Minyak bumi-Proses Produksi Minyak Bumi kelas XI (Hidrokarbon dan Minyak Bumi)
BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...
Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA -...
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Minyak Bumi
Minyak bumi atau crude oil adalah senyawaan hidrokarbon yang
terdapat di dalam bumi, terdiri dari gas, cair, dan padatan. Minyak bumi
berwarna hitam sampai cokelat kehitam-hitaman, dalam bentuk cair dan
terdapat gas-gas yang melarut di dalamnya, dengan berat jenis berkisar antara
0,8000 – 1,0000. Unsur-unsur kimia penyusun minyak bumi adalah :
1. Unsur-unsur mayor adalah karbon dan hidrogen, dan
2. Unsur-unsur minor adalah sulfur, nitrogen, oksigen, halogen dan logam
(disebut unsur-unsur non hidrokarbon).
Besarnya kandungan (persen) unsur-unsur tersebut dalam berbagai macam
minyak bumi, seperti ditunjukkan pada Tabel 1-1. Sifat-sifat minyak bumi
antara satu dengan lainnya berbeda-beda, dari yang ringan (encer) sampai pada
yang berat (kental). Hal ini sangat bergantung pada jenis dan besarnya
kandungan komponen (unsur-unsur) di dalam minyak bumi tersebut.
(Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Tabel 2.1 : Kandungan Unsur-Unsur dalam Minyak Bumi
Karbon 83,00 – 87,00 % wt
Hidrogen 10,00 – 14,00 % wt
Sulfur 0,05 – 6,00 % wt
Oksigen 0,05 – 1,50 % wt
Nitrogen 0,10 - 2,00 % wt
Logam 10-5 – 10-2 % wt
Sumber : Pengetahuan Minyak Bumi dan Minyak Bakar oleh Mudjirahardjo,dkk.2006
7
2.2 Komponen Minyak Bumi
Minyak bumi merupakan campuran dari beratus-ratus senyawaan
hidrokarbon, yang dikelompokkan atas hidrokarbon parafin, naften dan
aromat. Jumlah atom karbon dalam minyak bumi mulai dari metana (satu
atom karbon dalam molekulnya) sampai 60 atau lebih, dengan berat molekul
16 sampai 850 atau lebih. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Hidrokarbon parafin adalah hidrokarbon jenuh dengan ikatan C – C
dan C – H dengan struktur rantai atom C terbuka. Hidrokarbon parafin
mempunyai titik didih paling rendah diantara hidrokarbon naften dan
aromatik. Oleh karena itu, banyak terdapat pada fraksi ringan. (Mudjirhardjo,
dkk : 2006)
Hidrokarbon naften mempunyai sifat-sifat diantara hidrokarbon
parafin dan hidrokarbon aromat. Hidrokarbon naften disebut pula sikloparafin
atau sikloalkana. Dibandingkan dengan hidrokarbon parafin, hidrokarbon ini
lebih stabil karena mempunyai rantai atom C tertutup sedang hidrokarbon
parafin rantai atom C nya terbuka. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Hidrokarbon aromat ini mempunyai struktur rantai atom C tertutup
berikatan rangkap dua dan tunggal yang saling bergantian diantara kedua
atom C yang berdekatan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Selain mengandung hidrokarbon, minyak bumi juga mengandung
senyawa non hidrokarbon yaitu sulfur, oksigen, nitrogen, halogen atau logam.
Keberadaan unsur-unsur non hidrokarbon tersebut sebagian dalam bentuk
senyawa organik, yaitu organik sulfur, organik nitrogen, organik oksigen,
organik halogen dan organik logam dan sebagian lagi dalam bentuk senyawa
anorganik. Sebagai senyawa organik, non hidrokarbon dapat larut dalam
minyak bumi, sedangkan sebagai senyawa anorganik tidak larut dalam
minyak bumi melainkan larut dalam air sebagai emulsi yang di dalamnya
terdapat garam-garam anorganik. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
8
2.3 Sifat-Sifat Minyak Bumi
Besarnya kandungan masing-masing komponen dalam minyak bumi
akan berpengaruh terhadap sifat fisika dan sifat kimia dari suatu minyak bumi,
dinyatakan sebagai karakteristik minyak bumi.
Sifat-sifat minyak bumi :
2.3.1 Sifat umum
2.3.2 Sifat penguapan
2.3.3 Sifat pengkaratan
2.3.4 Sifat kemurnian
2.3.5 Sifat kemudahan mengalir
2.3.6 Sifat keselamatan
2.3.1 Sifat umum
Sifat umum minyak bumi sangat erat hubungannya dengan
transportasi dan transaksi jual beli. Sifat umum minyak bumi ini sangat
berkaitan dengan nilai specific gravity. Specific gravity (SG) minyak bumi
berkisar antara 0,8000 – 1,0000. Besarnya SG untuk setiap minyak bumi
sangat erat hubungannya dengan struktur molekul hidrokarbon, kandungan
sulfur dan nitrogen. Makin kecil SG minyak bumi itu akan menghasilkan
produk- produk ringannya makin besar dan sebaliknya. (Anonim : 2012)
Tabel 2.3.1 Minyak Bumi Berdasarkan Nilai Spesific Gravity
Minyak Bumi SG 60/600F
Ringan < 0,830
Medium Ringan 0,830 – 0,850
Medium Berat 0,850 – 0,865
Berat 0,865 – 0,905
Sangat berat >0,905
Sumber: Kontawa,1995
9
2.3.2 Sifat penguapan
Volatilitas atau kemudahan menguap suatu cairan atau gas yang
dicairkan dapat didefiniskan sebagai kecendrungan untuk menguap dari
bentuk cairan menjadi uap atau gas. Karena salah satu dari tiga sifat
pembakaran bahwa bahan bakar harus diubah menjadi bentuk gas, maka
volatilitas (kemudahan menguap) dari bahan bakar cair merupakan sifat yang
utama. Jadi, kecenderungan kemudahan menguap merupakan salah satu sifat
pokok bahan bakar cair. Yang berhubungan dengan sifat penguapan ini adalah
flash point dan distilasi. (Anonim : 2012)
Dari ketiga komponen yang terdapat pada minyak bumi, yaitu parafin,
naften dan aromat maka komponen parafin lebih mudah menguap bila
dibandingkan dengan naften maupun aromat. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Minyak bumi yang mudah menguap berarti banyak mengandung
parafin dan pada pengolahan banyak menghasilkan fraksi gas dan fraksi
ringan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Yang menjadi ukuran dari sifat penguapan
ini adalah kadar presentasi dari komponen – komponen ringan yang
terkandung dalam minyak bumi yaitu, kadar volume fraksi minyak yang dapat
dikeluarkan dengan distilasi sampai pada temperatur didih (boiling point)
yaitu 3000C. (Anonim : 2012)
Berdasarkan ketentuan tersebut dapat dibedakan 3 jenis minyak bumi
berdasarkan sifat penguapannya, seperti dapat dilihat pada tabel 2.3.2.
Tabel 2.3.2 Minyak Bumi Berdasarkan Sifat Penguapannya
Minyak Bumi Kadar Fraksi Ringan
Ringan >50
Sedang 20-50
Berat <20
Sumber: Kontawa,1995
10
2.3.3 Sifat pengkaratan
Unsur-unsur dalam minyak bumi di samping hidrokarbon, terdapat
pula unsur-unsur sulfur, oksigen, nitrogen, halogen dan logam. Senyawa
unsur yang bersifat korosif adalah senyawa sulfur. Senyawa-senyawa sulfur
dalam minyak bumi yang korosif dapat berupa hidrogen, sulfida, dll. Pada
pembakaran, senyawaan sulfur akan teroksidasi oleh oksigen dalam udara
menghasilkan oksida sulfur. Bila oksida sulfur ini bereaksi dengan uap air
akan menghasilkan asam sulfat. Terbentuknya asam sulfat ini dapat bereaksi
dengan logam pada proses pengolahan. Terdapatnya senyawaan sulfur dalam
minyak bumi dapat juga ditunjukkan oleh tingkat keasaman minyak bumi itu.
Makin tinggi sifat keasaman, sifat pengkaratan minyak bumi makin besar
terutama bila minyak bumi. Terdapatnya garam-garam dalam minyak bumi
juga menyebabkan korosi. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Sulfur jumlah dalam
minyak bumi sangat bervariasi, untuk minyak bumi jenis parafin ringan 0,04
% dan untuk minyak bumi berat sampai kira- kira 5,00 %. Hal ini sangat
bergantung dari asal minyak bumi. (Anonim : 2012)
2.3.4 Sifat Kemurnian
Sifat kemurnian minyak bumi yang berhubungan dengan ada atau
tidaknya kotoran yang terdapat di dalam minyak bumi, sebab kotoran ini akan
berpengaruh terhadap mutu, karena dapat mengakibatkan kegagalan dalam
suatu operasi dan merusak mesin. Kotoran itu dapat berupa air, lumpur,
endapan atau sisa pembakaran yang berupa abu dan karbon. Untuk itu
semakin kecil kotoran yang terdapat di dalam minyak bumi maka semakin
baik mutu bahan bakar tersebut. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
2.3.5 Sifat Kemudahan Mengalir
Sifat kemudahan mengalir minyak bumi dinyatakan sebagai viskositas
dinamik dan viskositas kinetik. Viskositas dinamik adalah ukuran tahanan
untuk mengalir dari suatu zat cair, sedang viskositas kinetik adalah tahanan
11
zat cair untuk mengalir karena gaya berat. Bahan yang mempunyai viskositas
kecil menunjukkan bahwa bahan tersebut mudah mengalir, sebaliknya bahan
dengan viskositas tinggi sulit mengalir. Suatu minyak bumi atau produknya
mempunyai viskositas tinggi berarti minyak itu mengandung hidrokarbon
berat (berat molekul besar), sebaliknya viskositas rendah maka minyak itu
banyak mengandung hidrokarbon ringan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006).
Viskositas minyak bumi erat kaitannya dengan kemudahan mengalir pada
pemompaan. Apabila minyak bumi mempunyai viskositas tinggi, maka
minyak tidak mudah mengalir sehingga kerja pompa menjadi berat.
(Mudjirhardjo, dkk : 2006)
2.3.6 Sifat Keselamatan
Sifat keselamatan minyak bumi meliputi keselamatan di dalam
transportasi, penyimpanan dan penggunaan. Minyak bumi harus memiliki
salah satu sifat keselamatan yaitu bahwa minyak bumi tidak terbakar akibat
terjadi loncatan api. Dari aspek keselamatan, flash point pada minyak bumi
yaitu berkisar pada suhu 300C sampai 600C dalam kegiatan penyimpanan,
transportasi, dan dalam penggunaan produk minyak cair baik dalam wadah
terbuka ataupun wadah tertutup. Pada suhu 300C sampai 600C dapat
menyebabkan terjadinya bahaya api dan bahaya ledakan. (Anonim : 2012)
2.4 Pengolahan Minyak Bumi dengan Distilasi Bertingkat
Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak
bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude
oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:
a. Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar
logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer
(viskositas rendah).
12
b. Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar
logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus
dipanaskan agar meleleh.
Sumber :Laporan Praktik Kerja Industri di PT.SUCOFINDO oleh Verdi Anggriawan,
2011
Gambar 2.4 Distilasi Minyak Bumi
Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan
komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana,
aromatik, dan senyawa anorganik. Untuk memisahkan komponen-komponen,
dilakukan proses pemisahan berdasarkan titik didihnya, proses ini
disebut distilasi bertingkat. Untuk mendapatkan produk akhir sesuai dengan
yang diinginkan, maka sebagian hasil dari distilasi bertingkat perlu diolah
lebih lanjut melalui proses konversi, pemisahan pengotor dalam fraksi, dan
pencampuran fraksi. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Dalam proses distilasi
bertingkat, minyak mentah tidak dipisahkan menjadi komponen-komponen
murni, melainkan kedalam fraksi-fraksi, yakni kelompok-kelompok yang
mempunyai kisaran titik didih tertentu. Hal ini dikarenakan jenis komponen
hidrokarbon begitu banyak dan isomer-isomer hidrokarbon mempunyai titik
13
didih yang berdekatan. (Mudjirhardjo, dkk : 2006). Fraksi atau tingkatan yang
dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi, baik proses distilasi maupun
proses perengkahan (cracking), diantaranya adalah gas, gasoline (bensin),
kerosin, solar, minyak berat dan long residu (Tabel 2.4).
Tabel 2.4 Fraksi atau Tingkatan Hasil Pengolahan Minyak Bumi Fraksi Hasil
Pengolahan Minyak Bumi
Rentang Rantai Karbon
Trayek Didih Peruntukan
Gas C1 - C4 0 - 20°C Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.
Gasoline (bensin) C5 - C10 20 - 70°C Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesi piston, umpan proses petrokomia.
Kerosene (Minyak Tanah)
C10 - C16 70 - 105°C Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri,umpan proses petrokimia.
Solar C14 - C20 105 - 135°C Bahan bakar kendaraan, bahan bakar industri.
Minyak Berat C20 - C70 130 - 300°C Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia.
Long Residue > C70 > 300°C Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.
Sumber : Pengetahuan Minyak Bumi dan Minyak Bakar oleh Mudjirahardjo,2006
14
2.5 Solar
2.5.1 Pengertian Solar
Bahan bakar solar adalah bahan bakar minyak hasil sulingan dari
minyak bumi mentah bahan bakar ini berwarna kuning coklat yang jernih
(Pertamina: 2006). Penggunaan solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar
pada semua jenis mesin diesel dan dapat digunakan sebagai bahan bakar pada
pembakaran langsung. Minyak solar ini biasa disebut juga Gas Oil, Automotive
Diesel Oil, High Speed Diesel (Pertamina: 2006).
Mesin-mesin diesel dengan putaran yang cepat (>1000rpm)
membutuhkan bahan bakar dengan karakteristik tertentu yaitu salah satu
diantaranya adalah auto ignition (kemampuan menyala sendiri). Bahan bakar
solar mempunyai sifat – sifat utama, sifat-sifat utama tersebut dapat dilihat pada
tabel 2.5.1.
15
Tabel 2.5.1 Sifat-Sifat Utama Solar No Parameter Satuan Batas Nilai
1. Density at 150C kg/m3 815 – 870
2. Kinematic Viscosity at 400C Cst Max. 2,0 – 5,0
3. Sulfur Content % wt Max. 0,35
4. Color ASTM - Max. 3,0
5. Calculated Cetane Index - Min. 45
6. Pour point 0C Max. +18
7. Carbon Residue % wt Max. 0,1
8. Water Content mg/kg Max. 500
9. Sediment Content % wt Max. 0,01
10. Ash Content % wt Max. 0,01
12 Total Acid Number mg KOH/g Max. 0,6
13. Flash Point (Closed Cup) 0C Min. 55
14 Visual Appearance - Sedikit kekuningan
15 Copperstrip Corrosion - Class 1
16 Distillation
Temperature at 90% volume
0C Max. 370
Sumber : SK Dirjen Migas No. 3675 K/24/DJM/2006
Bahan bakar mesin diesel sebagian besar terdiri dari senyawa
hidrokarbon dan senyawa non hidrokarbon. Bahan bakar solar tersusun atas
ratusan rantai hidrokarbon yang berbeda, yaitu pada rentang C12 sampai C18 .
Senyawa hidrokarbon yang dapat ditemukan dalam bahan bakar diesel antara
lain parafinik, naftenik, olefin dan aromatik. Sedangkan untuk senyawa non
hidrokarbon terdiri dari senyawa yang mengandung unsur non logam, yaitu S,
N, O dan unsur logam seperti vanadium, nikel dan besi. (Verdy Anggriawan :
2011)
16
2.5.2 Bahaya Solar
Pencemaran tanah oleh solar juga dapat memberikan dampak terhadap
ekosistem. Perubahan kimiawi tanah yang radikal dapat timbul dari adanya
bahan kimia beracun atau berbahaya pada solar bahkan pada dosis yang rendah
sekalipun. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari
mikroorganisme endemik dan antropoda yang hidup di lingkungan tanah
tersebut. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Tumpahan minyak solar membawa pengaruh buruk pada tanah
berkenaan dengan kemampuan tanah untuk menyediakan air bagi pertanaman.
Rembesan solar dapat menutupi sebagian pori tanah sehingga mengurangi
efektivitas pelepasan karbon dalam tanah. Karbon dari yang dihasilkan dari
kegiatan mikroba akan tersimpan dan tidak dapat dikeluarkan, tentu saja ini
akan sangat mempengaruhi keadaan tanah. (Mudjirhardjo, dkk : 2006)
Tanah yang terkontaminasi minyak solar tersebut dapat merusak
lingkungan serta menurunkan estetika. Lebih dari itu tanah yang
terkontaminasi limbah minyak solar dikategorikan sebagai limbah bahan
berbahaya dan beracun (B3) sesuai dengan Kep. Men LH. 128 Tahun 2003.
(Mudjirhardjo, dkk : 2006)
2.6 Biodiesel
Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari
pengolahan tumbuhan) di samping Bio-etanol. Biodiesel adalah senyawa alkil
ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara
trigliserida dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi
alkil ester dan gliserol, atau esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan
metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester
dan air. ( Jamil Musanif : 2011)
17
Tabel 2.6 Sifat-Sifat Utama Biodiesel No Parameter Satuan Batas Nilai
1. Density at 400C kg/m3 850 - 890
2. Kinematic Viscosity at 400C Cst 2,3 – 6,0
3. Flash Point (Closed Cup) 0C Min. 100
4. Cloud Point 0C Max. 18
5. Copperstrip Corrosion - Max.3
6. Carbon Residue on Original % wt Max. 0,05
7. Carbon Residue on 10%
Residue
% wt Max. 0,3
8. Water and Sediment % wt Max. 0,05
9. Sulfated Ash % wt Max. 0,02
10. Sulfur Content % wt Max. 0,01
11. Phosphor ppm 10
12. Total Acid Number mg KOH/g Max. 0,8
13. Free Glycerol % wt Max .0,02
14. Total Glycerol % wt Max. 0,24
15.
17.
Ester Alkyl Content
Iodin Value
% wt
gr I2/100gr
Min. 96,5
Max. 115
16.
17.
Distillation
Temperature at 90% volume
Halphen Test
0C
-
Max. 360
Negative
Sumber : SK Dirjen Migas No. 3675 K/24/DJM/2006
Biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa benzen yang
karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih bersih
dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum diesel.
18
Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida,
hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida. Emisi nitrous oxide juga dapat
dikurangi dengan penambahan konverter katalitik. Kelebihan lain dari segi
lingkungan adalah tingkat toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah
dibandingkan dengan garam dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama
dengan glukosa, sehingga sangat cocok digunakan pada kegiatan di perairan
untuk bahan bakar kapal/motor. ( Jamil Musanif : 2011).
Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta
mengandung oksigen. Adanya oksigen pada biodiesel membedakannya
dengan petroleum diesel (solar) yang komponen utamanya hanya terdiri dari
hidrokarbon. Jadi komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda.
Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum
diesel adalah hidrokarbon. Namun, biodiesel mempunyai sifat kimia dan
fisika yang serupa dengan petroleum diesel (solar) sehingga dapat digunakan
langsung untuk mesin diesel atau dicampur dengan petroleum diesel.
Pencampuran 20 % biodiesel ke dalam petroleum diesel menghasilkan produk
bahan bakar tanpa mengubah sifat fisik secara nyata. ( Jamil Musanif : 2011).
Produk ini di Amerika dikenal sebagai Diesel B-20 yang banyak digunakan
untuk bahan bakar bus. Energi yang dihasilkan oleh biodiesel relatif tidak
berbeda dengan petroleum diesel (128.000 BTU vs 130.000 BTU), sehingga
engine torque dan tenaga kuda yang dihasilkan juga sama. Walaupun
kandungan kalori biodiesel serupa dengan petroleum diesel, tetapi karena
biodiesel mengandung oksigen, maka flash pointnya lebih tinggi sehingga
tidak mudah terbakar. Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang
membahayakan pada suhu kamar, maka biodiesel lebih aman daripada
petroleum diesel dalam penyimpanan dan penggunaannya. ( Jamil Musanif :
2011)
19
Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum
diesel karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus karbon. Untuk
penggunaan biodiesel pada dasarnya tidak perlu modifikasi pada mesin diesel,
bahkan biodiesel mempunyai efek pembersihan terhadap tangki bahan bakar,
injektor dan selang. ( Jamil Musanif : 2011)
2.7 Parameter-parameter yang Diuji
2.7.1 Density dan Spesific Gravity
Spesific gravity adalah perbandingan massa sejumlah volume zat pada
suhu tertentu terhadap massa air murni dengan volume yang sama pada suhu
yang sama atau suhu yang berbeda. Oleh sebab itu, specific gravity
dinyatakan dengan dua angka suhu. Angka pertama menunjukkan suhu zat,
sedang angka kedua menunjukkan suhu air. Umumnya suhu acuan meliputi
20/200C, 20/40C, dll. Kedua suhu acuan harus dinyatakan secara eksplisit.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada contoh berikut:
=
Density adalah berat cairan per unit volume pada 150C dan 101,325
kPa dengan satuan standar pengukuran misalnya kg/m3. (Kelompok kerja
teknis : 2009)
Ketepatan pengukuran SG 60/600F atau density 150C dari minyak
bumi diperlukan untuk konversi volume terukur ke volume atau massa, atau
keduanya, pada suhu acuan standar selama pelaksanaan transfer. Analisis
pada density dan specific gravity mengacu pada ASTM D4052. (Kelompok
kerja teknis : 2009)
2.7.2 Color ASTM
Color ASTM adalah suatu pengamatan menggunakan pembanding
warna standar yang mana bahan bakar di bandingkan dengan standar warna
Suhu zat yang diuji Suhu air
20
yang ada, bilamana warna bahan bakar di luar standar spesifikasinya maka
ada kemungkinan solar tercampur dengan bahan lain.
Warna keruh solar standar maksimal, adalah 3 diatas itu warna diesel
bisa berubah. Umumnya solar berubah karena dicampur minyak tanah, lube
oil (merubah warna solar menjadi kuning tua), dan lain-lain. Normalnya,
warna dari solar itu sendiri adalah kuning namun bila warnanya sudah
menuju hijau maka dapat dipasitikan solar tersebut tergolong berbahaya untuk
digunakan. (Verdy Anggriawan : 2011). Analisis pada color ASTM mengacu
pada ASTM 1500. (Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.3 Calculated Cetane Index
Angka setana menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk menyala
sendiri (auto ignition). Angka setana suatu bahan bakar biasanya didefinisikan
sebagai persentase volume dari normal setana dengan campurannya tersebut.
Angka setana yang tinggi menunjukkan bahwa bahan bakar dapat menyala
pada temperatur yang relatif rendah, dan sebaliknya angka setana rendah
menunjukkan bahan bakar baru dapat menyala pada temperatur yang relatif
tinggi. Penggunaan bahan bakar mesin diesel yang mempunyai angka setana
yang tinggi dapat mencegah terjadinya knocking karena begitu bahan bakar
diinjeksikan ke dalam silinder pembakaran maka bahan bakar akan langsung
terbakar dan tidak terakumulasi. Calculated cetane index ini mengacu pada
ASTM D4737. (Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.4 Kinematic Viscosity
Kinematic viscosity adalah tahanan cairan untuk mengalir karena gaya
berat. Metode uji untuk penetapan viskositas minyak bumi dan produknya
baik yang transparan maupun yang gelap, dengan mengukur waktu yang
diperlukan oleh sejumlah cairan untuk mengalir dengan gaya berat melalui
suatu viskometer kapiler gelas yang terkalibrasi. Kisaran kinematic viscosity
21
yang dicakup dengan metode uji ini adalah 0,2 - 300.000 mm2/detik pada
semua suhu. (Kelompok kerja teknis : 2009)
Viskositas diartikan sebagai kekentalan suatu minyak bumi yang erat
hubungannya dengan sifat alir, transportasi, dan penyimpanan. Minyak bumi
yang viskositasnya tinggi, menunjukkan :
- mudah membeku pada keadaan dingin, menunjukkan kandungan
hidrokarbon parafin tinggi, residu hasil pengolahan mengandung lilin
(wax).
- Pada pemompaan menyebabkan kerja pompa berat.
Analisis pada kinematic viscosity mengacu pada ASTM D445. (Kelompok
kerja teknis : 2009)
2.7.5 Pour Point
Pour point (titik tuang) adalah suhu terendah dimana bahan bakar
minyak masih dapat mengalir dengan sendirinya pada kondisi pengujian.
Kemudahan mengalir suatu sampel dipengaruhi oleh komposisi hidrokarbon
dalam bahan bakar itu. Kegagalan untuk mengalir pada titik tuang umumnya
berhubungan dengan kandungan lilin dari minyak, tetapi dapat juga karena
pengaruh viskositas minyak yang sangat kental. Bahan bakar yang banyak
mengandung parafin (lilin) akan lebih mudah membeku dibanding dengan
bahan bakar kandungan parafinnya rendah. (Kelompok kerja teknis : 2009)
Pengujian ini digunakan untuk keadaan operasional dimana hal ini
diperlukan untuk memastikan sifat alir minyak di bawah kondisi yang sesuai
dengan standar yang telah ditetapkan. Analisis pada pour point mengacu pada
ASTM D97. (Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.6 Sulfur Content
Keberadaan senyawaan sulfur dalam minyak bumi tidak dikehendaki,
karena merupakan senyawaan pengganggu, baik dalam proses pengolahannya
maupun dalam produk yang dihasilkan dari proses pengolahan. Senyawaan
22
sulfur dalam minyak bumi banyak jenisnya, antara lain hidrogen sulfida
(H2S), merkaptan (RSH), sulfida (RSR), disulfida (RSSR), siklo sulfida
(CH2)5S, alkil sulfat (R2SO4), asam sulfonat (RSO2OH), sulfoksida (RSOR),
sulfona (RSO2R), tiofena (C4H4S) dan benzeotiofena (C8H6S). Oleh sebab itu,
dalam pengujiannya dikatakan sebagai total sulfur. Sulfur dalam bahan bakar
minyak dapat menyebabkan bau yang tak sedap, ikut membentuk gum dan
sludge dalam penyimpanan dan dalam pembakaran akan menimbulkan asap
dan menyebabkan korosi. Pengujian ini dimaksudkan untuk memantau tingkat
kandungan sulfur dalam minyak bumi yang hendak diolah, karena sifatnya
yang korosif kandungan sulfur yang tinggi akan merusak peralatan proses.
Analisis pada sulfur content mengacu pada ASTM D4294. (Kelompok kerja
teknis : 2009)
2.7.7 Copperstrip Corrosion
Pada dasarnya minyak bumi mengandung senyawa-senyawa sulfur,
dan pada saat proses pengolahan, senyawa sulfur ini di kurangi keberadaanya
untuk mendapat produk yang berkualitas, senyawa sulfur yang masih
terkandung di produk minyak bumi dapat menyebabkan korosi terhadap
beberapa jenis logam dan penetapan korosi ini tidak secara langsung
berhubungan dengan kandungan total sulfur di dalam produk. Tetapi efeknya
bervariasi tergantung pada jenis-jenis dari senyawa sulfur yang ada.
Penetapan korosi bilah tembaga ini di buat untuk memperkirakan derajat
relative corrotion dari suatu produk minyak bumi. (Verdy Anggriawan :
2011). Analisis pada copperstrip corrosion mengacu pada ASTM D130.
(Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.8 Carbon Residue
Residu karbon (carbon residue) adalah residu yang terbentuk dari
penguapan dan degradasi panas dari suatu bahan yang mengandung karbon.
Dibedakan antara residu karbon dan coke. Residu karbon tidak seluruhnya
23
karbon sedang coke berasal dari pengubahan karbon karena proses pirolisis.
Terdapat hubungan antara residu karbon dan API gravity minyak dan juga
konstituen aspaltik. Jika residu karbon (% massa) tinggi, maka makin tinggi
pula kandungan aspaltik (% massa), berarti minyak tersebut tidak mudah
menguap (non volatil). Pengujian residu karbon digunakan untuk evaluasi
karakteristik deposit oleh karbon dalam peralatan jenis pembakaran minyak
(oil burning) dan mesin internal combustion. (Kelompok kerja teknis : 2009)
Nilai residu karbon dari minyak bumi sebagai suatu pendekatan kasar
kecenderungan minyak bumi itu untuk membentuk endapan dalam
penguapan. Nilai residu karbon minyak bumi merupakan salah satu
pertimbangan bila minyak bumi akan diolah untuk pembuatan minyak lumas.
Analisis pada carbon residue mengacu pada ASTM D4530. (Kelompok kerja
teknis : 2009)
2.7.9 Water Content Coulometric Karl Fischer
Metode Karl Fischer yaitu metode yang menggunakan reagen Karl
Fischer yang bereaksi secara kuantitatif dan selektif dengan air untuk
mengukur tingkat atau kadar kelembaban. Reagen Karl Fischer terdiri dari
iodin, sulfur dioksida, basa dan pelarut, misalnya alkohol. (Kelompok kerja
teknis : 2009)
Metode ini dapat digunakan baik untuk sistem titrasi volumetri
maupun coulometri. Pada titrasi coulometric, sampel ditambahkan ke dalam
larutan elektrolit, yang unsur pokoknya ion iodida, sulfur dioksida, basa dan
pelarut (seperti alkohol). Oksidasi elektrolik menyebabkan terbentuknya
iodine, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2), yang
menghasilkan reaksi Karl Fischer.
2I + 2e I2
24
Berdasarkan hukum Faraday, iodin diproduksi dalam perbandingan
terhadap jumlah listrik. Hal ini berarti bahwa jumlah air dapat ditentukan dari
nilai coulomb yang dianjurkan untuk oksidasi elektrolitik.
1 mg air = 10,71 coulomb
Dua tipe reagen coulometric yang dianjurkan adalah analit yang
ditempatkan dalam anode chamber dari electrolysis cell dan catholyte yang
ditempatkan dalam cathode chamber. Reagen coulometric tidak butuh
pengukuran, keuntungan lain adalah dapat digunakan secara berulang-ulang.
Analisis pada water content mengacu pada ASTM D6304. (Kelompok kerja
teknis : 2009)
2.7.10 Sediment Content
Sedimen dari minyak bumi dapat berasal dari senyawaan logam yang
larut dalam air, atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk
pengkaratan. Pengujian kandungan bahan pembentuk sedimen dalam produk
dapat memberikan informasi apakah bahan bakar itu layak atau tidak untuk
digunakan. Sedimen dapat dihasilkan dari minyak atau senyawaan logam
yang larut dalam air atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk
pengkaratan. Analisis pada sediment content mengacu pada ASTM D473.
(Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.11 Ash Content
Abu dari minyak bumi dapat berasal dari senyawaan logam yang larut
dalam air, atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk
pengkaratan. Pengujian kandungan bahan pembentuk abu dalam produk dapat
memberikan informasi apakah bahan bakar itu layak atau tidak untuk
digunakan. Abu dapat dihasilkan dari minyak atau senyawaan logam yang
larut dalam air atau dari padatan ikutan lain seperti lumpur dan produk
pengkaratan. Analisis pada ash content mengacu pada ASTM D482.
(Kelompok kerja teknis : 2009)
25
2.7.12 Total Acid Number
Terdapatnya gas-gas yang melarut dalam minyak bumi seperti gas
hidrogen sulfida, gas karbon dioksida apabila jumlahnya cukup akan
menyebabkan minyak bumi bersifat asam. Disamping itu, senyawaan oksigen
dalam minyak bumi seperti naftenat, karboksilat juga merupakan salah satu
penyebab bahwa minyak itu bersifat asam. Jumlah asam antara asam-asam
anorganik dan asam-asam organik disebut Total Acid Number. Senyawaan
sulfur dan senyawaan nitrogen bila mengalami oksidasi akan menyebabkan
terbentuknya asam kuat. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya
nilai keasaman dalam minyak bumi. Analisis pada total acid number mengacu
pada ASTM D664. (Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.13 Flash Point
Flash point adalah suhu terendah uap minyak bumi yang dapat
terbakar oleh nyala api. Minyak bumi parafinik mempunyai flash point paling
tinggi bila dibanding dengan minyak bumi naftenik atau aromatik. Hal ini
berkaitan dengan kemudahan membentuk uap, bahwa senyawaan parafinik
akan lebih mudah membentuk uap dari senyawaan naftenik ataupun
senyawaan aromatik. Sifat keselamatan minyak bumi meliputi keselamatan di
dalam pengangkutan, penyimpanan dan penggunaan. Minyak bumi harus
memiliki salah satu sifat keselamatan yaitu bahwa minyak bumi tidak terbakar
akibat terjadi loncatan api. (Kelompok kerja teknis : 2009)
Metode uji ini digunakan untuk mengukur dan menggambarkan
tentang sifat-sifat minyak bumi yang dapat memberikan respon terhadap
panas dan nyala di bawah kondisi pengujian laboratorium. Metode uji ini
tidak dapat digunakan untuk menggambarkan bahaya kebakaran atau resiko
kebakaran dari minyak bumi di bawah kondisi kebakaran yang sebenarnya.
(Kelompok kerja teknis : 2009)
26
Flash point digunakan dalam penyimpanan, penanganan dan peraturan
keselamatan yang diklasifikasikan sebagai bahan dapat menyala dan bahan
dapat terbakar. Analisis pada flash point mengacu pada ASTM D93.
(Kelompok kerja teknis : 2009)
2.7.14 Distillation Range
Distilasi dari suatu bahan bakar bertujuan untuk mengetahui potongan
fraksi dari suatu bahan bakar solar. Juga bisa digunakan sebagai pertimbangan
bilamana bahan bakar tersebut tercampur dengan fraksi-fraksi dibawah solar
dengan melihat Inital Boiling Point (IBP), bilamana IBP terlalu rendah maka
ada kemungkinan solar tercampur dengan fraksi-fraksi ringan.
Bila kita mengacu kepada dirjen Migas tertulis pada rentang distilasi 300 °C =
40 % minimum volume. Dengan mendapatkan distilat kurang dari 40 % pada
suhu 300 °C, kemungkinan bahan bakar ini mengandung pelumas & lilin/wax
yang banyak (umumnya pelumas & lilin ini banyak ditemui pada temperatur
di atas 300 °C), kualitas bahan bakar seperti ini akan rendah, karena pelumas
& lilin mempunyai nilai kualitas bakar (calorific value) yang rendah.
(Mudjirhardjo, dkk : 2006). Analisis pada distillation mengacu pada ASTM
D86. (Kelompok kerja teknis : 2009)