Sifat Fisika Dan Sifat Kimia Minyak Bumi 17z1e

Nama: Trisuciati Syahwardini NIK: 1107114191 Kelas B Sifat Fisika dan Sifat Kimia Minyak Bumi 1. Sifat Fisika Minyak Bumia. 1. Berat Jenis Berat Jenis atau Specific Gravity (SG) atau 0API Gravity sering menunjukkan secara kasar kualitas minyak bumi tersebut. Makin kecil SG minyak bumi tersebut, makin besar 0API nya, makinbagus kualitasnya, makin tinggi harganya atau makin ringan minyak tersebut.

2. Titik Tuang Titik Tuang (Pour Point) adalah suhu terendah dimana minyak masih bisa dituangkan atau suhu terendah dimana minyak bumi masih bisa mengalir oleh beratnya sendiri. 3. Viskositas Viskositas adalah daya hambatan yang dilakukan oleh cairanuntuk mengalir pada suhu tertentu. Yaitu berupa bilangan yangmenunjukkan mudah tidaknya suatu fluida mengalir pada suhutertentu. Bila viskositas rendah→Mudah mengalir Bila viskositas tinggi→Sukar mengalir

Pada umumnya dapat dikatakan bahwa makin tinggi °API atau makin ringan minyak tersebut makin kecil viskositasnya atau makin encer minyak tersebut, demikian sebaliknya. Yang banyak dipakai dan palingteliti adalah alat pengukur viskositas kinematik (kinematicviscometer). Dalam Pengukuran dengan alat ukur yang berbeda jenis dapat menghasilkan satuan yang berbeda pula, diantaranya:

4. Titik Nyala (Flash Point) Titik Nyala adalah suhu terendah dimana minyak bumi apabila dipanaskan, sudah memberikan uapnya yang cukup campurannya dengan udara sehingga akan menyala sekejap apabila diberi sumber nyala api. Fire Point → Suhu terendah dimana minyak bumi apabila dipanaskan sudah memberikan uapnya yang cukup campurannya dengan udara sehingga akan terbakarterus apabila diberi sumber api kecil. Autoignition Point→Suhu terendah dimana minyak bumi apabila dipanaskan akan menyala atau terbakar atau meledak tanpa adanya sumber api. Smoke Point →Tinggi nyala maksimum dalam milimeter dimana kerosen terbakar tanpa timbul asap apabila ditentukan dalam alat standar pada kondisi tertentu.

5. Warna Minyak Bumi tidak selalu berwarna hitam, adakalanya malah tidak berwarna sama sekali. Pada umumnya warna itu berhubungan dengan berat jenisnya. Kalau berat jenisnya tinggi, warna menjadi hijau kehitam-hitaman atau hitam pekat, sedangkan kalau berat jenis rendah warna cokelat kehitam-hitaman. Warna ini disebabkan karena berbagai pengotoran, misalnya oksidasi senyawa hidrokarbon, karena senyawa hidrokarbon sendiri tidak memperlihatkan warna tertentu. 6. Fluoresensi Minyak Bumi mempunyai suatu sifat Fluoresensi, yaitu jika terkena sinar ultra-violet akan memperlihatkan warna yang lain dari warna biasa. Warna Fluoresensi minyak bumi ialah kuning sampai kuning keemas-emasan dan kelihatan sangat hidup.

Lampu Ultra-Violet→Memudahkan kita untuk mengetahui adanyaminyak bumi yang terdapat pada kepingbatuan dan lumpur pemboran. 7. Indeks Refraksi Merupakan Indeks pembiasan sinar tertentu. Minyak Bumi memperlihatkan berbagai macam indeks fraksi dari 1,3 sampai 1,4. Perbedaan indeks refraksi tergantung dari °APInya atau berat jenis. Makin tinggi berat jenis atau makin rendah °APInya akan semakin tinggi pula indeks refraksinya, sedangkan makin rendah berat jenis atau makin tinggi °API nya akan semakin rendah indeks refraksinya. 8. Bau Minyak Bumi ada yang berbau sedap dan ada pula yang tidak, yang biasanya disebabkan karena pengaruh molekul aromat. Minyak Bumi yang berbau tidak sedap biasanya terutama disebabkan karenamengandung senyawa nitrogen (N) ataupun belerang (S). Adanya H2S juga memberikan bau yang tidak sedap. Golongan parafin dan naften biasanya memberikan bau yang sedap. 9. Nilai Kalori Nilai Kalori Minyak Bumi adalah jumlah panas yang ditimbulkan oleh 1 gr minyak bumi, yaitu dengan meningkatkan temperatur 1 gr air dari 3,5°C sampai 4,5°C, dan satuannya adalah kalori atau Btu atau MJ (Mega Joule). Pada umumnya minyak bumi mempunyai nilai kalori 10000 sampai 10800 kal/gr. 10. Kadar Sulfur Kadar sulfur minyak bumi biasanya dinyatakan dengan %berat. Berdasarkan kadar sulfur, minyak bumi dibagi 3 macam, yaitu

Minyak bumi dengan kadar sulfur tinggi disebut Sour Crude, sedangkan minyak bumi dengan kadar sulfur rendah disebut Sweet Crude. Sulfur dapat menimbulkan problem korosi dan pencemaran lingkungan 11. Kadar Garam Kadar garam minyak mentah dinyatakan dengan banyaknya garam dapur (NaCl) yang terkandung di dalamnya. Garam ini bisa menimbulkan persoalan korosi berat pada proses di kilang. Bila kandungan garam suatu minyak melebihi dari 10 lb NaCl/1000 bbl maka diperlukan proses penghilangan garam (Desalting Process) sebelum minyak tersebut diproses lebih lanjut dikilang. Proses penghilangan garam biasanya dilaksanakan pada peralatan Desalter yang prinsip kerjanya berdasarkan atas Elektrolisis dengan memanfaatkan tenaga listrik. 12. Kadar Karbon Karbon sisa setelah minyak mentah, biasanya ditentukan dengan metode Ramsbottom (RCR) ataupun Conradson (CCR). RCR/CCR ini hubungannya dengan kandungan bahan Asphaltis (Asphaltene Content) dan Lube Oil Recovery. Semakin rendah harganya, biasanya semakin bagus lube oil recoverynya.

13. Kadar Nitrogen Nitrogen biasanya tidak dikehendaki didalam minyak mentah, karena senyawa nitrogen bisa meracuni beberapa jenis katalis. Biasanya kalau kadar nitrogen lebih dari 0,25% akan diperlukan proses untuk penghilangannya. 14. Panas Jenis = panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur satu satuan berat bahan sebesar satu derajat, dengan satuan: kalori/gram C dan BTU/lb F 15. Temperatur Kritis Temperatur tertinggi dimana gas masih dapat dicairkan dengan menggunakan tekanan. Tekanan minimum yang diperlukan untuk mencairkan gas pada temperatur kritis disebut tekanan kritis. Volume gas pada pada temperatur kritis dan tekanan kritis disebut volume kritis. 2. Sifat Kimia Minyak Bumi Susunan komposisi Kimia Minyak Bumi berdasarkan Hasil Analisa Elementer pada umumnya adalah sebagai berikut :

Minyak bumi sebagian besar terdiri dari dua unsur yaitu Karbon dan hidrogen namun kedua unsur ini telah dapat membentuk berbagai macam senyawa molekuler dengan rantai yang terdiri dariatom C dan H tersebut dapat bercabang–cabang ke berbagai arah dandapat membentuk berbagai macam struktur 3 dimensi dengan kata lain C dan H ini dapat membentuk molekul yang sangat besar dan jumlah karbon dalam setiap molekul dapat berjumlah sampai puluhan bahkan secara teoritis dapat ratusan atau ribuan. Berikut merupakan karakteristik umum minyak bumi. SIFAT PRODUK HASIL PENGOLAHAN MINYAK BUMI 1. Elpiji/LPG liquified petroleum gas, "gas minyak bumi yang dicairkan") Komponennya didominasi propana (C3H8) dan butana (C4H10). Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana (C2H6) dan pentana (C5H12). Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut: -Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar. -Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat. -Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangk iatau silinder. -Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat. -Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah

2. Motor Gasoline (Mogas) Motor Gasoline atau lebih dikenal dengan sebutan bensin atu adalah produksi minyak bumi yang terdiri dari campuran kompleks senyawa hidrokarbon yang mempunyai trayek titik didih antara 40-200°C dan dipergunakan sebagai bahan bakar motor-motor yang menggunakan busi. Sifat sifat Motor Gasoline: a. Sifat anti ketukan (Anti Knocking) Kualitas bensin ditunjukan oleh sifat anti ketuk dari bahan bakar bensin yang ditunjukkan oleh Oktan Number dari bahan bakar bensin tersebut. Bila bahan bakar memenuhi kebutuhan angka oktan dari motor bensin tersebut, maka tidak ada lagi ketukan pada mesin. Biasa angka oktan tergantung pada komposisi hidrokarbonnya dan angka oktan bisa ditambah dengan menambahkan aditif anti ketuk. b. Sifat Penguapan (Volatility) Sifat penguapan biasa diukur dari pemeriksaan destilasi danpemeriksaan tekanan uap (Reid Vapor Test), sifat penguapan ini mengontrol sifat bensin dalam pemakaian seperti : -Mudah menyala pada waktu dingin (Cold Starting). -Mudah mencapi panas operasi (Warm Up). -Penghalang uap (Vapor Lock). -Pembentukan es dalam carburator (Carburator Icing). -Distributor campuran dalam silinder. Jika penguapan bensin terlalu rendah, maka bensin sulit menguap sehingga sulit sekali dinyalakan disaat waktu dingin dan sukar mencapai panas. Jika penguapan terlalu tinggi juag tidak baik, maka terlalu banyak bensin yang teruapkan sehingga boros dalam pemakaian. c. Engine Deposit Deposit yang terbentuk dalam ruang pembakaran dipengaruhi oleh angka oktan gasoline, sehingga tendensi pembentukan deposit merupakan faktor yang paling penting. Penambahan aditif deposit modify agent diperlukan untuk mengubah deposit menjadi kurang merusak. d. Sifat Anti Karat Bensin bersifat tidak korosis terhadap bahan konstruksi mesin dan peralatannya diuji dengan Corrosion Copper Strip Test pada 122° F selama 3 jam dengan hasil maksimum 1, tidak mengandung air dan kadar belerangnya harus sekecil mungkin maksimum 0,20% berat, doctor test negative serta apabila pun positif sebagai alternatif diperiksa kandungan mercaptan sulfurnya maksimum 0,002% berat. e. Sifat Kestabilan Bensin harus memiliki sifat kestabilan yang tinggi, tidak mengandung olefin yang potensial dapat mengandung gum selama panyimpanan, yang dapat menimbulkan deposit pada ruang bakar dan menyumbat carburator serta saluran bahan bakar. Untuk itu maka persyaratan Existen Gum max 4 mg/100 ml serta induction period minimum 240 menit

f. Bau (odor) Bau dapat dijadikan petunjuk kualitatif adanya senyawa H2S dan merkaptan sulfur. g. Warna Pemberian warna terutama bertujuan untuk menandakan suatu gasoline, sehingga konsumen akan dengan mudah mengenalinya dan pula menunjukkan bahwa bahan bakar minyak tersebut mengandung TEL, tetapi pemberian bahan pewarna tersebut di batasi untuk menghindari terjadinya deposit di dalam tanki dan pipa saluran. 3. Avtur Turbin Fuel Avtur adalah fraksi distilat minyak bumi yang memiliki rentang didih antara 150-270°C. Digunakan untuk bahan bakar pesawat bermesin turbin jet. Karena mesin jet ini bekerja pada temperatur kamar sampai sekiar 95°F, maka fraksi kerosine merupakan bahan bakar yang paling sesuai untuk mesin jet dengan spesifikasi yang lebih ketat. Sifat-sifat Avtur: a. Sifat kemudahan menguap (volatility) Sifat volatility adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk berubah dari fase cair ke uap. b. Sifat operasi pada suhu rendah Sifat operasi pada suhu rendah dari avtur dinyatakn dengan titik beku (frezzing point) dan kekentalan (viscosity). c. Sifat pembakaran Sifat pembakaran avtur dalam spesifikasi dinyatakan dengan : -Hydrogen Content, Specific Energy atau AGP. -Smoke Point atau Luminosity. -Napthalenes serta Aromatic Contents. d. Densitas Untuk avtur, spesifikasi untuk density adalah pada 15ºC minimum 0,75 dan maksimum 0,830 kg/L atau 775-830 kg/m³. untuk jet A,A -1 dan JP-8 batasan density adalah 15ºC minimum 0,775 danmaksimum 0,840 kg/L atau 775-840 kg/m³.untuk jet B dan JP-4sebesar 751-802 kg/m³. dan untuk JP-5 batsanya sebesar 788-845kg/m³. e. Nilai Kalori Nilai kalori atau specific energy untuk avtur, jet A-1 ,jetA dan JP-4 serta JP-8 batasan spesifikasi minimum 42,8MJ/Kg (18600 Btu/lb) untuk JP-5 minimum 42,6 MJ/kg (18500Btu/lb) 4. Kerosine Kerosine yang biasa kita sebut dengan minyak tanah adalah fraksi minyak bumi yang lebih berat dari bensin serta merupakan campuran senyawa kompleks hidrokarbon yang mempunyai trayek titik didih antara 120 - 380 ºC, komponen-komponennya yaitu C11 –C13. Sifatnya antara lain adalah intensitas terang nyala yang tinggi, sedikit mungkin memberikan asap

5. Zat Pelarut Contohnya Parafinik, naftenik dan aromatik. Umumnya tidak bereaksi dengan bahanbahan lain dan tidak terurai pada temperatur sedang. Sifat-sifat: a. Kemudahan menguap: ditunjukkan oleh kecepatan penguapan solven b. Daya melarut: kemampuan pelarut untuk melarutkan berbagai macam zat c. Flash point: keamanan dalam pengerjaan terhadap bahaya kebakaran 6. Solar Solar merupakan campuran kompleks senyawa hidrokarbon yang mempunyai trayek didih antara 300 –370 ºC. komponen- komponenyayaitu C14- C17. Solar merupakan bahan bakar minyak untuk mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) jenis piston yangdinyalakan dengan sistem kompresi. Sifat-sifat solar : a. Cetan Number Tolak ukur terhadap sifat ini adalah bilangan cetan, suatu solar dinyatakan memiliki bilangan cetan S(0<S<100) jika unjuk kerja minyak tersebut setara dengan unjuk kerja campuran S%-v n-Cetan (n-heksadeksana/ nC16H34) dengan (100-S)%-v metal naftalena. N-Cetan berunjuk kerja sangat baik dalam mesin disel, karena langsung terbakar segera setelah disemprotkan ke silinder dengan nosel.Sedangkan metal naftalena berunjuk kerja sangat buruk dalam mesin diesel. Solar memiliki bilangan cetan minimum 50. b. Aniline Point dan Mid- Boiling Point. Aniline Point adalah Temperature terendah dimana bahan bakar dan aniline dengan volume sama dapat bercampur sempurna. Sedangkan Mid Boiling Point adalah temperature pada 50 5-v bahan bakar terdistilasi pada distilasi ASTM. Kedua sifat ini dapat ditestsecara tepat dan biaya yang relatif murah dibanding menentukan angka cetan, dimana kualitas penyalaan pada solar dapat didekati dengan rumus-rumus yang melibatkan dua sifat tersebut. Pendekatan tersebut adalah diesel index dan cetane index yang diperoleh dari persamaan berikut: Diesel Index = Aniline Point (ºF) xºAPI x 0,01 Cetan Index = 175,5 log (mid-boiling pointºF) +1,98 (ºAPI)-496 Table hubungan antara diesel index dan cetane index

c. Berat Jenis Berat jenis, Density 15ºC atau Specific Grafity 60/60 º F (ASTM D 1298). Bahan bakar solar pada umumnya mempunyai berat jenis 0,840-0,920.

