Teknologi Pengolahan Minyak dan Gas Bum

Minyak dan gas bumi tidak didapatkan begitu saja dari dalam bumi, melainkan melalui proses yang cukup panjang dan rumit.

1. Proses Pencarian Minyak Bumi Dan Gas Bumi

Dalam proses pencarian minyak dan gas bumi digunakan metode seismologi atau seismic. Seismologi dapat digunakan untuk mencari keberadaan cadangan minyak baik di darat maupun di laut. Bagian utama dari seismologi adalah pemicu getaran dan penerima sinyal. Pemicu getaran dapat berupa Compressed air-gun, Thumper Truck, dan bahan peledak.

Dengan menggunakan gelombang akustik (acoustic waves) yang merambat ke lapisan tanah, gelombang ini direfleksikan dan ditangkap lagi oleh sensor. Data perambatan ini akan diolah dan akan terlihat apakah lapisan-lapisan tanah yang berpotensi mengndung minyak dan gas bumi.

1. Proses Pengeboran Minyak Bumi Dan Gas Bumi
   1. Drilling dan well construction

Proses ini disebut sebagai proses “pengeboran minyak”. Dalam proses ini menggunakan drilling rig. Drilling rig merupakan bagian dari peralatan yang dibawa ke rig (titik pengeboran), kemudian 5-7 hari drilling rig akan mengebor seukuran bola sepak dengan kedalaman sampai beberapa ribu kaki (sekitar 1 km) di bawah permukaan bumi. Dalam proses ini diperlukan perhatian khusus karena dapat terjadi blow out (tekanan yang tiba-tiba dan mengarah ke permukaan). Untuk mengimbangi tekanan yang ada, digunakan mud (lumpur) dengan specific gravity (berat jenis) tertentu, yang akan menciptakan tekanan hidrolik untuk menahan tekanan dari dalam tanah.

1. Gambar. Rig

   Well logging

Ketika lubang telah dibuat, beberapa alat sensitif yang disebut logging tool (berbentuk pipa pejal berisi alat pengirim sensor dan penerima sinyal) mengirimkan sinyal elektronik yang memberikan catatan data detail mengenai batuan dan sifat cairan dalam formasi geologi. Proses ini disebut well logging.

1. Well testing

Proses ini adalah proses dimana lapisan yang diperkirakan mengandung minyak dan gas bumi di tembak dengan eksplosif. Kemudian minyak akan bergerak menuju daerah dengan tekanan rendah (permukaan). Dari proses ini akan didapat data tentang tekanan, temperatur, specific gravity, berapa umur dari ladang minyak, dan berapa banyak minyak yang dapat dihasilkan.

1. Well completion

Proses ini merupakan proses “penyaringan” terhadap pasir yang dihasilkan dari proses well testing. Pasir ini disaring karena dapat membahayakan pipa produksi (pipa dapat terkikis bahkan pecah).  Selanjutnya minyak dan gas bumi akan dialirkan menuju tempat pengolahan.

1. 2.      PROSES PENGOLAHAN MINYAK DAN GAS BUMI

Secara umum dalam pengolahan minyak dan gas bumi terdapat beberapa proses penting, yaitu:

1. Destilasi

Destilasi (Destilasi Fraksinasi) merupakan pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Mula-mula minyak mentah (crude oil) dipanaskan dalam aliran pipa dalam tanur (furnace) yang disebut menara destilasi sampai temperatur ± 370^oC. minyak mentah yang telah dipanaskan tersebut dimasukkan ke dalam kolom fraksinasi bagian flash chamber (sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga temperature dan tekanan dalam kolom, dibantu dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

FRAKSI	RENTANG RANTAI KARBON	TITIK DIDIH
GAS ( LIQUID PETROLEUM GAS)	C1 – C5	0oC – 50oC
BENSIN (GASOLINE)	C6 – C11	50oC – 85oC
MINYAK TANAH (KEROSINE)	C12 – C20	85oC – 105oC
SOLAR	C21 – C30	105oC – 135oC
MINYAK BERAT	C31 – C40	130oC – 300oC
RESIDU	DIATAS C40	DIATAS 300oC

1.  CRACKING (PERENGKAHAN)

Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.

Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasoline (bensin). Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

1. Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.
2.  Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO₂ atau Al₂O₃ bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkan proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium
3. c.       Hidrocracking

Hidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan,

1. REFORMING

Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan. Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al₂O₃ atau platina dalam lempung.

D. ALKILASI DAN POLIMERASI

Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH₂=CR’R’’   R-CH₂-CHR’R”

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut :

M C_nH_2n   C_m+nH_2(m+n)

Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

1. TREATING

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut:

1. Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.
2. Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.
3. Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.
4. Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas
5. Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 3 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1. Ekstraksi menggunakan pelarut
2. Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H₂S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.
3. Bio-desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi adalah reaksi aerobik dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi.

1. BLENDING

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya. Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara.