MAKALAH TEKNOLOGI MINYAK BUMI

PROSES PEMURNIAN MINYAK BUMI SECARA

KONVENSIONAL

DISUSUN OLEH :

Anna Da Vega NIM 0610 3040 0980

Kelas : 5 KIA

Dosen Pembimbing : Pembimbing Ir. H. M. Yerizam, M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan

karunia dan rahmat-Nya lah , saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “

Pemurnian Minyak Bumi Secara Konvensional”.

Makalah ini saya buat berdasarkan tinjauan pustaka di berbagai referensi

/Literatur ,dan makalah ini sendiri dibuat untuk proses pembelajaran mata kuliah

Teknologi Minyak Bumi,dimana disini akan dibahas tentang pemurnian minyak bumi

secara konvensional

Dalam Pembuatan Makalah ini saya menyadari bahwa dalam penulisannya

mungkin ada kesalahan dalam teknik penulisan.Oleh karena itu, Kritik dan saran yang

bersifat membangun sangat diperlukan guna menyempurnakan makalah ini

Palembang, 20 Desember 2012

Pemakalah

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR......................................................................... iiiDAFTAR ISI ....................................................................................... ivBAB I PENDAHULUAN.............................................................. 1

1.1 Latar Belakang.............................................................. 11.2 Rumusan Masalah......................................................... 21.3 Tujuan dan Manfaat...................................................... 2

BAB II PEMURNIAN MINYAK BUMI....................................... 3

2.1 Proses dan Jenis Pemurnian Minyak Bumi.................... 32.1.1 Proses Pemurnian Minyak Bumi.......................... 32.1.2 Jenis – jenis Pemurnian Minyak Bumi................. 4

2.2 Pengolahan dengan Asam dan Lempung ..................... 42.2.1 Pengolahan dengan Asam.................................... 42.2.2 Pengolahan dengan Lempung ............................. 7

BAB III KESIMPULAN .................................................................... 11

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Minyak bumi (Crude Oil) dan gas alam merupakan senyawa hidrokarbon.

Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki jenis yang

beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing. Sifat dan

karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan selanjutnya

bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya. Hal ini juga akan

mempengaruhi produk yang dihasilkan dari pengolahan minyak tersebut.

Pengetahuan tentang minyak bumi dan gas alam sangat penting untuk kita

ketahui, mengingat minyak bumi dan gas alam adalah suatu sumber eneri yang

tidak dapat diperbaharui, sedangkan penggunaan sumber energi ini dalam

kehidupan kita sehari-hari cakupannya sangat luas dan cukup memegang peranan

penting atau menguasai hidup orang banyak. Sebagai contoh minyak bumi dan

gas alam digunakan sebagai sumber energi yang banyak digunakan untuk

memasak, kendaraan bermotor, dan industri, kedua bahan bakar tersebut berasal

dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.

Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam

minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang),

nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam

minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan

ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau

lebih atom sulfur dalam molekulnya.

Proses Pemurnian merupakan proses yang harus dilakukan untuk

memperoleh minyak bumi dengan kualitas yang baik tentunya dengan metode

pengolahan tertentu sehingga minyak bumi yang dhasilkan dapat digunakan

sebagai bahan bakar. Terdapat beberapa cara pengolahan proses pemurnian

minyak bumi di industri, antara lain: pengolahan dengan soda caustik, pengolahan

dengan asam dan lempung, pengolahan dengan sweetening, dan pengolahan

dengan desulfurisasi.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini antara lain :

1. Apa saja ruang lingkup Proses Pemurnian Minyak Bumi di industri ?

2. Bagaimana proses pemurnian Minyak Bumi dengan Asam dan Lempung?

1.3 Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan dan manfaat penulisan makalah ini antara lain :

1. Mengetahui dan memahami ruang lingkup proses Pemurnian Minyak

Bumi di industri.

2. Mampu memahami dan menjelaskan proses Pemurnian Minyak Bumi

dengan Asam dan Lempung.

BAB II

PEMURNIAN MINYAK BUMI

2.1 Proses dan Jenis Pemurnian Minyak Bumi

2.1.1 Proses Pemurnian Minyak Bumi

Proses Pemurnian merupakan proses tahap yang harus dilakukan untuk

memperoleh minyak bumi dengan kualitas yang baik tentunya dengan metode

pengolahan tertentu sehingga minyak bumi yang dhasilkan dapat digunakan

sebagai bahan bakar. Minyak bumi (Crude Oil) dan gas alam merupakan senyawa

hidrokarbon. Rantai karbon yang menyusun minyak bumi dan gas alam memiliki

jenis yang beragam dan tentunya dengan sifat dan karakteristik masing-masing.

Sifat dan karakteristik dasar minyak bumi inilah yang menentukan perlakuan

selanjutnya bagi minyak bumi itu sendiri pada pengolahannya. Hal ini juga akan

mempengaruhi produk yang dihasilkan dari pengolahan minyak tersebut.

Pengetahuan tentang minyak bumi dan gas alam sangat penting untuk kita

ketahui, mengingat minyak bumi dan gas alam adalah suatu sumber energi yang

tidak dapat diperbaharui, sedangkan penggunaan sumber energi ini dalam

kehidupan kita sehari-hari cakupannya sangat luas dan cukup memegang peranan

penting dalam kehidupan. Sebagai contoh minyak bumi dan gas alam digunakan

sebagai sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan

bermotor, dan industri, kedua bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-

sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil.

Terdapat beberapa cara proses pemurnian minyak bumi yang biasa

dilakukan di setiap industri penghasil minyak bumi untuk memperoleh minyak

bumi yang terbebas dari zat pengotornya. Dengan adanya proses pemurnian

minyak bumi menjadikan minyak bumi sebagai bahan bakar yang di perdagangan

yang tentunya mempunyai nilai jual yang tinggi tergantung pada nilai oktan dari

fraksi- fraksi yang terdapat dalam minyak bumi serta dalam penggunaanya.

2.1.2 Jenis-jenis Pemurnian Minyak Bumi

Terdapat beberapa jenis proses pemurnian minyak bumi di industri, antara lain:

1. Pengolahan dengan Soda Caustik,

2. Pengolahan dengan Asam dan Lempung,

3. Pengolahan dengan Sweetening ,

4. Pengolahan dengan Desulfurisasi.

Tetapi, dalam makalah ini akan dibahas pengolahan proses pemurnian minyak

bumi dengan Asam dan Lempung.

2.2 Pengolahan dengan Asam dan Lempung

2.2.1 Pengolahan dengan Asam

Minyak mentah dan distilat-distilat menengah lainnya diolah dengan

senyawa kimia tertentu untuk memperbaiki sifat-sifatnta seperti stabilitas terhadap

cahaya, bau, kandungan sulfur, dan jumlah ahan-bahan plastik. Pemurnian dengan

menggunakan asam, sama halnya dengan pemurnian menggunakan soda kaustik

merupakan cara pemurnian yang telah digunakan semenjak industri perminyakan

ada. Bermacam-macam asam dapat digunakan seperti HF, HCl, HNO3, H3PO4,

tetapi yang lebih umum digunakan adalah asam sulfat(H2So4) karena mempunyai

kelebihan yaitu dapat menyerap sulfur, mengendapkan aspal dan menghilangkan

bau yang tifdak enak.

Pemurnian dengan asam sulfat merupakan pemurnian secara kimia, baik

secara continue maupun secara bacth. Reaksi antara asam dengan hidrokarbon

sangat kompleks, umumnya membentuk ester dan polimer, sebagai berikut :

Persamaan 1 RSH – CH2 + H2SO4 RCH2CH2SO4H

Persamaan 2 RSH – CH2 R[ -CH.CH2 -]n

Ester-ester yang terbentuk larut dalam asam, tetapi ia hanya sedikit larut

dan sulit dihidrolisasi dengan air, dan pada akhirnya produk yang dihasilkan

masih mengandung sulfur.

Macam-macam proses pengolahan dengan asam adalah :

a. Pengolahan dengan asam sulfat

b. Proses Nalfining

A. Pengolahan dengan asam sulfat

Pengolahan dengan asam sulfat adalah proses pengolahan dengan cara

kimia baik dengan cara batch ataupun continue dipakai untuk memisahkan sulfur,

mengendapkan bahan-bahan yang mengandung aspal, dan memperbaiki stabilitas,

warna, dan bau dari sejumlah produk-produk kilang. Kebutuhan atau jumlah asam

sulfat yang dipakai dan kondisi operasi serta umpan yang diolah dapat dilihat pada

Tabel 1.

Tabel 1 Kualitas dan Kondisi Pemurnian dengan Asam

Konsent

(%)

Dosis

(lb/barrel)

Fraksi yang

Diolah

Suhu

(0F)

Kotoran yang

Disisihkan

Waktu kontak

(menit)

93 1 – 15 Kerosin 93 – 105 Gab. Sulfur 30 – 40

93 – 98 0 – 60 Pelumas 110 – 180 Tersulfur 10

93 – 103 2 Gasolin 65 – 60 < 1

Min. Bakar

Min.

Transport

80 Maks 8 Distilat

(tekan)

Disilat

sulfur

Sumber : Modul Teknologi Minyak Bumi, 2012

Konsentrasi asam berfariasi antara 80 – 100 %, dan yang umumnya

dipakai adalah 93%. Asam-asam lemah dipakai untuk pengolahan masing-masing

situasi untuk menurunkan sludge yang terbentuk karena reaksi kima dengan

aromatic, dan/atau hidrokarbon olefin. Suhu dijaga rendah pada 25 – 50 0F untuk

asam kuat, tetapi 70 – 130 0F dapat dipakai secara ekonomis. Metoda standar

pengolahan distilat bertekanan yang digunakan bertahun-tahun yang lalu adalah

pengolahan dengan asam, lalu diikuti oleh distilasi dengan steam dan diikuti lagi

pengolahan dengan doctor sweetening.

Pengolahan dari proses ini memerlukan biaya mahal, kehilangan hasil

proses tinggi, dan membutukan penyulingan ulang (redistillation) pada beberapa

hasil pengolahan.pemakaian sekarang adalah pada pengolahan kerosin dan

pelarut-pelarut khusus. Proses pengolahan dengan asam sulfat initelah lama

dilakukan semenjak awal industri minyak tetapi proses ini telah diganti dengan

proses pencucian dengan soda secara regenerative, dan pada akhir-akhir ini

diganti lagi dengan cara hidrogenerasi.

B. Proses Nalfining.

Proses ini adalah suatu pengolahan kimiawi yang kontinyu menggunakan

asam asetat anhidrid diikuti dengan pembilasan dengan soda pekat, untuk

mengolah nafta ringan dan distilat-distilat. Diagram air proses ini apat dilihat pada

Gambar 1.

Sumber Modul Teknologi Minyak Bumi 2012

Gambar 1. Diagram Alir Proses Nalfining

2.2.2 Pengolahan dengan Lempung

Pada pengolahan ini dipakai lempung alam dan sintetis sebagai adsorben

untuk mengolah produk-produk kilang dalam rangka :

a. Untuk memperbaiki warna dan bau

b. Untuk mengurangi kandungan air, kotoran yang terendap, bahan-bahan

yang mengandung aspal dan resin, senyawa-senyawa nitrogen, senyawa-

senyawa teroksidasi, dan beberapa senyawa sulfur

c. Untuk menyerap secara khusus senyawa hidrokarbon olefin.

Secara umum terdapat 3 pendekatan metodeyang dilakukan dalam pengolahan

dengan lempung, yaitu :

1. Perkolasi melalui lempung kasar (khusus untuk minyak-minyak pelumas,

dan lilin)

2. Kontak dengan lempung berbentuk bubuk (untuk distilat-distilat ringan

dan berat)

3. Kontak fase uap melalui unggun onggokan yang longgar (untuk gasoline

dan distilat-distilat ringan)

Saringan perkolasi tingginya 15 – 30 ft dan dapat memuat 100 ton

lempung. Minyak mengalir baik secara gravitasi maupun dengan dipompakan

kedalam unggun tersebut. Lempung bekas dicici dengan pelarut dan di-steam

secara in-situ, kemudian dipisahkan dan diregenerasi dengan pembakaran.

Pengolahan dengan lempung dipakai secara luas awal tahun 1940-an.

Semenjak itu karena perkembangan proses-proses treating, maka pengolahan

dengan lempung untuk gasoline dan distilat-distilat pemakaiannya menurun.

Adsorpsi dengan lempung masih dipakai untuk memperbaiki warna minyak

pelumas, tatapi prakteknya proses ekstraksi menggunakan pelarut merupakan

standar pengolahan. Pengolahan dengan lempung sering kali dipakai sebagai

proses akhir setelah ekstraksi menggunakan pelarut. Macam-macam proses

pengolahan dengan lempung :

a. filtarsi Kontak Kontinyu d. Pengolahan efluen Alkilasi

b. perkolasi Themofor Kontinyu e. Pengolahan lempung Gray

c. filtrasi perkolasi

a. Filtrasi Kontak Kontinyu

Proses ini dikembangkan oleh Fitrol Corp, adalah suatu proses pengolahan

lempung secara kontinyu untuk produk akhir pelumas, lilin, atau minyak-minyak

khusus setelah melalui proses pengolahan dengan asam, ekstraksi menggunakan

pelarut, atau distilasi. Adsorben lempung halus dicampur dengan umpan dan

dipanaskan pada 200 – 300 0F membentuk Slurry. Slurry kemudian dimasukan ke

dalam menara Steam Stripping. Setelah dikeluarkan dari menara slurry lalu

didinginkan dan disaring hampa, kemudian di-Istrip secara secara hampa untuk

mengontrol spesifikasi produk (titik nyala, bau, dll). Minyak kemudian

didinginkan, dan dipres kering (blotter-prest), lalu dibawa ke tangki

penyimpanan. Yield biasanya diperoleh lebih dari 98%.

b. Perkolasi Themofor Kontinyu

Proses ini dikembangkan dan dilisensi oleh Mobil Oil Corp, adalah suatu

proses pengolahan dengan lempung secara kontinyu dan regenerative, untuk

menstabilkan dan memperbaiki warna pelumas-pelumas atau lilin yang telah

didistilasi, disuling menggunakan pelarut, atau diolah dengan asam. Umpan

dipanaskan pada 125 – 350 0F dimasukan kedalam menara percolator melalui

distributor banyak lubang (multi nozzle) pada dasar menara. Setelah perkolasi

secara berlawanan arah melalui unggun lempung maka umpan ditarik dari atas

menara dan dan dilewatkan ke dalam blotter-press, kemudian dimasukkan ke

dalam tangki penyimpanan. Unit pertama proses ini telah diinstalasi pada tahun

2953 pada kilang Mobil Oil Co di Coryton-Ingris.

c. Filtrasi Perkolasi

proses ini dikembangkan oleh Mineral & Chemicals Phillip Corp, adalah

suatu proses pengolahan dengan lempung secara kontinyu dan regenereatif siklik,

fase uap, untuk memperbaiki warna, bau, dan stabilitas minyak-minyak pelumas

dan lilin. Minyak disaring melalui unggun yang mengandung 10 – 50 ton tanah

pemucatatau bauksit aktif. Dua atau lebih unggun dipakai secara bergantian dalam

operasi dan regenerasi. Lempung bekas dicuci sehingga beban minyak dengan

nafta kemudian di-steam untuk mrmisahkan nafta. Setelah di-steaming, lempung

dibawa ke kiln dan bahan-bahan karbon dipisahkan dengan pembakaran.

d. Pengolahan Efluen Alkilasi

Proses ini dikembangkan secara bersama oleh D.X. Sunray Oil Co dan

M.W. Kellog Co, merupakan suatu proses perkolasi cair secara kontinyudan

regenerative untuk memisahkan 90% asam-asam dan ester netral, dan

memindahkan asam dari efluen akilasi katalis asam sulfat. Umpan yang berupa

efluen dari alkilasi katalis di-koalesi didalam vessel yang berisi glass-wool dan

steel mesh, kemudian dimasukkan secara bergantian ke dalam dua menara berisi

baksit dimana yang diserap mula-mula adalah kotoran-kotoran. Setelah kontak

mencapai sekitar ¾ bbd/lb adsorben, lalu perkolasi dijalankan, kemudian

diregenerasi dimana regenerasinya dipengaruhi oleh campuran steam dan gas.

Umur katalis diperkirakan sewkitar 150 bbl/lb. proses ini dituntut lebih efektif

dari proses kaustik yang konvensional, dan dari proses pencucian dengan air.

e. Pengolahan Lempung Gray

proses ini dilisensi oleh Pure Oil Co yang semula dikembangkan dan

dilisensi oleh Gray Processes Corp, merupakan suatu proses pengolahan lempung

fase uap secara kontinyu yang dapat diregenerasi maupun nopn-regeneratif,

dipakai untuk polimerisasi selektif diolefin dan untuk memisahkan bahan-bahan

pembentuk gum yang terdapat dalam gasoline-gasolin termis. Untuk operasi yang

kontinyu dipakai dua atau lebih menara percolator Gray secara Paralel (diameter

10 ft, tinggi 30 ft). tanah pemucat bekas (30/60 mesh) dapat dibuang atau

digenerasidi dalam kiln. Uap-uap hidrokarbon dilewatkan melalui unggun pada

suhu 250 – 475 0F sedikit diatas titik kondensasinya. Waktu kontak 20 – 400

detik. Uap hidrokarbon masuk langsung ke menara Gray dari unit perengkahan

setelah pemisahan gas-gas yang tifdak dapat dikondensasikan. Polimer diolfin

bersama larutan yang lain dikeluarkan (di-drain) dari dasar menara dan ditampung

dalam akumulator polimer. Polimer yang tertinggal dalam menara percolator Gray

dipisahkan dari gasoline dengan cara fraksionasi sebelum produk tersebut

dikondensasi dan dikirim ke tangki penyimpanan.

Pengolahan lempung Gray (menara 8 ton) pertama kali diinstalasi secara

komersil pada tahun 1924 untuk mengolah motor fuel pada kilang Barnsdall

Refning Co di Oklohama. Proses ini secara luas diterima pada tahun 1930 s/d

1940-an. Sejak proses ini erat kaitannya dengan proses-proses termal maka proses

ini lambat laun ditinggalkan.

BAB III

KESIMPULAN

Dari hasil pembahasan, dapat disimpulan sebagai berikut:

Proses Pemurnian merupakan tahap yang harus dilakukan untuk

memperoleh minyak bumi dengan kualitas yang baik tentunya dengan

metode pengolahan tertentu sehingga minyak bumi yang dhasilkan dapat

digunakan sebagai bahan bakar.

Macam-macam pengolahan dengan asam :

1. Pengolahan dengan asam sulfat

Pemurnian dengan asam sulfat merupakan pemurnian secara kimia,

baik secara continue maupun secara bacth. Reaksi antara asam

fengan hidrokarbon sangat Kompleks, umumnya membentuk ester

dan polimer, sebagai berikut :

Persamaan 1 RSH – CH2 + H2SO4 RCH2CH2SO4H

Persamaan 2 RSH – CH2 R[ -CH.CH2 -]n

2. Proses nalfining

Proses Nalfining adalah suatu pengolahan kimiawi yang kontinyu

menggunakan asam asetat anhidrid diikuti dengan pembilasan

dengan soda pekat, untuk mengolah naftra ringan dan distilat-

distilat.

Macam-macam proses pengolahan dengan lempung :

a. filtarsi Kontak Kontinyu

b. perkolasi Themofor Kontinyu

c. filtrasi perkolasi

d. pengolahan efluen Alkilasi

e. pengolahan lempung Gray

PERTANYAAN

Ayu Puspita Rini

Jelaskan bagaimana proses nalfaning pengolahan dengan asam dan apakah nafta

dapat hilang pada proses ini ? serta apa saja komposisi dalam lempung ?

Penyelesaian :

Proses Nalfining merupakan proses pengolahan kimiawi yang menggunakan asam

asetat anhidrid dengan pembilasan dengan soda pekat untuk mengolah naftra

ringan dan distilat-distilat dan proses ini dilakukan pencucian dengan soda untuk

menetralisir pembentukan asam asetat yang korosif dan pada keseluruhan proses,

tidak terjadi kehilangan produk yang berlebihan. Nafta tidak dihilangkan tetapi

hanya untuk mengolah nafta ringan dan distilat-distilat yang dapat memperbaiki

warna, bau dan stabilitas.

Lempung atau tanah liat adalah partikel mineral berkerangka dasar silikat yang

berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Lempung mengandung leburan silika

dan/atau aluminium yang halus.

Unsur-unsur ini, silikon, oksigen, dan aluminum adalah unsur yang paling banyak

menyusun kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika

oleh asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi.

Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah

terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang

mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan

oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk kristalnya