Senin, 15 Januari 2018

Minyak Bumi

Tags

A. PENDAHULUAN
Bahan bakar fosil adalah bahan bakar yang berasal dari pelapukan sisa makhluk hidup yang membentuk minyak bumi/batu bara/gas alam.
B. KOMPOSISI BAHAN BAKAR FOSIL
Minyak bumi (petroleum) adalah hidrokarbon cair yang berasal dari sisa tumbuhan dan hewan di lautan dan di daratan.
Batu bara adalah hidrokarbon padat yang berasal dari sisa tumbuhan yang membentuk batuan sedimen yang dapat terbakar.
Gas alam adalah hidrokarbon gas yang berasal dari sisa tumbuhan dan hewan di lautan, dan terbentuk bersamaan dengan minyak bumi.
Komposisi bahan bakar fosil:
B.b. fosil
Komposisi


Minyak bumi
·  alkana (n-heptana, n-oktana dan isooktana)
·  sikloalkana (siklopentana dan sikloheksana)
·  benzena
·  sedikit alkena, S, N dan O
Batu bara
·  hidrokarbon suku tinggi
·  sedikit S

Gas alam
·  alkana (metana, etana, propana dan butana)
·  CO2, H2S, He


Cara kerja destilasi bertingkat:
1) Minyak bumi mentah dipanaskan pada suhu 350-400oC, lalu dimasukkan ke dalam menara fraksionasi/kolom distilasi.
2) Di dalam menara fraksionasi, terbentuk campuran yang mendidih pada jangka suhu tertentu, akibat perbedaan jumlah atom C, jumlah cabang, dll.
3) Fraksi-fraksi hidrokarbon dipindahkan menuju pipa masing-masing untuk diolah.
Di Indonesia, sumur minyak banyak terdapat di Aceh, Sumut, Jawa, Riau, Kalimantan dan Papua.
 D. FRAKSI BENSIN DAN RESIDU
Fraksi bensin (gasolin/petrol) adalah fraksi minyak bumi beratom karbon C5 – C12 dengan titik didih 30 – 200oC.
Bensin adalah fraksi yang paling banyak digunakan sebagai bahan bakar motor (BBM). BBM paling banyak mengandung isomer dari heptana (C7H16) dan oktana (C8H18).
Bensin didapat dari:
1) Distilasi bertingkat, hanya menghasilkan 6% fraksi bensin.
2) Reaksi cracking, yaitu perengkahan fraksi kerosin untuk membentuk bensin.
Bensin memiliki tingkat mutu atau perilaku yang ditentukan oleh nilai oktan.
Ketukan (knocking) adalah perilaku bensin akibat tekanan piston berupa pembakaran yang terlalu cepat dalam mesin. Ketukan mengurangi efisiensi bahan bakar dan merusak mesin.
Nilai oktan adalah nilai yang menunjukkan kemampuan bensin menghindari ketukan. Isomer rantai bercabang memiliki nilai oktan yang lebih tinggi daripada isomer rantai lurusnya.
Pembanding nilai oktan adalah:
1) Isomer C7H16 yaitu n-heptana dengan nilai oktan 0 (ketukan paling banyak),
2) Isomer C8H18 yaitu isooktana (2,2,4-trimetil pentana) dengan nilai oktan 100 (ketukan paling sedikit).
Nilai oktan menunjukkan presentase kadar isooktana di dalam bensin.

Contoh nilai oktan pada beberapa mutu bensin:
Jenis
Oktan
Jenis
Oktan
Bensin murni
70
Pertamax
91-92
Premium
88
Pertamax plus
94-95

Nilai oktan dapat dinaikkan dengan cara:
1) Reaksi isomerisasi, reaksi penyusunan rantai lurus menjadi bercabang pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis.
2) Proses blending, proses penambahan zat berupa bensin hasil cracking dan zat antiketukan.
Zat antiketukan adalah zat yang menyebabkan reaksi isomerisasi, antara lain:

1)        TEL/tetraethyl lead (Pb(C2H5)4)
2)        MTBE/metil tersbutil eter (C5H12O)
MTBE dapat meningkatkan jumlah O2 sehingga pembakaran dapat terjadi lebih sempurna.
3)        Etanol (C2H5OH)
Etanol dapat dihasilkan dari tumbuhan dan zat antiketukan paling ramah lingkungan.
Etanol juga dapat meningkatkan jumlah O2 seperti MTBE.