d. Kadar Air dan Sedimen Kadar air dalam solar dapat diperiksa dengan metode ASTMD473 dengan metode Ekstraksi. e. Kadar Abu = Ash Content ASTM D 48-63 Kadar abu dalam solar kemungkinan berasal dari produk-produk mineral yang secara tak sengaja tercampur dalam bahan bakar, dapat juga berasal dari minyak bumi serta cara pengolahannya. Jika kadar abu tinggi akan menyebabkan keausan pada bagian-bagian pompa injeksi bahan bakar. Spesifikasi untuk Ash Content di Indonesia di batasi sebear 0,01% berat dalam minyak solar f. Stabilitas Stabilitas solar harus selalu di awasi, antara lain dapat ditentukan dengan cara pengukuran sifat keasaman. Keasaman dapat menimbulkan korosi pada mesin. Acid Number seharusnya serendah mungkin. Spesifikasi berlaku di Indonesia Total Acid Number Max.(0,6 mg KOH/g). g. Sifat Distilasi Sifat distilasi memberikan gambaran kecepatan penguapan (volatility) suatu bahan bakar minyak.. 7. Fuel OilFuel oil adalah bahan bakar minyak bumi untuk memanaskan feed di furnace guna keperluan proses di unit refinery. Komponen pembuat Fuel Oil adalah : -Fraksi residu hasil dari bottom destilasi Atmospheric -Fraksi residu hasil dari bottom distilasi Vacum -Fraksi industrial Diesel oil Sifat-sifat Fuel Oil: a. Berat JenisBerat jenis, Density 15ºC atau Specific Grafity 60/60 º Fmaksimum 0,990 (ASTM D 1298). b. Kekentalan atau Viskositas Kekentalanya bekisar 450-500 cst pada 50ºC (225-250 ssf pada122ºF). Kekentalan Fuel oil dapat ditetapkan dengan viskositasRedwood, Say Bolt atau viskositas kinematis dalam cst pada 40,50 atau 100ºC menurut metode ASTM D 445. Karena harga kekentalan dipengaruhi oleh perubahan suhu maka dianjurkan sebelum atomisasi, fuel oil dapat dipanaskan sampai 60-100ºC sesuai kebutuhan (sprayingin burner or injection From Nozzle). c. Angka netralisasi Karena Fuel Oil yang dipanaskan atau digunakan tidak bolehbersifat korosif terhadap logam dalam system transportasi atau pipasaluran dan tanki = timbunan maka angka netralisai ditetapkan denganmemeriksa Strong Acid Number dalam mg KOH/gr maksimum NIL. d. Flash Point Karena pemakaian Fuel Oil kadang-kadang harus dipanaskanbaik dalam penimbunan dan pemakian maka suhu pemanasan harusdibatasi dan ditetapkan 510 C dibawah flash pointnya untuk keperluan pengamanan terhadap bahaya api. Flash Point ditentukandengan ASTM D 93 cara Pensky Martens Closed Up, IndonesiaMinimumnya 150ºF.

e. Titik Tuang (Pour Point) Agar tidak mengalami kesulitan dalam pengaliran selama transportasi dan pemakaian karena penurunan suhu dan udara luar, maka penurunan suhu fuel oil harus dijaga sampai 5-10ºC diatas pourpointnya. Untuk mengetahui sampai suhu berapa fuel oil masih bisa mengalir ditentukan dengan ASTM D 97 dengan persyaratan maksimum 80ºC f. Kadar belerang Sulfur content dapat ditentukan dengan ASTM D 1551/1552persyaratan max 3,5% wt. g. Kadar air (Water Content) Dapat ditetapkan dengan pemerikaan water content ATSTM D95 maksimum 0,75% vol. air juga dapat diperiksa dengan metode ASTM D 1796. h. Residu Karbon Residu karbon dari Fuel Oil dapat ditentukan dengan cara menetapkan jumlah karbon yang tersisa setelah pembakaran fuel oil serta pirolisa menurut metode : -ASTM D 524 Rasnbottom carbon Residu of PetroleumProduct (RCR). -ASTM D 189 conradson Carbon Residu of Petroleum Product(CCR). -ASTM D 4530 Micro Carbon Residu Of Petroleum Product(MCR). Spesifikasi RCR, CCR dan MCR untuk Fuel Oil diharapkan sekecil mungkin. Spesifikasi di Indonesia menetapkan CCR maksimum 14%berat. i. Kandungan Asphalt Menetapkan kandungan asphalt secara total yang ada dalamFuel Oil dapat dilakukan dengan metode ASTM D 3279 atau IP 173