Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
-
Upload
sekarputrin -
Category
Documents
-
view
257 -
download
0
Transcript of Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 1/11
1
PENGERTIAN 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 kerakbumi.
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 sumur-sumur 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 berdasarkan titik 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.
SEJARAH TERBENTUKNYA MINYAK BUMI
Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
Ada tiga macam teori terbentuknya minyak dan gas bumi yaitu :
Teori biogenetic atau organik.
Teori anorganik.
Teori duplex.
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 2/11
2
Di perkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari
materi nabati.Minyak dan gas bumi terdiri dari senyawa kompleks yang unsur utamanya adalah
karbon (C) dan unsur hydrogen (H). Secara sederhana senyawa ini dapat ditulis dengan rumus
kimia CXHY, sehingga sering di sebut sebagai senyawa hidrokarbon. Pada zaman purba, di
darat dan di laut hidup beraneka ragam binatang dan tumbuh- tumbuhan. Binatang serta tumbuh-
tumbuhan yang mati ataupun punah itu akhirnya tertimbun di bawah endapan Lumpur. Endapan
Lumpur ini kemudian di hanyutkan oleh arus sungai menuju lautan, bersama bahan organik
lainnya dari daratan. Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi dan tekanan beban lapisan batuan
di atasnya binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tadi berubah menjadi bintik-bintik dan
gelembung minyak atau gas.Akibat pengaruh yang sama, maka endapan Lumpur berubah
menjadi batuan sedimen. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik
minyak dikenal sebagai batuan induk atau “soure rock”. Selanjutnya minyak dan gas ini akan
bermigrasi menuju tempat yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat
yang disebut perangkap (trap). Suatu perangkap dapat mengandung:
Minyak, gas, dan air
Minyak dan air
Gas dan air Gas yang terdapat bersama-sama minyak bumi di sebut “associated gas” sedangkan
yang terdapat sendiri dalam suatu perangkap disebut “non- associated gas”.
Minyak bumi telah digunakan oleh manusia sejak zaman kuno, dan sampai saat ini masih
merupakan komoditas yang penting. Minyak bumi menjadi bahan bakar utama setelah
ditemukannya mesin pembakaran dalam, semakin majunya penerbangan komersial, dan
meningkatnya penggunaan plastik .
Lebih dari 4000 tahun yang lalu, menurut Herodotus dan Diodorus Siculus, aspal telah
digunakan sebagai konstruksi dari tembok dan menara Babylon; ada banyak lubang-lubang
minyak di dekat Ardericca (dekat Babylon).Jumlah minyak yang besar ditemukan di tepi Sungai
Issus, salah satu anak sungai dari Sungai Eufrat. Tablet-tablet dari Kerajaan Persia Kuno
menunjukkan bahwa kebutuhan obat-obatan dan penerangan untuk kalangan menengah-atas
menggunakan minyak bumi. Pada tahun 347, minyak diproduksi dari sumur yang digali dengan
bambu di China.
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 3/11
3
PROSES PEMBENTUKAN MINYAK BUMI
Berikut adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak bumi beserta gamar ilustrasi:
1. Ganggang hidup di danau tawar (juga di laut). Mengumpulkan energi dari matahari denganfotosintesis.
2. Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan terendapkan di dasar cekungan sedimen dan
membentuk batuan induk ( source rock ). Batuan induk adalah batuan yang mengandung karbon
( High Total Organic Carbon). Batuan ini bisa batuan hasil pengendapan di danau, di delta,
maupun di dasar laut. Proses pembentukan karbon dari ganggang menjadi batuan induk ini
sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung minyak atau
gas bumi. Jika karbon ini teroksidasi maka akan terurai dan bahkan menjadi rantai karbon yang
tidak mungkin dimasak.
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 4/11
4
Batuan induk akan terkubur di bawah batuan-batuan lainnya yang berlangsung selama jutaan
tahun. Proses pengendapan ini berlangsung terus menerus. Salah satu batuan yang menimbun
batuan induk adalah batuan reservoir atau batuan sarang. Batuan sarang adalah batu pasir, batu
gamping, atau batuan vulkanik yang tertimbun dan terdapat ruang berpori-pori di dalamnya. Jika
daerah ini terus tenggelam dan terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain di atasnya, maka batuan
yang mengandung karbon ini akan terpanaskan. Semakin kedalam atau masuk amblas ke bumi,
maka suhunya akan bertambah. Minyak terbentuk pada suhu antara 50 sampai 180 derajat
Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100
derajat Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun dalam yang juga
diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi ini akan memasak karbon yang ada
menjadi gas.
4. Karbon terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrokarbon. Minyak yang
dihasilkan oleh batuan induk yang telah matang ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa
cairan, ciri fisik minyak bumi mentah berbeda dengan air. Salah satunya yang terpenting adalah
berat jenis dan kekentalan. Kekentalan minyak bumi mentah lebih tinggi dari air, namun berat
jenis minyak bumi mentah lebih kecil dari air. Minyak bumi yang memiliki berat jenis lebih
rendah dari air cenderung akan pergi ke atas. Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan
yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap dan siap ditambang.
KOMPOSISI MINYAK BUMI
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 5/11
5
Minyak 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
molekulnya, meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga mungkin
ada di dalam campuran tersebut.
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 lebihcincin 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.
Pembakaran yang tidak sempurna dari minyak bumi atau produk hasil olahannya akan
menyebabkan produk sampingan yang beracun. Misalnya, terlalu sedikit oksigen yang
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.
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.[5]
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
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 6/11
6
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 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%
Komposisi molekul berdasarkan berat
Hidrokarbon Rata-rata Rentang
Parafin 30% 15 sampai 60%
Naptena 49% 30 sampai 60%
Aromatik 15% 3 sampai 30%
Aspaltena 6% sisa-sisa
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 7/11
7
PENGOLAHAN
Struktur kimia dari minya Bumi sangatlah heterogen, terdiri dari banyak rantai
hidrokarbon dengan panjang yang berbeda-beda. Maka dari itu, minyak bumi dibawa ke tempat
pengilangan minyak sehingga senyawa-senyawa hidrokarbon ini bisa dipisahkan dengan teknik
distilasi dan proses kimia lainnya. Hasil penyulingan minyak inilah yang digunakan manusia
untuk berbagai macam kebutuhan.
Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat
fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai dengan kebutuhan,
perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang meliputi proses distilasi, cracking,
reforming, polimerisasi, treating, dan blending.
Distilasi atau penyulingan merupakan cara pemisahan campuran senyawa berdasarkan
pada perbedaan titik didih komponen-komponen penyusun campuran tersebut. Minyak mentah
mengandung campuran senyawa hidrokarbon yang memiliki titik didih bervariasi, mulai metana
(CH4) yang memiliki titik didih paling rendah hingga residu yang memiliki titik didih paling
tinggi sehingga tidak teruapkan pada pemanasan. Dengan distilasi ini, minyak mentah
dipanaskan pada suhu 370°C, kemudian uap yang dihasilkan dialirkan dan diembunkan
(dikondensasikan) pada suhu yang sesuai. Cara distilasi dengan menggunakan beberapa tingkat
suhu pendinginan atau pengembunan disebut distilasi bertingkat.
Proses penyulingan berlangsung sebagai berikut. Mula-mula minyak mentah dipanaskan
pada suhu 370°C sehingga mendidih dan menguap. Fraksi minyak mentah yang tidak menguap
menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi paraffin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini
memiliki rantai karbon dengan jumlah atom C lebih dari 20 atom. Minyak mentah yang menguap
pada proses distilisasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu
yang berbeda-beda. Fraksi minyak bumi yang tidak terkondensasi terus naik ke bagian atas
kolom sehingga keluar sebagai gas alam.
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 8/11
8
Cracking adalah penguraian (pemecahan)molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang
besar menjadi molekulmolekul senyawa yang lebih kecil. Contoh cracking ini adalah
pengubahan minyak solar atau minyak tanah (kerosin) menjadi bensin.Terdapat dua cara proses
cracking.Cara panas (thermal cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi
serta tekanan rendah. Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan
menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida. Proses pemecahan ini
menghasilkan bensin dalam jumlah besar dan berkualitas lebih baik. Contohnya, pemecahan
senyawa n-dekana menjadi etena dan n-oktana
Reforming adalah pengubahan bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai
karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis
bensin ini memiliki rumus molekul sama, tetapi bentuk strukturnya berbeda sehingga proses ini
disebut juga isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.
Misalnya, penggabungan senyawa isobutene dengan senyawa isobutana yang menghasilkan
bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana
Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-
pengotornya. Cara-cara proses treating sebagai berikut.
a) Copper sweetening dan doctor treating adalah proses penghilangan pengotor yang
menimbulkan bau tidak sedap.
b) Acid treatment adalah proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.
c) Desulfurizing (desulfurisasi) adalah proses penghilangan unsur belerang
Untuk memperoleh kualitas bensin yang baik dilakukan blending (pencampuran),
terdapat sekitar 22 bahan pencampur (zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses
pengolahannya. Bahan- bahan pencampur tersebut, antara lain tetraethyllead (TEL), MTBE,
etanol, dan methanol. Penambahan zat aditif ini dapat menimgkatkan bilangan oktan.
Minyak mentah (crude oil) sebagian besar tersusun dari senyawa-senyawa hidrokarbon
jenuh (alkana). Adapun hidrokarbon tak jenuh (alkena, alkuna dan alkadiena) sangat sedikit
dkandung oleh minyak bumi, sebab mudah mengalami adisi menjadi alkana. Oleh karena minyak
bumi berasl dari fosil organisme, mak minyak bumi mengandung senyawa-senyawa belerang
(0,1 sampai 7%), nitrogen (0,01 sampai 0,9%), oksigen (0,6-0,4%) dan senyawa logam dalam
jumlah yang sanagt kecil. Minyak mentah dipisahkan menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui
proses destilasi (penyulingan).Jenis produk paling umum dari penyulingan minyak bumi adalah
bahan bakar. Jenis-jenis bahan bakar itu antara lain (dilihat dari titik didihnya)
Hasil penyulingan minyak bumi
Nama bahan bakar Titik didihoC
Elpiji (LPG) -40
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 9/11
9
Butana -12 sampai -1
Bensin -1 sampai 180
Bahan bakar jet 150 sampai 205
Minyak tanah 205 sampai 260
Minyak bakar 205 sampai 290
Diesel 260 sampai 315
Produk turunan lainnya
Beberapa produk hasil olahan hidrokarbon dapat dicampur dengan senyawa non-hidrokarbon
untuk membentuk senyawa lainnya:
Alkena (olefin), dapat diproduksi menjadi plastik atau senyawa lain.
Pelumas (oli mesin dan gemuk).
Wax, digunakan dalam pengepakan makanan beku.
Sulfur atau Asam sulfat. Merupakan senyawa penting dalam industri.
Tar.
Aspal.
Kokas minyak bumi, digunakan sebagai bahan bakar padat.
Parafin wax.
Petrokimiaaromatik, digunakan sebagai campuran pada produksi bahan-bahan kimia
lainnya.
Di Indonesia, minyak bumi yang diolah banyak digunakan sebagai Bahan bakar minyak atau
BBM, yang merupakan salah satu jenis bahan bakar yang digunakan secara luas di era
industrialisasi. Ada beberapa jenis BBM yang dikenal di Indonesia, di antaranya adalah:
Minyak tanah rumah tangga
Minyak tanah industri
Pertamax Racing
Pertamax
Pertamax Plus
Premium
Bio Premium
Bio Solar
Pertamina DEX
Solar transportasi
Solar industri
Minyak diesel
Minyak bakar
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 10/11
10
FRAKSI – FRAKSI yang DIHASILKAN
Kegunaan masing-masing fraksi minyak bumi:
Gas Sebagai bahan bakar “elpiji” (Liquified Petroleum Gas) dan sebagai bahan baku untuk
sintesis senyawa organik.
Bensin Sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.Kerosin Bahan bakar pesawat jet (avtur) dan sebagai minyak tanah.
Solar Sebagai bahan bakar mesin diesel.
Minyak Pelumas Sebagai bahan pelumas.
Residu Sebagai aspal dan lilin.
Mutu Bensin & Bilangan Oktan
Mutu bahan bakar bensin ditentukan oleh efektivitas pembakarannya dalam mesin.Bahan bakar
yang baik jika didalam mesin tidak menimbulkan ketukan (knocking).Penentuan angka oktansuatu bahan bakar dilakukan dengan pengujian di laboratorium, yaitu dengan membandingkan
efisiensi pembakarannya dengan bensin standar.Jika suatu bahan bakar mempunyai angka oktan80 berarti mutu (kualitas) pembakarannya setara dengan bensin standar yang mengandung 80%
isooktana dan 20% n-heptana.Pada umumnya bensin yang dihasilkan dari proses penyulingan
tahap pertama mempunyai angka oktan antara 70-80.
VII. DAMPAK PENGGUNAANYA
Karena minyak bumi adalah substansi yang berasal dari alam, maka kehadirannya di
lingkungan tidak perlu berasal dari aktivitas rutin atau kesalahan manusia (Misalnya dari
pengeboran, ekstraksi, pengilangan, dan pembakaran). Fenomena alam seperti perembesan
minyakdan tar pit adalah bukti bahwa minyak bumi bisa ada secara natural.
Pemanasan global
Ketika dibakar, maka minyak bumi akan menghasilkan karbon dioksida, salah satu gas rumah
kaca. Bersamaan dengan pembakaran batu bara, pembakaran minyak bumi adalah penyumbang
bertambahnya CO2 di atmosfer. Jumlah CO2 ini meningkat dengan cepat di udara semenjak
adanya revolusi industri, sehingga saat ini levelnya mencapai lebih dari 380ppmv, dari
sebelumnya yang hanya 180-300ppmv, sehingga muncullah pemanasan global
Ekstraksi
Ekstraksi minyak adalah proses pemindahan minyak dari sumur minyak. Minyak bumi biasanya
diangkat ke Bumi dalam bentuk emulsi minyak-air, dan digunakan senyawa kimia khusus yang
7/21/2019 Sejarah Terbentuknya Minyak Bumi
http://slidepdf.com/reader/full/sejarah-terbentuknya-minyak-bumi 11/11
11
namanya demulsifier untuk memisahkan air dan minyaknya. Ekstraksi minyak ongkosnya mahal
dan terkadang merusak lingkungan. Eksplorasi dan ekstraksi minyak lepas pantai akan
mengganggu keseimbangan lingkungan di lautan.
Masa depan bagi produksi minyak bumi
Konsumsi minyak bumi pada abad ke-20 dan abad ke-21 bertambah seiring dengan tumbuhnya
penjualan kendaraan. Penjualan mobil ramah lingkungan pun meningkat semenjak harga minyak
yang merangkak naik pada tahun 1980-an di negara-negara OECD. Pada tahun 2008, adanya
krisis ekonomi agaknya sedikit memukul penjualan kendaraan, tapi konsumsi minyak bumi tetap
meningkat tipis. Neagra-negara BRIC agaknya juga mulai menyumbang pemanasan global,
seperti China yang sudah menjadi pasar mobil terbesar di dunia sejak tahun 2009.