Rabu, 02 Februari 2011

MAKALAH MINYAK BUMI

BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang mati.
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.
Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah:
  • Dapat mengetahui serta mendalami pengetahuan penulis terkait minyak bumi.
  • Dapat mengetahui manfaat serta kegunaan minyak bumi bagi kehidupan manusia.










BAB II
PEMBAHASAN
Pembentukan Minyak Bumi
Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua teori, yaitu:
Teori Anorganik
Teori Anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dan reaksi kalsium karbida, CaC2 (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.
CaCO3 + Alkali → CaC2 + HO → HC = CH → Minyak bumi
Teori Organik
Teori Organik dikemukakan oleh Engker (1911) yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari tumbuhan laut dalam batuan berpori.
Komposisi Minyak Bumi
Komposisi minyak bumi dikelompokkan ke dalam empat kelompok, yaitu:
Hidrokarbon Jenuh (alkana)
  • Dikenal dengan alkana atau parafin
  • Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit
  • Senyawa penyusun diantaranya:
  1. Metana CH4
  2. etana CH3 CH3
  3. propana CH3 CH2 CH3
  4. butana CH3 (CH2)2 CH3
  5. n-heptana CH3 (CH2)5 CH3
  6. iso oktana CH3 – C(CH3)2 CH2 CH (CH3)2
Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)
  • Dikenal dengan alkena
  • Keberadaannya hanya sedikit
  • Senyawa penyusunnya:
  1. Etena, CH2 CH2
  2. Propena, CH2 CH CH3
  3. Butena, CH2 CH CH2 CH3
Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)
  • Dikenal dengan sikloalkana atau naftena
  • Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana
  • Senyawa penyusunnya :
  1. Siklopropana                   3.     Siklopentana
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent1.png?w=510http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent2.png?w=510
  1. Siklobutana                  4.    Siklopheksana
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent3.png?w=510http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent4.png?w=510
Hidrokarbon aromatik
  • Dikenal sebagai seri aromatik
  • Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit
  • Senyawa penyusunannya:
  1. Naftalena                             3.    Benzena
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent5.png?w=510http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent6.png?w=510
  1. Antrasena                            4.     Toluena
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent7.png?w=510http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent8.png?w=510
Senyawa Lain
  • Keberadaannya sangat sedikit sekali
  • Senyawa yang mungkin ada dalam minyak bumi adalah belerang, nitrogen, oksigen dan organo logam (kecil sekali)
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:
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.
Pengolahan kedua,
Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut:
  1. Perengkahan (cracking)
  2. Ekstrasi
  3. Kristalisasi
  4. Pembersihan dari kontaminasi
Bensin
Komposisi bensin terdiri dari n – heptana dan iso oktana, yaitu:
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent9.png?w=510
Zat Aditif Bensin
Tetra Ethyl Leat (TEL)
  • Rumus molekul Pb (C2H5)4
  • Rumus struktur
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent10.png?w=510
Ethyl Tertier Butil Eter (ETBE)
  • Rumus molekul CH3 O C(CH3)3Tersier Amil Metil Eter (TAME)
  • Rumus molekul CH3 O C(CH3)2 C2H5Metir Tersier Buthil Eter (MTBE)
  • Rumus molekul CH3 O C(CH3)3
Petrokimia
Minyak bumi selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan atau produk yang terbuat dari bahan dasarnya minyak dan gas bumi disebut petrokimia. Bahan-bahan petrokimia dapat digolongkan: plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat dan vitamin.
Bahan Dasar Petrokimia
Proses petrokimia umumnya melalui tiga tahapan, yaitu:
  1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia
  2. Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara, dan
  3. Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat dimanfaatkan.
Hampir semua produk petrokimia berasal dari tiga jenis bahan dasar yaitu:
  1. Olefin (alkena-alkena)
Olefin yang terpenting adalah etena (etilina), propena (propilena), butena (butilena) dan butadiena.
CH2 = CH2 CH2 = CH – CH3
Etilena                       propilena
CH3 – CH = CH – CH3 CH2 = CH – CH = CH2
Butilena                                    butadiena
  1. Aromatika (benzena dan turunannya)
Aromatika yang terpenting adalah benzena (C6H6), totuena (C6H5CH3) dan xilena (C6H4 (CH3)2
  1. Gas Sintesis
Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H2). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut stean reforming atau oksidasi parsial.
Reaksi stean reforming :    CH4(g) + H2O → CO(g) + 3H2(g)
