Perkembangan Teknology Oil and Gas

Apakah Minyak Bumi itu ?

Dalam kehidupan sehari-hari manusia sering menggunakan sumber energi sebagai bahan bakar di antaranya: batu bara, bensin, minyak tanah, minyak diesel, solar LPG, lilin dsb. Bahan-bahan tersebut diperoleh dari minyak bumi.

Berdasarkan teori, minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan jasad renik (mikroorganisme) yang terkubur di bawah tanah sejak berjuta-juta tahun yang lalu. Dimana dua ratus juta yang lalu bumi lebih panas dibandingkan sekarang. Laut yang didiami jasad renik berkulit keras sangat banyak jumlahnya jika jasad renik itu mati, kemudian membusuk sehingga jumlahnya makin lama makin menumpuk, kemudian tertutup oleh sedimen, endapan dari sungai, atau batuan-batuan yang berasal dari pergeseran bumi. Di sini kemudian terjadi pembusukan oleh bakteri anaerob, dan akibat pada tekanan tinggi sedimen, maka setelah berjuta-juta tahun terbentuklah minyak bumi dan gas alam tersebut.

Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digunakan pada sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (anrenewable). Pada umumnya minyak bumi tampak hitam legam, pekat serta kurang menarik seperti pada contoh ini. Minyak bumi baru dapat digunakan sebagai bahan bakar minyak (BBM) maupun sebagai produk-produk lain setelah melalui proses pengolahan

Pada umunya minyak bumi terperangkap dalam bebatuan yang tidak berpori dalam pergerakannya ke atas . Hal ini menjelaskan mengapa minyak bumi juga di sebut Petroleum . (Petroleum berasal dari bahasa Latin ‘petrus’ artinya batu dan ‘oleum’ artinya minyak). Untuk memperoleh minyak bumi atau petroleum ini, dilakukan pengeboran

   

2.1.   Komponen apa saja yang ada pada minyak bumi

Komponen minyak bumi (minyak mentah) antara lain 84% Karbon, 14% Hidrogen, 1-3% Belerang, Perkembangan Peradaban Manusia Setelah Ditemukan Minyak Bumi. Bumi terbentuk sekitar 5 milyar tahun yang lalu dan merupakan bagian dari proses terjadinya alam semesta. keadaan permukaan bumi 600 juta tahun yang lalu ketika mulai ada bentuk bentuk kehidupan berupa binatang dan tumbuh – tumbuhan bersel tunggal.

Pada masa mesozoikum (200 juta) tahun yang lalu Reptilia raksasa seperti Dinosaurus mulai terdapat di permukaan bumi pada masa paleoson ( 69 juta tahun yang lalu ) menyusul seperti Badak Raksasa, Ikan Paus dan Gajah Raksasa berkembang dengan pesat. Pada masa Pleistosan Manusia purba menyusul sebagai penghuni Permukaan bumi dengan menggunakan perkakas berburu yang Primitive dan menghuni gua – gua dan gubuk – gubuk sederhana Dalam cara hidup demikian , hanya yang terkuat akan mampu bertahan.

Pada zaman sebelum masehi peradaban manusia mulai Berkembang. Piramida – Piramida , benteng – benteng serta perumahan mulai Dibangun Minyak bumi yang merembes ke permukaan tanah di gunakan untuk penerangan sebagai obat dan juga sebagai penolak bala. Revolusi pada abad ke 19 di mungkinkan karena batubara dan tenaga listrik yang berasal dari tenaga air mulai dimanfaatkan sebagai sumber energy.  Setelah Kolonel Drake menemukan minyak untuk pertama kalinya di Pennsylvania, USA. Pada tahun 1859 , seluruh dunia dilanda demam pencarian minyak.

