi dengan unit pengolahan air limbah, serta
unit- unit
Pencemaran Udara
Menurut kbbi, pencemaran adalah proses, cara, perbuatan
mencemari atau mencemarkan; pengotoran: ~ udara; ~
lingkungan.
Pencemaran udara adalah pengotoran udara akibat masuknya
bahan/zat asing, energi, dan komponen lainnya ke dalam udara.
Datat dikatakan juga pencemaran diakibatkan oleh meningkatnya
kadar sejumlah gas di udara dalam jumlah berlebihan.
Komposisi Udara bersih Kering
No
|
Komponen
Udara
|
Persentase
|
||
1.
|
Nitrogen
|
78,9
|
||
2.
|
Oksigen
|
21,94
|
||
3.
|
Argon
|
0,93
|
||
4.
|
Karbon Dioksida
|
0,032
|
||
Pencemaran mengubah persentase keadaan
normal. Hal ini menggaggu kehidupan makhlik hidup.
Pencemaran udara berdasarkan wujud, dibagi
menjadi 2, yaitu:
1. Pencemaran
Udara menurut Wujud Fisik
Pencemarnya dibagi 2 kelompok yaitu:
1. Gas/Uap
2. Partikel
Partikel adalah benda-benda padat/cair
yang ukuran demikian kecilnya untuk memungkinkan melayang di
udara. Bentuk-bentuk khusus dari partikel dalam hubungannya
dengan pencemran udara dibedakan atas:
- Aerosol(smoke, fog, mist,dll)
- Debu (dust)
- Droplet
- Fly ash
- Fume
Partikel
Secara umum dengan istilah partikel
diartikan sebagai tiap benda padat atau cair yang “terkecilkan”
dari suatu masa melalui suatu proses dispersi dalam media gas(gasseous
state)/udara dengan hampir tidak memiliki kecepatan jatuh.
Ditinjau dari sudut ukurannya, memiliki ukuran mikroskopis.
Sekalipun mempunyai massa, tetapi karena kecilnya, hampir tidak
memiliki kecepatan jatuh (a very low of velocity)sehingga
memungkinkan massa ini mempunyai stabilitas yang cukup sebagai
“suspensi” di dalam media gas/udara. Sering dipergunakan salah
kaprah yang mempersamakan istilah partikel itu dengan aerosol di
dalam pencemaran udara. Namun kedua istilah ini masih terdapat
perbedaan.
Mist (kabut)
Mist adalah partikel cair yang berada
dalam suspensi udara yang terjadi karena kondensasi uap, atau
otomatisasi cairan ke tingkat dispersi. Otomatisasi ini terjadi
pada penyemprotan, pembuihan, dll. Besarnya partikel ini masih
cukup besar, hanya tidak dapat dilihat dengan mata bias tanpa
bantuan visual aid. Dalam buku Air Polution (Henry C Penkins)
didefinisikan sebagai ‘low concntration dispersion of liquid
particles of large size’
Fog (Kabut yang Padat/Tebal)
Fog adalah idem dengan mist, tetapi masih
bisa dilihat dengan mata sekalipun tanpa visual aid
Smoke (Asap)
Smoke adalah partikel karbon (padat) yang
terjadi dari pembakartan yang tidak lengkap (incomplete
combustion) pada sumber-sumber pembakaran yang mnenggunakan
bahan bakar hidrokarbon dengan ukuran partikel kurang dari 5
mikron.
Dust (Debu)
Debu adalah partikel benda padat yang
terjadi karena proses mekanis (pemecahan dan reduksi) terhadap
masa padat, di mana ia masih dipengaruhi gravitasi.
Fume
Fume adalah partikel padat yang terjadi
karena kondensasi dari penguapan logam-logam cair yang kemudian
disertai secara langsung oleh suatu oksidasi di udara. Biasanya
terjadi pada pabrik-pabrik pengecoran dan peleburan logam
2. Pencemaran Udara menurut Wujud Kimia
Pencemarannya
di bagi 2, yaitu :
- Partikel/debu
- Partikel/debu mineral
- Tidak Larut dalam air
Adalah
partikel/debu mineral yang sama sekali tidak dapat dilarutkan
dalam zat pelarut, baik asam, basa maupun zat pelarut organik
Contoh : Silika Dan Asbes
·
Larut dalam
air
Adalah
partikel/debu mineral yang masih dapat larut diantara
bahan-bahan pelarut asam, basa, maupun organik
- Partikel/debu organis
Adalah partikel/debu debu yang tersusun
dari komponen-komponen utama hidrokarbon, di mana 2 golongan ini
mempunyai 2 kemungkinan terhadap sifat kelarutannya. Yaitu yang
larut dalam air (contoh zat : gula); dan yang larut dalam bahan
pelarut organik pula (contoh : debu-debu plastik
2. Gas/uap
- Larut dalam air
Contoh : oksigen larut dalam air)
- Tidak larut dalam air
- Tidak larut tapi bereaksi dengan salahsatu komponen dalam air
- Reaksinya dengan salahsatu komponen dalam air adalah lambat sekali serta masih mapu dapat larut sedikit sekali
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Minyak bumi yang terbentuk berasal dari fosil yang
mengalami pengendapan Berjuta-juta tahun lalu. Kemudian dilakukan
pengeboran dan diproses / dengan proses destilsi hingga
menghasilkan minyak bumi. Adapun mutu bensin yang baik itu yang
tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.
3.2 Saran
Oleh karena minyak bumi itu proses pembentukannya lama,
maka kita harus berhemat dalam pemanfaatannya, agar minyak bumi
itu tidak cepat habis. Dan penggunaan bensin / bahan bakar
haruslah yang tidak berdampak negatif terhadap lingkungan alam
sekitarnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar