Jelaskan tahapan pengolahan fraksi minyak bumi dalam proses kreatif

• Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.

• Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.

• Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour pointyang rendah.

• Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas

• Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.
Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1. Ekstraksi menggunakan pelarut, serta

2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.

Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi yang lain yaitu bio-desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.
Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk menyingkirkan kandungan sulfur dalam jumlah menengah pada aliran gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan menggunakan amine plant, dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger. Selain untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan untuk menyingkirkan sulfur dari batubara.

Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas

Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.
Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :

• Absorpsi H2S oleh senyawa soda

• Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme

Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :

• dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume)

• pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak dimungkinkan.

• menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi

• sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa

• Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses

• Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikan

• Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.

Sumber: http://kimia.upi.edu/

Minyak mentah merupakan bagian dari minyak bumi yang keberadaannya saat ini dibutuhkan di berbagai negara di dunia. Dimana proses pembentukan minyak bumi ini membutuhkan waktu yang sangat lama sehingga hal ini perlu adanya usaha untuk melestarikan sumber daya alam yang mulai menipis. Minyak bumi ini terdiri atas campuran dari berbagai macam hidrokarbon yang sebagian besar kelompok alkana. Nantinya minyak bumi atau minyak mentah ini akan diproses untuk menghasilkan berbagai macam bahan bakar untuk kebutuhan sehari-hari seperti minyak tanah, bensin serta dapat digunakan sebagai reagen kimia dalam pembuatan obat-obatan. Proses pengolahan minyak mentah menjadi bahan siap pakai akan dijelaskan lebih lanjut pada pembahasan dibawah ini:

1. Proses Destilasi

Tahap pertama adalah destilasi. Destilasi adalah proses pemisahan fraksi-fraksi yang ada di minyak bumi, dimana pemisahan fraksi tersebut berdasarkan pada perbedaan titik didih. Pada proses ini biasanya dilakukan pada sebuah wadah tabung tinggi yang kedap terhadap udara. Awalnya minyak mentah akan dialirkan ke dalam tabung tersebut dan kemudian dipanaskan dalam tekanan 1 atmosfer pada suhu 370 derajat Celcius.

Selanjutnya hasil dari fraks-fraksi tersebut nantinya dipisahkan, dimana fraksi yang memiliki titik didih terendah akan menempati bagian atas tabung, sedangkan fraksi yang memiliki titik didih tinggi akan menempati bagian dasar tabung. Hasil dari proses destilasi ini antara lain adalah gas, bensin, minyak tanah, diesel, oli, lilin dan aspal. Dimana semua hasil tersebut belum menjadi bahan siap pakai karena belum melewati tahap-tahapan selanjutnya.

Artikel terkait : Kekurangan dan Kelebihan Bahan Bakar Fosil

2. Proses Cracking

Tahap kedua adalah cracking. Cracking adalah proses pengolahan minyak bumi yang bertujuan untuk menguraikan molekul-molekul besar senyawa hidrokarbon menjadi molekul hidrokarbon yang lebih kecil. Proses crakcing ini sering disebut sebagai proses refinery. Secara umum proses cracking ini dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu :

• Thermal Cracking – Thermal cracking adalah proses pemecahan rantai senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai panjang menjadi senyawa hidrokarbon dengan rantai yang lebih kecil melalui proses katalis / pemanasan. Adapun suhu yang dapat digunakan yaitu 800 derajat Celcius dan dalam tekanan 700 kpa. Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan fraksi minyak bumi dengan cara boiling range yang lebih rendah dari umpannya.
• Catalytic Cracking – Catalytic cracking adalah proses cracking yang menggunakan suhu tinggi dengan tekanan yang rendah. Proses ini menggunakan katalis sebagai media untuk mempercepat laju reaksi fraksi. Pada umumnya reaksi proses perengkahan katalis ini menggunakan mekanisme perengkahan ion karbonium, dimana pada mulanya katalis yang bersifat asam akan menambahkan proton ke dalam molekul olevin ataupun menarik ion hidrida dari senyawa alkana sehingga hal ini menyebabkan terbentuknya ion karbonium.
• Hidrocracking – Hidrocracking adalah kombinasi dari proses thermal cracking dan catalytic cracking yang menghasilkan senyawa jenuh. Proses hidrocracking ini dilakukan dalam tekanan yang tinggi, beberapa hasil dari proses hidrocracking ini antara lain bensin dan bahan bakar jet. Kelebihan dari proses ini adalah memiliki kandungan sulfur yang terdapat pada fraksi, dimana sulfurnya akan diubah menjadi senyawa hidrogen sulfida sehingga proses pelepasan sulfur akan menjadi lebih mudah.

Artikel terkait : Pengelolaan Sumber Daya Alam – Pemanfaatan Sumber Daya Alam

3. Proses Reforming

Setelah melalui proses cracking maka selanjutnya adalah proses reforming. Proses reforming adalah proses merubah struktur pada molekul fraksi yang mutunya buruk menjadi molekul fraksi yang mutunya lebih baik. Pada proses reforming ini dapat dilakukan dengan menggunakan katalis atau proses pemanasan. Karena proses reforming ini bertujuan untuk merubah struktur pada molekul fraksi maka proses reforming ini dapat disebut juga sebagai proses isomerasi.

4. Proses Polimerasi dan Alkilasi

Proses selanjutnya setelah perbaikan / perubahan struktur molekul fraksi adalah proses polimerasi dan alkilasi. Proses alkilasi adalah proses penambahan jumlah atom pada suatu fraksi sehingga molekul sebuah fraksi tersebut menjadi lebih panjang dan bercabang. Pada proses alkilasi ini menggunakan bahan tambahan katalis asam yang kuat seperti H2SO4, HCL atau AlCl3 (asam Lewis).

Sedangkan proses polimerasi adalah proses penggabungan antara molekul-molekul kecil menjadi molekul yang lebih besar dalam sebuah fraksi sehingga mutu dari produk akhir menjadi meningkat. Jadi pada tahap ini molekul fraksi akan melalui tahap alkilasi terlebih dahulu lalu kemudian melalui tahap polimerasi sehingga membentuk sebuah molekul fraksi yang panjang dimana molekul fraksi tersebut mutunya sudah meningkat.

Artikel terkait : Jenis Jenis Sumber Daya Alam – Manfaat Sumber Daya Alam

5. Proses Treating

Prses kelima adalah treating. Treating adalah proses pemurnian fraksi minyak bumi melalui tahap eliminasi bahan-bahan pengotor yang terlibat dalam proses pengolahan. Bahan-bahan yang dihilangkan dalam proses treating ini antara lain bau tidak sedap yang dihilangkan melalui proses copper sweetening and doctor treating, parafin yang dihilangkan melalui proses solvent dewaxing, lumpur dan warna yang dihilangkan melalui proses acid treatment, aspal yang dihilangkan melalui proses deasphalting dan terakhir belerang melalui proses desulfurizing. Inti dari proses ini adalah mengeliminasi bahan-bahan yang tidak memberikan mutu dalam proses pengolahan minyak mentah ini sehingga hasil akhirnya nanti mutunya akan bertambah.

Artikel terkait : Polusi Udara: Penyebab, Dampak dan Upaya Menanggulanginya

6. Proses Blending

Tahapan terakhir dalam proses pengolahan minyak bumi adalah blending. Blending adalah proses yang dilakukan untuk meningkatkan kualitas produk siap pakai dengan cara menambahkan bahan-bahan aditif ke dalam fraksi minyak bumi. Salah satu bahan aktif yang digunakan adalah TEL (tetra ethyl lead). TEL ini merupakan bahan aditif yang digunakan untuk menaikkan bilangan oktan bensin. Setelah melalui proses ini maka hasil dari pengolahan minyak bumi mutunya menjadi lebih baik dan menjadi bahan yang siap pakai.

Artikel terkait : Sumber Daya Alam Akuatik – Sumber Daya Alam Berdasarkan Sifatnya

Hasil Olahan

Minyak mentah yang diolah nantinya akan menghasilkan bahan siap pakai untuk kebutuhan sehari-hari, berikut adalah beberapa hasil olahan minyak bumi:

LPG – LPG merupakan hasil pengolahan minyak bumi berupa gas cair yang memiliki unsur hidrokarbon ringan. Biasanya LPG ini digunakan untuk bahan bakar industri rumah tangga yaitu untuk memasak.

Bensin – Bensin merupakan produk olahan minyak bumi yang sangat terkenal. Bensin ini meerupakan salah satu bahan bakar yang setiap harinya diburu oleh pengendara motor maupun mobil.

Kerosin – Kerosin atau minyak tanah merupakan bahan bakar yang saat ini sulit ditemukan. Akan tetapi kerosin ini saat ini masih dicari sebagian masyarakat untuk kebutuhan sehari-hari seperti untuk menyalakan api pada arang.

Solar – Solar atau diesel pada umumnya digunakan untuk bahan bakar dalam pembakaran mesin diesel, baik itu mesin kendaraan ataupun mesin industri.

Artikel terkait : Sumber Daya Alam yang Dapat Diperbaharui dan Tidak Dapat Diperbaharui