Pada tahun 1885 Ziklker berhasil menemukan minyak di Telaga Said Sumatera Utara. Sejak di temukannya , minyak bumi mulai memegang peranan utama sebagai sumber energi dalam mempercepat perkembangan Industrialisasi dan transportasi yang mengantar dunia pada kehidupan Modern. Sejarah mencatat bahwa minyak dan Gas bumi sebagai sumber daya energi merupakan pendukung utama atas keberhasilan manusia untuk mencapai suatu taraf kehidupan modern dengan segala kenyamanan dan kemewahannya. Di seluruh dunia minyak berperan dalam menerangi rumah – rumah, melumasi mesin – mesin, menggerakkan kendaraan – kendaraan serta tidak ternilai kegunaannya dalam bidang kesenian , manufaktur dan Kehidupan sehari – hari. Selain sebagai sumber energi minyak dan gas bumi memiliki nilai tambah dan masih tetap berperan penting dalam mendukung peradaban manusia Di masa yang akan datang . Bila penggunaan minyak dan gas bumi pada khususnya serta sumber daya energi lainnya pada umumnya dilakukan secara bertanggung jawab maka kita akan dapat tetap menikmati lingkungan yang aman , nyaman dan menyenangkan. Minyak dan gas bumi sebagai sumber daya energi yang tidak terbarukan Perlu di hemat dan di versifikasikan energi perlu di galakkan Pengusahaan dan pemanfaatan minyak serta sumber daya energi lainnya secara tidak bertanggung jawab dan pembuangan Limbah secara sembarangan , akan mengakibatkan pencemaran yang merupakan awal malapetaka yang dasyat, berupa musnahnya semua bentuk kehidupan dari permukaan bumi. Apabila sekarang kita tidak dapat menggunakan lagi , maka kita akan mengalami kemunduran satu siklus peradaban.

2.2.   Bagaimana para ahli menemukan lokasi minyak bumi

Awalnya, para ahli menggunakan petunjuk di permukaan bumi. Minyak bumi biasanya di temukan di   bawah permukaan yang berbentuk kubah. Lokasi bias di darat yang dulunya lautan dan di Lepas Pantai. Mereka kemudian melalukan survey seismic untuk menentukan struktur batuan di bawah permukaan tersebut . Selanjutnya , mereka melalukan pengeboran kecil untuk menentukan ada tidaknya minyak. Jika ada, maka di lakukan beberapa pengeboran untuk memperkirakan apakah jumlah minyak bumi tersebut ekonomis untuk di ambil atau tidak .

Pengeboran untuk mengambil minyak bumi dan gas alam dapat di lakukan dengan dua cara, yaitu :

-        Survei seismic. Para ahli membuat ledakan kesil dipermukaan. Ledakan akan menimbulkan gelombang sentakan , yang akan di pantulkan kembali oleh setiap lapisan bebatuan . Pantulan tersebut di tangkap oleh sensor dan di analisis dengan bantuan di bawah permukaan tersebut.

-      Eksplorasi minyak. Melakukan proses pemboran dan produksi walaupun dengan resiko biaya yang relatip mahal.

•      Memasang jalur pipa dan memompa minyak dan gas alam ke Gathering Station
•           Minyak bumi dan gas alam di bawa ke kilang minyak (refinery) untuk di olah .

2.3.   Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi di temukan bersama sama dengan gas alam. Minyak Bumi yang telah di pisahkan dari gas alam di sebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat di bedakan menjadi :

-          Minyak Mentah Ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah , bewarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).

-          Minyak Mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus di panaskan agar meleleh.

Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, sikloalkana, aromatic, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks , namun terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen – komponennya , yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya. Proses ini di sebut distilasi bertingkat . Selanjutnya untuk mendapatkan produk akhir sesuai yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat perlu diolah lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan perngotor dalam fraksi, dan pencampuran fraksi.

1.       Distilasi Bertingkat.

Dalam proses distilasi bertingkat, minyak mentah tidak di pisahkan menjadi komponen – komponen murni, melainkan ke dalam fraksi – fraksi, yakni kelompok–kelompok yang mempunyai kisaran titik didih tertentu . Hal ini di karenakan jenis komponen hidrokarbon begitu banyak dan isomer – isomer hidrokarbon mempunyai titik didih yang berdekatan.

Proses distilasi bertingkat ini di jelaskan sebagai berikut :

• Minyak mentah dipanaskan dalam boiler menggunakan uap air bertekanan tinggi sampai suhu -600ºC. Uap minyak mentah yang dihasilkan kemudian di alirkan ke bagian bawah menara distilasi.
• Dalam Menara distilasi, uap minyak mentah bergerak ke atas melewati pelat – pelat (tray). Setiap pelat memiliki banyak lubang yang di lengkapi 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 di peroleh 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 terkondensasi di bagian atas menara.

Sebagian fraksi dari menara distilasi selanjutnya di alirkan ke bagian kilang minyak untuk proses konversi. Untuk setip barel minyak mentah, kilang minyak dapat menghasilkan sekitar 57% bensin; 38% bahan baker diesel, bahan bakar jet, kerosin dan minyak baker, 4% LPG, dan sisanya residu padat.

2.       Proses konversi.

Proses konversi adalah penyusunan ulang struktur molekul hidrokarbon , yang bertujuan untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan kuantitas dan kualitas sesuai permintaan pasar . Sebagai contoh, untuk memenuhi kebutuhan fraksi bensin yang tinggi, maka sebagian fraksi rantai panjang perlu diubah / dikonversi menjadi fraksi rantai pendek . Demikian pula, sebagian besar fraksi rantai lurus harus di konversi menjadi rantai bercabang / alisiklik / aromatic dibantingkan rantai lurus .

Beberapa jenis proses konversi dalam kilang minyak adalah :

• Perekahan (cracking). Perekahan adalah pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul kecil. Contohnya , perekahan fraksi minyak ringan / beratmenjadi fraksi gas, bensin, kerosin , dan minyak solar/diesel.
• Reforming. Reforming bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang / alisiklik / aromatic. Sebagai Contoh , komponen rantai lurus (C3-C6) dari fraksi bensin diubah menjadi aromatic.
• Alkilasi. Alkilasi adalah penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.Contohnya penggabungan molekul propena dan butena menjadi komponen fraksi bensin.
• Coking. Coking adalah proses perekahan fraksi residu padat menjadi minyak baker dan hidrokarbon intermediate (produk antara). Dalam proses ini, dihasilkan kokas (coke). (Kokas di gunakan di industri aluminium sebagai electrode untuk ekstraksi logam Al).

3.       Pemisahan pengotor dalam Fraksi.

Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor antara lain senyawa organic yang mengandung S,N,O;air;logam;dan garam anorganik. Pengotor dapat di pisahkan dengan cara melewatkan fraksi melalui :

• Menara asam sulfat, yang berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon tidak jenuh, senyawa nitrogen, senyawa oksigen, dan residu padat seperti aspal.
• Menara absorpsi, yang mengandung agen pengering untuk memisahkan air.
• Scrubber, yang berfugsi untuk memisahkan belerang / senyyawa belerang.

4.       Pencampuran Fraksi.

Pencampuran fraksi dilakukan untuk mendapatkan produk akhir sesuai yang di inginkan . Sebagai contoh:

•      Fraksi bensin di campur dengan hidrokarbon rantai bercabang / alisiklik / aromatic dan berbagai aditif untuk mendapatkan kualitas tertentu.
•      Fraksi minyak pelumas di campur dengan berbagai hidrokarbon dan aditif untuk mendapatkan kualitas tertentu.
•             Fraksi nafta dengan berbagai kualitas (grade) untuk industri petrokimia .

Selanjutnya produk-produk ini siap di pasarkan ke berbagai tempat , seperti pengisisan bahan bakar dan industri petrokimia.

2.4.   Kegunaan Minyak Bumi.

Kegunaan fraksi – fraksi yang diperoleh dari minyak bumi terkait dengan sifat fisisnya seperti titik didih dan viskositas, dan juga sifat kimianya.

a.       Gas.

Umumnya gas terdiri dari campuran metana, etana , propane atau isobutana, campuran gas ini kemudian dicairkan pada tekanan tinggi dan diperdagangkan dengan nama LPG (Liquipied Petroleum Gas ). Gas yang terdapat dalam LPG umumnya campuran propane, butana, dan isobutana. LPG biasanya dikemas dalam botol-botol baja yang beratnya 15 kg,dan dipakai sebagai bahan bakar rumah tangga.

b.      Bensin.

Bensin diperoleh sebagai hasil destilasi pada suhu 70-140. bensin banyak digunakan sebagai bahan bakar mobil dan motor.

c.       Napta.

Napta dikenal sebagai bensin berat, dan diperoleh sebagai hasil destilasi yang mempunyai trayek titik didih antara 140-180. Napta digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan senyawa-senyawa kimia yang lain misalnya : etilena dan senyawa aromatik yang sering digunakan untuk zat aditif pada bensin.

d.      Kerosin.

Kerosin mempunyai trayek didih antara 180-250. dalam kehiduan sehari-hari, kerosin diperdagangkan dengan nama minyak tanah.

e.       Minyak Diesel.

Minyakm diesel mempunyai trayek titik didih 25-350°C minyak diesel dipergunakan sebagai bahan bakar pada motor-motor diesel.

f.        Fraksi yang menghasilkan minyak pelumas.

Paraffin cair dan padat, teristimewa terdapat di Sumatera dan Kalimantan, paraffin dipergunakan sebagai bahan bakar.

g.      Residu.

Residu yaitu zat-zat yang masih tertinggal dalam ketel. Menghasilkan petroleumasfalt yang dipakai pada konstruksi jalan.

2.5.   Mutu Bensin

Bensin teristimewa yang berisi alkana berantai lurus ternyata kurang baik dipakai sebagai bahan bakar motor, karena bensin tersebut berkompresi tinggi, sehingga menyebabkan knocking/ketukan pada mesin, ketukan tersebut menyebabkan mesin sangat bergetar dan menjadi sangat panas, sehingga merusak motor. Tetapi menggunakan bahan bensin alkana bercabang, misalnya isooktana, peristiwa knocking akan berkurang, untuk menyatakan mutu bensin dipergunakan istilah bilangan oktana. sebagai contoh bensin standar yang terdiri dari campuran angka oktan 100. bila kerja suatu bensin sama dengan untuk kerja campuran 80% isooktana dan 20% normal heptana, maka angka oktannya bensin itu adalah 80.

Bensin mobil yang diperdagangkan di Indonesia adalah premium yang memilki bilangan oktana 80, dan bensin super memiliki bilangan oktana 98, untuk meningkatkan mutu bensin dilakukan dengan mencampurkan senyawa-senyawa tertentu pada bensin itu misalnya; tetra etil lead (TEL), ketika terbakar senyawa TEL cenderung bersenyawa dengan radikal karbon bercabang, hal ini memperlambat proses kerja letupan, agar lebih efisien. Untuk menghindari akumulasi Pb dalam silinder piston, maka ditambah 1,2 dibroma etana; (CH2BrCH2Br), zat ini dapat menyebabkan terbentuknya senyawa PbBr2 yang mudah menguap. Senyawa timbal ini di udara sangat berbahaya, karena jika masuk dan berkumpul di dalam tubuh dapat menyebabkan anemia, sakit kepala, atau perusakan pada otak, yang dapat menyebabkan kebutaan/kematian. Agar kadar PbBr2 tidak terlalu tinggi, harus diusahakan tidak menggunakan zat antiknock sebagai gantinya digunakan senyawa hidrokarbon baik aromatik/alifatik. Dari berbagai Pengamatan diketahui bahwa pemakaian hidrokarbon jenuh dengan katalis ALCL3 dan H2SO4 dapat menghasilkan hidrokarbon bercabang yang tidak terlalu banyak menimbulkan pencemaran lingkungan.

Dampak Pembakaran Bensin Yang Tidak Sempurna Terhadap Lingkungan.

Pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna, akan menghasilkan senyawa-senyawa kimia yang dalam bentuk gas dapat mencemari udara dan kadang-kadang mengasilkan partikel-pertikel yang menimbulkan asap cukup tebal, sehingga dapat menyebabkan terjadinya pencemaran udara.

Pencemaran lain adalah gas karbon monoksida, Co, gas ini berbahaya pada tubuh manusia karena lebih mudah terikat pada hemoglobin darah, sehingga kemampuan darah mengikat oksigen menjadi menurun.

Langkah – langkah mengatasi dampak dari pembakaran bensin :

• Produksi bensin yang ramah lingkungan, seperti tanpa aditif Pb.
• Penggunaan EFL (Electronic Fuel Injection) pada system bahan baker.
• Penggunaan converter katalik pada system buangan kendaraan.
• Pengijauan atau pembuatan taman dalam kota.
• Penggunaan bahan baker alternative yang dapat di perbaharui dan yang lebih ramah lingkungan , seperti tenaga surya dan sel bahan baker (fuel cell).

2.6.   Industri Petrokimia.

Industri Petrokimia adalah industri yang memproduksi bahan-bahan kimia dengan cara derivatisasi bahan baku minyak bumi, gas alam, serta residu minyak bumi secara komersial.

Beberapa industri lanjutan yang sangat erat hubungannya dengan Petrokimia ;

1. Industri plastik
2. Industri serat sintetis
3. Indsutri bahan pelumas
4. Industri pertisida
5. Industri pembuat Pelarut

Bahan dasar bagi industri Petrokimia :

• Jenis paraffin dan olefin, seperti hidrokarbon dengan jumlah atom (1,2,3 dan 4) pembuatan asam asetat, karet dan fiber.
• Jenis aromat (hidrokarbon aromatik) benzena, pembuatan plastik, penol dan karet.

Beberapa contoh proses kimia yang diterapkan pada industri pertokimia :

1. Alkilasi, yaitu penambahan gugus alkil pada suatu bahan induk, misalnya bahan dasar detergen.
2. Dealkilasi, penghilangan gugus alkil, misalnya pembuatan kapur barus (naftalen) dari minyak bumi.
3. Dehidrasi, penghilangan gugus H2O, misalnya pembuatan eter dan alcohol.
4. Eterifikasi, pembuatan senyawa ester, misalnya pembuatan etil asetat, vinil asetat.
5. Polimerisasi, pembentukan polier dari bahan yang lebih sederhana, misalnya pembuatan plastik / karet sintetis.

2.7.   Gas alam.

Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan.

Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium.

Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat. Sumber metana yang berasal dari makhluk hidup kebanyakan berasal dari rayap, ternak (mamalia) dan pertanian (diperkirakan kadar emisinya sekitar 15, 75 dan 100 juta ton per tahun secara berturut-turut).

Komponen %.

Metana (CH4) 80-95.

Etana (C2H6) 5-15.

Propana (C3H8) and Butane (C4H10) <>.

Nitrogen, helium, karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), dan air dapat juga terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya. Campuran organosulfur dan hidrogen sulfida adalah kontaminan (pengotor) utama dari gas yang harus dipisahkan . Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai "acid gas (gas asam)". Gas alam yang telah diproses dan akan dijual bersifat tidak berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi kebocoran gas. Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernafasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan. Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%. Ledakan untuk gas alam terkompresi di kendaraan, umumnya tidak mengkhawatirkan karena sifatnya yang lebih ringan, dan konsentrasi yang diluar rentang 5 - 15% yang dapat menimbulkan ledakan. Kandungan energy. Pembakaran satu meter kubik gas alam komersial menghasilkan 38 MJ (10.6 kWh).

Sampai disini dulu.....Semoga bermanfaat......Wassallam.

PBDHYP4W3PUU