Minggu, 17 Mei 2009

Kualitas Minyak Bumi dan Produknya

TK-5030 Teknologi Pengilangan Minyak Bumi: mata kuliah ini berisi tentang teknologi pengolahan minyak bumi di kilang beserta konfigurasi dan operasi-operasi yang terjadi pada kilang minyak bumi.
Uji yang dilakukan terhadap kualitas produk minyak bumi meliputi berbagai aspek, yakni:
1. volatilitas
2. kualitas pembakaran dan penyalaan
3. viskositas
4. titik leleh
5. oksidasi/stabilitas
6. korosi

Sedangkan uji-uji yang dilakukan untuk minyak bumi dan produknya adalah:
1. uji distilasi, mengukur initial boiling point, final boiling point, dengan standar ASTM, Tmax 360C
2. uji tekanan uap
3. flash point: temperatur terendah di mana uap di atas minyak dapat menyala sendiri, fire point: temperatur terendah di mana uap di atas minyak dapat terbakar selama >=5 detik
4. angka oktan (ON) : ukuran kualitas pembakaran bensin, merupakan kemampuan bensin untuk tidak terbakar secara sendirinya sebelum terkompresi secara sempurna, ditunjukkan dengan %isooktan (ON 100) dan %n-heptan (ON 0)
5. performance number: digunakan untuk bahan bakar pesawat terbang yang memiliki ON>100
6. angka setana (CN): ukuran kualitas pembakaran minyak diesel, kemampuan bahan bakar untuk menyala secara sendirinya dalam udara panas bertekanan, ditunjukkan dengan %heksadekana (CN 200), α-metil naftalena (CN 10), dan heptametil-nonana (CN 15)
Angka setana juga dapat dihitung dengan:
CN = 0,72 x Indeks Setana +10
Indeks Setana = Aniline Point (F) + API/100
API = 141,5/SG -131,5
7. aniline point: temperatur terendah dimana aniline dapat bercampur sempurna dengan minyak, semakin rendah aniline point berarti semakin banyak aromat à CN semakin kecil
8. nilai kalor: GHV dan NHV, GHV = 12400-2100.SG2 [cal/g]
9. smoke point: tinggi api maksimum yang dapat dihasilkan tanpa menghasilkan asap, indikator aromatik

Berikut ini produk-produk utama kilang dan penjelasannya:
1. metana: gas bahan bakar kilang, bahan baku hidrogen
2. etana: gas bahan bakar kilang, bahan baku hidrogen via steam reforming dan bahan baku etilen via steam cracking
3. propana: gas bahan bakar kilang, komponen LPG
4. butane: terdiri dari n-butana, campuran bensin untuk mengatur Puap dan i-butana, komponen LPG dan bahan baku alkilasi
5. bensin: hidrokarbon dengan rentang Td 40-180C, sifat penting: ON (premium 88, pertamax 92), dihasilkan dari proses catalytic reforming, cracking, polimerisasi, alkilasi. Untuk meningkatkan ON dapat ditambahkan MTBE, ETBE, TEL (ON>130)
6. kerosin: bahan bakar jet, minyak tanah, parameter penting kualitas: titik beku, titik nyala, titik asap, aromatik dibatasi
7. minyak diesel: hidrokarbon dengan Td 230-370, parameter penting kualitas: CN
8. minyak bakar residu, arang,aspal, pelumas (parameter kualitas: viskositas)

Pengujian minyak mentah (crude assay: data minyak mentah hasil percobaan laboratorium, berupa kurva TBP dan SG) dilakukan dengan distilasi ASTM
Uji kualitas minyak bumi yang lain: kadar pengotor, SG, titik tuang (semakin rendah berarti kadar aromatik semakin banyak), residu karbon (dinyatakan sebagai CCR-Conradson Carbon Ratio), viskositas.

Klasifikasi fraksi-fraksi minyak bumi, kadar parafin, naften, dan aromatik terdiri dari 2:
1. US Bureau of Mines, dengan Correlation Index (CI), CI = 48640/Td +473,7.SG-456,8; Td [R]
2. KUOP, dengan faktor karakterisasi, KUOP = 1/SG. Td1/3, Td [R]
-Sumber: Diktat Kuliah TK-5030, Dr. Subagjo-

Kilang Minyak Bumi

TK-5030 Teknologi Pengilangan Minyak Bumi: mata kuliah ini berisi tentang teknologi pengolahan minyak bumi di kilang beserta konfigurasi dan operasi-operasi yang terjadi pada kilang minyak bumi.
Konfigurasi dari kilang minyak bumi bergantung pada: jenis, spesifikasi produk, tipe minyak mentah, biaya (investasi dan operasi), dan pilihan teknologi proses itu sendiri. Sebagai contoh, kilang dengan produk utama solar dan distilat menengah akan menggunakan unit vacuum distillation dan hydrocracker, sedangkan kilang dengan produk utama bensin akan menggunakan unit RCC (residue catalytic cracking) untuk mengolah residu dari kolom CDU. Hal ini disebabkan perolehan distilat menengah dari FCC hanya sekitar 50% sedangkan dari Hydrocracker 80-85%. Pada gambar di bawah ini disajikan contoh konfigurasi kilang yang menghasilkan bensin beroktan tinggi.

-Sumber: Diktat Kuliah TK-5030, Dr. Subagjo-

Garis Besar dan Prinsip Teknologi Pengilangan Minyak Bumi

TK-5030 Teknologi Pengilangan Minyak Bumi: mata kuliah ini berisi tentang teknologi pengolahan minyak bumi di kilang beserta konfigurasi dan operasi-operasi yang terjadi pada kilang minyak bumi.
Minyak bumi adalah cairan hidrokarbon yang berada pada lapisan dalam bumi. Komponen penyusun minyak bumi dikenal dengan nama PONA (Parafin, Olefin, Naften, dan Aromatik). Parafin adalah hidrokarbon rantai lurus, olefin rantai rangkap, dan naften rantai siklik. Karena minyak bumi terdiri dari berbagai macam fraksi senyawa, maka untuk mendapatkan senyawa-senyawa yang diinginkan, minyak bumi diolah dengan cara fraksionasi (distilasi) atmosferik. Residu dari distilasi atmosferik dipisahkan kembali di dalam kolom distilasi vakum. Pada gambar di bawah disajikan diagram alir sederhana distilasi atmosferik minyak mentah (Crude Distillation Unit).



Unit Desalter berfungsi untuk menghilangkan pengotor garam pada minyak. Umpan dipanaskan hingga T=350C karena pada temperatur di atas temperatur tersebut minyak akan terdekomposisi. Tujuan penginjeksian steam pada kolom distilasi adalah untuk menurunkan tekanan parsial minyak agar lebih mudah didistilasi.

Produk-produk yang telah mengalami distilasi selanjutnya akan diproses terlebih lanjut untuk mendapatkan produk yang diinginkan. Proses-proses ini bertujuan untuk merecovery produk yang diinginkan dengan cara hydrotreating, cracking, dan reforming. Kemudian dilakukan proses blending untuk meramu campuran komponen-komponen minyak bumi tersebut.

-sumber: Diktat Kuliah TK-5030, Dr. Subagjo-