Makalah Energi Tak Terbarukan

Lube Oil Complex

Oleh :

Britania Dewi Clarasinta (13/348216/TK/40827)

Rosey Anggraeni Y.(13/348283/TK/40865)

Jurusan Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

2015

Lube Oil Complex

A. Proses Lube Oil Complex

Merupakan hasil long residu dari proses distillation Fuel Oil Complex dengan minyak

middle east crude. Prosesnya adalah:

1. High Vacuum Unit

Proses distilasi dari long residu denan temperature yang tinggi dan tekanan yang

rendah agar diperoleh hasil distilasi dengan yield besar. Hasil berupa IFO dan hasil

samping short residu yang diolah lebih lanjut.

2. Propane Deasphalting Unit

Unit ini digunakan untuk mengolah short residu dari HVU. Pada unit ini aspal dn

deasphalting oil dipisahkan melaluiproses pemisahan. Pelarut yang digunakan adalah

propana yang memiliki sifat melarutkan DAO tapi tidak melarutkan aspal. Pada proses

selanjutnya DAO dinginkan sebagai bahan baku minyak pelumas berat. Hasil sampin

yang langsung diambil dari proses ini berupa ASPAL.

3. Furfural Extraction Unit

Unit ini berfungsi untuk memperbaiki indeks viskositas distilat yang dihasilkan oleh

HVU dengan mengambil komponen aromatis yang punya viscosity index yang rendah.

Selain itu unit ini juga berfungsi untuk mengekstraksi aromatis dari DAO yang dihasilkan

propane deasphalting unit disamping memperbaiki warna dan stabilitas. Hasil samping

yang dapat diperoleh dari unit ini berupa MINAREX

4. Metyl Ethyl Keton Dewaxing Unit

MEK Dewaxing Unit ini dirancang untuk mengilangkan wax dari parafin dalam lube

oil. Produk MDU mempunyai pour point rendah. Untuk melakukan proses dalam unit ini

diperlukan pelarut berupa campuran metyl ethyl keton dan toluene dengan perbandingan

tergantung umpan. Hasil samping pada proses ini berupa PARAFIN. Dan hasil akhir pada

proses LUBE OIL COMPLEX adalah BASE OIL sebagai bahan baku pelumas.

B. Hasil Produk LOC

1. Asphalt (aspal)

Aspal atau bitumen adalah suatu cairan kental yang merupakan senyawa hidrokarbon

dengan sedikit mengandung sulfur, oksigen, dan klor. Aspal sebagai bahan pengikat

dalam perkerasan lentur mempunyai sifat viskoelastis. Aspal tampak padat pada suhu

ruang padahal adalah cairan yang sangaaat kental. Aspal merupakan bahan yang sangat

kompleks, dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal

adalah senyawa karbon jenuh, dan tak jenuh, alifatik, dan aromatic yang mempunyai

atom karbon sampai 150 per molekul. Atom-atom selain hidrogen, dan karbon yang juga

menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara

kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6% belerang, dan

sisanya oksigen, dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel, dan vanadium. Senyawa-

senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil), dan malten

(yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 sampai 25% aspalten.

Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar. Di Indonesia hanya Pertamina

Unit Pengolahan IV Cilacap yang dapat menghasilkan Asphalt dari minyak bumi.

Berdasarkan cara mendapatkannya:

a. Aspal Alam

Aspal alam ada yang diperoleh di gunung-gunung seperti aspal di pulau buton, dan

ada pula yang diperoleh di pulau Trinidad berupa aspal danau. Aspal alam terbesar di

dunia terdapat di Trinidad, berupa aspal danau. Indonesia memiliki aspal alam yaitu di

Pulau Buton, yang terkenal dengan nama Asbuton (Aspal Pulau Buton). Penggunaan

asbuton sebagai salah satu material perkerasan jalan telah dimulai sejak tahun 1920,

walaupun masih bersifat konvensional. Asbuton merupakan batu yang mengandung aspal.

Asbuton merupakan material yang ditemukan begitu saja di alam, maka kadar bitumen

yang dikandungnya sangat bervariasi dari rendah sampai tinggi. Aspal alam disebabkan

adanya pengaruh tektonik terhadap minyak bumi yang diduga semula terkandung dalam

batuan induk kemudian berimigrasi melalui dasar dan mengimpregnasi batuan sekitarnya,

yaitu batugamping dan batupasir. Material aspal membentuk suatu danau yang mengisi

pori-pori, celah batuan, atau deposit yang mengandung campuran aspal alam dan bahan

mineral dalam berbagai porsi.

Produk asbuton dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu :1) Produk asbuton yang

masih mengandung material filler, seperti asbuton kasar,asbuton halus,asbuton mikro, dan

butonite mastik asphalt.2) Produk asbuton yang telah dimurnikan menjadi aspal murni

melalui proses ekstrasi atau proses kimiawi.

b. Aspal Buatan

Merupakan hasil destilasi minyak bumi. Berdasarkan bentuknya dapat dikelompokkan :

Aspal keras/panas (Asphalt cemen)

aspal yang digunakan dalam keadaan panas dan cair, pada suhu ruang berbentuk padat

- Aspal keras pada suhu ruang (250 – 300 C) berbentuk padat

- Aspal keras dibedakan berdasarkan nilai penetrasi (tingkat kekerasannya)

- Aspal keras yang biasa digunakan :

- AC Pen 40/50, yaitu aspal keras dgn penetrasi antara 40 – 50

- AC pen 60/70, yaitu aspal keras dgn penetrasi antara 60 – 79

- AC pen 80/100, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 80 – 100

- AC pen 200/300, yaitu aspal keras dengan penetrasi antara 200-300

- Aspal dengan penetrasi rendah digunakan di daerah bercuaca panas, volume lalu lintas

tinggi.

- Aspal dengan penetrasi tinggi digunakan untuk daerah bercuaca dingin, lalu lintas

rendah. Di Indonesia umumnya digunakan aspal penetrasi 60/70 dan 80/100.

Aspal dingin / Cair (Cut Back Asphalt)

aspal yang digunakan dalam keadaan dingin dan cair, pada suhu ruang berbentuk cair

- Aspal cair merupakan campuran aspal keras dengan bahan pencair dari hasil

penyulingan minyak bumi. Pada suhu ruang berbentuk cair.

Berdasarkan bahan pencairnya dan kemudahan penguapan bahan pelarutnya, aspal cair

dibedakan atas :

1. RC (Rapid curing cut back )

Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan bensin (premium), RC merupakan

curback asphal yang paling cepat menguap.

RC cut back asphalt dugunakan sebagai:

- Tack coat (Lapis perekat)

- Prime Coat (Lapis resap pengikat)

2. MC (Medium Curing cut back)

Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan minyak tanah (Kerosine). MC merupakan

cutback aspal yang kecepatan menguapnya sedang.

3. SC (Slow Curing cut back)

Merupakan aspal keras yang dilarutkan dengan solar, SC merupakan cut back asphal

yang paling lama menguap.

SC Cut back asphalt digunakan sebagai:

- Prime coat

- Dust laying (lapis pengikat debu)

Cut back aspal dibedakan berdasarkan nilai viscositas pada suhu 600 (makin kental)

ex :

RC 30 – 60 MC 30 – 60 SC 30 – 60

RC 70 – 140 MC 70 – 140 SC 70 - 140

Aspal emulsi (emulsion asphalt)

aspal yang disediakan dalam bentuk emulsi dan digunakan dalam kondisi dingin dan cair

- Aspal emulsi adalah suatu campuran aspal dengan air dan bahan pengemulsi

Emulsifer agent merupakan ion bermuatan listrik (Elektrolit), (+) Cation ; (-) Annion.

Emulsifer agent berfungsi sebagai stabilisator. Partikel aspal melayang-layang dalam air

karena partikel aspal diberi muatan listrik. Berdasarkan muatan listriknya, aspal emulsi

dapat dibedakan atas ;

1. Kationik

disebut juga aspal emulsi asam, merupakan aspal emulsi yang bermuatan arus listrik

positif.

2. Anionik

disebut juga aspal emulsi alkali, merupakan aspal emulsi yang bermuatan negatif

3. Nonionik,

merupakan aspal emulsi yang tidak mengalami ionisasi, berarti tidak mengantarkan

listrik.

Yang umum digunakan sebagai bahan perkerasan jalan adalah aspal emulsi anionik

dan kationik. Berdasarkan kecepatan pengerasannya aspal emulsi dibedakan atas

- Rapid Setting (RS), aspal yang mengandung sedikit bahan pengemulsi sehingga

pengikatan cepat terjadi. Digunakan untuk Tack Coat

- Medium Setting (MS), Digunakan untuk Seal Coat

- Slow Seeting (SS), jenis aspal emulsi yang paling lambat menguap, digunakan Sebagai

Prime coat

Proses pengambilan aspal dari minyak dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

Perkembangan Aspal di Indonesia sendiri diusahakan lebih mengoptimalkan aspal

buton karena minyak sendiri sudah mulai berkurang jumlahnya. Aspal buton bisa

berfungsi sebagai subsitusi atau komplementer dari aspal minyak.

Aspal buton bisa sebagai pengganti sepenuhnya aspal minyak untuk metode aplikasi

lapen (Lapis Penetrasi) untuk jalan kolektor, kabupaten/kota atau lingkungan.

Sedangkan sebagai fungsi komplementer pada metode aplikasi hotmix. Pada metode

aplikasi hotmix, aspal buton diolah sebagai bahan tambah/modified. Hal ini bisa

mengurangi penggunaan aspal minyak hingga 75%.

Kegunaan aspal diantaranya adalah :

a. Untuk mengikat batuan agar tidak lepas dari permukaan jalan akibat lalu lintas (water

proofing, protect terhadap erosi)

b. Sebagai bahan pelapis dan perekat agregat.

c. Lapis resap pengikat (prime coat) adalah lapisan tipis aspal cair yang diletakan di atas

lapis pondasi sebelum lapis berikutnya.

d. Lapis pengikat (tack coat) adalah lapis aspal cair yang diletakan di atas jalan yang

telah beraspal sebelum lapis berikutnya dihampar, berfungsi pengikat di antara keduanya.

e. Sebagai pengisi ruang yang kosong antara agregat kasar, agregat halus, dan filler.

2. Base Oil

Lube base oil merupakan bahan utama untuk pembuatan minyak pelumas yang

berfungsi untuk menjaga viskositas minyak pelumas (lubricant). Minyak pelumas terdiri

atas kurang lebih 80% lube base oil dan 20% additive. Secara umum bahan baku

pembuatan lube base oil adalah residue crude.

Kegunaan base oil adalah sebagai campuran minyak pelumas yang terdiri dari

90% minyak dasar (base oil) dan 10% additif. Kegunaan minyak pelumas adalah untuk

mengurangi gesekan, menambah wear, sebagai pendingin, sebagai anti korosi, dan

sebagai seal.

Base oil di dapat melalui proses penyulingan minyak mentah (crude oil) dan

memiliki beberapa tingkatan kualitas, sehingga beda proses dan peralatan penyulingan

akan didapat hasil yang berbeda juga. Semakin tinggi kualitas minyak mentah yang

dipakai, semakin panjang dan presisi proses penyulingan serta semakin baik katalis

pemurniannya maka akan didapat hasil akhir yang paling optimal. Secara umum kategori

bas oil terbagi berdasarkan proses penyulingan dan tindakan katalisasi penyulingan

yakni: Mineral Base dan Synthetic Base Oil .

Group I : Solvent Refined Mineral Base Oil

Solvent Refined Mineral base oil didapat melalui 4 tahapan sederhana proses

penyulingan minyak mentah berkualitas standar dengan katalis pemurnian jenis solvent.

Base Stock Mineral dengan teknologi proses distilasi fraksi mineral parafin,

dengan teknologi tersebut, akan menambah ketahanan oksidasi dan juga menyingkirkan

zat-zat yang merusak Base Stock tersebut. Proses distilasi dan solvent refined tersebut

akan meningkatkan VI atau Viscosity Index menjadi 80 – 119. Ini adalah generasi

pertama untuk Mineral Based Oil yang saat ini sudah tidak dipergunakan lagi. Teknologi

selanjutnya adalah Group I+ yang memiliki Viscosity Index sebesar 103 -108.

Ciri khas :

- warna kuning pekat meski pada kualitas terbaiknya

- bau menyengat khas minyak

- Kadar sulfur dan unsur logam berat lainnya yang masih tinggi

Paling banyak digunakan sebagai bahan pelumas.

Contoh pelumas pada Base Stock Group I adalah:Total Quartz 5000 SMShell Helix HX-

3Shell Helix HX-5

Group II : Non Synthetic Base Oil

Jenis non-synthetic base oil lainnya dengan tingkat performa yang lebih tinggi adalah:

- Synthetic blend base oil : dapat dicapai melalui pencampuran mayoritas solvent

refined base il group I kualitas terbaik dengan minoritas synthetic base oil group

III.

- Hydrocracked base oil : Memiliki standar kualitas exceed (melampaui) group

II.Memakai minyak entah berkualitas lebih baik, melalui 7 tahapan penyulingan

yang presisi dan dimurnikan dengan gas hydrogen tekanan tinggi, sehingga

menghasilkan base oil yang tidak berwarna, tidak berbau dan lebih stabil karena

hampir tidak mengandung sulfur dan unsur-unsur logam berat lainnya. Dalam hal

ini, Base Stock menjadi lebih murni dan lebih mudah untuk ditambahkan

additives. Salah satu merek pelumas yang menggunakan Group II Base Stock

adalah Shell™ Rotella® dan Pennzoil® PureBase®. Pelumas ini menggunakan

Hydrokracked Technology yang memungkinkan pelumas disuling sedemikian

rupa sehingga menghasilkan Base Stock yang murni. Teknologi selanjutnya

adalah Group II+ yang memiliki Viscosity Index sebesar 113 - 118.

Contoh pelumas pada Base Stock Group II adalah:Top 1 Synthetic Oil

Contoh pelumas pada Base Stock Group II+ adalah: Rotela

Rimula

Delvac MX

Group III : High Viscosity Index (HVI) synthetic base oil

Merupakan  Oil yang memiliki Viscosity Index di atas 120. Pelumas ini

menggunakan IsoHydromer Technology untuk menyuling base stock sehingga menjadi

lebih murni. Teknologi selanjutnya adalah Group III+ yang memiliki Viscosity Index 140

ke atas. Base Stock ini digadang-gadangkan menjadi salah satu pelopor pelumas dengan

Synthetic Technology yang berasal dari Mineral Oil. Teknologi ini dipakai luas oleh

banyak Pabrikan pelumas SuperMajor, dan yang paling terkenal adalah dari Suncor

PetroCanada yang selalu menyatakan bahwa pelumas mereka memiliki Base Stock yang

murni. Group III sendiri sudah digantikan dengan Group III+ atau VHVI yang merupakan

singkatan Very High Enhanced Viscosity Index. Teknologi proses yang digunakan adalah

sama dengan Group II tetapi ditambahkan teknologi Hydroisomer, sehingga menjadikan

Base Stock dengan 99% Saturasi dan 1% Aromatik. Dengan teknologi distilasi, solvent

refined, hydrokracked, dan Hydroisomer, maka nilai VI atau Viscosity Index menjadi

≥140. Di pasaran dunia, Group III+ dipasarkan dengan nama Fully-Synthetic Lubricant,

dan common usernya adalah British Petroleum, ConocoPhillips, Chevron, ExxonMobil,

Royal Dutch Shell, dan Total, mereka adalah SuperMajor. Tetapi di Eropa, pelumas

Group III+ tidak boleh dinamakan Fully Synthetic Technology, tetapi menjadi Synthetic

Technology.

Teknologi ini yang biasanya disebut sebagai Synthetic Technology atau

TechnoSynthese atau Semi-Synthetic yang merupakan nama market untuk produk

pelumas mineral dengan teknologi sintetik. Biasanya untuk Semi-Synthetic juga berasal

dari Group III atau Group III+.

Positif :

1. Titik nyala tinggi dan titik tuang rendah

2. Temperatur operasi yang lebar

3. Tahan api

4. Kemampuan pelumasan yang lebih baik

5. Kemampuan menahan oksidasi lebih tinggi

6. Indeks viskositas lebih tinggi

7. Tahan banting dan stabil

8. Umur pakai lebih panjang 92-4x)

Negatif:

1. Biaya tinggi

2. Dapat mencemarkan lingkungan

3. Perlu seal khusus

4. Perawatan lebih susah

Contoh pelumas pada Base Stock Group III adalah:Suncor Petro Canada DuronShell

Helix UltraTotal Quartz 9000 SM

Group IV :Poy Alpha Olefin (PAO) synthetic base oil

Merupakan Fully-Synthetic Based Oil yang berasal dari PolyAlphaOlefin.

Digagas pertama kali oleh SuperMajor ExxonMobil yang bertahan hingga sekarang

dengan kualitas pelumas yang tidak diragukan. Base Stock ini adalah hasil katalisasi

antara Hydrogen dan juga Carbon dengan Fischer-Tropsch Process. Base Stock ini

dinamakan PAO atau PolyAlphaOlefin, disebut PAO karena bahan dasarnya adalah

Olefin. Pengguna Base Stock ini sangatlah jarang, mereka yang menggunakan Base Stock

ini biasanya adalah pelumas dengan kategori Top Tier atau Premium. Salah satu

pengguna PAO adalah Amsoil™ dan Mobil 1™ dengan jajaran pelumas Top Tier Mereka.

PAO sangat sulit ditambahkan soluble additives, sehingga additives yang bisa ditambah

biasanya adalah logam alkali, alkali tanah, atau logam transisi seperti Molybdenum dan

Titanium. Logam alkali ditambahkan adalah supaya menambah retensi pelumas untuk

menahan asam yang terbentuk saat pembakaran terjadi.

PAO memiliki karakteristik positif:

1. Bebas dari wax (lilin)

2. Titik tuang rendah

3. Indeks viskositas diatas 140+

4. Kekentalan 40 C dari 2-1000cSt⁰5. Stabil pada suhu panas

6. Tahan oksidasi

7. Dapat dicampur mineral base oil untuk membuat semi-synthetic

8. Tidak terurai oleh air

Karakteristik negatif:

1. Additive tidak larut dalam PAO (harus dicampur dengan 5-2050 diester of

polyleste)

2. Seal dapat menyusut

3. 4-8x lebih mahal dari oli mineral

Aplikasi:

Oli mesin bensin & diesel, gear, turbin uap, kompresor, mesin pendingin, turbin gas.

Contoh pelumas pada Base Stock Group IV adalah:Mobil 1 SuperSynRed LineRoyal

PurpleAmsoil

Group V : Ester Base Oil

Merupakan Fully-Synthetic Based Oil yang berasal bukan dari PolyAlphaOlefin,

misalnya yang kita kenal sekarang adalah Ester,diEster, dan PolyOlEster. Kualitas

pelumas ini tidak perlu diragunakan karena sangat cepat beradaptasi dengan lingkungan

yang dibutuhkan mesin, dan memiliki kelebihan untuk membakar BBM lebih cepat,

sehingga menghasilkan tenaga yang lebih efisien.  Base Stock ini biasanya diisi oleh

Ester, DiEster, atau PolyOl Ester. Prosesnya sendiri adalah dengan cara katalisasi asam

yang dinamakan dibasic Ester, dengan Alkohol atau CH3OH sehingga dibentuklah Ester

dari hasil katalisasi tersebut. Ester biasanya digunakan untuk kompetisi karena

kemampuannya untuk mempercepat pembakaran dan juga meningkatkan performa mesin,

sehingga mesin balap biasanya menggunakan Ester dan atau campuran PAO dan Ester.

Karakteristik positif:

1. Titik tuang rendah(-40-60 C)⁰2. Tahan panas

3. Tahan oksidasi

4. Daya larut tinggi

5. Melarutkan deposit dengan baik

6. Indeks Viskositas tinggi (120-160)

7. Daya lumas tinggi

8. Sangat polar sehingga additif mudah larut

9. Cukup cocok dengan mineral oils

Karakteristik negatif:

1. Mudah terurai dengan air

2. Membentuk alkohol dan asam

3. Melunakan plastik, karet alam, neoprene

4. 5-7x lebih mahal dari mineral oil

5. Kemampuan anti-korosi rendah

6. Membuat emulsi dengan air

Contoh pelumas pada Base Stock Group V adalah:Motul Fully SyntheticAmsoil Fully

Synthetic

3. Minarex

Minarex dapat digunakan untuk proses industri pada industri karet seperti ban dan tinta

cetak, karena dapat :

- memperbaiki proses pelunakan dan pemekaran karet.

- menurunkan kekentalan komponen karet.

Hasil penggunaan minarex digunakan untuk bahan bahan di bawah ini :

4. Parafinic

Paraffinic oil adalah proccessing oil dari jenis Paraffinic dengan komposisi Paraffinic

Hydrocarbon, Nepthenic, dan sedikit Aromatic Hydrocarbon. Paraffinic oil pada

umumnya digunakan sebagai proccessing oil pada produk karet yang berwarna terang

yaitu sebagai bahan kimia pembantu pada industri penghasil barang karet seperti ban

kendaraan bermotor, tali kipas, suku cadang kendaraan. Proccessing oil dan extender

untuk polymer karet alam dan karet sintesis. Base oil untuk tinta cetak.

5. IFO

Merupakan heavy fuel oil dan dapat diambil dari long residu dan dapat digunakan sebagai

industrial fuel oil.