Hallo, Selamat Datang di Pendidikanmu.com, sebuah web tentang seputar pendidikan secara lengkap dan akurat. Saat ini admin pendidikanmu mau berbincang-bincang berhubungan dengan materi Minyak Bumi? Admin pendidikanmu akan berbincang-bincang secara detail materi ini, antara lain: pengertian, teori, komponen, pengolahan dan proses pembentukan.
Daftar Isi
Pengertian Minyak Bumi
Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – 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. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.
Teori Pembentukan Minyak Bumi
Membahas identifikasi minyak bumi tidak dapat lepas dari bahasan teori pembentukan minyak bumi dan kondisi pembentukannya yang membuat suatu minyak bumi menjadi spesifik dan tidak sama antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya. Berikut ini akan dibahas 2 teori pembentukan minyak bumi, antara lain:
-
Teori Biogenesis (Organik)
Macquir (Prancis, 1758) merupakan orang pertama yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal darri umbuh-tumbuhan. Kemudian M.W Lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukun oleh sarjana lain seperti, Nem Beery, Engler, Bruk, bearl, Hofer. Meeka mengatakan bahwa ”minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yan telah mati berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.”
-
Teori Abiogenesis (Anorganik)
Barthelot (1866) mengemukakan di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tingi akan bersentuhan denagn C02 membentuk asitilena. Kemudian Mendeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi tebentuk akibat adanya pengauh kerja uap pada kabida-karbida logam di dalm bumi.
Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zamn prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan besamaan dengan proses terbentuknya bumi.pernyataan itu berdasar fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir bebeapa planet lain.
Komponen Minyak Bumi
Minyak bumi hasil ekplorasi (pengeboran) masih berupa minyak mentah atau crude oil. Minyak mentah ini mengandung berbagai zat kimia berwujud gas, cair, dan padat. Komponen utama minyak bumi adalah senyawa hidrokarbon, baik alifatik, alisiklik, maupun aromatik.
Kadar unsur karbon dalam minyak bumi dapat mencapai 50%-85%, sedangkan sisanya merupakan campuran unsur hydrogen dan unsur-unsur lain. Misalnya, nitrogen (0-0,5%), belerang (0-6%), dan oksigen (0-3,5%).
-
Senyawa hidokarbon alifatik rantai lurus
Senyawa hidokabon alifatik rantai luus biasa disebut alkana atau normal parafin. Senyawa ini banyak terdapat dalam gas alam dan minyak bumi yang memiliki antai karbon pendek. Contoh: Etana Propana.
-
Senyawa hidrokarbon bentuk siklik
Senyawa hidrokarbon siklik merupakan snyawa hidrokarbon golongan sikloalkana atau sikloparafin. Senyawa hidrokarbon ini memiliki rumus molekul sama dengan alkena., tetapi tidak memiliki ikatan rangkap dua dan membentuk dtruktur cinicin. Dalam minyak bumi, antarmolekul siklik tersebut kadag-kadanag bergabung membentuk suatu molekul yang terdii atas beberapa senyawa siklik.
-
Senyawa Hidrokarbon Alifatik Rantai Bercabang
Senyawa golongan isoalkana atau isoparafin. Jumlah senyawa hidrokarbon ini tidak sebanyak senyawa hidrokarbon alifatik rantai lurus dan senyawa hidrokarbon bentuk siklik.
-
Senyawa Hidrokarbon Aromatik
Senyawa hidrokarbon aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang berbentuk siklik segienam, berikatan rangkap dua selang-seling, dan merupakan senyawa hidrokarbon tak jenuh. Pada umumnya, senyawa hidrokarbon aromatik ini terdapat dalam minyak bumi yang memiliki jumlah atom C besar.
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.
Pengolahan Minyak Bumi
Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumu bor. Minyak mentah yang diperoleh ditampunga dalam kapal tanker atau dialirkan melalui pipa ke stasiun tangki atau ke kilang minyak.
Minyak mentah (crude oil) bebentuk caian kental hitam dan berbau tidak sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan baka maupun keperluan lainnya, tetapi haus diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon denagn jumlah atom C-1 hingga 50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimanaminyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan rentang titik didih tertentu.
Pengolahan minyak bumi dimulai dengan memanaskan minyak mentah pada suhu 400oC, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi dimana akan tejadi pemisahan berdasarkan perbedaan 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.
Sementara itu, semakin ke ats, suhu semakin rendah, sehinga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen yang itik didihnya lebih rendah akan terus naik ke bagian atas yang lebih tinggi. Sehingga komponen yang mencapai puncak menara adalah komponen yang pada suhu kamar beupa gas. Komponen berupa gas tadi disebut gas proteleum. Melalui kompresi dan pendinginan, ga sproteleum dicairkan sehingga diperoleh LPG (Liquid Proteleum Gas)
Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang meliputi proses distilasi, cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.
-
Distilasi
Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut. Meskipun komposisinya kompleks, terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya, yang disebut proses distilasi bertingkat. Destilasi merupakan pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya.
Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi (kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi)
Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing.
Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah).
-
Cracking
Cracking adalah penguraian (pemecahan) molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa yang lebih kecil. Terdapat dua cara proses cracking, yaitu :
- Cara panas (thermal cracking), adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi serta tekanan rendah.
- Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida.
-
Reforming
Reforming adalah pengubahan bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang).
-
Polimerisasi
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.
-
Treating
Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating sebagai berikut :
- Copper sweetening dan doctor treating
- Acid treatment
- Desulfurizing (desulfurisasi)
-
Blending
Bensin merupakan contoh hasil minyak bumi yang banyak digunakan di dunia. Untuk memperoleh kualitas bensin yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya.
Proses Pembentukan Minyak Bumi
Berikut ini terdapat beberapa proses pembentukan minyak bumi, antara lain:
-
Ganggang Hidup di Danau Tawar dan Laut
Ganggang hijau tumbuh di dasar danau dan lautan. Tumbuhan ini mengumpulkan energi dari matahari melalui proses fotosintesis. Asal mula minyak bumi adalah dari ganggang (alga) ini. Tumbuhan ini berjumlah sangat banyak.
-
Ganggang Mati dan Terendap Membentuk Batuan Induk
Ganggang-ganggang yang telah mati akan terendap di dasar cekungan sedimen sehingga membentuk batuan induk yang mengandung karbon organik. Batuan ini bisa terbentuk dari pengendapan di danau, delta, atau dasar laut.
Namun, tidak semua cekungan sedimen akan mengandung minyak bumi atau gas alam. Jika karbon organik pada batuan induk teroksidasi, maka akan menjadi rantai karbon yang tidak bisa diproses lebih lanjut menjadi minyak bumi.
-
Batuan Induk Terkubur
Batuan induk mengendap dan terkubur di bawah batuan lainnya selama jutaan tahun. Salah satu batuan yang mengubur batuan induk adalah batuan reservoiratau batuan sarang. Batuan sarang terdiri dari batu pasir, batu gamping, atau batuan vulkanik yang terdapat ruang berpori di dalamnya. Jika terus menerus tertimbun, maka batuan induk yang mengandung karbon akan terpanaskan.
Semakin dalam terkubur, maka suhunya semakin meningkat. Minyak bumi terbentuk pada suhu 50 sampai 180 derajat Celsius. Namun, tingkat kematangan terbaik berada pada suhu 100 derajat Celsius. Suhu tinggi tersebut akan memasak karbon yang ada menjadi gas.
-
Batuan Induk Bereaksi Dengan Hidrogen
Karbon (batuan induk) terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen sehingga membentuk hidrokarbon. Minyak bumi yang dihasilkan berupa minyak mentah. Minyak bumi mentah memiliki ciri fisik yang berbeda dengan air. Minyak bumi mentah lebih kental dibandingkan air, namun berat jenis minyak bumi mentah lebih kecil dibandingkan air.
Berat jenis yang lebih rendah membuat minyak bumi cenderung akan pergi ke atas. Ketika minyak bumi tertahan oleh batuan yang berbentuk menyerupai mangkuk terbalik, minyak bumi siap ditambang.
Baca Artikel Lainnya:
