PENDAHULUAN Tujuan Pembelajaran Umum (TPU): Setelah mempelajari modul ini diharapkan mahasiswa memahami operasi pengilangan minyak bumi di Indonesia. Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) : 1. Mahasiswa mampu menjelaskan asal-usul pengolahan minyak bumi berdasarkan sejarah penemuan minyak. 2. Mahasiswa mampu membuat ringkasan kronologis sejarah pengilangan minyak bumi semenjak abad 18 sampai dengan sekarang. 3. Mahasiswa mampu menjelaskan kembali sejarah perminyakan nasional dari zaman sebelum merdeka sampai dengan sekarang. 1 KEGIATAN BELAJAR I Jurusan Teknik Kimia
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENDAHULUAN
Tujuan Pembelajaran Umum (TPU):
Setelah mempelajari modul ini diharapkan mahasiswa memahami
operasi pengilangan minyak bumi di Indonesia.
Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) :
1. Mahasiswa mampu menjelaskan asal-usul pengolahan minyak bumi
berdasarkan sejarah penemuan minyak.
2. Mahasiswa mampu membuat ringkasan kronologis sejarah
pengilangan minyak bumi semenjak abad 18 sampai dengan
sekarang.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan kembali sejarah perminyakan
nasional dari zaman sebelum merdeka sampai dengan sekarang.
1
KEGIATAN BELAJAR I Jurusan
Teknik Kimia
Lembar Informasi I : Pendahuluan
1.1. Sejarah Pengilangan
Proses pengilangan minyak bumi telah dimulai secara sederhana
pada tahun 1890 dalam suatu alat yang disebut batch still oleh Williams
Barnsdall dan William E.Abbott di Tutisville Pennsylvania. Walaupun
demikian baru diketahui kemudian bahwa proses distilasi minyak bumi
telah dilakukan jauh sebelumnya di Rusia yaitu pada tahun 1735.
Perkembangan kilang minyak berlangsung terus-menerus
dengan diikuti oleh penemuan beberapa proses baru. Demikian juga
dengan adanya penemuan produk-produk baru yang lebih berharga,
sampai terbentuknya suatu kilang minyak modern yang terintegrasi
penuh seperti sekarang ini.
Penemuan beberapa proses pengolahan dalam kilang minyak dapat
dilihat pada Tabel 1.1.
1.2 Perminyakan Nasional
Minyak dan gas bumi sebagai kekayaan alam Indonesia
merupakan sumber daya energi yang sangat penting untuk membangun
perekonomian bangsa menuju cita-cita masyarakat adil dan makmur.
Oleh karena itu sesuai dengan UUD 1945 maka kekayaan alam ini
dikuasai oleh negara dan dipergunakan sebesar-besarnya bagi
kesejahteraan rakyat dan bangsa Indonesia.
Pencarian minyak dan gas bumi dalam wilayah Indonesia telah
dimulai pada zaman Hindia Belanda tahun 1871 dengan dilakukannya
pengeboran beberapa sumur di Jawa Barat, namun belum menghasilkan
sebagaimana yang diharapkan. Secara kebetulan pada tahun 1883
oleh A.J. Zijlker seorang administrator perkebunan tembakau
menemukan tanda-tanda adanya minyak di sekitar Telaga
2
KEGIATAN BELAJAR I Jurusan
Teknik Kimia
Tunggal/Telaga Said di Langkat Sumatera Utara. Penemuan minyak
yang pertama kali oleh Zijlker terjadi pada tahun 1885.
Semenjak itu hingga sekarang minyak dan gas bumi telah
menjadi suatu usaha yang sungguh-sungguh untuk meningkatkan
perekonomian, baik untuk perusahaan minyak, untuk pemerintah Hindia
Belanda, kemudian untuk pemerintah dan rakyat Indonesia sendiri.
Sejarah lengkap perminyakan di Indonesia sampai dengan awal
Barnsdall & AbboutSamuel Van SyckleVan Dyke & IrishTrumbleBurton,csDubs, Cross & Cross,Holmes-ManleyStandard Oil Company Universal Oil ProductHoudry
Anglo-Iranian/Humble/Shell/standard Oil/TexasShell/Standard OilShell/UOP/PhlipsHoudry Process CorpStandard Oil DevUOP/PhilipsUniversal Oil ProductESSO
Tabel 1.2 Sejarah Perminyakan di Indonesia
N
o
Tahun Peristiwa/Kegiatan
1
2
3
1871
1883 -1885
1889
Pencarian minyak/pengeboran di Majalengka Jawa Barat oleh Jan Reerink dan Van Hoevel.Eksplorasi dan penemuan minyak yang pertama kali di Telaga tunggal/Telaga Said (Sumut) oleh A.J. Zijlker.1.Penemuan minyak di daerah Jawa Timur
3
4
56
7
8
9
10
11
12
13
14
1516
17
18
19
20
21
22
23
24
1890
18911894
1897
1889
1901
1904
1907
1911
1912
1921
19221923
1925
1926
1930
1933
1935
1936
1939
2.Pembangunan kilang Wonokkromo oleh De Dordtsche Petroleum Maatschappij
Konsesi Zijlker dialihkan ke perusahaan minyak De Konink lijk Nederlandsche Maatschpij. Kilang Minyak Pangkalan Berandan mulai beroperasi.
1. Kilang minyak Balik Papan dibangun oleh Shell Transport and Trading Company.
2. Kilang Cepu dibangun oleh De Dordtsche Petroleum Maat Schappij.
Pemasangan pipa minyak sepanjang 145 km dari Cepu ke Surabaya.1. Penemuan lapangan minyak Tarakan oleh Shell.2. Undang-undang perminyakan Hindia Belanda.Pemasangan pipa sepanjang 130 km dari Perlak ke Pangkalan Berandan.1. Kilang minyak Plaju mulai beroperasi.2. Perubahan Undang-undang perminyakan.Penggabungan De Koninklijke dan Shell menjadi Royal Dutch Shell dengan 3 anak perusahaan yaitu :1. BPM, untuk eksploitasi, produksi dan pengolahan.2. Asiatic Petroleum, utnuk pemasaran.3. Anglo saxon Petroleum Co, untuk pegangkutan. 1. BPM mengambil alih konsesi De Dordtsche di
Jateng dan Jatim termasuk kilang Cepu dan Wonokromo.
2. Lapangan Samboja (Kaltim) ditemukan oleh BPM.1. Lapangan Bunyu (Kaltim) ditemukan oleh BPM2. NKPM mendapat konsesi didaerah Sumbagsel.1. Lapangan Talang akar Pendopo ditemukan oleh NKPM2. NIAM didirikan oleh pemerintah Hindia Belanda
dan BPM untuk daerah konsesi Jambi.Kilang minyak Sungai Gerong didirikan.Lapangan Jambi mulai berproduksi dan diolah oleh Kilang Plaju.Standard Oil of New Jersey, induk perusahaan NKPM mendapat konsesi di Jawa, Madura dan TAP.Kilang minyak Sungai Gerong mulai dioperasikan oleh NKPM.NPPM didirikan oleh Standard Oil Company of California dengan Sumatera Tengah.Operasi NKPM dan Standard oil of New Jersey di Hindia belanda digabung menjadi SPVM (STANVAC).1. NPPM mulai kontrak untuk blok Rokan Riau.2. BPM dan STANVAC bersama Far Fasific
Invesment yang mewakili CALTEX membentuk NNGPM untuk eksplorasi daerah Sorong (Irja).
1. NPPM dan Texas Oil Company (TEXACO) bergabung menjadi CALTEX.
2. NNGPM menemukan lapangan minyak Klamono.
4
25
26
27
28
293031
3233
34
35
36
37
1940
1941
1944
1945
1948
195719591961
19641965
1968
1969
1970
1971
1. Lapangan minyak Sebanga (Riau) ditemukan CALTEX2. Lapangan minyak Wasian (Irja) ditemukan oleh NNGPM.3. Shell dan CALTEX menggunakan proses Alkilasi H2SO4
1. Lapangan Sago dan Ukui ditemukan oleh STANVAC.2. Shell mengembangkan proses Isomerisasi Butan1. Lapangan Andan Sungai Pulai dan Sungai
Keruh ditemukan oleh STANVAC2. Lapangan minyak Duri ditemukan oleh CALTEX. Jepang melakukan eksplorasi menggunakan peralatan eks CALTEX.1. Didirikan PTMNRE-SU di Sumatera Utara.2. Didirikan PERMIRI oleh para pejuang kemerdekaan.1. Karyawan minyak Cepu mendirikan PTMN,
kemudian diubah menjadi PTMRI-Cepu.2. PERMIRI membubarkan diri karena wilayahnya
diduduki oleh Belanda. Pembentukan PT.PERMINANV.NIAM berubah nama menjadi PT. PERMINDO1. PT. PERMINA berubah menjadi PN. PERMINA
dengan tugas utama bidang produksi.2. Didirikan PT.PERTAMIN dengan tugas utama
bidang distribusi dan pemasaran.3. Berdirinya PN. PERMIGAN.PN.PERMINA membeli saham NNGPM di Sorong.1. Seluruh kekayaan PT. Sheel diambil alih PN. PERMINA.2. PN. PERMIGAN diambil alih PN.PERMINA.3. Perubahan proses Isomerisasi Butan menjadi
Fluid Coking1. Pengabungan PN.PERMINA dan PN. PERTAMIN
menjadi PN. PERTAMINA berdasarkan PP 27/1968.2. Usaha eksplorasi/produksi dikembangkan dengan sistim kontak bagi hasil dan kontrak bantuan teknik.Ditemukan minyak lepas pantai Arjuna di dekat Pamanukan dan lapangan Jatibarang di Jawa Barat.1. PN. PERTAMINA menerima asset kilang Sungai
Gerong dari PTSI.2. Ditemukan lapangan minyak lepas pantai Cinta
dan ATAKA dilepai pantai Kaltim.PN.PERTAMINA berubah nama menjadi PERTAMINA.
Era perminyakan di Indonesia sesudah kemerdekaan
dikelompokkan menjadi :
5
1. Masa perjuangan 1945 – 1950
2. Masa penyusunan kebijaksanaan Nasional 1950 – 1960.
3. Masa awal kebijaksanaan Nasional 1960 – 1966.
4. Masa pelaksanaan kebijaksanaan Nasional 1966 – 1976
5. Masa pemantapan kebijaksanaan Nasional 1976 – 1985
6. Masa depan minyak dan gas bumi Indonesia 1985 – sekarang.
Dalam perjuangan pada awal kemerdekaan Indonesia, minyak
bumi mempunyai peranan yang cukup besar seperti :
1. Sebagai BBM untuk penerbangan bagi pesawat tempur Indonesia
dalam peperangan.
2. Sebagai komoditi ekspor untuk menghasilkan devisa dalam rangka
menembus blokade ekonomi oleh Belanda.
3. Sebagai alat untuk memperlancar hubungan pemerintah Republik
Indonesia dengan negara tetangga.
Dengan berlakunya Undang-Undang Pertambangan Minyak dan
Gas Bumi Nomor 44 tahun 1960, maka sejak, itu kekuasaan negara atas
kekayaan alam minyak dan gas bumi memperoleh bentuk hukum yang
pasti, sehingga usaha untuk menerapkan kebijaksanaan Nasional dalam
bidang pertambangan minyak dan gas bumi dapat dilakukan
sepenuhnya oleh bangsa Indonesia.
Berdasarkan Undang-undang Pertambangan tersebut maka
kebijaksanaan nasional tentang perminyakan dan gas bumi meliputi :
1. Kegiatan eksplorasi dan produksi.
2. Kegiatan pemurnian dan pengolahan.
3. Pembekalan dalam negeri.
4. Pemasaran luar negeri.
5. Peningkatan usaha perkapalan dan telekomunikasi.
6. Usaha meningkatkan penelitian dan pengembangan.
7. Pengembangan jasa penunjang.
8. Keselamatan kerja dan lingkungan hidup.
1.2.1 Kontrak Karya.
Kontrak karya merupakan suatu perjanjian dengan perusahaan
asing bekas konsesi yang isinya mengatur tentang pembagian hasil.
6
Perjanjian ini menetapkan pembagian keuntungan 60 % untuk
pemerintah Indonesia dan sisanya 40 % untuk perusahaan asing. Kecuali
itu perusahaan minyak asing juga berkewajiban memenuhi kebutuhan
BBM didalam negeri menurut perbandingan yang ditetapkan oleh
pemerintah. Disamping itu pula dalam rangka pengendalian ekspor
minyak ditetapkan pula bahwa harga ekspor minyak mentah dan hasil-
hasil pengolahannya harus mendapat persetujuan pemerintah.
Perusahaan asing yang menandatangani kontrak karya ini adalah Shell,
STANVAC dan CALTEX untuk jangka waktu selama 20 tahun.
1.2.2 Kontrak Bagi Hasil (Production Sharing)
Dalam sistim kontrak bagi hasil, pembagian keuntungan tidak
lagi didasarkan atas hasil penjualan minyak tetapi atas dasar produksi
minyak yang dihasilkan. Seluruh minyak mentah yang dihasilkan dibagi
antara pemerintah dan kontraktornya menurut perbandingan 65 % dan
35 %.
Dasar pemikiran kontrak bagi hasil adalah bahwa manajemen
minyak harus berada pada tangan bangsa Indonesia, dengan demikian
terjadi pengendalian operasi secara langsung yang memberikan
kesempatan untuk mengembangkan kemampuan bagi perusahaan
negara (PERTAMINA) dalam operasi perminyakan yang melibatkan
modal besar dan penggunaan teknologi tinggi tanpa harus ikut
menanggung resiko investasi yang sepenuhnya menjadi tanggung jawab
kontraktor.
7
A. Jawablah soal-soal di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Uraikan secara singkat tentang sejarah kilang minyak pada
dekade tahun 1871 s/d 1904 !
2. Jelaskan apa kepanjangan dari PERTAMINA !
3. Apakah manfaat kilang dalam memproduksi bahan bakar minyak
(BBM) ?
4. Sebutkan salah satu organisasi perminyakan yang
mengembangkan proses Batch Still & Continuos Still !
B. Berilah tanda huruf B bila pernyataan di bawah ini benar dan berilah tanda huruf S bila salah di sebelah kanan pertanyaan.
1 Yang pertama kali menemukan minyak di sekitar Telaga Said di Langkat Sumatera Utara adalah Williams Barnsdall dan Williams E.Abott
…………
2 Penemuan lapangan minyak Tarakan oleh Shell pada tahun 1889 …………
3 Pada tahun 1922 didirikan kilang minyak di Cepu dan Wonokromo …………
4 Sejarah perminyakan di Indonesia sesudah kemerdekaan mempunyai peranan sebagai komoditi ekspor untuk menghasilkan devisa dalam rangka menembus blokade ekonomi.
…………
5 Sejarah pengilangan minyak di Indonesia pada dekade tahun 1964 - 1971 merupakan berdirinya ………..
8
LEMBAR EVALUASI Jurusan PRE-TEST Teknik Kimia
PERTAMINA.
A. Jawablah soal-soal di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Tuliskan 3 bukti sejarah yang membuktikan adanya penemuan
minyak di Indonesia !
2. Apakah yang membedakan kilang minyak yang ada di unit
Plaju/Sungai Gerong dengan kilang minyak yang ada di
Balongan/Indramayu ?
3. Buatlah suatu daftar perbedaan antara proses batc still dengan
continuous still menurut table berikut ini , atau berdasarkan table
yang anda buat sendiri, baik secara kualitatif maupun kuantitatif !
No Uraian Batch Still Continuous
Still
1 Alat Utama …………………..…………………..…………………..
………………………………………………………
2 Produk Utama …………………..…………………..………………….
………………………………………………………
3 Kondisi Operasi …………………..…………………..…………………..
………………………………………………………
9
LEMBAR EVALUASI Jurusan POST-TEST Teknik Kimia
4. Jelaskan latar belakang mengapa minyak bumi dijadikan sebagai
alat revolusi pada awal kemerdekaan Indonesia !
5. Berikan contoh-contoh kilang minyak yang ada di Indonesia !
B. Berilah tanda silang X pada satu jawaban yang anda anggap paling benar !
1. Minyak bumi di Indonesia pertama kali ditemukan oleh :
a. Williams Barndall c. Nelson
b. Williams E. Abbott d. A.J. Zijlker
2. Kilang minyak yang pertama kali beroperasi di Indonesia pada
tahun 1912 adalah :
a. Lapangan minyak Kaltim c. Kilang minyak Sungai
Gerong
b. Lapangan minya Sebanga, Riau d. Lapangan Minyak Wasian,
Irja.
3. Era perminyakan di Indonesia sesudah Kemerdekaan yang
dikelompokkan ke dalam tahun 1976 - 1985 adalah :
a. Masa penyusunan kebijaksanaan Nasional
b. Masa pelaksanaan kebijaksanaan Nasional
c. Masa awal kebijaksanaan Nasional
d. Masa pemantapan kebijaksanaan Nasional
4. Perbedaan kilang minyak di Indonesia untuk memproduksi bahan
baku menjadi produk terletak pada :
a. Bahan baku c. Proses
b. Peralatan d. Diagram alir
5. Fungsi bahan bakar minyak dalam pengilangan pada zaman
peperangan bangsa Indonesia adalah :
a. Sebagai komoditi ekspor untuk menghasilkan devisa dalam
rangka menembus blokade ekonomi Belanda.
b. Bahan pengisi tangki pada kendaraan perang.
c. Membiayai perang.
d. Alat ekspor negara.
10
C. Lengkapilah pernyataan di bawah ini dengan menuliskan huruf dari sekumpulan jawaban pada kolom sebelah kanan yang anda anggap paling benar !
1………. Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan minyak bumi
A. NKPM
2………. Yang pertama kali mengoperasikan Kilang Minyak Sungai Gerong
B. CALTEX
3……… Yang mendirikan lapangan minyak Duri, Riau C. A.J.
Zijlker
4………. Eksplorasi dan penemuan minyak yang pertama kali di Telaga Said/Telaga Tunggal
D. Pertamina
5……… Perusahaan Pertambangan Minyak dan Gas Bumi Negara
E. BPM
F. Crude OilG. Stanvac
1. Ali Fasya Ismail, Ir. MEng., 1998. Minyak dan Gas Bumi sebagai Sumber Energi. Jurusan Teknik Kimia. Fakultas Teknik Universitas Sriwjaya. Palembang.
2. Pertamina, 1990. Perkembangan Industri Perminyakan di Indonesia. Jakarta.
3. Pertamina, 1998. 40 Tahun Perkembangan Usaha Pertambangan Minyak dan Gas Bumi, Jakarta.
11
DAFTAR PUSTAKA Jurusan Teknik Kimia
PENGANTAR PENGILANGAN MINYAK DAN GAS BUMI
Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) :
Memahami tentang seluk beluk pengilangan dan perminyakan sebagai
upaya untuk memahami lebih lanjut tentang peranan bahan bakar
minyak dan gas sebagai produk kilang.
Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) :
1. Mahasiswa mampu menjelaskan secara tertulis 3 fungsi utama suatu
kilang minyak.
2. Mahasiswa mampu menggambarkan 3 tipe kilang minyak dalam
bentuk diagram alir berdasarkan proses pengolahan minyak.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan tipe-tipe kilang minyak Pertamina
yang ada diseluruh Indonesia.
12
KEGIATAN BELAJAR II Jurusan
Teknik Kimia
4. Mahasiswa mampu mengidentifikasi minyak berdasarkan produk dari
suatu kilang minyak.
5. Mahasiswa mampu menyebutkan macam-macam produk kilang
berdasarkan fraksi-fraksinya.
Lembar Informasi II : Pengantar Pengilangan Minyak dan Gas
Bumi
2.1 Fungsi Kilang
Fungsi utama kilang minyak bumi adalah :
1. Mengolah minyak mentah menjadi produk antara (intermediate) atau
fraksi-fraksi minyak, dan produk akhir kilang berupa BBM dan non
BBM.
2. Menyediakan BBM dan non BBM yang bernilai ekonomis dengan
persyaratan kualitas tertentu dan volume yang cukup besar untuk
dipasarkan.
3. Sebagai kekuatan social ekonomi bagi suatu negara yang mempunyai
sumber kekayaan alam berupa minyak bumi.
2.2 Macam-Macam Tipe Kilang
13
KEGIATAN BELAJAR II Jurusan
Teknik Kimia
Berdasarkan proses pengolahan yang digunakan maka kilang
minyak bumi dapat diklasifikasikan menjadi suatu kilang minyak yang :
1. Sederhana
2. Kompleks
3. Terintegrasi penuh
Suatu kilang minyak yang lengkap biasanya mempunyai
beberapa fasilitas pendukung berupa :
1. Instalasi tangki yang memadai untuk penyimpanan minyak mentah,
fraksi-fraksi dan produk akhir minyak
2. Pembangkit listrik
3. Peralatan angkutan material dan transportasi minyak
4. Unit perawatan dan pemeliharaan rutin selama 24 jam/hari dan untuk
7 hari/minggu
5. Instalasi pengolahan air dan buangan
6. Unit untuk pencampuran produk akhir.
Suatu kilang sederhana biasanya terdiri dari :
1. Unit distilasi
2. Unit reforming dan
3. Unit pemurnian (treating),
dan mempunyai produk antara lain seperti LPG, mogas (motor gasoline) ,
kerosin, gas oil dan fuel oil. Contoh diagram alir kilang sederhana dapat
dilihat pada Gambar 2.1.
Kilang yang lebih lengkap menghasilkan produk yang lebih
banyak dan beragam jenisnya, serta memerlukan proses-proses seperti :
distilasi hampa, perengkahan dengan katalis polimerisasi, alkilasi dan
oksidasi aspal. Kilang yang terintegrasi penuh menghasilkan produk BBM
yang lebih banyak lagi dengan proses yang lebih lengkap sebagai suatu
kilang modern. Contoh diagram alir kilang yang lengkap dan terintegrasi
penuh dapat dilihat pada Gambar 2.2.
2.3 Macam-Macam Produk Kilang
Produk kilang secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi 6
kelompok besar yaitu :
1. Fraksi-fraksi gas.
14
Distilasi
i
Reforming
Treating
Baik gas alam maupun gas-gas lain pada mulanya hanya dipakai
sebagai bahan bakar saja, tetapi sekarang dipakai juga sebagai bahan
baku pembuatan amoniak, pupuk dan petrokimia lainnya.
Fraksi gas itu terdiri dari :
a. Gas Alam (LNG), terdiri dari 95 % CH4 dan lainnya hidrokarbon
ringan.
b. Gas ringan, utamanya mengandung C1 dan C2.
c. Gas buang (off gas), utamanya mengandung H2, H2S, SO2, C1 dan
C2.
d. LPG, tediri dari campuran C3 dan C4.
2. Fraksi-fraksi ringan.
Fraksi-fraksi ringan dapat diperoleh dari ujung atas kolom distilasi
merupakan minyak yang mempunyai berat molekul lebih kecil,
terdiri dari :
a. Gasoline, terdiri dari mogas (motor gasoline), dan avgas (aviation
gasoline).
b. Pelarut nafta dan kerosene.
c. Minyak jet (avtur = aviation turbin).
d. Minyak pemanas ringan (light heating oil),
3. Distilat-distilat.
a. Minyak diesel, teridiri dari ADO (Automotive Diesel Oil) dan IDO
(Industrial Diesel Oil).
b. Gas Oil LPG
Gasoline
Kerosine Minyak Gas Oil Mentah
15
CDU
HVD
CC
TC
Reforming
Fuel Oil Gambar 2.1 Diagram Alir Kilang Sederhana
Gas Fuel Gas L P G Nafta Gasolin WWD Kerosen Crude Dewaxing Lube/Wax ADO A D O I D O IDO Lube/Wax
LVGO Poly/Alkyl Plant
HVGO
16
Fuel Oil Residu Tar Flux
Gambar 2.2 Diagram Alir Kilang Lengkap
4. Minyak pelumas terdiri dari :
a. Oli mesin untuk kendaraan bermotor.
b. Pelumas untuk roda gigi.
c. Oli silinder, untuk pelumasan silinder mesin-mesin uap.
d. Oli netral, viskositas rendah, untuk campuran oli mesin.
e. Bright Stock, viskositas tinggi, untuk campuran oli mesin.
5. Gemuk dan Lilin
a. Lilin parafin
b. Petrolatum
c. Minyak gemuk
6. R e s i d u
a. Fuel oil
b. Kokas
c. Ter/Blankin
d. Aspal
e. Bubuk karbon (carbon black)
17
A. Jawablah soal-soal di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Apakah fungsi alat distilasi pada peralatan kilang minyak
sederhana ?
2. Apakah perbedaan kilang minyak sederhana dan kilang minyak
lengkap ?
3. Buatlah suatu diagram alir kilang minyak sederhana !
B. Lengkapilah pernyataan di bawah ini dengan memberikan huruf dari sekumpulan jawaban pada kolom sebelah kanan yang anda anggap paling benar !
1……..
Yang berfungsi memisahkan minyak mentah menjadi fraksi- fraksinya
A. Reforming
2……. Yang dihasilkan dari proses reforming B. SO2
18
LEMBAR EVALUASI Jurusan PRE-TEST Teknik Kimia
.3……..
Gas alam yang merupakan bahan baku pembuatan amoniak
C. IDO
4……..
Bahan bakar yang sering digunakan sebagai minyak diesel
D. Kokas
5……..
Pengubahan hasil intermediate menjadi kerosin
E. LPG
6……..
Merupakan hasil residu pada pengilangan minyak bumi
F. Treating
G. DistilasiH. LNGI. H2
A. Jawablah soal-soal di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Jelaskan apakah fungsi utama dari kilang minyak bumi !
2. Sebutkan macam-macam tipe kilang minyak bumi !
3. Buatlah diagram alir kilang minyak secara sederhana !
4. Sebutkan masing-masing produk dari kilang minyak !
5. Sebutkan macam produk kilang minyak berdasarkan fraksinya !
B. Berilah tanda silang (X) pada salah satu jawaban yang anda anggap benar !
1. Salah satu fungsi utama kilang minyak di bawah ini adalah :
19
LEMBAR EVALUASI Jurusan POST-TEST Teknik Kimia
a. Mengubah minyak mentah menjadi produk samping.
b. Sebagai alat transportasi fluida
c. Mengolah minyak mentah menjadi produk antara (intermediate)
berdasarkan fraksinya dengan produk akhir BBM dan non BBM.
d. Sebagai fasilitas pendukung.
2. Salah satu produk kilang yang dihasilkan dari proses reforming
adalah
a. Gas oil c. Kerosene
b. LPG d. Fuel oil
3. Dari diagram alir kilang sederhana treating merupakan proses
untuk menghasilkan :
a. Kerosene c. LPG
b. Gasoline d. Pelumas
4. Gas alam LNG merupakan macam produk kilang yang
mengandung :
a. CH4 c. CH2
b. H2 d. NO2
5. Produk kilang yang terdiri dari produk-produk ringan yang
diperoleh dari kolom distilasi adalah :
a. Gas oil c. Fuel oil
b. Gasoline d. Paraffin
6. Produk kilang yang merupakan hasil distilat adalah :
a. Petroleum c. Minyak diesel
b. Kokas d. Fuel oil
7. Minyak diesel ADO yang dihasilkan dari produk kilang pada
diagram alir kilang diperoleh dari hasil :
a. Unit CDU c. Reforming
b. OCR d. Campuran C3 dan C4
8. Kandungan utama yang terdapat dalam LPG adalah :
a. CH4 c. N2 dan H2
b. C1 dan C2 d. Campuran C3 dan C4
20
1. Bland, W.F. and Davidson, R.L., 1987. Petroleum Processing Handbook, Mc-Graw Hill Book Co. New York
2 Nelson, W.L., 1985. Petroleum Refinery Engineering. Mc Graw Hill Book Co. Singapore.
21
DAFTAR PUSTAKA Jurusan Teknik Kimia
KOMPOSISI MINYAK DAN GAS BUMI
Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) :
Memahami tentang senyawa dan komposisi minyak dan gas bumi ditinjau
dari segi ilmu kimia organik.
Tujuan Pembelajaran khusus (TPK) :
1. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian struktur kimia hidrokarbon
sebagai komponen penyusun senyawa minyak dan gas bumi.
2. Mahasiswa mampu menjelaskan komposisi minyak dan gas bumi
berdasarkan dasar penyusun minyak (oil base)
22
KEGIATAN BELAJAR III Jurusan
Teknik Kimia
3. Mahasiswa dapat menjelaskan semua unsur dan senyawa pengotor
yang terkandung dalam minyak dan gas bumi.
4. Mahasiswa mampu menjelaskan semua kemungkinan akibat yang
ditimbulkan oleh adanya senyawa pengotor didalam produk BBM dan
non BBM.
Lembar informasi III : Komposisi Minyak dan Gas Bumi
3.1 Struktur dan Komposisi Minyak
Kebanyakan senyawa-senyawa yang terkandung di dalam minyak
dan gas bumi terdiri dari hidrogen dan karbon sebagai unsur-unsur
utamanya. Senyawa-senyawa tersebut disebut sebagai senyawa
hidrokarbon. Selain dari pada senyawa-senyawa tersebut terdapat pula
senyawa-senyawa lain dalam jumlah yang sedikit yang mengandung
unsur-unsur belerang atau sulfur, oksigen dan nitrogen.
Komposisi minyak mentah dan gas bumi berdasarkan unsur-unsur
penyusunnya adalah sebagai berikut :
Karbon : 83,5 – 87,5 % berat
23
KEGIATAN BELAJAR III Jurusan
Teknik Kimia
Hidrogen : 11,5 – 14,0 %
Sulfur : 0,1 – 3,0 %
Oksigen : 0,1 – 1,0 %
Nitrogen : 0,01 – 0,3 %
Selain unsur-unsur di atas terdapat juga unsur-unsur logam seperti
vanadium, besi, nikel, khrom, posfor dan logam-logam lain yang
jumlahnya kurang dari 0,03 % berat.
Operasi-operasi pengilangan minyak secara fisis seperti
penguapan, fraksionasi dan pendinginan dilaksanakan oleh adanya
sejumlah besar penyusun minyak dan gas bumi, sedangkan operasi-
operasi kimiawi seperti pemurnian (treating) dan filtrasi dilaksanakan
oleh adanya senyawa-senyawa sulfur, oksigen dan nitrogen, juga
dilakukan oleh adanya sejumlah kecil senyawa hidrogen reaktif yang
mungkin terikat dalam minyak dan gas bumi.
Di dalam minyak mentah dan gas bumi terdapat beberapa
kelompok senyawa-senyawa hidrokarbon dan masih ada beberapa
kelompok senyawa hidrokarbon yang lain yang dihasilkan oleh proses-
proses pengolahan minyak seperti perengkahan dan hidrogenasi. Di
antara minyak dan gas bumi mempunyai rumus molekul seperti alkana
(CnH2n+2), alkena (CnH2n) dan alkuna (Cn H2n-2 ).
3.1.1 Kelompok Senyawa Hidrokarbon
Kelompok senyawa hidrokarbon yang terkenal ada di dalam
minyak dan gas bumi ada 6 kelompok yaitu :
1. Parafin yang merupakan senyawa alkana.
2. Olefin yang terdiri dari gugus alkena dan sikloparafin.
3. Naftalena yang terdiri dari hidrokarbon cincin jenuh
4. Aromatik yang terdiri dari hidrokarbon cincin tak jenuh
5. Diolefin terdiri dari dua ikatan rangkap yang tak jenuh dan
6. Asetilen
Kelompok senyawa parafin merupakan senyawa yang sangat
stabil dan mempunyai rantai lurus, seperti metan, etan, propan, butan,
pentan dan lain-lain. Kelompok senyawa olefin atau juga disebut etilen
terdiri dari senyawa rantai lurus yang tak jenuh yang mempunyai ikatan
24
rangkap menghubungkan dua atom karbon. Kelompok senyawa olefin
antara lain etena, propena, butena dan lain-lain.
Kelompok senyawa naftalen mempunyai rumus molekul yang
sama dengan kelompok senyawa olefin, tetapi sangat besar perbedaan
sifat-sifatnya. Sernyawa naftalen adalah senyawa-senyawa yang
mempunyai cincin atau rantai melingkar yang jenuh. Kelompok senyawa
ini antara lain siklo propan, siklo pentan, siklo heksan, siklo heptan dan
lain-lain.
Kelompok senyawa aromatik yang sering disebut sebagai
kelompok senyawa benzen, merupakan senyawa kimia yang aktif.
Senyawa ini merupakan senyawa tak jenuh yang berbentuk cincin atau
rantai melingkar. Kelompok senyawa ini antara lain benzen, naftalen,
fenol, anilin dan lain-lain. Kelompok senyawa diolefin hampir sama
dengan senyawa-senyawa olefin kecuali dua atom hidrogen yang hilang.,
atau dua ikatan rangkap tedapat pada setiap molekulnya. Dua ikatan
rangkap tersebut menyebabkan senyawa ini aktif sekali. Senyawa diolefin
cenderung membentuk polimer atau berkombinasi dengan molekul-
molekul tak jenuh lainnya membentuk senyawa yang mempunyai berat
molekul yang lebih besar seperti getah minyak (gum).
3.1.2 Klasifikasi Minyak dan Gas Bumi
Dahulu minyak dan gas bumi sering dipertimbangkan sebagai
larutan hidrokarbon parafin, tetapi survei literatur menunjukkan bahwa
asumsi itu tidak benar. Sekitar 85 % dari minyak mentah (crude oil) di
dunia diklasifikasikan menjadi 3 golongan yaitu :
1. Minyak dasar aspal (asphaltic base)
2. Minyak dasar paraffin (paraffinic base)
3. Minyak dasar campuran (mixed base).
Minyak dasar aspal mengandung sedikit lilin paraffin dengan
aspal sebagai residu utama. Minyak dasar aspal sangat dominan
mengandung aromatik. Kandungan sulfur, oksigen dan nitrogen relatif
lebih tinggi dibandingkan dengan minyak-minyak dasar lainnya. Minyak
mentah dengan dasar aspal sangat cocok untuk memproduksi gasolin
25
yang berkualitas tinggi, minyak pelumas mesin dan aspal. Fraksi-fraksi
ringan dan menengah mengandung prosentase naftalen yang tinggi.
Minyak dasar parafin (paraffinic base) mengandung sangat sedikit
aspal, sehingga sangat baik sebagai sumber untuk memproduksi lilin
paraffin, minyak pelumas motor dan kerosin dengan kualitas tinggi.
Minyak dasar campuran (mixed base) mengandung sejumlah lilin dan
aspal secara bersamaan. Produk yang dihasilkan minyak dasar ini lebih
rendah kualitasnya dibandingkan dengan dua tipe minyak di atas.
Disebabkan karena bervariasinya produk dan fraksi minyak di dalam
berbagai minyak mentah yang berbeda-beda, maka terdapat perbedaan
yang menyolok dari sifat-sifat minyak tersebut. Sifat-sifat umum minyak
mentah dengan dasar yang berbeda dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Disamping penggolongan minyak berdasarkan senyawa
hidrokarbon dan ikatan molekul atom-atomnya, pengklasifikasian minyak
dapat juga didasarkan pada sifat penguapan, kadar sulfur, berat jenis dan
faktor karakteristik.
1. Klasifikasi menurut sifat penguapan
a. Minyak ringan (light oil), mengandung komponen fraksi ringan
lebih dari 50 % berat.
b. Minyak sedang (medium oil) mengandung komponen ringan 20 -
50 % berat.
c. Minyak berat (heavy oil) mengandung komponen ringan kurang dari
20 % berat.
2. Klasifikasi menurut kadar sulfur
a. Minyak bumi kadar sulfur tinggi (high sulfur oil) mengandung sulfur
lebih dari 2 % berat.
b. Minyak bumi kadar sulfur sedang (medium sulfur oil), mengandung
sekitar 0,1 sampai 2 % berat.
c. Minyak bumi kadar sulfur rendah (low sulfur oil), mengandung kadar
sulfur kurang dari 0,1 % berat.
3. Klasifikasi berdasarkan berat jenis
a. Minyak ringan : berat jenis < 0,835
b. Minyak sedang : berat jenis 0,835 s/d 0,865
c. Minyak berat : berat jenis > 0,865
26
4. Klasifikasi berdasarkan faktor karakteristik
a. Parafin : K = 12,1 – 13,0
b. Intermediate : K = 11,5 – 12,1
c. Naftenik : K = 10,5 – 11,5
d. Aromatik : K = 9,8 - 10,5
K adalah faktor karakteristik yang didefinisikan sebagai :
K = ,
Dimana TB adalah titik didih molar rata-rata (oF) dan Spgr adalah
berat jenis pada 60 oF.
Tabel 3.1 Sifat-Sifat Umum Minyak Mentah
No Sifat-Sifat Minyak Dasar Parafin
Minyak Dasar Aspal
1.2.3.4.5.6.
7.8.9
Berat jenis, oAPIKandungan naftaBilangan Oktan naftaBau (odor) naftaKecenderungan asap kerosinKecendrungan ketukan minyak dieselTitik tuang pelumasKandungan minyak pelumasIndeks viskositas pelumas
TinggiTinggi
RendahManis
RendahRendah
TinggiTinggiTinggi
RendahRendahTinggiMasamTinggiTinggi
RendahRendahRendah
Fraksi-fraksi minyak seperti nafta secara umum diklasifikasikan
sebagai minyak ringan, kerosene dan gas oil ringan (LGO=light Gas Oil)
digolongkan sebagai distilat menengah, gas oil hampa (VGO= Vaccum
Gas Oil) bersama dengan residu dinyatakan sebagai minyak yang
tereduksi (reduced crude).
Tabel 3.2 menunjukkan indikasi yang berpengaruh terhadap komposisi
kimia fraksi utama yang dihasilkan oleh beberapa minyak mentah.
Berdasarkan jarak titik didih tiap fraksi yang dihasilkan maka susunan
molekul menurut jumlah atom karbon dari fraksi dan produk akhir kilang
dapat dilihat pada Tabel 3.3.
Tabel 3.2 Komposisi Kimia Fraksi Minyak
Fraksi
50 %ASTM,
oF
Minyak Dasar Parafin,% berat
Minyak Dasar Aspal
27
Paraf Nafta Aromati
k
Paraf Nafta Arom UnS
GasolineKerosenGas OilDistilatBerat
280450600750
65602520
30305565
5101515
3525--
35506555
10256555
--22
Table 3.3 Susunan Hidrokarbon Fraksi/Produk Minyak dan Gas Bumi
Fraksi/Produk Jarak Didih, 0C Jumlah Atom Karbon dalam Molekul Minyak
Gas-gasGasolinNaftaKerosen dan AvturDiesel dan Fuel oilGas oilFuel oil beratAtm residuVac Residu
Tekanan uap untuk gasoline pada jarak 8 – 14 RVP kira-kira sama
dengan persen butan di dalam gasoline dengan tekanan 8 psi
mengandung kira-kira 6,6 % butan, dan 12 – 14 psi tekanan uap
gasoline mengandung kira-kira 14 % butan.
Tabel 5.2. Prosedur Pengujian dan Analisis Minyak dan Fraksinya
Material yang
Dianalisis
Sifat-sifat yang Ditentukan Prosedur Pengujian dan Kondisi
Berat Jenis Piknometer botol pada 60/60 oF.
59
Minyak mentah
Warna ASTM –D1500Kandungan Sulfur ASTM-D129Kandungan Nitrogen KjeldahlViskositas ASTM-D88 (Saybolt)
ASTM-D445 (Fenske)Jika vis ssu < 50 detik tidak ada vis lain yang ditentukan. Jika vis ssu 50-99 detik pada 100 oF maka vis juga ditentukan pada 77 oF. Jika vis ssu > 100 detik pada 100 oF maka vis juga ditentukan pada 130 oF.
Titik Tuang ASTM-D97Fraksi distilat pada tek Atm
Berat Jenis Neraca Westphal pada 60/60 oF.
Indeks Bias ASTM-D1218 pada 20 oCFraksi distilat pada tek40 mm Hg
Berat Jenis Piknometer pipet pada 100/60 oF.
Indeks Bias ASTM-D1218 pada 20 oCViskositas ASTM-D445Titik Kabut ASTM-D97
Residu Berat Jenis Piknometer botol pada 60/60 oC
Residu Karbon ASTM-D524 (ramsbottom)
4. Gravity
o API gravity atau berat jenis biasanya dilaporkan sebagai bagian
dari analisis minyak mentah atau produk-produknya, dan karena itu
tidak ada metoda perkiraan secara cepat yang dapat digunakan. Bila
faktor karakteristik diketahui maka berat jenis atau oAPI gravity dapat
dihitung dengan persamaan :
bj =
5. Titik tuang dan titik beku
Suhu pembekuan tidak dapat diestimasi secara teliti karena
tidak ada cara umum untuk mengklasifikasi minyak selain faktor
karakteristik, indeks korelasi, titik aniline dan sebagainya. Titik tuang
biasanya lebih rendah dari titik beku.
60
6. Viskositas
Jarak harga viskositas yang umum beberapa produk kilang
minyak ditentukan berdasarkan suhu minyak yang diukur. Viskositas
bukanlah sifat aditif. Apabila campuran 1% vol minyak dengan viskositas
500 dan 1% vol minyak dengan viskositas 100 pada suhu yang sama,
secara resultan viskositas campuran minyak tersebut bukanlah 300
tetapi mendekati harga rata-rata sekitar 200 pada masing-masing 50 %
campuran.
5.3 Peralatan Evaluasi
Peralatan untuk mengevaluasi minyak mentah, fraksi dan
produk-produknya yang dilakukan dalam laboratorium adalah distilasi
TBP, distilasi ASTM, dan distilasi EFP. Evaluasi minyak mentah dalam lab
yang dilakukan dalam suatu operasi yang mirip dengan kilang yang
sesungguhnya disebut Pilot Plant, sedangkan analisis minyak yang
menyeluruh dan definitif disebut dengan Crude Essay.
Pilot Plant pada prinsipnya adalah peralatan distilasi yang
disebut true boiling point distillation (distilasi TBP). Menara distilasinya
menggunakan 15 s/d 60 tray dengan ratio refluk 5/1. Distilasi TBP
beroperasi secara batch pada tekanan atmosfir atau pada tekanan
hampa.
Distilasi ASTM dilakukan untuk produk minyak maupun fraksinya
secara batch tanpa tray dan refluks, serta beroperasi pada tekanan
atmosfir ataupun hampa, sedangkan distilasi EFV (equilibrium flash
vaporization) jarang dilakukan karena mahal dan memakan waktu yang
lama serta beroperasi pada tekanan di atas atmosfir.
Macam-macam distilasi di Laboratorium :
1. Distilasi Engler (ASTM-D 86)
Percobaan dilakukan dengan 100 cc minyak pada kecepatan
pemanasan untuk tetesan pertama adalah 5 – 10 menit dan selanjutnya
dengan 4 – 5 cc per menit. Suhu uap yang dicatat pada tetesan pertama
disebut IBP (Initial Boiling Point) , selanjutnya suhu dicatat pada 5 cc, 10
61
cc dan seterusnya setiap kenaikan 10%. Suhu uap maksimum pada
tetesan hasil akhir disebut FBP (Final Boiling Point).
Kekurangan distilasi ini adalah :
a. Labu godok tidak diisolasi dari udara sekeliling sehingga refluks selalu
berubah
b. Terdapat hidrokarbon yang mempunyai titik didih lebih kecil dari IBP
sehingga sulit menentukan persen penguapannya
c. Tekanan operasinya rendah (1 atm) sehingga produk sedikit karena
belum terjadi perengkahan, proses perengkahan terjadi pada suhu
maksimum 700 oF
d. Angka hasil bukan angka pasti karena termometer tidak sepenuhnya
kena panas yang merata sehingga perlu dikoreksi dengan stem
thermometer.
2. Distilasi hampa (ASTM-D 1160)
Distilasi ini sama dengan ASTM-D 86, hanya percobaan dilakukan
pada tekanan hampa 10 mm Hg dan suhu tinggi sampai dengan 1000 oF
setelah dikoreksi terhadap tekanan atmosfir. Kekurangan distilasi ini
sama dengan distilasi atmosfir, kecuali alat pengukur panasnya
menggunakan Thermo Couple dan stem koreksi tidak diadakan.
3. Distilasi TBP (distilasi 15/5)
Percobaan dilakukan pada menara fraksionasi dalam pilot plant
dengan 15 pelat dan ratio refluks 5 : 1. Kondisi operasi adalah 600 oF
dan tekanan 1 atm.
Diperolehnya informasi yang benar dari fraksi-fraksi minyak yang
dikumpulkan maka dari distilasi-distilasi tersebut dapat dibuat grafik
distilasi sebagai berikut :
a. Kurva % vol hasil distilasi terhadap suhu penguapan (true boiling
point), gravity dan viskositas.
b. Kurva % vol hasil crude terhadap gravity, angka oktan, dan FBP dari
beberapa fraksi gasoline.
c. Kurva % vol hasil crude terhadap gravity, viskositas, titik tuang, titik
aniline, dan kandungan sulfur dari gasoline.
62
d. Kurva hasil dari crude terhadap gravity, viskositas, titik tuang dari
hasil bottom (produk bawah) atau crude yang tidak menguap.
A. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Tuliskan informasi (data) apa saja yang diperlukan oleh kilang
untuk melakukan suatu proses pengolahan minyak mentah
sebelum minyak diolah menjadi produk-produknya ! Besaran fisik
apa saja yang diperlukan untuk mengevaluasi produk kilang ?
2. Jelaskan salah satu prinsip kerja alat Pilot Plant yang ada di Lab
saudara !
B. Pilihlah salah satu jawaban dari soal-soal di bawah ini menurut anda paling benar !
1. Informasi yang diperlukan oleh kilang minyak untuk mengetahui
sifat-sifat dasar dan umum suatu minyak adalah :
a. oAPI c. Titik nyala
b. Berat jenis d. Density
2. Untuk mengklasifikasikan minyak mentah dan produk-produknya
dapat dilakukan dengan mengetahui :
a. Indeks bias c. Indeks viskositas
b. Titik tuang d. Gravity
3. Metoda yang digunakan untuk pengujian dan analisis minyak
dalam menentukan titik tuang adalah :
a. ASTM D-86 c. ASTM D-128
b. ASTM D-97 d. ASTM D-129
4. Peralatan kilang yang sering dipergunakan sebagai alat penukar
panas adalah :
63
LEMBAR EVALUASI Jurusan PRE-TEST Teknik Kimia
a. Distilasi c. Evaporator
b. Reaktor d. Heat Exchanger
5. Peralatan yang sering digunakan untuk memisahkan fraksi-fraksi
minyak berdasarkan perbedaan titik didih adalah :
a. Distilasi c. Tangki pemisah
b. Heat Exchanger d. Reaktor
6. Peralatan distilasi yang menggunakan tray 15 s/d 60 dengan refluk
ratio 5/1 disebut :
a. Distilasi ASTM c. Distilasi TBP
b. Distilasi biner d. Distilasi multi komponen
7. Pada percobaan distilasi, suhu uap yang dicatat pada tetesan
pertama disebut :
a. FBP c. ASTM D-86
b. IBP d. TBP
8. Salah satu persyaratan yang diperlukan untuk mengklasfikasikan
minyak mentah dan produk-produknya adalah :
a. Indeks viskositas c. Titik tuang
b. Titik didih d. Titik nyala
64
A. Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Besaran fisik apa saja yang diperlukan untuk mengevaluasi produk
kilang ?
2. Informasi apa saja yang diperlukan untuk mengolah minyak
mentah ?
B. Berilah tanda huruf B bila pernyataan dari soal-soal di bawah ini adalah benar dan berilah tanda huruf S bila salah !
1. Karakteristik fisik dan kimiawi minyak mentah dan sifat-sifat produk atau fraksi yang dihasilkan sangat dipertimbangkan dalam pengolahannya.
……….
2. Data operasi perencanaan dan besaran fisik diperlukan oleh kilang minyak.
……….
3. Karakteristik yang diperlukan untuk menganalisis penentuan minyak mentah adalah berat jenis, gravity dan volume.
………
4. Suhu uap yang dicatat pada tetesan pertama disebut Final Boiling Point (FBP) ……….
5. Distilasi TBP adalah distilasi yang dipergunakan untuk menunjukkan nisbah refluk 5 : 1 ……….
65
LEMBAR EVALUASI Jurusan POST-TEST Teknik Kimia
1. Bland W.F. and Davidson, R.l., 1987. Petroleum Processing Handbook. Mc-Graw Hill Book Co. New York.
2. Maxwell, J.B., 1980. Data Book on Hydrocarbon : Application to Process Engineering. The ESSO Series. D.Van Nostrand Company. New York.
3. Nelson, W.L., 1985. Petroleum Refinery Engineering. 4th ed.Mc Graw Hill Book Co. Singapore.
Memahami pengertian tentang sifat-sifat fisik minyak dan produknya
sebagai dasar untuk dapat melakukan perhitungan tentang operasi
pengilangan minyak bumi.
Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) :
1. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan peranan kandungan
panas yang dimiliki oleh minyak dan produknya.
2. Mahasiswa mampu menghitung soal sederhana yang berhubungan
dengan panas yang dikandung oleh minyak dan produknya.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan peranan densitas,
viskositas dan tegangan muka minyak dan produknya.
4. Mahasiswa mampu menghitung soal sederhana yang berhubungan
dengan densitas, viskositas dan tegangan muka.
5. Mahasiswa mampu menjelaskan pengertian dan peranan titik didih,
titik kritis dan tekanan uap minyak dan produknya.
6. Mahasiswa mampu menghitung soal sederhana yang berhubungan
dengan titik didih, titik kritis dan tekanan uap yang dimiliki oleh
minyak dan produknya.
67
KEGIATAN BELAJAR VI Jurusan
Teknik Kimia
Lembar Informasi VI : Sifat Fisik Minyak dan Produknya
6.1 Kandungan Panas
6.1.1 Panas Laten
Panas jenis minyak/produknya didefinisikan sebagai jumlah
panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 derajat dari sejumlah
berat minyak/produknya. Berat jenis minyak atau fraksi merupakan
fungsi yang berbanding lurus dengan suhu, dan juga tergantung pada
berat jenis (specific gravity). Untuk uap minyak yang mempunyai
tekanan 0 – 1 atm maka panas jenisnya dapat diperoleh dari Grafik 5-1
dan 5-2 Nelson atau Maxwell halaman 88 – 91, sebagai fungsi dari oAPI
gravity dan suhu atau titik didih volume rata-rata (VABP = Volume
Average Boiling Point ). Untuk minyak yang mempunyai tekanan lebih
dari 1 atm maka panas jenis dihitung dari diagram entalpi dengan
menentukan kemiringan garis (slope) hubungan antara entalpi dan suhu
pada tekanan dan suhu tertentu. Data panas jenis tersebut dapat dilihat
pada Section 7 Maxwell halaman 93 – 97.
6.1.2 E n t a l p i
Kandungan panas atau entalpi cairan dan gas-gas minyak dapat
diperoleh secara memuaskan dari Grafik 5-3 Nelson. Untuk hidrokarbon
ringan (parafin dengan titik didih rendah, olefin dan aromatik) dapat
diperoleh dari Section 7 Maxwell halaman 98 – 113 berdasarkan entalpi
68
KEGIATAN BELAJAR VI Jurusan
Teknik Kimia
sama dengan nol untuk cairan pada – 200 o F. Untuk fraksi minyak berat
dimana komposisi hidrokarbon tidak diketahui, tetapi o API dan data
distilasi tersedia, maka entalpinya dapat diperoleh dari Section 7
Maxwell halaman 114 - 127 berdasarkan entalpi sama dengan nol
dengan MnABP 200 o F - 800 oF.
Total panas pada tekanan atmosfir dapat dihitung dengan
menentukan panas yang dibutuhkan untuk pemanasan 1 lb minyak cair
sampai mencapai titik didih atmosfirnya, penguapan cairan pada titik
didih tersebut, dan pemanasan uap sampai suhu tertinggi terakhir
menggunakan panas jenis uap, tetapi cara ini tidak dapat digunakan
untuk tekanan hampa atau kelewat tinggi (super atm).
6.1.3 Panas Laten Penguapan.
Panas laten penguapan yang lazim disebut panas laten
didefinisikan sebagai panas yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 lb
cairan pada titik didihnya pada tekanan atmosfir. Penguapan dapat
terjadi pada tekanan lain atau suhu lain. Panas laten berubah dengan
berubahnya suhu atau tekanan dimana terjadi penguapan. Panas laten
pada tekanan atmosfir untuk fraksi minyak bumi dapat dilihat pada
Grafik 5-5 s/d 5-9 Nelson.
Panas laten penguapan suatu senyawa adalah perbedaan
entalpi antara uap jenuhnya dengan cairan jenuh pada suhu konstan
dan dapat dinyatakan kedua-duanya sebagai fungsi suhu atau tekanan
uap.
Panas laten pada suhu tertentu dapat ditentukan berdasarkan titik didih
normalnya sebagai berikut :
= B T/TB
Dimana = Panas penguapan pada suhu T
B = Panas penguapan pada titik didih normal pada TB
= factor koreksi yang diperoleh dari grafik 5-6 Buku Nelson.
6.2 Densitas, Viskositas, dan Tegangan Muka
6.2.1 Densitas dan Berat Jenis
69
Densitas didefinisikan sebagai berat persatuan volume, dan
pada industri perminyakan biasa dinyatakan dalam lb/gal. Hubungan oAPI gravity dengan berat jenis adalah :
o API =
Perkiraan densitas produk-produk minyak bumi pada beberapa suhu
dapat diperoleh dari Grafik 5-14 Nelson. Densitas untuk beberapa
senyawa hidrokarbon jenuh dapat dilihat pada Section 8 Maxwell
halaman 138 – 142. Densitas untuk gas dapat diperoleh dari sifat-sifat
gas ideal atau gas sejati melalui hubungan P-V-T.
6.2.2 V i s k o s i t a s
Hubungan antara viskositas dengan titik didih, oAPI gravity dan
faktor karakteristik dapat dilihat pada Grafik 5–10 dan 5–11 Nelson.
Perubahan viskositas karena tekanan dan suhu dapat dilihat pada Grafik
4-43 dan 4-45 Nelson. Penggunaan grafik-grafik tersebut dimaksudkan
untuk mengetahui viskositas pada dua buah suhu, atau untuk
mengetahui satu viskositas dan satu indeks viskositas.
Viskositas kinematik atau dalam satuan centipoise dapat diperoleh
dengan menggunakan persamaan-persamaan sebagai berikut :
v = / = 0,219 t -
dimana t adalah viskositas Saybolt Universal dalam satuan detik,
adalah viskositas dalam satuan centipoise dan adalah berat jenis,
dimana semua besaran tersebut berada dalam suhu yang sama.
Untuk viskositas uap kritis dan hidrokarbon ringan dapat diperoleh dari
Grafik 5-16 Nelson atau melalui persamaan sebagai berikut :
c = 7,7
dimana M adalah berat molekul, Tc adalah suhu kritis dalam o K, dan Pc
tekanan kritis dalam satuan atm.
Viskositas untuk fraksi-fraksi minyak tertentu dapat dilihat pada Grafik
5–17 s/d 5–20 Nelson.
70
6.3 Titik Didih, Titik Kritis dan Tekanan Uap
6.3.1 Titik Didih
Sifat-sifat fisik minyak mentah maupun produknya mempunyai
hubungan yang erat dengan titik didih rata-rata seperti terlihat pada
Tabel 6.1. Titik didih rata-rata (MABP = Molal Average Boiling Point) lebih
memuaskan dibandingkan dengan data distilasi dalam persen cairan
hasil penguapan yang dialurkan dengan suhu penguapan. Hubungan
titik didih rata-rata dapat dilihat pada Grafik 5-4 dan 5-5 Nelson.
Titik didih rata-rata volumetrik (VABP = Volume Average Boiling
Point) langsung dapat dihitung dari data distilasi dalam bentuk persen
volume distilasi terhadap suhu penguapan, baik pada distilasi TBP
maupun distilasi ASTM seperti terlihat pada Tabel 6.2.
Tabel 6.1 Hubungan Titik Didih dan Sifat Fisik
No Macam Titik Didih Sifat-Sifat Fisik
1
23
4
Titik didih rata-rata volume (VABP)
Titik didih rata-rata berat (WABP)Titik didih rata-rata molal (MABP)
Titik didih rata-rata (MeABP)
Viskositas dan panas jenis ( dan Cp)Suhu kritis nyata (Tc)Suhu kritis pseudo (T/Tc) dan ekspansi termis (kt)Berat molekul (M), faktor karakteristik (K), berat jenis (), tekanan kritis pseudo (P/Pc) dan panas pembakaran (Hc).
Tabel 6.2 VABP berbagai Minyak
Jenis Minyak
Grafik DistilasiTBP ASTM
Minyak mentah tv = tv =
Fraksi-
fraksi tv = tv =
Titik didih rata-rata yang lain dapat dihitung dengan
menggunakan VABP serta sudut garis miring (slope) dari grafik 5-4 dan
5-5 Nelson. Slope dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :
71
S =
Hubungan antara titik didih rata-rata molal (MABP) dan titik didih rata-
rata volumetric (VABP) terhadap sifat- sifat fisik lain seperti oAPI gravity,
berat molekul, faktor karateristik, suhu kritis dan tekanan kritis, dapat
dilihat pada Grafik 5-9 s/d 5-12 Nelson.
Faktor karakteristik yang ditentukan dari titik didih rata-rata
(mean average boiling point) dan oAPI gravity merupakan petunjuk yang
dapat dihubungkan dengan sifat-sifat lain minyak bumi.
Harga K untuk bermacam-macam minyak adalah sebagai berikut:
1. Minyak Mentah
a. Minyak dasar parafin : 12,6 - 13,2
b. Minyak dasar olefin : 12,3 - 12,8
c. Minyak dasar diolefin : 11,6 - 12,1
d. Minyak dasar naften : 11,0 - 11,7
e. Minyak dasar aromatik : 9,8 - 11,0
2. Fraksi-Fraksi
a. Gasolin rengkahan : 11,5 – 11,8
b. Umpan perengkahan : 10,5 – 11,5
c. Stock recycle : 10,0 – 11,0
d. Residu rengkahan : 9,8 – 11,0
6.3.2 Tekanan Uap
Tekanan uap atau kecenderungan cairan untuk menguap diikuti
oleh proses–proses kondensasi, penguapan fraksionasi, dan lain-lain
diperlukan untuk menghitung koreksi titik didih pada suatu tekanan
yang berubah ke tekanan yang lain. Tekanan uap campuran merupakan
tekanan terendah yang diperlukan untuk mencegah terjadinya
penguapan pada suatu suhu tertentu.
Secara kualitatif pada tekanan yang rendah maka tekanan uap
merupakan petunjuk untuk menentukan kesetimbangan antara uap dan
cairannya. Hubungan tekanan uap dan suhu penguapan senyawa
hidrokarbon dapat dilihat pada Grafik 5-25 s/d 5-27 Nelson, atau pada
72
Maxwell halaman 27 - 44 untuk mengubah grafik distilasi pada tekanan
rendah menjadi tekanan basis 1 atm.
Apabila jarak antara tekanan uap sangat besar maka diperlukan
koreksi terhadap titik didih minyak berdasarkan hubungannya dengan
faktor karakteristik. