Makalah Kimia: Minyak Bumi dan Petrokimia

MINYAK BUMI dan PETROKIMIA

A.    Minyak Bumi

1.      Pembentukan Minyak Bumi

Proses terbentuknya minyak bumi dijelaskan berdasarkan dua teori, yaitu:

·         Teori Anorganik

Teori Anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dan reaksi kalsium karbida, CaC₂ (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

CaCO₃ + Alkali → CaC2 + HO → HC = CH → Minyak bumi

·         Teori Organik                

Teori Organik dikemukakan oleh Engker (1911) yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian secara anaerob jasad renik (mikroorganisme) dari tumbuhan laut dalam batuan berpori.

2.      Komposisi Minyak Bumi

Komposisi minyak bumi dikelompokkan ke dalam empat kelompok, yaitu:

a.       Hidrokarbon Jenuh (alkana)

-          Dikenal dengan alkana atau paraffin

-          Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit

• Senyawa penyusun diantaranya:

-          Metana CH₄

-          Etana CH₃ CH₃

-          Propana CH₃ CH₂ CH₃

-          Butana CH₃ (CH₂)₂ CH₃

-          n-heptana CH₃ (CH₂)₅ CH₃

-          iso oktana CH₃ – C(CH₃)₂ CH₂ CH (CH₃)₂

b.      Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)

-          Dikenal dengan alkena

-          Keberadaannya hanya sedikit

• Senyawa penyusunnya:

-          Etena, CH₂ CH₂

-          Propena, CH₂ CH CH₃

-          Butena, CH₂ CH CH₂ CH₃

c.       Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)

-          Dikenal dengan sikloalkana atau naftena

-          Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana

• Senyawa penyusunnya :

1. Siklopropana                   3.     Siklopentana

2. Siklobutana                  4.    Siklopheksana

d.      Hidrokarbon aromatik

-          Dikenal sebagai seri aromatik

-          Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit

• Senyawa penyusunannya:

1. Naftalena                             3.    Benzena

2. Antrasena                             4.     Toluena

·         Senyawa Lain

-          Keberadaannya sangat sedikit sekali

-          Senyawa yang mungkin ada dalam minyak bumi adalah belerang, nitrogen, oksigen dan organo logam (kecil sekali)

3.      Pengolahan Minyak Bumi

Minyak mentah (Crude oil) yang peroleh dari pengeboran berupa cairan hitam kental yang pemanfaatannya harus diolah terlebih dahulu. Pengeboran minyak bumi di Indonesia, terdapat di pantai utara Jawa (Cepu, Wonokromo, Cirebon), Sumatra (Aceh, Riau), Kalimantan (Tarakan, Balikpapan) dan Irian (Papua). Pengolahan minyak bumi melalui dua tahapan, diantaranya:

·         Pengolahan pertama

Pada tahapan ini dilakukan destilasi bertingkat memisahkan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan titik didihnya. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah. Sedangkan titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sangkup-sangkup yang disebut sangkup gelembung.

Adapun fraksi- fraksi yang diperoleh dari destialsi minyak bumi tersebut adalah :

a.       Gas

Umumnya gas terdiri dari campuran metana, etana , propane atau isobutana, campuran gas ini kemudian dicairkan  pada tekanan tinggi dan diperdagangkan dengan nama LPG (Liquipied Petroleum Gas ). Gas yang terdapat dalam LPG umumnya campuran propane, butana, dan isobutana. LPG biasanya dikemas dalam botol-botol baja yang beratnya 15 kg,dan dipakai sebagai bahan bakar rumah tangga.

b.      Bensin

Bensin diperoleh sebagai hasil destilasi pada suhu 70-140. bensin banyak digunakan sebagai bahan bakar mobil dan motor

c.       Napta

Napta dikenal sebagai bensin berat, dan diperoleh sebagai hasil destilasi yang mempunyai trayek titik didih antara 140-180.

Napta digunakan sebagai bahan dasar untuk pembuatan senyawa-senyawa kimia yang lain misalnya etilena dan senyawa aromatik yang sering digunakan untuk zat aditif pada bensin.

d.      Kerosin

Kerosi mempunyai trayek didih antara 180-250. dalam kehiduan sehari-hari, kerosin diperdagangkan dengan nama minyak tanah.

e.       Minyak Diesel

Minyakm diesel mempunyai trayek titik didih 25-350°C minyak diesel dipergunakan sebagai bahan bakar pada motor-motor diesel.

f.       Fraksi yang menghasilkan minyak pelumas

Paraffin cair dan padat, teristimewa terdapat di Sumatera dan Kalimantan, paraffin dipergunakan sebagai bahan bakar.

g.      Residu

Residu yaitu zat-zat yang masih tertinggal dalam ketel. Menghasilkan petroleumasfalt yang dipakai pada konstruksi jalan.

·         Pengolahan kedua

Pada tahapan ini merupakan proses lanjutan hasil penyulingan bertingkat dengan proses sebagai berikut:

-          Perengkahan (cracking)

-          Ekstrasi

-          Kristalisasi

-          Pembersihan dari kontaminasi

B.     Petrokimia

Minyak bumi selain sebagai bahan bakar juga sebagai bahan industri kimia yang penting dan bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Bahan-bahan atau produk yang terbuat dari bahan dasarnya minyak dan gas bumi disebut petrokimia. Bahan-bahan petrokimia dapat digolongkan: plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, berbagai jenis obat dan vitamin.

·         Bahan Dasar Petrokimia

Proses petrokimia umumnya melalui tiga tahapan, yaitu:

-          Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia

-          Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara, dan

-          Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat dimanfaatkan

Hampir semua produk petrokimia brasal dari tiga jenis bahan dasar yaitu:

1. Olefin (alkena-alkena)

Olefin yang terpenting adalah etena (etilina), propena (propilena), butena (butilena) dan butadiena.

CH₂ = CH₂ CH₂ = CH – CH₃

Etilena                       propilena

CH₃ – CH = CH – CH₃ CH₂ = CH – CH = CH₂

Butilena                                    butadiena

2. Aromatika (benzena dan turunannya)

Aromatika yang terpenting adalah benzena (C₆H₆), totuena (C₆H₅CH₃) dan xilena (C₆H₄ (CH₃)₂

3. Gas Sintesis

Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H₂). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut stean reforming atau oksidasi parsial.

Reaksi stean reforming :    CH_4(g) + H₂O → CO_(g) + 3H_2(g)

Reaksi oksidasi parsial :    2CH_4(g) + O₂ → 2CO_(g) + 4H_2(g)

·         Petrokimia dari Olefin

Berikut ini beberapa petrokimia dari olefin dengan bahan dasar etilena:

1. Polietilena

Polietilena adalah plastik yang paling banyak diproduksi yang digunakan sebagai kantong plastik dan plastik pembungkus/sampah.

2. PVC

PVC adalah polivinilkiorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa (pralon). 

c.                 c. Etanol

Etanol adalah bahan yang sehari-hari kita kenal sebagai alkohol yang digunakan untuk bahan bakar atau bahan antar produk lain.

Alkohol dibuat dari etilena:

CH₂ = CH₂ + H₂O → CH₃ – CH₂OH

4. Etilen glikol atau Glikol

Glikol digunakan sebagai bahan anti beku dalam radiator mobil di daerah beriklim dingin.

5. Polipropilena

Plastik polipropilena lebih kuat dibanding polietilena. Jenis plastik polipropilena sering digunakan untuk karung plastik dan tali plastik.

6. Gliserol

Zat ini digunakan sebagai bahan kosmetik (pelembab), industri makanan dan bahan untuk membuat bahan peledak (nitrogliserin)

7. Isopropil alkohol

Zat ini digunakan sebagai bahan utama untuk produk petrokimia lainnya seperti aseton (bahan pelarut, misalnya untuk melarutkan kutek). Petrokimia yang pembuatannya menggunakan bahan dasar butadiene adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadilena-rubber) dan nylon -6,6, sedangkan yang menggunakan bahan dasar isobutilena adalah MTBE (metil tertiary butyl eter.

·         Petrokimia dari Aromatik

Bahan dasar aromatik yang terpenting adalah benzena, toluena, dan xilena (BTX). Bahan dasar benzena umumnya diubah menjadi stirena, kumena dan sikloheksana

-          Stirena digunakan untuk membuat karet sinetik

-          Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk membuat perekat

-          Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nylon

-          Benzena digunakan sebagai bahan dasar untuk membuat detergen. Bahan dasar untuk toluena dan xilena untuk membuat bahan peledak (TNT), asam tereftalat (bahan pembuat serat).

·         Petrokimia dan gas-sinetik

Gas sinetik merupakan campuran dari karbon monoksida dan hidrogen. Beberapa contoh petrokimia dari syn-gas sebagai berikut:

1. Amonia (NH₃)

N2_(g) + 3H_2(g) → 2NH_3(g)

Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia digunakan untuk membuat pupuk [CO(NH₂)₂] urea, [(NH₄)₂SO₄]; pupuk ZA dan (NH₄NO₃); amonium nitrat.

2. Urea [CO(NH₂)₂]

CO_2(g) + 2NH_3(g) → NH₂COH_4(S)

NH₂CONH_4(S) → CO(NH₂)_2(S) + H₂O_(g)

3. Metanol (CH3OH)

CO_(g) + 2H_3(g) → CH₃OH_(g)

Sebagian besar metanol diubah menjadi formal-dehida dan sebagian digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.

4. Formal dehida (HCHO)

CH₃OH_(g) → HCHO_(g) + H_2(g)

Formal dehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan mengawetkan preparat biologi.

Share on WhatsApp