Fraksi residu adalah fraksi minyak bumi yang berada di dasar menara fraksionasi.
Fraksi residu digunakan untuk bahan baku industri, produk petrokimia dan senyawa lain.
Fraksi residu diolah menjadi:
1) Olefin (alkena dan alkadiena)
Residu diolah menjadi olefin berupa etilena
(etena), propilena (propena) dan butadiena.
2) Aromatik (benzena dan turunan benzena) Residu diolah menjadi aromatik berupa benzena, toluena dan xilena.
3) Sin-gas (synthetic gas)
Residu diolah menjadi gas sintesis berupa
campuran CO dan H2.

E. P OLUSI AKIBAT BAHAN BAKAR FOSIL
Polutan
Asal
Ciri-ciri
Bahaya
CO2
pembakaran sempurna
tidak berwarna
·   meningkatkan pemanasan global dan perubahan iklim.
·   menyebabkan hujan asam.

CO



pembakaran tidak sempurna

tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa
·   menyebabkan iritasi mata, saluran pernapasan dan paru-paru, sakit kepala pada kadar 100 ppm, kematian pada kadar 1000 ppm.
·   mengganggu pengikatan O2 oleh Hb dalam darah dengan:
1.     berikatan dengan Hb sehingga O2 tidak dapat berikatan dengan Hb, Hb4 + CO sd 4HbCO (reaksi tak dapat balik)
HbCO + O2 sd (reaksi tidak berjalan)
2.     menyerang Hb yang telah berikatan dengan O2. HbO2 + CO sd HbCO + O2

C

jelaga hitam

NOX


pengotor bahan bakar

berwarna merah coklat, berbau menyengat
·   membentuk asbut (smog) yang menyebabkan iritasi mata, saluran pernapasan dan paru-paru, dan daya pandang berkurang pada kadar 1 ppm, dan kematian pada kadar 20 ppm.
·   menyebabkan hujan asam.
SOX
tidak berwarna, berbau menyengat
·   dapat larut dalam tubuh membentuk asam sulfit atau asam sulfat.
·   menyebabkan hujan asam.

PbBr2

zat aditif

keabu-abuan
·   terganggunya pertumbuhan fisik dan mental anak-anak.
·   kerusakan otak, hati dan ginjal.
·   penyimpangan perilaku, penurunan IQ, depresi dan mudah lelah.
Polusi dari pembakaran bahan bakar fosil dihasilkan oleh pembakaran, pengotor pada bahan bakar, dan zat aditif.
Hujan asam adalah hujan yang didalamnya terlarut oksida nitrogen dan belerang yang menyebabkan pH hujan <5,7.
Polutan CO2, SOX dan NOX larut dalam air hujan membentuk asam.

Karbondioksida

CO2(g) + H2O(l) qe H2CO3(aq)

Oksida belerang

1)        Pembakaran S dalam mesin S(s) + O2(g) sd SO2(g)
                    2)        Pembentukan belerang trioksida
                                2SO2(g) + O2(g) qe 2SO3(g)
3)        Pembentukan asam sulfit SO2(g) + H2O(l) qe H2SO3(aq)
                    4)        Pembentukan asam sulfat
                               2SO3(g) + H2O(l) qe H2SO4(aq)

Oksida nitrogen

1)        Pembakaran N2 dalam mesin N2(g) + O2(g) sd 2NO(g)
2)        Kontak NO dengan udara luar 2NO(g) + O2(g) qe 2NO2(g)
                    3)        Pembentukan asam nitrit dan nitrat
                               2NO2(g) + H2O(l) qe HNO2(aq) + HNO3(aq)

Hujan asam menyebabkan beberapa masalah:
1)        Kerusakan hutan dan tanaman.
2)        Kerusakan tanah.
3)        Kematian biota air.
4)        Kerusakan     bangunan,     terutama     yang dibangun dari marmer dan beton.
Pengubah katalitik (catalytic converteradalah alat pengubah polutan berbahaya menjadi tidak berbahaya yang dipasang pada knalpot kendaraan bermotor.
Pengubah katalitik tersusun atas silinder baja yang mengandung katalis Ni.

Cara kerja pengubah katalitik:

1)       Mengubah CO menjadi CO2
2CO(g) + O2(g) 2CO2(g)

      2)       Mengubah NO menjadi N2

2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g) + N2(g)

     3)       Mengubah NO2 menjadi N2

2NO2(g) N2(g) + 2O2(g)
Pengubah katalitik tidak dapat digunakan untuk mengubah partikel timah hitam menjadi tidak berbahaya karena Pb meracuni katalis Ni.

Artikel Terkait

Show comments
Hide comments


EmoticonEmoticon