studi pengaruh kadar hidrogen sulfida yang …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi....

40
Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009 STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG TERDAPAT PADA MINYAK BUMI DALAM PROSES PENGOLAHAN DI PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU TUGAS AKHIR NUR INDAH HUTAGAOL 062409049 PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Upload: others

Post on 07-Feb-2020

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG TERDAPAT PADA MINYAK BUMI DALAM PROSES

PENGOLAHAN DI PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU

TUGAS AKHIR

NUR INDAH HUTAGAOL

062409049

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2009

Page 2: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG TERDAPAT PADA MINYAK BUMI DALAM PROSES PENGOLAHAN DI PT

PERTAMINA EP REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mencapai gelar Ahli Madya

NUR INDAH HUTAGAOL 062409049

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Page 3: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

PERSETUJUAN Judul : STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG

TERDAPAT PADA MINYAK BUMI DALAM PROSES PENGOLAHAN DI PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU

Kategori : TUGAS AKHIR Nama : NUR INDAH HUTAGAOL Nomor Induk Mahasiswa : 062409049 Program Studi : D-3 KIMIA INDUSTRI Departement : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Juni 2009 Diketahui Departemen Kimia FMIPA USU Ketua Pembimbing (Dr.Rumondang Bulan,MS) (Prof.Dr.Jamaran Kaban,MSc) NIP : 131 459 466

Page 4: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

PERNYATAAN STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG TERDAPAT PADA MINYAK

BUMI DALAM PROSES PENGOLAHAN DI PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU

TUGAS AKHIR

Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Mei 2009 NUR INDAH HUTAGAOL 062409049

Page 5: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

PENGHARGAAN

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat,bimbingan dan petunjukNya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

Karya ilmiah ini merupakan hasil Praktik Kerja Lapangan di PT Pertamina EP Region Sumatera Field Pangkalan Susu.Karya ilmiah ini merupakan salah satu persyaratan akademik mahasiswa untuk memperoleh gelar Ahli Madya Diploma-3 untuk program studi Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Karya ilmiah ini dapat tersusun dan terselesaikan berkat bantuan danb dorongan dari berbagai pihak.Oleh karena itu,pada kesempatann ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Keluarga tercinta,Ayahanda J.Hutagaol dan Ibunda H.Hutasoit yang telah mencurahkan kasih sayang yang tulus,doa,dukungan moril dan materil kepada penulis.

2. Bapak Prof.Dr.Jamaran Kaban.MSc,selaku dosen pembimbing yang selalu memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.

3. Ibu DR.Rumondang Bulan,Msi,selaku ketua Departement Kimia di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Harry Agusnar,Mphil,MSc.Selaku ketua jurusan program studi Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Drs.Eddy Marlianto.MSc selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

6. Yang teristimewa kepada abang tercinta (Ahmad H,Ali H,Haerun Saleh H,Rahmad Yakin H (Keken),Syahdan Syahputra H (Dan),Abdul Halim H) dan adik tercinta(Imam Syafii H )yang telah memberikan dukungan dan semangat kepada penulis.Love u brother…

7. Bapak S.S Purba dan S.Hutagaol yang telah memberikan dukungan moril dan motivasi kepada penulis.

8. Adik-adik sepupu,Syahliza Laila,Alm M.Abdi dan Irwansyah Ridwanto dan keponakan-keponakan(Intan,Sari,Rahman,Suci,Syahri,Hamdan,Irvan (Ivan),Azizah) yang memberikan semangat kepada penulis.Love u all..

9. Keluarga besar Hutagaol dan Hutasoit yang telah banyak memberikan dukungan moril dan motivasi kepada penulis.

10. Seluruh teman-teman mahasiswa/I Kimia Industri Angkatan 2006,terutama “ONE PACKET’.Abhi(sunan),Ummi(Dwi),Rizki Ivo Deswita(mbak Des),Intan Purnama

Page 6: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Sari Hrp(Pur),Zulisma (dedeq Zul),Siti Soryani(Ani),Halimah(Athun),NoviraSari,Siti (mameh,rahim),Ruaidah.

11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini yang tidak mungkin penulis ucapkan satu-persatu.

Penulis menyadari bahwa penyajian karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna mengingat keterbatasan kemampuan dan waktu yang ada,penulis mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan karya ilmiah ini.Penulis juga berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Medan,

Penulis

Page 7: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

ABSTRAK

Kandungan Hidrogen sulfida dalam minyak bumi merupakan hal yang penting dalam pengolahan minyak mentah. Minyak mentah dari berbagai sumber dikumpulkan dalam tanki penampungan yang diduga mengandung hidrogen sulfida. Kadar hidrogen sulfida yang dianalisa pada masing-masing tanki masih memenuhi standar, dimana kadar maksimal hidrogen sulfida dalam minyak mentah adalah 0,1 %. Minyak mentah tersebut masih memiliki nilai jual yang baik dan tidak menyebabkan korosi pada tanki penampungan dan peralatan pengolahan minyak mentah, juga tidak menyebabkan pencemaran lingkungan. Kandungan hidrogen sulfida dalam minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida seperti nitrogen, oksigen dan logam-logam seperti nikel, vanadium, natrium, besi, terdapat juga air dan garam klorid khususnya garam magnesium klorid. Sehingga kadar hidrogen sulfida yang dianalisa pada data tidak berbanding lurus dengan berat jenis.

Page 8: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

STUDY OF HYDROGEN SULFIDE CONTENT IN PETROLEUM FOR PETROLEUM PROCESS IN PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA

FIELD PANGKALAN SUSU

ABSTRACT

Hydrogen sulfide content in petroleum is important to petroleum process.The crude oil from various source collected in relocation tank that anticipated content hydrogen sulfide. Percentage of hydrogen sulfide that analyzed of each tank was standart, where maximal value of hydrogen sulfide in crude oil is 0,1 %. The crude oil have been good quality of sales n not cause corrosion to relocation tank and equipment of crude oil process, also not cause environtment pollution. Value of hydrogen sulfide on crude oil identificated by doing titration.Because of density of crude oil influenced by some factor not only hydrogen sulfide but like nytrogen, oxygen, and metals like Nikel, Vanadium, Natrium, Iron also water and cloride salts especially magnesium cloride. So,hydrogen sulfide that analyzed on data not compare with density.

Page 9: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan ii Pertanyaan iii Penghargaan iv Abstrak vi Abstrack vii Daftar Isi viii Daftar Tabel x BAB I Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3 1.3 Tujuan 3 1.4 Manfaat 3

BAB II Tinjauan Pustaka 2.1 Asal Mula Minyak Bumi 4 2.2 Komposisi Minyak Bumi 5 2.2.1 Senyawa Hidrokarbon 6 2.2.1.1 Senyawa Hidrokarbon Parafin 6 2.2.1.2 Senyawa Hidrokarbon Naften 7 2.2.1.2 Senyawa Hidrokarbon Aromat 7 2.2.2 Senyawa Bukan Hidrokarbon 8 2.2.2.1 Senyawa Belerang 8 2.2.2.2 Senyawa Oksigen 10 2.2.2.3 Senyawa Nitrogen 11 2.2.2.4 Senyawa Logam 12 2.3 Sifat-sifat Umum Minyak bumi 12 2.4 Hidrogen Sulfida 14 2.5 Belerang dalam Produk Minyak Bumi 15 BAB III Metodologi Percobaan 3.1 Alat 17 3.2 Bahan 17 3.3 Prosedur Percobaan 18 3.3.1 Penentuan Kadar H2S 18 3.3.2 Untuk Larutan Blanko 19 BAB IV Hasil dan Pembahasan 4.1 Data 20 4.2 Perhitungan 20

Page 10: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

4.3 Pembahasan 24 BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 28 5.2 Saran 29 Daftar Pustaka

Page 11: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Daftar Tabel Tabel 2.3.1 Sifat-sifat Umum Minyak 13 Tabel 4.1.1 Kadar H2S 20

Page 12: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Minyak bumi adalah suatu campuran kompleks yang terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon

yaitu senyawa – senyawa organik dimana setiap molekulnya hanya mempunyai unsur Karbon

dan Hidrogen saja. Kandungan senyawa hidrokarbon pada minyak bumi sekitar 50 % sampai 98

%. Disamping itu didalam minyak bumi juga terkandung unsur – unsur yaitu belerang, nitrogen,

oksigen dan logam–logam khususnya vanadium,nikel, besi dan tembaga yang terdapat dalam

jumlah relatif sedikit yang terikat sebagai senyawa–senyawa organik. Baik senyawa hidrokarbon

dan senyawa bukan hidrokarbon keduanya akan berpengaruh dalam menentukan cara-cara

pengolahan yang dilakukan dalam kilang minyak. Minyak bumi mangandung 10 % komponen

belerang, 0-0,9 % nitrogen dan sekitar 2 % oksigen. Komponen logam dalam minyak bumi

berkisar antara 0,03 hingga lebih dari 300 mg/l namun yang dominan paling dominan adalah

nikel dan vanadium.

Karena minyak bumi mempunyai komposisi yang berbeda-beda satu dengan yang lainnya

maka dengan sendirinya sifat-sifatnya juga berbeda. Senyawa bukan hidrokarbon yang terdapat

dalam minyak bumi dan produknya adalah senyawa organik yang mengandung atom unsur

belerang, oksigen, nitrogen dan logam-logam. Lazimnya senyawa ini dianggap sebagai pengotor

karena pengaruhnya yang tidak baik selama proses pengolahan minyak bumi dalam kilang

minyak seperti korosi dan peracunan katalis ataupun pengaruhnya yang jelek terhadap mutu

produk

Page 13: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Klasifikasi minyak bumi yang didasarkan pada kandungan belerang, dimana minyak

mentah digolongkan kedalam 3 golongan minyak mentah, yaitu minyak mentah dengan

kandungan belerang yang rendah (kurang dari 0,1), minyak mentah dengan kandungan belerang

sedang (antara 0,1 sampai 1,0 %), dan minyak mentah dengan kandungan belerang tinggi (diatas

1,0 %).

Kandungan hidrogen sulfida dalam minyak mentah pada umumnya tergantung pada

sumber daerah pengambilan minyak bumi. Tingginya kandungan hidrogen sulfida ini dapat

menurunkan mutu produk bahkan mengakibatkan korosi pada pengolahan minyak bumi,

kandungan hidrogen sulfida yang tinggi juga dapat menyebabkan pencemaran lingkungan yang

sangat membahayakan bagi makhluk hidup, karena dalam konsentrasi yang rendah hidrogen

sulfida sangat beracun.

Oleh dasar inilah maka penulis membahas masalah yang berjudul : STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG TERDAPAT PADA

MINYAK BUMI DALAM PROSES PENGOLAHAN DI PT PERTAMINA EP REGION

SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU

Page 14: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

1.2 Permasalahan

1. Bagaimanakah kadar hidrogen sulfida yang terdapat pada minyak bumi yang diproduksi

oleh PT PERTAMINA EP REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU

dikaitkan dengan batasan standar hidrogen sulfida tersebut ?

2. Bagaimanakah pengaruh hidrogen sulfida yang terdapat pada minyak bumi tersebut

terhadap peralatan pada proses pengolahan minyak bumi dan terhadap pencemaran

lingkungan apabila kadar hidrogen sulfida melebihi ambang batas ?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui kadar hidrogen sulfida yang terkandung dalam minyak bumi

2. Untuk mengetahui bahaya hidrogen sulfida yang terdapat pada minyak bumi dan

pengaruhnya pada lingkungan

1.4 Manfaat

1. Mengatasi terjadinya korosi pada peralatan – peralatan pengolahan minyak bumi yang

diakibatkan zat pengotor.

2. Mengatasi supaya tidak terjadi pencemaran lingkungan oleh Hidrogen sulfida

Page 15: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asal Mula minyak bumi

Minyak bumi berasal dari formasi batuan yang berumur antara sepuluh juta sampai empat ratus

juta tahun dan sekarang ini telah terbukti bahwa pembentukan minyak bumi berkaitan dengan

pengembangan batuan sedimen berbutir halus yang mengendap di laut dan di dekat laut dan

bahwa minyak bumi adalah produk dari binatang dan tumbuhan yang hidup dilaut. Walaupun

demikian mengenai asal usul minyak bumi ini telah banyak teori yang diajukan diantaranya ada

yang menganggap bahwa minyak bumi berasal dari bahan anorganik.

Pada tahun 1866, Berthelot mengajukan teori bahwa minyak bumi berasal dari reaksi

karbida dengan air yang menghasilkan asetilen, yang selanjutnya karena suhu dan tekanan yang

tinggi asetilen berubah menjadi minyak bumi. Berthelot menganggap bahwa karbid terjadi

karena reaksi antara karbonat dengan alkali. Teori Anorganik yang lain, dimana asetilen juga

merupakan bahan dasar, diajukan oleh Mendelejeff. Menurut Mendelejeff asetilen terjadi karena

reaksi antara logam karbid dengan asam.

Teori organik mengenai terjadinya minyak bumi diajukan oleh Engler pada tahun 1911

yang menyatakan bahwa minyak bumi terjadi dari bahan organik melalui tiga tahap. Tahap

pertama, deposit binatang dan tumbuh – tumbuhan berkumpul pada dasar laut yang selanjutnya

dakan terurai oleh bakteri. Karbohidrat dan protein diubah menjadi bahan yang dapat larut dalam

air atau menjadi gas, akan terbawa oleh aliran air atau aliran udara. Sedangkan lemak malam dan

bahan lain yang stabil ( rosin, kolesterol dll) akan tetap tinggal. Tahap kedua, suhu dan tekanan

yang tinggi dapat mengakibatkan terbentuknya karbon dioksid dari senyawa – senyawa yang

mengandung gugus karboksil dan air akan terbentuk dari asam hidroksi dan alkohol dan akan

Page 16: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

menghasilkan residu bitumen. Panas dan tekanan selanjutnya dapat menyebabkan terjadinya

rengkahan yang menghasilkan cairan yang mempunyai kandungan olefin yang tinggi yang

disebut dengan protopetroleum. Pada tahap ketiga, komponen yang tidak jenuh pada

protopetroleum akan berpolimerisasi karena pengaruh katalis, sehingga poliolefin akan berubah

menjadi senyawa hidrokarbon nafta dan parafin. Senyawa hidrokarbon aromatis dianggap

terbentuk secara langsung pada proses rengkahan atau siklisasi melalui proses kondensasi.

Keberatan dari teori ini adalah bahwa hasil akhir yang diperoleh pada percobaan berbeda dengan

komposisi minyak bumi yang terutama dari senyawa hidrokarbon parafin, naften dan aromat.

2.2 Komposisi Minyak Bumi

Minyak bumi adalah suatu campuran yang sangat kompleks yang terutama terdiri dari senyawa–

senyawa hidrokarbon yaitu senyawa-senyawa organik dimana setiap molekulnya hanya

mempunyai unsur karbon dan hidrogen saja. Kandungan senyawa hidrokarbon murni dapat

mencapai 50 % sampai 98 %. Disamping itu dalam minyak bumi terdapat unsur-unsur seperti

belerang, oksigen, nitrogen, dan logam-logam khususnya vanadium, nikel, besi dan tembaga

yang terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit yang terikat sebagai senyawa-senyawa organik.

2.2.1 Senyawa Hidrokarbon

Walaupun senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi sangat banyak jumlahnya,

namun senyawa tersebut dapat dikelompokkan kedalam tiga golongan senyawa hidrokarbon,

yaitu senyawa hidrokarbon parafin,naften dan aromat.Disamping senyawa-senyawa tersebut,

dalam produk minyak bumi terdapat juga senyawa hidrokarbon monoolefin dan diolefin. Yang

terjadi karena rengkahan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang, misalnya pada

destilasi minyak mentah dan proses rengkahan.

Page 17: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

2.2.1.1 Senyawa Hidrokarbon parafin

Senyawa hidrokarbon parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum CnH2n+2.

Senyawa ini mempunyai sifat kimia stabil pada suhu biasa, tidak bereaksi dengan asam sulfat

pekat maupun asam sulfat berasap, larutan alkali pekat, asam nitrat maupun oksidator kuat

seperti asam kromat kecuali senyawa yang mempunyai atom karbon tersier. Bereaksi lambat

dengan klor dengan bantuan sinar matahari bereaksi lemah dengan klor dan brom kalau ada

katalis.

Senyawa hidrokarbon parafin sampai dengan empat buah atom karbon, pada suhu kamar

dan tekanan atmosfer berupa gas. Metan dan etan terutama terdapat dalam gas alam, sedangkan

propan, butan, i-butan merupakan komponen utama elpiji. Senyawa hidrokarbon parafin dengan

lima sampai enam belas atom karbon pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berupa cairan, dan

terdapat dalam fraksi nafta, bensin, kerosen, solar, minyak diesel, dan minyak bakar. Senyawa

hidrokarbon parafin dengan lebih dari enam belas atom karbon pada suhu kamar dan tekanan

atmosfer berupa zat padat dan terutama terdapat dalam malam parafin.

2.2.1.2 Senyawa Hidrokarbon Naftenat

Senyawa hidrokarbon naften adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum CnH2n.

Karena senyawa hidrokarbon ini memiliki sifat kimia senyawa hidrokarbon parafin dan

mempunyai struktur molekul siklis, maka senyawa ini juga disebut senyawa sikloparafin.

Senyawa hidrokarbon naften yang terdapat dalam minyak bumi ialah siklopentan dan

sikloheksan, yang terdapat dalam fraksi nafta dan fraksi minyak bumi dengan titik didih lebih

tinggi.

Page 18: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

2.2.1.3 Senyawa Hidrokarbon Aromatis

Senyawa hidrokarbon aromat adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan rumus umum

CnH2n-6. Sehingga karenanya senyawa ini mempunyai sifat kimia yang sangat reaktif. Senyawa

ini mudah dioksidasi menjadi asam, dan dapat mengalami reaksi substitusi atau reaksi adisi

tergantung kepada kondisi reaksi. Hanya sedikit sekali minyak mentah yang mengandung

senyawa aromat dengan titik didih rendah.

2.2.2 Senyawa Bukan Hidrokarbon

Senyawa bukan hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya adalah senyawa

organik yang mengandung atom unsur belerang, oksigen, nitrogen dan logam-logam. Lazimnya

senyawa ini dianggap sebagai pengotor karena pengaruhnya yang tidak baik selama proses

pengolahan minyak bumi dalam kilang minyak seperti korosi dan peracunan katalis ataupun

pengaruhnya yang jelek terhadap mutu produk minyak bumi. Karena pengotor ini dapat larut

dalam minyak bumi maka pengotor ini disebut pengotor oleofilik. Disamping itu, air dan garam-

garam yang larut didalamnya yang terikut dalam minyak mentah dalam keadaan terdispersi dan

tidak larut dalam fase minyak disebut pengotor oleofobik.

2.2.2.1 Senyawa belerang

Disamping senyawa belerang, di dalam minyak bumi belerang juga terdapat sebagai unsur

belerang yang terlarut, karena sedikit banyak belerang dapat larut dalam minyak bumi. Kadar

belerang dalam minyak mentah berkisar dari 0,04 sampai 6 %. Adanya senyawa belerang dalam

minyak bumi dan produknya perlu mendapat perhatian, karena senyawa ini dapat menimbulkan

beberapa macam kerugian yaitu:

Page 19: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Pencemaran Udara

Pencemaran udara pertama-tama dapat disebabkan oleh beberapa senyawa belerang yang berbau

tidak sedap. Senyawa belerang yang tak berbau sedap adalah hidrogen sulfida, belerang dioksid

dalam bentuk gas buang hasil pembakaran, merkaptan sampai dengan enam atom karbon (titik

didih sekitar 4000F), sulfid sampai dengan delapan atom karbon (titik didih sekitar 3500F) dan

diantara disulfid hanya metil disulfid saja (titik yang didih 2430F).

Selanjutnya pencemaran udara dapat juga terjadi karena gas belerang dioksid yang

berasal dari gas buang yang terlarut dalam kabut, yaitu tetes-tetes halus air dalam udara. Hal ini

dikenal dengan smog yang dapat terjadi di kota-kota industri besar yang selalu berkabut.

Belerang dioksid yang berasal dari gas buang dapat juga mengakibatkan hujan asam. Akhirnya

hidrogen sulfid disamping mempunyai bau yang tak sedap juga sangat beracun dimana

konsentrasi 0,1 % saja dalam udara sudah dapat mematikan dalam waktu satu setengah jam.

Korosi

Korosi yang disebabkan kebanyakan senyawa belerang terutama terjadi pada suhu diatas 3000F.

Korosi akan merusakkan alat-alat pengolahan dalam kilang minyak, khususnya yang bekerja

pada suhu tinggi. Pada suhu rendah senyawa belerang yang bersifat korosif adalah hidrogen

sulfida dan beberapa senyawa sulfid, disulfid dan boleh jadi merkaptan yang mempunyai titik

didih rendah. Misalnya hidrogen sulfida dalam udara lembab akan mengubah besi menjadi besi

sulfid yang rapuh.

Selanjutnya gas belerang dioksid dalam gas buang yang terjadi pada pembakaran bahan

bakar minyak akan merusakkan cerobong baja dan saluran pembuangan gas buang hasil

pembakaran mesin, apabila gas ini bereaksi dengan air dan membentuk asam.

Menurunkan angka oktan bensin

Page 20: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Penurunan angka oktan bensin oleh senyawa belerang tergantung pada jumlah dan tipe senyawa

belerang. Berdasarkan penelitian Birch dan Stausfield bahwa penurunan angka oktan terbesar

disebabkan oleh senyawa belerang. Penelitian menunjukkan bahwa 0,1 % belerang akan

menurunkan angka oktan 0 sampai 2 satuan oktan.

Meracuni katalis

Pada proses reformasi katalitik nafta atau bensin untuk membuat nafta atau bensin dengan

bilangan oktan yang tinggi, adanya belerang dalam umpan nafta atau bensin dapat meracuni

katalis platina. Maksimum kandungan belerang dalam umpan adalah 0,2 ppm. (Hardjono.2001)

2.2.2.2 Senyawa Oksigen

Kadar oksigen dalam minyak bumi bervariasi dari sekitar 0,1 sampai 2 % berat. Oksidasi minyak

bumi dengan oksigen karena kontak yang lama dengan udara juga dapat menaikkan kadar

oksigen dalam minyak bumi.

Dalam minyak bumi, oksigen terutama terdapat sebagai asam organik yang terdistribusi

dalam semua fraksi dengan konsentrasi yang tertinggi pada fraksi minyak gas. Asam organik

tersebut terutama terdapat sebagai asam naftenat dan sebagian kecil sebagai asam alifatik.

Disamping itu dalam destilat rengkahan terdapat fenol dan kresol. Asam naftenat mempunyai

sifat sedikit korosif dan mempunyai bau tidak enak.

2.2.2.3 Senyawa Nitrogen

Kadar nitrogen dalam minyak bumi umumnya rendah, berkisar dari kurang 0,1% sampai 2%

berat. Minyak yang mempunyai kadar belerang dan aspal tinggi, biasanya juga mempunyai kadar

nitrogen tinggi. Senyawa nitrogen terdapat dalam semua fraksi minyak bumi, tetapi

konsentrasinya makin tinggi dalam fraksi-fraksi yang mempunyai titik didih yang tinggi.

Page 21: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi dapat dibagi menjadi senyawa

nitrogen basa, yaitu senyawa piridin atau turunan piridin seperti kinolin dan iso kinolin. Dan

senyawa nitrogen bukan basa yaitu senyawa pirol dan turunannya seperti indol dan karbasol.

Semua senyawa nitrogen mempunyai bau yang tidak sedap dan menusuk. Adapun kerugian-

kerugian yang diakibatkan oleh adanya senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi dan

produknya ialah :

- Menurunkan aktivitas katalis yang digunakan dalam proses rengkahan, reformasi,

polimerisasi dan isomerisasi.

- Kerosen yang jernih seperti air (water white) pada waktu distilasi, warnanya akan

berubah menjadi kemerahan kalau terkena sinar matahari.

- Nitrogen dalam bensin juga akan mempercepat pembentukan damar dalam karburator.

- Menyebabkan terjadinya endapan dalam minyak bakar pada penyimpanannya.

2.2.2.4 Senyawa logam

Praktis semua logam dapat terdapat pada minyak bumi, tetapi karena jumlahnya yang sangat

kecil, yaitu antara 5 sampai 400 bagian per juta, maka adanya logam dalam minyak bumi pada

umumnya tidak menimbulkan permasalahan. Kecuali beberapa macam logam seperti besi, nikel,

vanadium dan arsen yang walaupun jumlahnya sedikit sekali, namun sudah dapat meracuni

katalis. Sedangkan logam garam anorganik yang dapat larut dalam air, seperti garam klorid dan

sulfat dari logam natrium, kalium, magnesium, dan kalsium, terdapat dalam minyak bumi dalam

keadaan terdispersi. Dalam distilasi minyak mentah, senyawa logam cenderung untuk berkumpul

dalam fraksi residu.

Page 22: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

2.3 Sifat-sifat umum minyak bumi

Karena minyak bumi mempunyai komposisi yang berbeda satu dengan yang lain. Maka dengan

sendirinya sifat-sifatnya juga berbeda. Walaupun demikian untuk minyak bumi yang mempunyai

golongan dasar tertentu, terdapat kesamaan sifat-sifat umum seperti pada tabel berikut :

Tabel 2.3.1 Sifat-sifat Umum Minyak Bumi

Sifat –sifat Dasar Parafin Dasar Naften

Gravitas API Tinggi Rendah

Kandungan Nafta Tinggi Rendah

Angka Oktan Bensin Rendah Tinggi

Titik Asap kerosen Tinggi Rendah

Angka Cetan Solar Tinggi Rendah

Titik Tuang Pelumas Tinggi Rendah

Indeks Viskositas Minyak Tinggi Rendah

Minyak mentah dasar tengahan mempunyai sifat-sifat yang terletak diantara sifat-sifat

minyak mentah dasar parafin dan minyak mentah naften. Dari tabel diatas terlihat bahwa tidak

ada minyak mentah yang fraksi-fraksinya mempunyai sifat-sifat yang semuanya serba baik.

Namun hal ini sekarang tidak menjadi masalah, karena dengan tekhnologi yang ada pada waktu

sekarang orang dapat memperbaiki sifat produk sampai pada tingkat yang diinginkan.

(Hardjono.2001)

Belerang adalah pengotor yang tidak diinginkan dalam fosil bahan bakar seperti minyak

mentah, gas alam, dan batubara. Ketika belerang dibakar, maka akan terbentuk belerang oksida

yaitu gas yang dapat mencemari udara dan menyebabkan hujan asam. Selama proses pemurnian,

Page 23: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

sulfur harus dihilangkan terlebih dahulu sebelum di pasarkan. Minyak mentah diklasifikasikan

menjadi minyak manis dan minyak asam yang didasarkan pada kandungan belerangnya. Minyak

manis mempunyai kandungan belerang kurang dari 1%. Pada umumnya minyak mentah berat

(Derajat API (American Petroleum Institute) yang rendah) adalah minyak asam, sedangkan

minyak mentah ringan adalah minyak manis. Minyak mentah dari lapisan batuan pasir biasanya

adalah minyak manis dan yang bearasal dari lapisan batuan lempung adalah minyak asam.

Minyak mentah biasanya secara umum digambarkan oleh derajat API dan kandungan

belerangnya. (Hyne.1984)

2.4 Hidrogen sulfida

Hidrogen sulfida adalah gas yang sangat beracun, ini berbahaya pada konsentrasi yang sangat

rendah. Hidrogen sulfida mempunyai bau yang khas seperti telur busuk dan dapat menyebabkan

bau walaupun dalam jumlah yang sedikit. Hidrogen sulfida biasanya bersifat korosif dan ketika

ini terjadi bercampur dengan gas alam menyebabkan korosi pada pelindung logam dan pipa pada

sumur-sumur. (Hyne.1984)

Asidifikasi dari larutan sulfida larut menimbulkan hidrogen sulfida, yang merupakan gas

yang memiliki bau tak sedap dan sangat beracun. Pada suhu 250C larutan jenuh hidrogen sulfida

mempunyai konsentrasi kira-kira 0,1 M. Karena H2S adalah asam lemah, maka larutannya

mengandung sedikit konsentrasi ion sulfida. Akibatnya penjenuhan larutan dengan hidrogen

sulfida adalah cara yang efektif untuk mengendapkan logam sulfida yang sangat tak larut.

Oksidasi sulfur yang sangat penting adalah SO2 dan SO3. Gas sulfur dioksida terbentuk dari

pembakaran sulfur dalam udara. (Mahan.1987)

Sumber utama dalam pembuatan belerang adalah hidrogen sulfida yang merupakan hasil

sampingan dari desulfurisasi ( artinya mengandung belerang) dan minyak bumi asam. Dewasa

Page 24: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

ini hidrogen sulfida yang disingkirkan dalam proses pemurnian pada kilang minyak bumi dengan

cara melarutkannya dalam larutan kalium karbonat atau etanolamina diikuti pemanasan untuk

regenerasi. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dengan cara ini dibakar untuk membuat sulfur

dioksida guna menghasilkan asam sulfat.Namun sebagian besar diantaranya dikonversi menjadi

unsur belerang. (Austin. T. G.1986)

2.5 Belerang dalam produk minyak bumi

Belerang dalam satu bentuk atau bentuk lainnya selalu ditemukan dalam minyak mentah dan

produk-produknya, belerang merupakan salah satu elemen yang tidak diinginkan dalam minyak

mentah. Masalah yang paling penting yang disebabkan oleh belerang adalah korosif oleh

pembakaran produk minyak bumi. Dan ini juga berbahaya pada industri gelas dan keramik

karena dapat menyebabkan pelunturan dan pelubangan pada produk. Belerang ditentukan oleh

berbagai macam metode misalnya metode bom oksigen, metode lampu, metode titrasi iodat, dan

bom peleburan natrium peroksida, dan kadang-kadang metode lempeng tembaga juga digunakan.

Alat yang digunakan dalam metode bom oksigen hampir sama dengan yang digunakan

dalam penentuan nilai kalori. Isi dari bom setelah dipanaskan dicuci dengan air yang didistilasi

atau diuapkan kedalam wadah gelas tahan panas. Asam hidroklorida ditambahkan kedalam

larutan yang mendidih untuk mengendapkan asam sulfurik sebagai barium sulfat. Setelah dingin

dan dibiarkan selama 24 jam endapan disaring, dicuci, dikeringkan dan ditimbang. Berat

belerang dapat dihitung dari berat barium sulfat.

Metode titrasi iodat berjalan sangat cepat dan hanya membutuhkan waktu 5 sampai 10

menit dalam pengerjaannya. Contoh akan dibakar dengan oksigen dan gas produk yang

dilewatkan melalui larutan asam hidroklorida, yang mana belerang oksida diserap. Larutan

kemudian dititrasi dengan kalium iodat yang berfugsi sebagai indikator. (Sharma.1984)

Page 25: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Didalam metode lampu, contoh produk minyak bumi ringan seperti bensin, nafta atau

kerosen dibakar dalam sistem tertutup dengan menggunakan lampu dalam atmosfer buatan yang

terdiri dari 70% karbondioksida dan 30% oksigen untuk mencegah terbentuknya nitrogen oksida.

Oksida belerang yang terbentuk selanjutnya diserap dan dioksidasi dengan larutan hidrogen

peroksida. Akhirnya belerang dalam penyerap ditentukan dengan jalan titrasi asidimetri dengan

menggunakan larutan natrium hidroksi baku atau secara gravimetri dengan jalan diendapkan

sebagai barium sulfat. (Hardjono.2001)

Page 26: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Alat

1. Corong pisah Pyrex

2. Gelas ukur 100 ml Pyrex

3. Hidrometer Zeal

4. Gelas Erlenmeyer Pyrex

5. Buret ( skala 0,1 ml ) Pyrex

6. Batang pengaduk kaca

7. Statif dan klem

3.2. Bahan

1. Minyak mentah

2. (CH3COO)2Cd (Cd Asetat)

3. HCl (p)

4. I2 0,01 N (Iodin)

5. Na2S2O3 0,01 N (Natrium tiosulfat)

6. Aquadest

7. Indikator Starch

Page 27: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

3.3. Prosedur

3.3.1. Penentuan kadar H2S

1. Diukur 100 ml sampel minyak bumi mentah

2. Dimasukkan kedalam corong pisah

3. Ditambahkan 25 ml Cd Asetat

4. Dikocok selama 30 menit

5. Didiamkan

6. Diperoleh dua lapisan,lapisan atas berwarna kuning dan lapisan bawah berwarna bening

7. Diambil lapisan bawah dan dimasukkan kedalam erlenmeyer

8. Diencerkan dengan aquadest sampai 100 ml

9. Ditambahkan dengan HCl (p) 5 ml

10. Diaduk

11. Ditambah larutan Iodin 0,01 N 5 ml

12. Diaduk,warna kuning tua

13. Dititrasi dengan larutan Na-Thio 0,01 N hingga terjadi perubahan warna menjadi kuning

muda

14. Ditambahkan indikator Starch 3 tetes, larutan berwarna biru

15. Dititrasi kembali dengan Na-Thio 0,01 N hingga terjadi perubahan warna dari biru

menjadi bening

16. Dicatat volume larutan Na-Thio 0,01 N yang terpakai

Page 28: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

3.3.2. Untuk Larutan Blanko

1. Dimasukkan Aquadest 100 ml ke dalam erlenmeyer

2. Ditambahkan dengan Iodin 0,01 N sebanyak 5 ml

3. Diaduk,warna kuning tua

4. Dititrasi dengan larutan Na-Thio 0,01 N hingga terjadi perubahan warna menjadi kuning

muda

5. Ditambahkan indikator Starch 3 tetes, larutan berwarna biru

6. Dititrasi kembali dengan Na-Thio 0,01 N hingga terjadi perubahan warna dari biru

menjadi bening.

7. Dicatat Volume larutan Na-Thio 0,01 N yang terpakai

Page 29: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Data Tabel 4.1.1.Kadar H2S

Asal sampel Berat Jenis Hasil analisa Hidrogen Sulfida

Atas

(g/cm3 )

Tengah

(g/cm3 )

Bawah

(g/cm3 )

Atas

(%)

Tengah

(%)

Bawah

(%)

Tanki I 0,785 0,786 0,786 0,000043 0,000065 0,000065

Tanki II 0,787 0,787 0,787 0,000022 0,000065 0,000065

Tanki III 0,785 0,785 0,785 0,000087 0,000044 0,000044

4.2 Perhitungan

Kadar H2S dalam minyak

Menghitung kadar H2S dalam minyak bumi dapat digunakan rumus :

Analisa I

Diketahui :

Berat jenis minyak Atas = 0,785 g/cm3 = 78,5 mg/cm3

Berat jenis minyak Tengah = 0,786 g/cm3 = 78,6 mg/cm3

Berat jenis minyak Bawah = 0,786 g/cm3 = 78,6 mg/ cm3

Volume Larutan Blanko = 4,6 ml

Page 30: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Volume titran contoh Atas = 4,4 ml

Volume titran contoh Tengah = 4,3 ml

Volume titran contoh Bawah = 4,3 ml

Volume blanko – Volume titran contah Atas = 4,6 ml – 4,4 ml = 0,2 ml

Volume blanko – Volume titran contah Tengah = 4,6 ml – 4,3 ml = 0,3 ml

Volume blanko – Volume titran contah Bawah = 4,6 ml – 4,3 ml = 0,3 ml

% H2S Atas = N Na-Thio x Vol.Titran Atas x 0,0174 x 100

Berat Jenis Atas

= 0,01 x 0,2 x 0,0174 x 100

78,5

= 0,000043

% H2S Tengah = N Na-Thio x Vol.Titran Tengah x 0,0174 x 100

Berat Jenis Tengah

= 0,01 x 0,3 x 0,0174 x 100

78,5

= 0,000065

Page 31: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

% H2S Bawah = N Na-Thio x Vol.Titran Bawah x 0,0174 x 100

Berat Jenis Bawah

= 0,01 x 0,3 x 0,0174 x 100

78,6

= 0,000065

Analisa II

Diketahui :

Berat jenis minyak Atas = 0,787 g/cm3 = 78,7 mg/cm3

Berat jenis minyak Tengah = 0,787 g/cm3 = 78,7 mg/cm3

Berat jenis minyak Bawah = 0,787 g/cm3 = 78,7 mg/ cm3

Volume Larutan Blanko = 4,3 ml

Volume titran contoh Atas = 4,2 ml

Volume titran contoh Tengah = 4,0 ml

Volume titran contoh Bawah = 4,0 ml

Volume blanko – Volume titran contah Atas = 4,3 ml – 4,2 ml = 0,1 ml

Page 32: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Volume blanko – Volume titran contah Tengah = 4,3 ml – 4,0 ml = 0,3 ml

Volume blanko – Volume titran contah Bawah = 4,3 ml – 4,0 ml = 0,3 ml

% H2S Atas = N Na-Thio x Vol.Titran Atas x 0,0174 x 100

Berat Jenis Atas

= 0,01 x 0,1 x 0,0174 x 100

78,7

= 0,000022

% H2S Tengah = N Na-Thio x Vol.Titran Tengah x 0,0174 x 100

Berat Jenis Tengah

= 0,01 x 0,3 x 0,0174 x 100

78,7

= 0,000065

% H2S Bawah = N Na-Thio x Vol.Titran Bawah x 0,0174 x 100

Berat Jenis Bawah

= 0,01 x 0,3 x 0,0174 x 100

78,7

= 0,000065

Page 33: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Analisa III

Diketahui :

Berat jenis minyak Atas = 0,785 g/cm3 = 78,5 mg/cm3

Berat jenis minyak Tengah = 0,785 g/cm3 = 78,5 mg/cm3

Berat jenis minyak Bawah = 0,785 g/cm3 = 78,5 mg/ cm3

Volume Larutan Blanko = 4,5 ml

Volume titran contoh Atas = 4,1 ml

Volume titran contoh Tengah = 4,3 ml

Volume titran contoh Bawah = 4,3 ml

Volume blanko – Volume titran contah Atas = 4,5 ml – 4,4 ml = 0,1 ml

Volume blanko – Volume titran contah Tengah = 4,5 ml – 4,3 ml = 0,2 ml

Volume blanko – Volume titran contah Bawah = 4,5 ml – 4,3 ml =0,2 ml

% H2S Atas = N Na-Thio x Vol.Titran Atas x 0,0174 x 100

Berat Jenis Atas

= 0,01 x 0,1 x 0,0174 x 100

78,5

Page 34: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

= 0,000087

% H2S Tengah = N Na-Thio x Vol.Titran Tengah x 0,0174 x 100

Berat Jenis Tengah

= 0,01 x 0,2 x 0,0174 x 100

78,5

= 0,000044

% H2S Bawah = N Na-Thio x Vol.Titran Bawah x 0,0174 x 100

Berat Jenis Bawah

= 0,01 x 0,2 x 0,0174 x 100

78,5

= 0,000044

Page 35: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

4.3 Pembahasan

Minyak mentah yang berasal dari berbagai sumber akan dikumpulkan dalam tanki. Yang mana

minyak mentah tersebut mengandung pengotor-pengotor seperti hidrogen sulfida. Dalam tanki

tersebut akan diambil 3 contoh yaitu bagian atas, tengah dan bawah tanki dan kemudian akan

diukur berat jenis dari masing-masing contoh tersebut.Kemudian akan dihitung kadar hidrogen

sulfida minyak mentah tersebut. Kadar maksimal hidrogen sulfida dalam minyak mentah adalah

0,1 % berat.

Dari data diperoleh pada pada Tanki I : Berat jenis minyak tanki bagian atas 0,785 gr/cm3

kadar H2Snya 0,000043 % berat. Berat jenis minyak tanki bagian tengah 0,786 gr/cm3 kadar H2S

nya 0,000065 % berat. Berat jenis minyak tanki bagian bawah 0,786 gr/cm3 kadar H2S nya

0,000065 % berat.

Pada Tanki II : Berat jenis minyak tanki bagian atas 0,787 gr/cm3 kadar H2S nya

0,000022 % berat. Berat jenis minyak tanki bagian tengah 0,787 gr/cm3 kadar H2S nya 0,000065

% berat. Berat jenis minyak tanki bagian bawah 0,787 gr/cm3 kadar H2S nya 0,000065 % berat.

Pada Tanki III : Berat jenis minyak tanki bagian atas 0,785 gr/cm3 kadar H2S nya

0,000087 % berat. Berat jenis minyak tanki bagian tengah 0,785 gr/cm3 kadar H2S nya 0,000043

% berat. Berat jenis minyak tanki bagian bawah 0,785 gr/cm3 kadar H2S nya 0,000043 % berat.

Dapat dikatakan bahwa kadar hidrogen sulfida yang dianalisa pada masing-masing tanki

tersebut adalah masih jauh dari kadar maksimum, minyak mentah tersebut masih memiliki mutu

jual yang baik dan juga tidak menyebabkan korosi terhadap peralatan pada proses pengolahan

minyak bumi dan juga tanki sebagai wadah pengumpulan minyak mentah tersebut.

Page 36: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

Dilihat dari data tersebut ternyata kadar hidrogen sulfida tidak berbanding lurus dengan

berat jenis minyak mentah. Hal ini disebabkan karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi

oleh beberapa pengotor. Pengotor tersebut tidak hanya hidrogen sulfida melainkan ada juga zat-

zat pengotor lain yaitu seperti, nitrogen,oksigen, dan logam-logam seperti nikel, vanadium,

besi, natrium, terdapat juga air dan garam-garam klorid khususnya garam magnesium klorid

yang akan terurai karena panas dan menghasilkan asam klorid yang korosif.( Hardjono.2001).

Apabila kadar hidrogen sulfida melebihi ambang batas maka akan menyebabkan korosi

pada pengolahan minyak bumi karena hidrogen sulfida adalah salah satu contoh zat kimia yang

bersifat korosif. Dalam minyak mentah hidrogen sulfida berbentuk asam, yang terdiri dari unsur

hidrogen dan sulfur. Hidrogen sulfida yang terdapat pada minyak mentah ini akan bereaksi

dengan logam besi dari tanki tempat penampungan minyak mentah mengubah besi menjadi besi

sulfida yang rapuh. Hal ini akan mempercepat kerusakan pada tanki.

Pada peralatan pengolahan minyak bumi, hidrogen sulfida yang terdapat pada minyak

mentah juga akan mengakibatkan korosi. Sama halnya dengan pembentukan korosi pada tanki

penampungan, hidrogen sulfida akan bereaksi dengan besi pada peralatan tersebut membentuk

besi sulfida yang dapat menghambat kinerja dari peralatan-peralatan proses pengolahan minyak

mentah tersebut.( Hardjono.2001).

Jika hidrogen sulfida bereaksi dengan udara akan menghasilkan belerang dioksid. Pada

pembakaran minyak akan merusak cerobong baja dan saluran pembuangan gas buang hasil

pembakaran mesin. Belerang dioksida dalam bentuk gas bila melebihi ambang batas (lebih dari

0,2 ppm) akan menyebabkan hujan asam yang dapat membahayakan lingkungan hidup. Belerang

dioksid ini dapat menyebabkan hujan asam yaitu, air hujan memiliki pH rendah atau pH asam

yaitu dibawah 5.Hujan asam ini dapat menimbulkan kerusakan pada tumbuhan. Diantaranya

Page 37: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

adalah tumbuhan akan terhambat pertumbuhannya dan mempercepat daun berguguran,

selebihnya pohon-pohon akan terserang penyakit, kekeringan dan mati. Proses fotosintesis

tumbuhan akan terhambat sehingga nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan tersebut berkurang.

Pertumbuhan hewan akan terhambat karena tumbuhan yang menjadi sumber makanannya

berkurang akibat hujan asam. Hewan juga akan banyak mengalami penyakit akibat terkena air

dengan keasaman yang tinggi.

Dampak hujan asam yang terjadi pada hewan dan tumbuhan akan berujung pada

manusia. Hujan asam ini juga akan menyebabkan berbagai penyakit pada manusia. Sulfur

dioksid yang dihasilkan oleh hujan asam juga dapat bereaksi secara kimia didalam udara,

dengan terbentuknya partikel halus sulfat, yang mana partikel halus ini akan mengikat dalam

paru-paru yang akan menyebabkan penyakit pernapasan. Selain itu juga dapat mempertinggi

resiko terkena kanker kulit karena senyawa sulfat dan

nitrat.(http://74.125.153.132/search?q=cache:QHgTwgNBui8J:ojs.lib.unair.ac.id/index.php/CDK

/article/view/2798/2778+kandungan+sulfur+dioksida&cd=3&hl=id&ct=clnk&gl=id)

Page 38: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Dari data yang dianalisa pada masing-masing tanki, kadar hidrogen sulfida masih jauh

dari batas maksimum yaitu tidak lebih besar dari 0,1 % . Sehingga dapat disimpulkan

bahwa minyak mentah tersebut mempunyai mutu jual yang bagus, tidak menyebabkan

korosi tanki penampungan dan peralatan proses pengolahan minyak mentah dan juga

tidak mengakibatkan pencemaran lingkungan.

2. Dari data yang dianalisa ternyata berat jenis tidak sebanding dengan kadar hidrogen

sulfida.Hal ini disebabkan karena berat jenis minyak bumi tidak hanya dipengaruhi oleh

hidrogen sulfida tetapi juga dipengaruhi oleh pengotor-pengotor lain seperti, nitrogen,

oksigen, dan logam-logam seperti nikel, vanadium, besi, natrium, terdapat juga air dan

garam-garam klorid khususnya garam magnesium klorid yang akan terurai karena panas

dan menghasilkan asam klorid yang korosif.

3. Dampak yang ditimbulkan oleh kadar hidrogen sulfida yang tinggi atau melebihi ambang

batas adalah korosi pada tanki penampungan dan peralatan proses pengolahan minyak

bumi.Ini disebabkan karena hidrogen sulfida yang terdapat pada minyak mentah bereaksi

dengan besi membentuk besi sulfida.Jika hidrogen sulfida ini bereaksi dengan udara akan

menghasilkan belerang dioksida yang dapat menyebabkan hujan asam yang sangat

berbahaya bagi lingkungan baik udara, air, tanah yang kemudian berujung pada

tumbuhan, hewan, dan manusia.

Page 39: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

5.2 Saran

1. Sebaiknya dalam melakukan pemeriksaan kadar hidrogen sulfida lebih ditingkatkan lagi

pengawasannya dan dilakukan percobaan yang lebih teliti agar mutu dari minyak mentah

lebih bagus lagi dan tidak menimbulkan kerusaakan pada tanki penampungan dan

peralatan pengolahan minyak bumi.Juga tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.

Page 40: STUDI PENGARUH KADAR HIDROGEN SULFIDA YANG …...minyak mentah ditentukan dengan metode titrasi. Karena berat jenis minyak mentah dipengaruhi oleh beberapa faktor selain hidrogen sulfida

Nur Indah Hutagaol : Studi Pengaruh Kadar Hidrogen Sulfida Yang Terdapat Pada Minyak Bumi Dalam Proses Pengolahan Di Pt Pertamina Ep Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2009. USU Repository © 2009

DAFTAR PUSTAKA

Austin, T. G.(1986).Industri Proses Kimia. Jilid I. Edisi ke 5. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Hardjono,A.2001.Teknologi Minyak Bumi.Edisi Pertama.Yogyakarta: Gadjah Mada

University Press.

Hyne,J.N.1984.Geology for Petroleum Exploration,Drilling,and Production.United State

of America: McGraw-Hill Book Company.

Mahan,B.M dan Myers,R.J.1987.University Chemistry.Fourth Edition.California: The

Benjamin/Cummings Publishing Company,Inc.

Sharma,S.P dan Mohan.C.1984.Fuel and Combustion.New Delhi: McGraw-Hill Publishing

Company.

www.google.com.http://74.125.153.132/search?q=cache:QHgTwgNBui8J:ojs.lib.unair.ac.id/inde

x.php/CDK/article/view/2798/2778+kandungan+sulfur+dioksida&cd=3&hl=id&ct=clnk

&gl=id)