Jumat, 22 Mei 2015

Minyak Bumi

1) Definisi
*􀂃 Geologi:
Geo = bumi, Logos = ilmu
Ilmu yang mempelajari tentang sejarah bumi, batuan
penyusunnya, perubahan fisik, dll
􀂃 *Minyak bumi (petroleum ≠ oil):
Cairan yang berwarna gelap, “oily”, mudah terbakar,
terbentuk dari bitumen atau campuran hidrokarbon yang
terbentuk secara alamiah, dan biasanya diperoleh dari
pemboran, digunakan sebagai bahan bakar.
􀂃 *Oil:
Segala cairan yang bersifat licin dan lengket (greasy)
yang dihasilkan dari binatang, mineral atau tumbuhan,
tidak larut dalam air dan digunakan untuk pelumasan,
penerangan, dll.
Termasuk di dalamnya adalah “petroleum”.

2) Deskripsi
1.Adalah ilmu yang mempelajari minyak dan gas bumi dialam berdasarkan disiplin ilmu geologi 2.Tempat atau cara terdapatnya minyak dan gas bumi didalam kerak bumi secara geologi
3.Ilmu yang mempelajari keadaan geologi atau cara terdapatnya minyak dan gas bumi di dalam kerak bumi ataupun di dalam bumi.

3) Hakekat Minyak dan Gas Bumi

Minyak dan gas bumi merupakan senyawa hidrokarbon.


  Unsur                 Gas Bumi          Aspal               Minyak Mentah
                            (Levorsen)    (Levorsen)        (Levorsen)       (Purdy)
Karbon                   65 – 80       80 – 85             62.2 – 87.1        83 – 87
Hidrogen (H)          1 – 25        8.5 – 11            11.7 – 14.7        11 – 25
Belerang (S)         Tr – 0.2          2 – 8                 0.1 – 5.5            0 – 6
Nitrogen (N)          1 – 15           0 – 2                 0.1 – 5.5             0 – 0.7
Oksigen (O2)             -                   -                    0.1 – 4.5             0 – 0.5
Logam                       -                    -                          -                   0 – 0.1

Susunan unsur kimia minyak dan gas bumi dalam persen berat

3) Hidrokarbon

A. HIDROKARBON PADAT
􀂃> Bitumina
Lilin mineral
• Ozokerit, Lilin Montan, Hatchettit, Scheererit
Aspal
• Bermudez pitch, Tabbyit, Gilsonit Cair, Argulit
Aspaltit
• Gilsonit, Grahamit, Glance pitch
􀂃> Non Bitumina
Piro-bitumina
• Pirobitumina aspal
– Wurtzelit, Elaterit, Albertit, Impsonit, Ingramit
• Pirobitumina non aspal
– Gambut, Lignit, Batubara.
        Hidrokarbon padat biasanya terdapat bersamaan satu dengan yang lainnya.

B. HIDROKARBON CAIR ( Crude Oil )

  Unsur                 Gas Bumi          Aspal               Minyak Mentah
                            (Levorsen)    (Levorsen)        (Levorsen)       (Purdy)
Karbon                   65 – 80       80 – 85             62.2 – 87.1        83 – 87
Hidrogen (H)          1 – 25        8.5 – 11            11.7 – 14.7        11 – 25
Belerang (S)         Tr – 0.2          2 – 8                 0.1 – 5.5            0 – 6
Nitrogen (N)          1 – 15           0 – 2                 0.1 – 5.5             0 – 0.7
Oksigen (O2)             -                   -                    0.1 – 4.5             0 – 0.5
Logam                       -                    -                          -                   0 – 0.1

Susunan unsur kimia minyak dan gas bumi dalam persen berat.

Kebanyakan minyak bumi di Indonesia memiliki kadar belerang rendah, Nitrogen dan Oksigen sangat rendah, bahkan hanya merupakan jejak saja (traces).

4) Analisa dan klasifikasi minyak bumi

􀂃 Distilasi berfraksi adalah penyulingan serta pengembunan kembali berbagai macam cairan yang mempunyai titik didih yang berbeda-beda.

         Fraksi Distilasi      Titik didih (° C)     Kisaran nomor atom C n
                 Gas                                                            C1 – C4
               Bensin                  t.d. – 200                        C5 – C10
               Kerosen               200 – 250                      C11 – C13
                Solar                   250 – 300                      C14 – C17
          Pelumas ringan         300 – 400                      C18 – C26
           Pelumas berat                                                C26 – C36
                Residu                    500                             C36 – C60

* Analisa Hemple
Merupakan analisa secara teliti dari Distilasi Berfraksi.􀂃 Karena penentuan susunan molekuler minyak mentah sulit dilakukan, maka secara rutin dilakukan analisa distilasi berfraksi yang sedikit banyak mencerminkan susunan berbagai macam homolog hidrokarbon. Pengembunan dilakukan tiap selisih suhu 25°C.  􀂃 Juga diukur ;
- Volume tiap fraksi
- Persentasi tiap fraksi
- BJ (°API)

* Indikasi korelasi dan klasifikasi dasar Minyak
 Indeks korelasi dipelopori oleh Smith (1940). 􀂃􀂃 Didasarkan pada suatu pengeplotan BJ fraksi distilasi terhadap titik didihnya, Jika BJ suatu senyawa HC secara individual diplot terhadap titik didihnya maka HC tsb akan mengatur dirinya sesuai struktur dasarnya. Normal parafin (nilai titik didihnya berupa garis lurus) diberi nilai indeks nol. Benzene, yg memiliki titik didih hampir sama dengan n-hexane diberi nilai 100. Hidrokarbon lainnya berada diantara 0 – 100 ini. Rumusnya adalah ;

C.I. = 48640 + 473G − 456.8 
                                                                        K

Dimana K = titik didih rata-rata dalam °K
G = BJ pada 60°F

* Berdasarkan indeks korelasi Smith, Barbat (1967)
Menyatakan suatu klasifikasi minyak bumi:
Ultra-parafinic IK < 10
Parafinic IK 10 – 30
Napthenic IK 30 – 40
Aromatic IK 40 – 60.

5) Hakekat Fisika Minyak bumi
1. BERAT JENIS, merupakan berat jenis keseluruhan minyak (semua fraksi).
􀂃 Tergantung pada temperatur


°API = 141.5 − 131.5
                                                                               BJ

􀂃°API gravity
Makin kecil BJ - makin tinggi °API - makin berharga, karena lebih banyak mengandung Gasoline atau bensin. Sedangkan makin besar BJ - makin rendah °API - makin kurang baik karena banyak mengandung lilin dan residu aspal.
􀂃 °Baume
Tidak banyak digunakan dalam industri minyak.

°Baume = 140 130
                                                                                    B.J.

2. VISKOSITAS, Adalah daya hambat yang dilakukan oleh cairan jika suatu benda berputar dalam cairan tersebut. Satuan dalam viskositas adalah centipoise.  Makin tinggi °API maka semakin ringan dan makin kecil nilai viskositasnya.
3. TITIK DIDIH DAN TITIK NYALA
*􀂃 Titik didih
   API rendah berarti titik didih tinggi, karena mengandung banyak fraksi berat (BJ tinggi), sedangkan
API tinggi berarti titik didih rendah, karena mengandung banyak fraksi ringan, bensin ( densitas rendah).
􀂃 *Titik nyala
    Adalah suatu titik temperatur, dimana minyak bumi dapat terbakar karena suatu percikan api.
API tinggi berarti titik didih rendah dan titik nyalanya rendah, jadi mudah terbakar.
4. WARNA, Pada umumnya warna minyak berhubungan dengan berat jenis. BJ tinggi semakin berwarna hijau kehitam-hitaman, Jika BJ rendah lebih coklat kehitam-hitaman. Warna ini disebabkan karena pengotoran, misal oksidasi senyawa Hidrokarbon.
5. FLUORESENSI, yaitu jika terkena sinar ultra violet akan memperlihatkan warna yang lain dari warna biasa, kuning hingga kuning keemasan, dan tampak hidup.􀂃 Sangat penting dideteksi dari cutting saat pemboran. Minyak pelumas lumpur pemboran biasanya tidak
menunjukkan fluoresensi, sedangkan minyak mentah menunjukkan fluoresensi. Biasanya fluoresensi ini digunakan pada saat cutting analisa.
6. INDEKS REFRAKSI, Indeks refraksi minyak bumi 1.4 – 1.6. Perbedaan indeks refraksi tergantung dari °API atau berat jenisnya.
>> BJ, <<°API, >> indeks refraksi
􀂃 Misal:
indeks refraksi Dekan 1.6
indeks refraksi Pentan 1.4.
􀂃Makin kecil atau makin sedikit jumlah atomnya, makin rendah indeks refraksi. Kemudian semakin tinggi nomor atom, makin kompleks susunan kimianya makin tinggi indeks refraksinya.
7. AKTIFITAS OPTIK, adalah suatu daya memutar bidang polarisasi cahaya yang terpolarisasi. Kisaran rata-rata dari 0 – 0.2°. Biasa digunakan untuk menunjukkan asal organik minyak bumi. Karena organik  bisa memutar bidang optik, sedangkan An-organik tidak bisa.
8. BAU / ODOR
Minyak bumi ada yang berbau sedap, ada yang tidak, disebabkan pengaruh molekul aromat Senyawa nitrogen ataupun belerang yang menyebabkan bau tidak sedap.􀂃 Golongan parafin dan naften biasanya memberikan bau sedap. Golongan benzen atau aromat biasanya berbau tidak sedap.
9. NILAI KALORI, adalah jumlah panas yang ditimbulkan oleh satu gram minyak bumi, yaitu dengan meningkatkan temperatur satu gram air dari 3.5°C sampai 4.5°C, Satuannya kalori. Ada hubungan antara BJ dengan nilai kalori. Jika BJ 0.75 (API 70.6) – 57.2 nilai kalori 11,700 – 11,750/gr, sedangkan BJ 0.9 – 0.95 nilai kalori 10,000 – 10,500 /gr. Minyak bumi pada umumnya 10,000 – 10,800 /gr, 􀂃 Batubara 5,650 – 8,200 /gr.

C. HIDROKARBON GAS
      Biasanya terdiri dari hidrokarbon alam yang Bertitik didih rendah, bernomor atom rendah (C1 – C4), dapat terdiri dari gas Hidrogen, Nitrogen atau Karbondioksida. Jenis gas bumi:
- Gas bebas (non-associated gas)
- Gas terlarut dalam minyak (associated gas).
Kemudian Gas Oil Ratio (GOR) merupakan perbandingan gas dan minyak dalam suatu reservoir. Umum digunakan untuk memberikan batasan suatu sumur apakah diproduksikan sebagai sumur minyak, gas atau keduanya, karena hal ini menyangkut fasilitas produksi yang berbeda. Serta Bubble Point, Titik P&T saat gas mulai keluar dari larutan.

6) Susunan kimia Gas Bumi
􀂃 *Metan (CH4)
- Hidrokarbon yang paling stabil
- Merupakan penyusun utama gas bumi
- Senyawa yang selalu ada dalam gas alam
- Tidak dapat dikondensasikan.
􀂃*Senyawa kimia penyusun gas bumi adalah,
Metan CH4
Etan C2H6
Propan C3H8
Butan C4H10
Pentan C5H12
Hexan C6H14
Heptan C7H16
Karbondioksida CO2
HidrogensulfidaH2S

Nitrogen N2.

7) Pengotor Gas
􀂃 *CO2 dan Nitrogen
- Dalam jumlah besar menyebabkan turunnya nilai kalori
􀂃 *Helium
- Merupakan gas ringan, tidak berwarna, tidak berbau
- Merupakan gas mulai yang terdapat bersama-sama dengan gas alam pada temperatur normal
􀂃 *Nitrogen
- Diperkirakan merupakan sebagian udara yang terperangkap pada sedimen Sedikit sekali yang terbentuk dari zat organik
􀂃 *Hidrogensulfida
- Tidak berwarna, berbau tidak sedap
- Bersifat racun dan menyebabkan korosi - > treatmen khusus.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar