Komposisi Minyak Bumi

Ah.. finally, saya bisa nyambangi persembahanku lagi :-).
Kali ini saya ingin cerita-cerita tentang komposisi minyak bumi.

Minyak bumi adalah campuran komplek hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa – senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga.

Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga kedalaman sumur.

Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %.

Komponen Hidrokarbon
Perbandingan unsur – unsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :

• Karbon    : 83,0 – 87,0 %
• Hidrogen  : 10,0 – 14,0 %
• Nitrogen  :  0,1 – 2,0 %
• Oksigen   :  0,05 – 1,5 %
• Sulfur      :  0,05 – 6,0 %

Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu :

• golongan parafinik 
• golongan naphthenik 
• golongan aromatik
• sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.

Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam – garam anorganik (sebagai suspensi koloidal). 

1. Senyawaan Sulfur
   Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggu pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.

2. Senyawaan Oksigen
   Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.
    
3. Senyawaan Nitrogen
   Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1 – 0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.
    
4. Konstituen Metalik
   Logam – logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator  temperatur tinggi, misalnya oil – fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.

Agar dapat diolah menjadi produk-produknya, minyak bumi dari sumur diangkut ke Kilang menggunakan kapal, pipa, mobil tanki atau kereta api. Didalam Kilang, minyak bumi diolah menjadi produk yang kita kenal secara fisika berdasarkan trayek titik didihnya (distilasi), dimana gas berada pada puncak kolom fraksinasi dan residu (aspal) berada pada dasar kolom fraksinasi. Tentang pengolahan minyak bumi menjadi produk-produk yang kita ketahui di pasaran dari dalam kilang akan dibahas secara khusus nanti.

Setiap trayek titik didih disebut “Fraksi”, misal :

0 – 50°C       : Gas
50 – 85°C     : Gasoline
85 – 105°C   : Kerosin
105 – 135°C : Solar
> 135°C       : Residu (Umpan proses lebih lanjut)