MAKALAH PIK 2

KARYA TULIS ILMIAH

ALKILASI DALAM PROSES PENGILANGAN MINYAK BUMITugas Paper 1 Mata Kuliah Sumber Daya Alam

Disusun Oleh :

NAMA : SURIANSYAH

NIM : H1D112011

DEPARTEMEN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK KIMIA

BANJARBARU

2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Esa karena atas karunia dan hidayah-Nya penyusun dapat menyelesaikan karya tulis yang berjudul Akilasi Dalam Proses Pengilangan Minyak Bumi.Penulisan karya tulis ini ditujukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Sumber Daya Alam. Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terimakasih kepada Bapak Andri Taruna Rachmadi, S.T, M.Sc selaku dosen pembimbing dalam mata kuliah ini.Penyusun menyadari bahwa sebagai manusia biasa tentu tidak luput dari kesalahan, sehingga masih terdapat keterbatasan dalam penyelesaian karya tulis ini. Oleh karena itu, kepada para pembaca diharapkan untuk memberikan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan karya tulis ini. Akhir kata penyusun mengharapkan karya tulis ini dapat bermanfaat dan dapat digunakan sebagaimana mestinya.Banjarbaru, 12 Oktober 2014

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

i

DAFTAR ISI

ii

BAB I PENDAHULUAN

1 1.1 Latar Belakang Masalah

1

1.2 Rumusan Masalah

2

1.3 Tujuan

2

1.4 Manfaat

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

3

2.1 Pengertian Alkilasi................................................................................. 3

2.2 Komponen Penyusun Minyak Bumi...................................................... 5

2.3 Proses Terbentuknya Minyak Bumi....................................................... 6

2.4 Proses Alkilasi Pada Pengilangan Minyak Bumi ................................ 10

2.5 Contoh Alkilasi Pada Pengilangan Minyak Bumi ............................... 11BAB III PENUTUP

19 3.1 Kesimpulan

19 3.2 Saran .................................................................................................... 19DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 20BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin: petrus ), 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 dan gas alam berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Sisa-sisa organisme tersebut mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan 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 tersebut dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.

Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini memakan waktu jutaan tahun. Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori seperti air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkosentrasi jika terhalang oleh lapisan yang kedap. Walupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar lautan, banyak sumber minyak bumi yang terdapat di daratan. Hal ini terjadi karena pergerakan kulit bumi, sehingga sebagian lautan menjadi daratan.

Pada seluruh rentang proses pengilangan, alkilasi sangatlah penting karena dapat meningkatkan perolehan bensin dengan bilangan oktan tinggi. Tetapi, tidak semua pengilangan memiliki pabrik alkilasi. Pengilangan memeriksa apakah akan ada peningkatan yang signifikan apabila pada pengilangan tersebut dipasang unit alkilasi. Hal ini disebabkan karena unit alkilasi sangatlah kompleks, dengan skala ekonomi. Produk alternatif dari pengilangan alkilasi dapat berupa LPG, pencampuran dari laju C-4 secara langsung kedalam bensin dan bahan baku untuk pabrik zat kimia. Ketersediaan dari katalis yang cocok juga merupakan faktor pentingan untuk menentukan apakah perlu di dirikan pabrik alkilasi.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan penjelasan diatas, maka diperoleh rumusan masalah sebagai berikut :

Apa yang dimakud dengan alkilasi ?

Apa saja komponen penyusun minyak bumi ?

Bagaimana proses terbentuknya minyak bumi ?

Bagaimana proses alkilasi dalam pengilangan minyak bumi ?

Apa saja contoh alkilasi dalam pengilangan minyak bumi ?

1.3 Tujuan

Tujuan dari dibuatnya karya tulis ini adalah :

Mengetahui pengertian dari alkilasi.Mengetahui komponen penyusun dari minyak bumi.Mengetahui proses terbentuknya minyak bumi.Mengetahui proses alkilasi dalam pengilangan minyak bumi.Mengetahui apa saja contoh alkilasi dalam pengilangan minyak bumi.1.4 Manfaat

Dalam pembuatan karya tulis ini diharapkan dapat memperluas pengetahuan mahasiswa dalam proses pengilangan minyak bumi, dapat mengetahui manfaat serta kegunaan minyak bumi bagi kehidupan manusia, serta dapat memperluas wawasan penulis dalam penerapan proses alkilasi dalam minyak bumi.