Reaksi oksidasi parsial :    2CH4(g) + O2 → 2CO(g) + 4H2(g)
Petrokimia dari Olefin
Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar etilena:
  1. Polietilena
Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi yang digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus/sampah.
  1. PVC
PVC adalah polivinilkiorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa (pralon).
  1. Etanol
Etanol adalah bahan yang sehari-hari kita kenal sebagai alkohol yang digunakan untuk bahan bakar atau bahan antar produk lain.
Alkohol dibuat dari etilena:
CH2 = CH2 + H2O → CH3 – CH2OH
  1. Etilen glikol atau Glikol
Glikol digunakan sebagai bahan anti beku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent11.png?w=510
Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar propilena.
  1. Polipropilena
Plastik polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Jenis plastik polipropilena sering digunakan untuk karung plastik dan tali plastik.
  1. Gliserol
Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan dan bahan untuk membuat bahan peledak (nitrogliserin)
  1. Isopropil alkohol
Zat ini digunakan sebagai bahan utama untuk produk petrokimia lainnya seperti aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan kutek)
Petrokimia yang pembuatannya menggunakan bahan dasar butadiene adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadilena-rubber) dan nylon -6,6, sedangkan yang menggunakan bahan dasar isobutilena adalah MTBE (metil tertiary butyl eter)
http://amboinas.files.wordpress.com/2010/02/060509_1150_makalahtent12.png?w=510 
Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga 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 :
  • 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).
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), 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.
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.
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)
Petrokimia dari Aromatik
Bahan dasar aromatik yang terpenting adalah benzena, toluena, dan xilena (BTX). Bahan dasar benzena umumnya diubah menjadi stirena, kumena dan sikloheksana
  1. Stirena digunakan untuk membuat karet sinetik
  2. Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk membuat perekat
  3. Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon
  4. Benzena digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen. Bahan dasar untuk toluena dan xilena untuk membuat bahan peledak (TNT), asam tereftalat (bahan pembuat serat).
Petrokimia dan gas-sinetik
Gas sinetik merupakan campuran dari karbon monoksida dan hidrogen. Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut:
  1. Amonia (NH3)
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia digunakan untuk membuat pupuk [CO(NH2)2] urea, [(NH4)2SO4]; pupuk ZA dan (NH4NO3); amonium nitrat.
  1. Urea [CO(NH2)2]
CO2(g) + 2NH3(g) → NH2COH4(S)
NH2CONH4(S) → CO(NH2)2(S) + H2O(g)
  1. Metanol (CH3OH)
CO(g) + 2H3(g) → CH3OH(g)
Sebagian besar metanol diubah menjadi formal-dehida dan sebagian digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.
  1. Formal dehida (HCHO)
CH3OH(g) → HCHO(g) + H2(g)
Formal dehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan mengawetkan preparat biologi.
Bagaimana caranya menemukan minyak bumi?
  • Ada berbagai macam cara: observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan.
  • 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.
Aplikasi metode seismik:
  • 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.
  • Setelah mengevaluasi reservoir, selanjutnya tahap mengembangkan reservoir. Yang pertama dilakukan adalah membangun sumur (well-construction) meliputi pemboran (drilling), memasang tubular sumur (casing) dan penyemenan (cementing). Lalu proses completion untuk membuat sumur siap digunakan. Proses ini meliputi perforasi yaitu 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, dsb. Jika dibutuhkan, metode stimulasi juga dilakukan dalam fase ini. Selanjutnya well-evaluation untuk mengevaluasi kondisi sumur dan formasi di dalam sumur. Teknik yang paling umum dinamakan logging yang dapat dilakukan pada saat sumur masih dibor ataupun sumurnya sudah jadi.












BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Proses pembentukan minyak bumi yaitu berasal dari reaksi kalsium karbida, CaC2 (dari reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.
Minyak bumi selain bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari yang disebut petrokimia.
DAFTAR PUSTAKA
Ika Ratna Sari, S.Pd. 2006. Metode Belajar Efektif Kimia : Jawa Tengah. CV Media Karya Putra.
Purba Michael. 2004. Kimia Untuk SMA : Jakarta. PT Erlangga.





Semoga dapat bermanfaat yaaah...  maaf  bila ada kekurangan informasi dalam penulisan blog ini

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar