ANALISA MINYAK BUMIJurusan Teknik Kimia, Fak. Teknik,
Universitas DiponegoroJln. Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang,
50239, Telp/Fax: (024)7460058 2012
AbstrakMinyak bumi merupakan suatu sistem hidrokarbon yang
tersusun selama jutaan tahun. Untuk mendapatkan produk dari minyak
bumi dilakukan langkah seperti pemisahan, konversi, dan pemurnian.
Setiap langkah untuk menghasilkan produk minyak bumi harus
dilakukan beberapa pengujian. Uji metode analisa minyak bumi
meliputi uji inspeksi dan uji komprehensif. Pemeriksaan secara
inspeksi dan komprehensif dilakukan dengan metode ASTM dan
berdasarkan derajad API. Selain itu, analisa minyak bumi meliputi
sifat fisika (analisa elemen, densitas dan spesifik gravitasi,
viskositas, tegangan permukaan, dan kandungan logam), sifat thermal
(volatilitas, panas spesifik, panas pembakaran, panas laten,
entalhpi, konduktivitas termal), sifat elektrik (konduktivitas,
konstanta dielektrik, elektrifikasi statis), sifat optik (indeks
refraktif dan aktivitas optik), metode spektroskopis (spektroskopis
inframerah, nuclear magnetic resonance, spektroskopis massa), dan
metode kromatografi (kromatografi gas, distilasi tersimulasi,
kromatografi adsorpsi, kromatografi gel, HLPC).Kata kunci: minyak
bumi, derajad API, metode ASTM, metode spektroskopis, metode
kromatografi.
PENDAHULUANSebuah sistem minyak bumi didefinisikan sebagai
sistem hidrokarbon alami yang meliputi sumber batuan aktif,
hidrokarbon yang dihasilkan, dan unsur penting lainnya sehingga
menyebabkan proses akumulasi hidrokarbon (Magoon, 1988; Magoon dan
Dow, 2000).Minyak bumi menunjukkan berbagai sifat fisik dan
beberapa hubungan dapat dibuat antara berbagai sifat fisik
(Speight, 2001). Sedangkan sifat lain seperti densitas, viskositas,
titik didih, dan warna dari minyak bumi dapat bervariasi. Kandungan
karbon dalam minyak bumi relatif konstan, sedangkan hidrogen dan
heteroatom sangat mempengaruhi sifat minyak bumi.Proses penyulingan
minyak bumi dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:1. Pemisahan:
pembagian bahan baku menjadi berbagai aliran (atau fraksi)
tergantung pada sifat bahan mentah2. Konversi: produksi bahan yang
dijual dari bahan baku dengan kerangka perubahan, atau bahkan oleh
perubahan jenis kimia dari konstituen bahan baku3. Finishing:
pemurnian aliran berbagai produk dengan berbagai proses yang
menghilangkan kotoran dari produkAnalisa minyak bumi dilakukan
untuk menentukan apakah setiap batch minyak mentah yang diterima di
kilang cocok untuk tujuan pemurnian. Selain itu, tes dilakukan
untuk mengetahui informasi tentang minyak mentah apakah
terkontaminasi selama proses pengiriman dan penyimpanan yang
dikhawatirkan dapat meningkatkan biaya operasional. Untuk
memperoleh informasi yang diperlukan, digunakan 2 skema analisa
yaitu: (1) skema inspeksi dan (2) skema komprehensif (Speight,
2006).Pemeriksaan secara inspeksi melibatkan penentuan beberapa
sifat kunci minyak bumi (misalnya, derajad API, kandungan sulfur,
titik tuang, dan kisaran distilasi) sebagai sarana untuk menentukan
jika perubahan besar dalam karakteristik telah terjadi sejak uji
komprehensif terakhir dilakukan (Speight, 2006).Di sisi lain, uji
komprehensif memang lebih kompleks (serta memakan waktu dan mahal)
dan biasanya dilakukan hanya ketika sebuah bidang baru datang di
sungai, atau ketika uji pemeriksaan menunjukkan ada perubahan
signifikan dalam komposisi minyak mentah minyak. Sebuah uji minyak
bumi secara menyeluruh melibatkan antara lain: (1) hasil residu
karbon, (2) densitas (berat jenis), (3) kandungan sulfur, (4)
profil destilasi (volatilitas), (5) konstituen logam, (6)
viskositas, dan (7) titik tuang, serta berbagai tes yang dilakukan
untuk memahami sifat dan perilaku minyak mentah (Speight,
2006).
SIFAT FISIKAAnalisa ElemenAnalisa minyak bumi seperti kandungan
carbon, hidrogen, oksigen, sulfur, dan nitrogen merupakan metode
awal untuk menguji sifat umum minyak bumi. Analisis ultimate
(komposisi unsur) dari minyak bumi tidak dilaporkan sama sejauh
seperti untuk batubara (Speight, 1994). Namun demikian, ada
prosedur ASTM untuk yang paling analisis produk minyak bumi dan
minyak bumi tetapi metode seperti ini banyak mungkin dirancang
untuk bahan lainnya.Misalnya, kandungan karbon dapat ditentukan
dengan metode yang ditunjuk untuk batubara dan kokas (ASTM D3178)
atau dengan metode yang ditujukan untuk limbah padat perkotaan
(ASTM E777).Ada juga metode yang ditujukan untuk:1. Kandungan
hidrogen (ASTM D1018, ASTM D3178, ASTM D3343, ASTM D3701, and ASTM
E777),2. Kandungan nitrogen (ASTM D3179, ASTM D3228, ASTM D3431,
ASTM E148, ASTM E258, and ASTM E778),3. Kandungan oksigen (ASTM
E385), dan4. Kandungan sulfur (ASTM D124, ASTM D1266, ASTM D1552,
ASTM D1757, ASTM D2662, ASTM D3177, ASTM D4045 and ASTM D4294)
(Speight, 2006).Dari data yang tersedia, proporsi elemen dalam
minyak bervariasi hanya sedikit lebih dari batas yang sempit: Tabel
1. Komposisi Senyawa Minyak BumiUnsurKandungan
Karbon83,0-87,0%
Hidrogen10,0-14,0%
Nitrogen0,1 sampai 2,0%
Oksigen0,05-1,5%
Sulfur0,05-6,0%
Logam (Ni dan V)