BAB II

TINJAUN PUSTAKA

2.1 Pengertian AlkilasiAlkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CRR R-CH2-CHRR.

Alkilasi dalam proses industri minyak bumi merupakan salah satu proses yang digunakan bertujuan meningkatkan angka oktan produk minyak bumi. Salah satu reaksi yang terkenal adalah reaksi antara isobutana dengan olefin menggunakan katalis aluminium klorida yang ditemukan oleh Ipattief dan kawan-kawan. Reaksi ini sampai saat ini digunakan secara luas dalam alkilasi senyawa aromatik dan olefin, tetapi jarang digunakan dalam alkilasi olefin dengan parafin.

Selain itu, contoh reaksi jenis ini adalah reaksi antara isobutana dengan olefin menggunakan katalis asam sulfat atau asam fluorida. Alikilasi akan mengkombinasikan olefin dengan berat molekul rendah (umumnya terdiri dari campouran propilena dan butilena) dengan isobutena dengan adanya katalis asam sulfat atau asam fluorida. Produk disebut alkylat merupakan gasolin dengan sifat antiknocking dan pembakaran bersih.

Secara teknis, proses alkilasi dengan katalis asam sulfat dilakukan sebagai berikut, umpan reaksi berupa olefin, isobutana dan asam dikontakkan dalam reaktor dan kemudian panas reaksi yang dihasilkan dihilangkan dengan refrigerator. Effluen reactor ditreatmen dengan asam sebagai katalis, dan pada produk yang dihasilkan dilakukan fraksinasi untuk pemisahan. Penambahan atau reaksi substitusi menggunakan gugus alkil menjadi molekul organik dalam proses reaksi. Reaksi alkilasi sebagai alat sintetis yang penting banyak digunakan dalam banyak proses kimia. Alkilasi adalah suatu gugus alkil dari satu molekul ke yang lain oleh molekul. Senyawa diperkenalkan ke molekul alkil (metil, etil) reaksi. Dalam aksi mikroorganisme seperti merkuri di sedimen bawah alkilasi akan menghasilkan metilmerkuri atau dua metil merkuri. Adapaun Reaksi alkilating sebagai berikut :

Gambar 2.3 Reaksi Alkilating

Alkilating agen umum industri adalah olefin, alkil halida, sulfat ester alkil asam dan sejenisnya. Memimpin produk teralkilasi dipimpin alkil, timbal tetraetil yang sering digunakan sebagai aditif bensin, sebagai agen anti huru-hara. Dalam proses penyulingan standar, katalis alkilasi sistem (asam atau asam fluorida) di bawah aksi dari olefin dengan berat molekul rendah (terutama terdiri dari propilena dan butena) dan isobutene bergabung untuk membentuk alkilat (terutama oleh senior yang oktan, sisi-rantai alkana). Alkilate adalah aditif bensin, dengan efek antiknock dan menghasilkan produk pembakaran yang bersih. Olefin alkilat Octane digunakan oleh jenis dan kondisi reaksi yang digunakan.

2.2 Komponen Penyusun 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. Di dalam minyak bumi terdapat campuran yang kompleks dari berbagai macam hidrokarbon terutama alkana mulai dari yang paling sederhana seperti : metana ( CH4 ), etana ( C2H6 ), propana ( C3H8 ) dan butana ( C4H10 ) sampai dengan alkana yang berantai panjang lurus atau bercabang.

Minyak bumi yang terbentuk kemungkinan sekali terkumpul dalam pori-pori batuan sedimen laut, kemudian minyak bumi itu naik ke atas melalui batuan sedimen. Akhirnya sampai pada bagian dasar sedimen yang tidak dapat ditembus dan membentuk akumulasi minyak bumi dalam suatu perangkap yang bisa disebut dengan oil trap. Gas alam kemungkinan sekali terdapat di atas lapisan minyak, sedangkan air dibawah lapisan minyak. Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digunakan pada sumber daya alam yag tidak dapat diperbaharui ( anrenewable ).

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, serta memiliki viskositas tinggi.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.

2.3 Proses Terbentuknya Minyak BumiDewasa ini terdapat dua teori utama yang berkembang mengenai asal usul terjadinya minyak bumi, antara lain:

1. Teori Anorganik (Abiogenesis) Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi akan bersentuhan dengan CO2 membentuk asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap pada karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zaman prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan bersamaan dengan proses terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan fakta ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir beberapa planet lain. Secara umum dinyatakan seperti dibawah ini:

Berdasarkan teori anorganik, pembentukan minyak bumi didasarkan pada proses kimia, yaitu:

a. Teori alkalisasi panas dengan CO2 (Berthelot)

Reaksi yang terjadi:

Alkali metal + CO2 Karbida ............................................ (2.1)

Karbida + H2O Ocetylena ......................................... (2.2)

C2H2 C6H6 Komponen-lomponen lain ............ (2.3)

HYPERLINK "http://1.bp.blogspot.com/-IGFwBLbCk3E/UYiJEB5QQpI/AAAAAAAAAGY/IHc-rIlz13k/s1600/e.jpg"

Dengan kata lain bahwa didalam minyak bumi terdapat logam alkali dalam keadaan bebas dan bersuhu tinggi. Bila CO2 dari udara bersentuhan dengan alkali panas tadi maka akan terbentuk ocetylena. Ocetylena akan berubah menjadi benzena karena suhu tinggi. Kelemahan logam ini adalah logam alkali tidak terdapat bebas di kerak bumi.

b. Teori karbida panas dengan air (Mendeleyef)

Asumsi yang dipakai adalah ada karbida besi di dalam kerak bumi yang kemudian bersentuhan dengan air membentuk hidrokarbon, kelemahannya tidak cukup banyak karbida di alam.

2. Teori Organik (Biogenesis) Berdasarkan teori Biogenesis, minyak bumi terbentuk karena adanya kebocoran kecil yang permanen dalam siklus karbon. Siklus karbon ini terjadi antara atmosfir dengan permukaan bumi, yang digambarkan dengan dua panah dengan arah yang berlawanan, dimana karbon diangkut dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Pada arah pertama, karbon dioksida di atmosfir berasimilasi, artinya CO2 diekstrak dari atmosfir oleh organisme fotosintetik darat dan laut. Pada arah yang kedua CO2 dibebaskan kembali ke atmosfir melalui respirasi makhluk hidup (tumbuhan, hewan dan mikroorganisme). Adapun proses pengendapan bahan organik dalam proses pembentukan minyak bumi ditunjukkan pada gambar dibawah ini : Gambar 2.1 Diagram Pembentukan Minyak Bumi. Gambar 2.2 Proses minyak Bumi Berasal Dari Zat Organik.

Beberapa argumentasi telah dikemukakan untuk membuktikan bahwa minyak bumi berasal dari zat organik yaitu:

Minyak bumi memiliki sifat dapat memutar bidang polarisasi,ini disebabkan oleh adanya kolesterol atau zat lemak yang terdapat dalam darah, sedangkan zat organik tidak terdapat dalam darah dan tidak dapat memutar bidang polarisasi.

Minyak bumi mengandung porfirin atau zat kompleks yang terdiri dari hidrokarbon dengan unsur vanadium, nikel, dan lain-lain.Susunan hidrokarbon yang terdiri dari atom C dan H sangat mirip dengan zat organik, yang terdiri dari C, H dan O. Walaupun zat organik menggandung oksigen dan nitrogen cukup besar.

Hidrokarbon terdapat di dalam lapisan sedimen dan merupakan bagian integral sedimentasi.

Secara praktis lapisan minyak bumi terdapat dalam kambium sampai pleistosan.

Minyak bumi mengandung klorofil seperti tumbuhan.

Adapun dalam proses pembentukan minyak bumi terdiri dari tiga tingkat, yaitu :Pembentukan sendiri, terdiri dari pengumpulan zat organik dalam sedimen, pengawetan zat organik dalam sedimen, transformasi zat organik menjadi minyak bumi.

Migrasi minyak bumi yang terbentuk dan tersebar di dalam lapisan sedimen terperangkap.

Akumulasi tetes minyak yang tersebar dalam lapisan sedimen hingga berkumpil menjadi akumulasi komersial.

Proses kimia organik pada umumnya dapat dipecahkan dengan percobaan di laboratorium, namun berbagai faktor geologi mengenai cara terdapatnya minyak bumi serta penyebarannya didalam sedimen harus pula ditinjau. Fakta ini disimpulkan oleh Cox yang kemudian di kenal sebagai pagar Cox diantaranya adalah minyak bumi selalu terdapat di dalam batuan sedimen dan umumnya pada sedimen marine, fesies sedimen yang utama untuk minyak bumi yang terdapat di sekitar pantai. Minyak bumi memeng merupakan campuran kompleks hidrokarbon. Temperatur reservior rata-rata 107C dan minyak bumi masih dapat bertahan sampai 200C. Diatas temperatur ini forfirin sudah tidak bertahan. Minyak bumi selalu terbentuk dalam keadaan reduksi ditandai adanya forfirin dan belerang. Minyak bumi dapat tahan pada perubahan tekanan dari 8-10000 psi.

2.4 Proses Alkilasi Pada Pengilangan Minyak Bumi

Proses alkilasi pada pengilangan minyak bumi, dimulai reaksi alkilasi dengan katalis asam dimulai dengan pembentukan ion karbonium dengan mentransfer proton (H+) dari katalis asam ke molekul umpan olefin, dan kemudian ion karbonium tersebut berkombinasi dengan molekul jumpan isobutana untuk menghasilkan kation tertier butil. Reaksi antara kation tertier butil tersebut dengan umpan butilena-1 dan butilena-2 akan membentuk masing-masing ion karbonium oktil dengan dua cabang (dimetil) dan tiga cabang (trimetil) yang selanjutnya akan bereaksi dengan molekul umpan isobutana untuk menghasilkan produk alkilat isooktana yaitu masing-masing bercabang dua dan tiga metal.

Adapun mekanisme reaksi alkilasi dengan isomerisasi umpan butilena-1 menjadi butilena-2 yang kemudian berkombinasi dengan umpan isobutana, maka produk alkilasi akan menghasilkan isooktana bercabang tiga metil, berangka oktana lebih tinggi. Salah satu reaksi penting dalam proses alkilasi propilena adalah terbentuknya isobutilena dari hasil kombinasi kedua molekul umpan propilena dan isobutana, dan berkombinasinya molekul isobutilena tersebut dengan umpan isobutana akan menghasilkan produk isooktana bercabang tiga metil yang berangka oktana -RON -100. Isobutilena tersebut terbentuk dengan timbulnya transfer hidrogen dari isobutana ke propilena. Reaksi alkilasi adalah eksotermis dengan pelepasan panas reaksi sekitar 124.000140.000 BTU per barel isobutana bereaksi.

Didalam industri minyak bumi, umpan isobutana dan butilena sebagian besar berasal dari hasil perengkahan berkatalis. Isobutana sebagian kecil juga terdapat dalam minyak mentah bersama-sama dengan normal butane. Umpan Butana-butilena (BB) yangberasal dari berbagai operasi perengkahan adalah suatu campuran isobutilena, butilena-1, butilena-2, isobutana dan normal butane dengan sedikit butadiene. Semua olefin-olefin ini termasuk kedalam reaksi yang akan menghasilkan alkilat. Alkilat tersebut esensinya merupakan campuran 2,2,4 trimetil pentane : 2,2,3 trimetil pentane dan 2,3,4 trimetil pentane.

Secara garis besar unit alkilasi itu terdiri menjadi 3 bagian yaitu :

1. Bagian Reaktor dan Treating.2. Bagian Pendingin.3. Bagian Fraksionas.i

Jika menggunakan asam sulfat sebagai katalis, maka reaksi harus terjadi pada suhu rendah untuk menekan terjadinya reaksi berkelanjutan atau polimerisasi. Suhu reaktor biasanya dijaga sekitar 7oC atau 45oF, dimana suhu operasi beragam antara 0-20oC atau 32-68oF. Operasi pada suhu dibawah 0oC tidak menarik karena dapat menaikkan viskositas emulsi campuran asam/hidrokarbon dan memberi kemungkinan terjadinya pembekuan asam sehingga menyulitkan dalam operasinya. Sebaliknya suhu diatas 20oC juga tidak menarik karena samngat cenderung mempercepat reaksi polimerisasi yang akan menyebabkan kenaikan konsumsi asam dan menurunkan yield alkilat. Tekanan operasi tidak begitu berpengaruh terhadap efisiensi alkilasi. Tekanan sistem harus tinggi untuk menjaga hidrokarbon berada dalam fasa cairan dan perbedaan hidraulik cukup untuk mengatur fluida mengalir dalam sistem reaktor.

2.5 Contoh Alkilasi Pada Pengilangan Minyak Bumi

Adapun contoh-contoh alkilasi pada minyak bumi yaitu :

Alkilasi Asam Sulfat

Pada proses alkilasi asam sulfat, komponen gasoline dengan angka oktan tinggi dibuat melalui reaksi isobutana dengan olefin. Butilena merupakan senyawa yang paling umum dipakai, karena produk yang dihasilkan mempunyai kualitas tinggi dan dapat diperoleh hanya dengan sedikit asam sulfat dibandingkan dengan olefin lainnya, jika diproses pada kondisi operasi yang sama. Di dalam industri minyak bumi, umpan isobutana dan butilena sebagian besar berasal dari hasil perengkahan berkatalis. Isobutana sebagian kecil juga terdapat dalam minyak mentah bersama-sama dengan normal butane.

Katalis asam sulfat dengan konsentrasi 98% (berat) dimasukkan secara terus-menerus atau dengan secara injeksi asam dari belakang. Nisbah asam dan hidrokarbon didalam reactor adalah 1:1. Penambahan asam segar didalam reaktor dilakukan apabila konsentrasinya kurang dari 88% (berat). Yeild alkilat dan umur katalis asam merupakan fungsi daripada komposisi umpan masuk dan kondisi operasi dalam reaktor.

Yield tersebut secara luas dipengaruhi oleh kondisi operasi, tetapi mudah melihat bahwa perbedaan yang sangat besar dalam yield alkilat terjadi karena menggunakan umpan olefin yang berbeda. Umur katalis dipertimbangkan dipengaruhi oleh umpan olefin. Berbagai umur katalis dapat diharapkan terlihat pada table dibawah. Pengaruh umpan olefin terhadap kualitas alkilat dapat juga terlihat pada table diatas. Harga-harga yang diberikan untuk propilena,butilena dan amilena saja, karenaproduk yang deperoleh langsung dari butilena.Proses lain yang juga merupakan modifikasi proses alkilasi asam sulfat adalah alkilasi keluaran refrigerasi (Effluent Refrigeration Alkylation) dimana dijaga nisbah umpan yang tinggi antara isobutana dan olefin-olefin seperti propilena, butilena dan amilena untuk mendapatkan alkilat yang lebih banyak untuk digunakan sebagai komponen avgas dan bahan bahan baker motor. Proses ini dikembangkan oleh Stratford Engineering Corp. keluaran reactor dipakai sebagai refrigerant untuk mengendalikan suhu reaktor (45-50oC) dan pada waktu yang sama memisahkan isobutana sebagai daur ulang.

Alkilasi Asam Fluorida

Alkilasi dengan menggunakan asam fluoride sebagai katalis telaah dijumpai dalam 2 kelompok operasi pengilangan minyak. Pertama dalam pembuatan komponen dasar untuk diterjen sintesis, yang diperoleh dari alkilasi benzene dengan olefin yang sesuai, seperti propilena tetramer, olefin yang diturunkan dari perengkahan lili, dan lain-lain. Alkilasi ini banyak dijumpai dalam bidang petrokimia. Kedua dalam pembuatan komponenen blending untuk avgas yang berkualitas tinggi melalui alkilasi isobutana dengan propilena, butilena dan pentilena (amilena).

Proses alkilasi asam fluoride utnuk pembuatan komponen dasar avgas ini telah dikembangkan oleh Philips Petroleum Company dan oleh UOP Company. Operasi proses ini sangan sama dengan operasi alkilasi asam sulfat. Perbedaannya yang sangat penting adalah terletak adalah pada pengolahan asam bekas yang siap dan terus-menerus dapat diregenerasi sehingga konsumsi asam flourida sangat sedikit. Regenerasi asam bekas ini dipengaruhi oleh cara destilasi yang sangat sederhana, dimana asam dapat dipisahkan dari campuran azeotrop H2O-HF dan polimer yang terbentuk dari proses alkilasi. Titik didih HF pada tekana 1 atm adalah 19,4oC dan berat jenisnya 0,988. Tanpa proses regenerasi, baik air maupun polimer akan terakumulasi didalam asam dan akan berpengaruh buruk terhadap yield dan kualitas produk. Asam yang sudah diregenerasi didaur ulang kedalam reaktor.

Alkilasi Isobutana

Pada alkilasi isobutana dengan butilena, proses alkilasi HF memproduksi suatu alkilat yang mengeandung 2,2,3 trimetil pentane yang persentasenya lebih besar daripada proses alkilasi asam sulfat. Angka oktan alkilat yang dihasilkan sangat tergantung pada jenis olefin sebagai berikut :

i-C4H10 + i-C4H8 iso Oktana (ON = 92-94 )

i-C4H10 + i-C5H10 iso Nonana (ON = 90-92 )

i-C4H10 + i-C3H6 iso Oktana (ON = 89-91 )

Alkilasi Asam Posfat

Alkilasi menggunakan asam posfat dimaksudkan untuk memprodukasi isopropil benzene atau kumen dengan mereaksikan propilena dengan benzene. Katalis asam posfat berbentuk padatan dapat mengendung campuran kieselguhr, tepung, magnesia, seng khlorida, seng oksida dan lain-lain yang dikalsinasi pada suhu 180-250oC. Nisbah benzene dan propilena dijaga pada 6/1 atau lebih besar, dan yield yang diperoleh sekitar 96% (V) kumen dan 4% (v) adalah alkilat aromatik berat.

Alkilasi HF

Alkilat berangka oktana tinggi dengan distribusi angka oktana baik dan sensitivitas rendah (baik) memberikan keuntungan di negara-negara Eropa yang mensyaratkan angka oktana motor (MON) dan Amerika Serikat dengan persyaratan knock performance, yaitu (RON + MON)/2 pada spesifikasi bensin. Alkilat mengandung isoparafin dan bebas dari hidrokarbon tak jenuh (olefin dan aromatik). Pemakaian alkilat pada pembuatan bensin ramah lingkungan di Amerika Serikat pada tahun 2000[10] sekitar 15% volume. Komposisi molekul isoparafin dari alkilat disajikan pada.

Sehubungan dengan katalis asam bekas dapat mencemari lingkungan, maka sejak tahun 200-an beberapa industri katalis sedang mengembangkan katalis baru yaitu suatu katalis butir padat identik telah katalis heterogen industri lainnya, tetapi belum ada informasi lengkap yang dipublikasikan. Kondisi operasi identik dengan proses alkilasi dengan memakai katalis HF, yaitu: temperatur reaktor 1040oC, dan rasio isobutana/olefin sekitar 1015:1.Unit pengolahan Pertamina mengolah berbagai jenis minyak bumi sebesar 1.063 MBCD pada tujuh unit yang mengoperasikan 12 unit proses konversi yang berpotensi dalam pembuatan umpan proses alkilasi isobutana dan olefin (propilena dan butilena).Unit pengelolahan Pertamina mengoperasikan baru satu unit proses alkilasi dengan katalis asam sulfat di UP III Plaju/S. Gerong. UP VI Balongan memakai produk gas olefin dari proses perengkahan katalitik untuk proses polimerisasi (kondensasi) untuk pembuatan komponen bensin polimer. UP II Dumai/S. Pakning dan UP IV Cilacap mempunyai potensi untuk pembangunan suatu proses alkilasi agar supaya dapat ditingkatkan potensi kilang tersebut dalam pembuatan bensin ramah lingkungan.Alkilasi Termis

Alkilasi termis adalah alkilasi yang mengolah etilena yang diikuti oleh propilena, butena, dan isobutilena dengan bantuan panas. Kondisi operasi proses ini tinggi, suhu sekitar 950oF dan tekanan sekitar 3000-5000 psia. Umpan olefin yang diperkaya seperti tersebut diatas dapat diproduksi dari proses dekomposisi hidrokarbon yang beroperasi pada suhu 1200-1425 oF dan tekanan 1 atm. Kondisi sedemikian sangat memungkinkan untuk pembentukan etilena. Etilena diserap didalam isobutana untuk dimasukkan kedalam dapur melalui zona perendaman. Sedikit ter atau material yang mempunyai titik didih diatas gasoline dapat dihasilkan karena konsentrasi etilennya rendah dalam zona reaksi. Diperlukan waktu 2-7 detik unutk mencapai suhu 950oF, tergantung pada jumlah hidrokarbon yang diolah dan jumlah isobutilena yang didaur ulang.

Campuran etana dan propane direngkah pada suhu sekitar 1400oF dan tekanan 6-8 psig utnuk pembentukan propilena yang optimum. Gas-gas yang terbentuk dibebaskan dari material yang lebih besar dari C2 melalui scrubber, lalu diikuti dengan kompresi dan pendinginan. Etilena kemudian diserap oleh cairan isobutana pada suhu -30oF, sedangkan gas hydrogen dan metana dipisahkan dari sistem. Campuran etilena dan isobutana pada dapur alkilasi melalui preheater pada suhu 950oF. Nisbah isobutana daan etilena pada 9/1 atau lebih pada zona reaksi. Yield yangdikirim kemenara depropanizer berupa cairan pada bagian bawah yang menghabiskan 7% (berat etana, propane dan isobutanayang mengandung kira-kira 30-40% neoheksana. Neoheksana dikarakterisasi sebagai bahan campuran avgas dengan sifat-sifat yang sempurna dan sangat mudah menerima TEL. Senyawa ini mempunyai RVO 9,5 psi ; titik didh 121oF dan angka oktan 95.

Adapun Unit proses umum pembuatan kilang minyak, dalam sebuah pabrik, yaitu :

Desalterunit mencuci keluar garam dari minyak mentah sebelum memasuki unit distilasi atmosfer.

Unit distilasi atmosfer menyuling minyak mentah menjadi fraksi.

Distilasi Vacuumunit lebih lanjut menyuling dasar sisa setelah distilasi atmosfer.

Naftahydrotreaterunit menggunakanhidrogenuntuk desulfurize nafta dari distilasi atmosfer. Harus menjadi hydrotreat nafta sebelum mengirimkan ke unit Catalytic Reformer.

Catalytic reformerunit digunakan untuk mengonversi berbagai mendidih molekul-nafta keoktan lebih tinggireformate (produk pembaharu). Reformate memiliki kandungan lebih tinggi dari aromatik dan hidrokarbon siklik). Sebuah produk sampingan penting adalah hidrogen dilepaskan selama reaksi katalis.Hidrogen digunakan dalam hydrotreaters atau kilang.

Distilat desulfurizes unit hydrotreater sulingan (seperti diesel) setelah distilasi atmosferik.

Fluida katalitik creacker unit upgrade FCC (fraksi berat menjadi ringan, yang berharga lebih banyak produk.

Kilangunit menggunakan hidrogen untuk meng-upgrade fraksi berat menjadi ringan, yang berharga lebih banyak produk.

Visbreakingupgrade unit minyak sisa berat oleh termal cracking mereka menjadi lebih ringan, mengurangi produk berharga viskositas lebih.

Meroxunit memperlakukan LPG, minyak tanah atau bahan bakar jet dengan mengoksidasimercaptansuntuk organik disulfides.

Coking unit(kokas, coker cairan, dan flexicoker) sangat sisa minyak berat proses menjadi bensin dan solar, meninggalkan kokas minyak bumi sebagai produk sisa.

Alkilasiunit memproduksi komponen-oktan tinggi untuk pencampuran bensin.

Dimerisasiunit mengubaholefinmenjadi oktan bensin blending-komponen yang lebih tinggi. Sebagai contoh,butenes bisa dimerized ke isooctene yang selanjutnya dapat dihidrogenasi membentukisooctane. Ada juga kegunaan lain untuk dimerisasi.

Isomerisasiunit mengkonversi molekul linier untuk oktan bercabang-molekul yang lebih tinggi untuk dicampur ke dalam bensin atau umpan ke unit alkilasi.

Steam reformingunit memproduksi hidrogen untuk hydrotreaters atau kilang minyak.

Liquified unit penyimpanan gas propan dan bahan bakar gas yang sama pada tekanan yang cukup untuk menjaga mereka dalam bentuk cair.Ini biasanya kapal bola atau peluru (kapal horisontal dengan ujung bulat).

Tangki Penyimpanan menyimpan minyak mentah dan produk jadi, biasanya silinder, dengan semacam emisi kontrol uap dan dikelilingi oleh tanahtanggulmengandung tumpahan.

Slug penangkapdigunakan ketika produk (minyak mentah dan gas) yang berasal dari sebuah pipa dengan aliran dua fase, harus buffered pada masuknya unit.

Amine gas treater, dan gas sisa mengkonversi hidrogen sulfidadarihidrodesulfurisasimenjadi sulfur elemental.

Utilitas seperti unitmenara pendinginsirkulasi air pendingin,boiler tanamanmenghasilkanuap, dan instrumen sistem udara termasuk pneumatically dioperasikankatup kontroldangardu listrik.Air Limbahdan sistem pengumpulan mengobati terdiri daripemisahan DAF (unit flotasi udara terlarutdan unit perawatan lebih lanjut sepertilumpur aktifbiotreater untuk membuat air yang cocok untuk digunakan kembali atau untuk pembuangan).

Unit dewaxing pelarut menghapus konstituen berat berlilinpetrolatumdari produk distilasi vakum.

Adapun Flow diagram prosesnya sebagai berikut :

Gambar FDP Pengilangan Minyak Bumi

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari pembahasan diatas adalah :

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CRR R-CH2-CHRR.

Di dalam minyak bumi terdapat campuran yang kompleks dari berbagai macam hidrokarbon terutama alkana mulai dari yang paling sederhana seperti : metana ( CH4 ), etana ( C2H6 ), propane ( C3H8 ) dan butana ( C4H10) sampai dengan alkana yang berantai panjang lurus atau bercabang.Proses pembentukan minyak bumi terbagi menjadi 2 yaitu : Teori Anorganik (Abiogenesis) dan Teori Organik (Biogenesis).Proses alkilasi pada pengilangan minyak bumi, dimulai reaksi alkilasi dengan katalis asam dimulai dengan pembentukan ion karbonium (C+ 4H9 ) dengan mentransfer proton (H+) dari katalis asam ke molekul umpan olefin, dan kemudian ion karbonium tersebut berkombinasi dengan molekul jumpan isobutana untuk menghasilkan kation tertier butil (iso C+ 8H9).Contoh alkilasi dalam pengilangan minyak bumi yaitu alkilasi asam sulfat, alkilasi asam fluorida, alkilasi isobutana, alkilasi asam posfat, alkilasi HF dan alkilasi termis.3.2 Saran

Saran yang dapat diberikan dalam karya tulis ini adalah hendaknya para penulis dan pembaca nanti dapat menerapkanya didalam aplikasi dunia industri.DAFTAR PUSTAKA

Anonim1. 2010. Step-Oil-Processes.

http://salman.blogspot.com/2010/11/blog-post.html?m=1

Diakses Pada Tanggal 30 September 2014.Anonim2. 2014. Alkilasi.

http://id.swewe.net/word_show.htm/?78238_1&AlkilasiDiakses Pada Tanggal 30 September 2014.Austin, George T. 2008. "Shreve's Chemical Process Industries". England.

Ika Ratna Sari, S.Pd. 2006. Metode Belajar Efektif Kimia : Jawa Tengah. CV Media Karya Putra.

Keenan, dkk. 1992. Kimia Untuk Universitas. Jakarta: Erlangga.

Kengie, R. 2010. Minyak Bumi.http://rasenshurikengie.blogspot.com/2010/12/-minyak-bumi.htmlDiakses Pada Tanggal 30 September 2014.

Oyyiin. 2011. Minyak Bumi dan Alkilasi.http://doanddoo.blogspot.com/2011/12/minyak-bumi-alkilasi-polimerisas

i.html.Diakses Pada Tanggal 30 September 2014.

Septiadevana, R. 2008. Minyak Bumi dan Gas Alam.

http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Riski%20Septia

devana%200606249_IE6.0/halaman_16.html.

Diakses Pada Tanggal 30 September 2014.

Stocchi, E.1990. "Industrial Chemistry Vol. 1", Ellis Horwood, England.

Triwahyudi.2011. Alkilasi dan Polimerasi.

http://yudi3wahyudi.blogspot.com/2011/04/4.html

Diakses Pada Tanggal 30 September 2014.

Zulfan Adi Putra.2010. Kilang Minyak Bumi.http://id.wikipedia.org/wiki/Kilang_minyakDiakses Pada Tanggal 30 September 2014.Alkilasi Dalam Pengilangan Minyak Bumi