Makalah Kimia Minyak Bumi Dan Gas

April 8, 2017 | Author: Anonymous | Category: Documents
Share Embed


Short Description

Minyak Bumi dan Gas. Disusun Oleh : Vanda Sekar Yanti. Kelas X-1. SMA NEGERI 4 KOTA BOGOR Jl. Dreded No. 36 Bogor 2012 0...

Description

TUGAS KIMIA

Minyak Bumi dan Gas

Disusun Oleh : Vanda Sekar Yanti

Kelas X-1

SMA NEGERI 4 KOTA BOGOR Jl. Dreded No. 36 Bogor 2012 0

KATA PENGANTAR Puji dan Syukur Penulis Panjatkan ke Hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyusun makalah ini tepat pada waktunya. Makalah ini membahas tentang “Minyak Bumi dan Gas Alam”. Dalam penyusunan makalah ini, penulis banyak mendapat tantangan dan hambatan akan tetapi dengan bantuan dari berbagai pihak tantangan itu bisa teratasi. Olehnya itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini, semoga bantuannya mendapat balasan yang setimpal dari Tuhan Yang Maha Esa. Penulis

menyadari

bahwa

makalah

ini

masih

jauh

dari

kesempurnaan baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Kritik konstruktif dari pembaca sangat penulis harapkan untuk penyempurnaan makalah selanjutnya. Akhir kata semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita sekalian.

Bogor, 2 Juni 2012

Penulis

1

Daftar Isi Minyak Bumi ......................................................................................... 3 Komposisi Minyak Bumi ..................................................................... 4 Pengolahan Minyak Bumi.................................................................... 8 Gas Alam .............................................................................................. 10 Komposisi Gas Alam ........................................................................... 11 Produk Gas Alam ................................................................................. 13 Kesimpulan........................................................................................... 14 Daftar Pustaka ..................................................................................... 15

2

Minyak Bumi Minyak Bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak

Bumi

terdiri

dari

campuran

kompleks

dari

berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan,

komposisi,

dan

kemurniannya.

Minyak

Bumi diambil

dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumursumur minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya. Setelah itu, minyak Bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkantitik didihnya sehingga menghasilkan

berbagai

macam

bahan

bakar,

mulai

dari bensin dan minyak tanah sampai aspal dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan. Minyak Bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan manusia.

3

Komposisi Minyak Bumi Jika dilihat kasar, minyak Bumi hanya berisi minyak mentah saja, tapi dalam penggunaan sehari-hari ternyata juga digunakan dalam bentuk hidrokarbon padat, cair, dan gas lainnya. Pada kondisi temperatur dan tekanan standar, hidrokarbon yang ringan seperti metana, etana, propana, dan butana berbentuk gas yang mendidih pada -161.6 °C, -88.6 °C, 42 °C, dan -0.5 °C, berturut-turut (-258.9°, -127.5°, -43.6°, dan +31.1° F), sedangkan karbon yang lebih tinggi, mulai dari pentana ke atas berbentuk padatan atau cairan. Meskipun begitu, di sumber minyak di bawah tanah, proporsi gas, cairan, dan padatan tergantung dari kondisi permukaan dan diagram fase dari campuran minyak Bumi tersebut. Sumur minyak sebagian besar menghasilkan minyak mentah, dan terkadang ada juga kandungan gas alam di dalamnya. Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah, beberapa gas akan

keluar

dalam

bentuk

campuran. Sumur

gas sebagian

besar

menghasilkan gas. Tapi, karena suhu dan tekanan di bawah tanah lebih besar daripada suhu di permukaan, maka gas yang keluar kadang-kadang juga

mengandung

hidrokarbon

yang

lebih

besar,

seperti pentana, heksana, dan heptana dalam wujud gas. Di permukaan, maka gas ini akan mengkondensasi sehingga berbentuk kondensat gas alam. Bentuk fisik kondensat ini mirip dengan bensin. Persentase hidrokarbon ringan di dalam minyak mentah sangat bervariasi tergantung dari ladang minyak, kandungan maksimalnya bisa sampai 97% dari berat kotor dan paling minimal adalah 50%. Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak Bumi sebagian besar terdiri dari alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis hidrokarbon aromatik, ditambah dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya seperti nitrogen, oksigen dan sulfur,

ditambah

beberapa

jenis

logam

seperti besi, nikel, tembaga, dan vanadium. Jumlah komposisi molekul

4

sangatlah beragam dari minyak yang satu ke minyak yang lain tapi persentase proporsi dari elemen kimianya dapat dilihat di bawah ini:

Komposisi elemen berdasarkan berat Elemen

Rentang persentase

Karbon

83 sampai 87%

Hidrogen

10 sampai 14%

Nitrogen

0.1 sampai 2%

Oksigen

0.05 sampai 1.5%

Sulfur

0.05 sampai 6.0%

Logam

< 0.1%

Ada 4 macam molekul hidrokarbon yang ada dalam minyak mentah. Persentase relatif setiap molekul berbeda-beda tiap lokasi minyaknya, sehingga menggambarkan ciri-ciri dari setiap minyak. Komposisi molekul berdasarkan berat Hidrokarbon Rata-rata

Minyak

Rentang

Parafin

30%

15 sampai 60%

Naptena

49%

30 sampai 60%

Aromatik

15%

3 sampai 30%

Aspaltena

6%

sisa-sisa

Bumi

merupakan

campuran

dari

berbagai

macam

hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana (baik yang rantai lurus maupun bercabang), sikloalkana, hidrokarbon aromatik, atau senyawa kompleks seperti aspaltena. Setiap minyak Bumi mempunyai keunikan molekulnya masing-masing, yang diketahui dari bentuk fisik dan ciri-ciri kimia, warna, dan viskositas. Alkana,

juga

disebut

dengan parafin,

adalah

hidrokarbon

tersaturasi dengan rantai lurus atau bercabang yang molekulnya hanya mengandung unsur karbon dan hidrogen dengan rumus umum CnH2n+2. Pada umumnya minyak Bumi mengandung 5 sampai 40 atom karbon per 5

molekulnya, meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga mungkin ada di dalam campuran tersebut. Alkana dari pentana (C5H12) sampai oktana (C8H18) akan disuling menjadi

bensin,

sedangkan

alkana

jenis

nonana

(C9H20)

sampaiheksadekana (C16H34) akan disuling menjadi diesel, kerosene dan bahan bakar jet). Alkana dengan atom karbon 16 atau lebih akan disuling menjadi oli/pelumas. Alkana dengan jumlah atom karbon lebih besar lagi, misalnya parafin wax mempunyai 25 atom karbon, dan aspal mempunyai atom karbon lebih dari 35. Alkana dengan jumlah atom karbon 1 sampai 4 akan berbentuk gas dalam suhu ruangan, dan dijual sebagai elpiji (LPG). Di musim dingin, butana (C4H10), digunakan sebagai bahan campuran pada bensin, karena tekanan uap butana yang tinggi akan membantu mesin menyala pada musim dingin. Penggunaan alkana yang lain adalah sebagai pemantik rokok. Di beberapa negara, propana (C3H8) dapat dicairkan dibawah tekanan sedang, dan digunakan masyarakat sebagai bahan bakar transportasi maupun memasak.Sikloalkana, juga dikenal dengan nama naptena, adalah hidrokarbon tersaturasi yang mempunyai satu atau lebih ikatan rangkap pada karbonnya, dengan rumus umum CnH2n. Sikloalkana memiliki ciri-ciri yang mirip dengan alkana tapi memiliki titik didih yang lebih tinggi. Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon tidak tersaturasi yang memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-6 yang disebut cincin benzena, dimana atom hidrogen akan berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum CnHn. Hidrokarbon seperti ini jika dibakar maka akan menimbulkan asap hitam pekat. Beberapa bersifat karsinogenik. Semua jenis molekul yang berbeda-beda di atas dipisahkan dengan distilasi

fraksional di

tempat

pengilangan

minyak

untuk

menghasilkan bensin, bahan bakar jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. Contohnya

adalah 2,2,4-Trimetilpentana (isooktana),

dipakai

sebagai

campuran utama dalam bensin, mempunyai rumus kimia C8H18 dan bereaksi dengan oksigen secara eksotermik:

6

2 C8H18(l) + 25 O2(g) → 16 CO2(g) + 18 H2O(g) + 10.86 MJ/mol (oktana) Jumlah dari masing-masing molekul pada minyak Bumi dapat diteliti di laboratorium. Molekul-molekul ini biasanya akan diekstrak di sebuah pelarut, kemudian akan dipisahkan dikromatografi gas, dan kemudian bisa dideteksi dengan detektor yang cocok. Pembakaran yang tidak sempurna dari minyak Bumi atau produk hasil olahannya

akan

Misalnya,

terlalu

menyebabkan sedikit

produk sampingan

oksigen

yang

yang beracun.

bercampur

maka

akan

menghasilkan karbon monoksida. Karena suhu dan tekanan yang tinggi di dalam mesin kendaraan, maka gas buang yang dihasilkan oleh mesin biasanya juga mengandung molekul nitrogen oksida yang dapat menimbulkan asbut. Oktana, hidrokarbon yang ditemukan pada bensin. Garis-garis melambangkan ikatan tunggal, bola hitam melambangkan karbon, sedangkan bola putih melambangkan hidrogen:

7

Pengolahan Minyak Bumi Pengilangan/penyulingan

(refining)

adalah

proses

perubahan

minyak mentah menjadi produk yang dapat dijual (marketeble product) melalui kombinasi proses fisika dan kimia. Produk yang dihasilkan dari proses pengilangan/penyulingan tersebut antara lain: 1. Light destilates adalah komponen dengan berat molekul terkecil. Ini ada beberapa buah : 

Bensin

Gasoline (Amerika Serikat) atau motor spirit (Inggris) atau bensin (Indonesia) memiliki titik didih terendah dan merupakan produk kunci dalam penyulingan yang digunakan sebagai bahan pembakar motor (45% dari minyak mentah diproses untuk menghasilkan gasolin). 

Naphta

Naphta adalah material yang memiliki titik didih antara gasolin dan kerosin. Beberapa naphta digunakan sebagai : – Pelarut karet – Bahan awal etilen – Dalam kemiliteran digunakan sebagai bahan bakar jet dan dikenal sebagai jP-4. – Pelarut dry cleaning (pencuci)

8



Kerosin

Kerosin memiliki titik didih tertinggi dan biasanya digunakan sebagai: - Minyak tanah - Bahan bakar jet untuk air plane

2. Intermediate destilates merupakan minyak gas atau bahan bakar diesel yang penggunaannya sebagai bahan bakar transportasi truktruk berat, kereta api, kapal kecil komersial, peralatan pertanian dan lain-lain. 3. Heavy destilates merupakan komponen dengan berat molekul tinggi. Fraksi ini biasanya dirubah menjadi minyak pelumas (lubricant oils), minyak dengan berat jenis tinggi dari bahan bakar, lilin dan stock cracking. 4. Residu termasuk aspal, residu bahan bakar minyak dan petrolatum. Residu memiliki prosentasi yang tidak besar.

9

Gas Alam Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas rawa, adalah bahan

bakar

fosil berbentuk

gas

yang

terutama

terdiri

darimetana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan

di rawa-rawa,

tempat

pembuangan

penampungan kotoran manusia dan hewan.

10

akhir sampah,

serta

Komposisi Gas Alam Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH 4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gasgas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium. Metana

adalah

gas

rumah

kaca

yang

dapat

menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat. Sumber metana yang berasal dari makhluk hidup kebanyakan berasal dari rayap, ternak (mamalia) dan pertanian (diperkirakan kadar emisinya sekitar 15, 75 dan 100 juta ton per tahun secara berturut-turut).

Komponen

%

Metana (CH4)

80-95

Etana (C2H6)

5-15

Propana (C3H8) and Butana (C4H10) < 5

Nitrogen, helium, karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), dan air dapat juga terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya. Campuran organosulfur dan hidrogen sulfida adalah kontaminan (pengotor) utama dari gas yang harus dipisahkan . Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai "acid gas (gas asam)". Gas alam yang telah diproses dan akan dijual bersifat tidak berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi 11

kebocoran gas. Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernapasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan. Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%. Ledakan untuk gas alam terkompresi di kendaraan, umumnya tidak mengkhawatirkan karena sifatnya yang lebih ringan, dan konsentrasi yang di luar rentang 5 - 15% yang dapat menimbulkan ledakan.

12

Produk Gas Alam a. Gas alam fosil Gas alam ini merupakan gas alam yang langsung didapat dari perut bumi. Gas alam ada yang bersatu dengan minyak bum, ini dinamakan gas associated. Selain itu, ada pula yang terpisah dan memiliki ladang atau sumur sendiri, ini dinamakan gas non associated.

b. Town gas Town gas merupakan campuran metana dan gas lain, umumnya mengandung karbon monoksida. Gas ini dapat digunakan layaknya gas alam yang lain dan dapat diproduksi melalui proses gasifikasi batubara. Akan tetapi, saat ini perekembangan teknologi untuk menghasilkan town gas belum ekonomis.

c. Biogas Biogas adalah gas mudah terbakar

(flammable) yang dihasilkan dari

proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup dalam kondisi kedap udara). Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas, namun demikian hanya bahan organik (padat, cair) homogen seperti kotoran dan urine (air kencing) hewan ternak yang cocok untuk sistem biogas sederhana.

d. Gas hydrate Gas hydrate atau yang biasa disebut gas alam padat adalah kristal es yang terbentuk dimana lapisan es menutupi molekul gas yang terjebak didalamnya.

13

Kesimpulan Proses pembentukan minyak bumi yaitu berasa dari reaksi kalsium karbida, CaC2 ( dari reaksi antara bantuan karbonat dan logam alkali ) dan air yang menghasilkan asetilena yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi. Minyak bumi selain bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari yang disebut petrokimia.

14

Daftar Pustaka http://febriantara.wordpress.com/2009/03/24/gas-alam/ http://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_bumi http://id.wikipedia.org/wiki/Gas_alam

15

View more...

Comments

Copyright © 2017 EDOC Inc.