Nur Mukhlish Mazid
Nur Mukhlish Mazid
LITERATUR ISLAM & KAJIAN ILMIAH

Minyak Bumi dan Petrokimia (Makalah Kimia)

· Sains    
Oleh
 
 
    Minyak Bumi dan Petrokimia

MINYAK BUMI DAN PETROKIMIA

Minyak bumi dan petrokimia merupakan fondasi utama industri energi dan manufaktur modern, yang mencakup proses pembentukan alami hingga transformasi kimia menjadi produk bermanfaat.

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 dari reaksi kalsium karbida, $CaC_2$ (dan reaksi antara batuan karbonat dan logam alkali) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi.

    $CaCO_3 + Alkali \rightarrow CaC_2 + H_2O \rightarrow HC \equiv CH \rightarrow \text{Minyak bumi}$

  • 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:

  1. Hidrokarbon Jenuh (alkana)
    • Dikenal dengan alkana atau parafin.
    • Keberadaan rantai lurus sebagai komponen utama (terbanyak), sedangkan rantai bercabang lebih sedikit.

    Senyawa penyusun diantaranya:

    • Metana $CH_4$
    • Etana $CH_3CH_3$
    • Propana $CH_3CH_2CH_3$
    • Butana $CH_3(CH_2)_2CH_3$
    • n-heptana $CH_3(CH_2)_5CH_3$
    • Iso oktana $CH_3 - C(CH_3)_2CH_2CH(CH_3)_2$
  2. Hidrokarbon Tak Jenuh (alkena)
    • Dikenal dengan alkena.
    • Keberadaannya hanya sedikit.

    Senyawa penyusunnya:

    • Etena, $CH_2=CH_2$
    • Propena, $CH_2=CHCH_3$
    • Butena, $CH_2=CHCH_2CH_3$
  3. Hidrokarbon Jenuh berantai siklik (sikloalkana)
    • Dikenal dengan sikloalkana atau naftena.
    • Keberadaannya lebih sedikit dibanding alkana.

    Senyawa penyusunnya:

    1. Siklopropana
    2. Siklobutana
    3. Siklopentana
    4. Sikloheksana
  4. Hidrokarbon aromatik
    • Dikenal sebagai seri aromatik.
    • Keberadaannya sebagai komponen yang kecil/sedikit.

    Senyawa penyusunannya:

    1. Naftalena
    2. Antrasena
    3. Benzena
    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 diperoleh 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 destilasi minyak bumi tersebut adalah:

    1. Gas: Umumnya gas terdiri dari campuran metana, etana, propana atau isobutana. Campuran gas ini kemudian dicairkan pada tekanan tinggi dan diperdagangkan dengan nama LPG (Liquefied Petroleum Gas). Gas yang terdapat dalam LPG umumnya campuran propana, butana, dan isobutana. LPG biasanya dikemas dalam botol-botol baja yang beratnya 15 kg, dan dipakai sebagai bahan bakar rumah tangga.
    2. Bensin: Bensin diperoleh sebagai hasil destilasi pada suhu 70-140°C. Bensin banyak digunakan sebagai bahan bakar mobil dan motor.
    3. Napta: Napta dikenal sebagai bensin berat, dan diperoleh sebagai hasil destilasi yang mempunyai trayek titik didih antara 140-180°C. 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.
    4. Kerosin: Kerosin mempunyai trayek didih antara 180-250°C. Dalam kehidupan sehari-hari, kerosin diperdagangkan dengan nama minyak tanah.
    5. Minyak Diesel: Minyak diesel mempunyai trayek titik didih 250-350°C. Minyak diesel dipergunakan sebagai bahan bakar pada motor-motor diesel.
    6. Fraksi yang menghasilkan minyak pelumas: Parafin cair dan padat, teristimewa terdapat di Sumatera dan Kalimantan, parafin dipergunakan sebagai bahan bakar.
    7. Residu: Yaitu zat-zat yang masih tertinggal dalam ketel. Menghasilkan petroleum asfalt yang dipakai pada konstruksi jalan.
  • Pengolahan kedua

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

    • Perengkahan (cracking)
    • Ekstraksi
    • 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:

  1. Mengubah minyak dan gas bumi menjadi bahan dasar petrokimia.
  2. Mengubah bahan dasar petrokimia menjadi produk antara.
  3. Mengubah produk antara menjadi produk akhir yang dapat dimanfaatkan.

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

  • Olefin (alkena-alkena)

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

    $CH_2 = CH_2$ (Etilena); $CH_2 = CH – CH_3$ (Propilena); $CH_3 – CH = CH – CH_3$ (Butilena); $CH_2 = CH – CH = CH_2$ (Butadiena).

  • Aromatika (benzena dan turunannya)

    Aromatika yang terpenting adalah benzena ($C_6H_6$), toluena ($C_6H_5CH_3$) dan xilena ($C_6H_4(CH_3)_2$).

  • Gas Sintesis

    Gas sintetis disebut juga syn-gas yang merupakan campuran karbon monoksida (CO) dan hidrogen ($H_2$). Syn-gas dibuat dari reaksi gas bumi atau LPG melalui proses yang disebut steam reforming atau oksidasi parsial.

    Reaksi steam reforming: $CH_4(g) + H_2O \rightarrow CO(g) + 3H_2(g)$

    Reaksi oksidasi parsial: $2CH_4(g) + O_2 \rightarrow 2CO(g) + 4H_2(g)$

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 polivinilklorida yang merupakan plastik untuk pembuat pipa (paralon).
  3. 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: $CH_2 = CH_2 + H_2O \rightarrow CH_3 – CH_2OH$.
  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 butadiena adalah karet sintetik seperti SBR (styrene-butadiene-rubber) dan nilon-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 sintetik.
  • Kumena digunakan untuk membuat fenol, selanjutnya fenol untuk membuat perekat.
  • Sikloheksana digunakan terutama untuk membuat nilon.
  • 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-sintetik

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

  • Amonia ($NH_3$)

    $N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g)$

    Gas nitrogen dari udara dan gas hidrogennya dari syn-gas. Amonia digunakan untuk membuat pupuk $[CO(NH_2)_2]$ urea, $[(NH_4)_2SO_4]$ pupuk ZA dan $(NH_4NO_3)$ amonium nitrat.

  • Urea $[CO(NH_2)_2]$

    $CO_2(g) + 2NH_3(g) \rightarrow NH_2COH_4(s)$

    $NH_2CONH_4(s) \rightarrow CO(NH_2)_2(s) + H_2O(g)$

  • Metanol ($CH_3OH$)

    $CO(g) + 2H_2(g) \rightarrow CH_3OH(g)$

    Sebagian besar metanol diubah menjadi formaldehida dan sebagian digunakan untuk membuat serat dan campuran bahan bakar.

  • Formaldehida (HCHO)

    $CH_3OH(g) \rightarrow HCHO(g) + H_2(g)$

    Formaldehida dalam air dikenal dengan formalin yang digunakan mengawetkan preparat biologi.

REFERENSI :
Periode: 2015–2016.
Sumber: Kompilasi berbagai literatur rujukan.
Status: Tautan/detail sumber asli tidak terdokumentasi lengkap.

 
Bagikan
Kembali ke Beranda
Nur Mukhlish Mazid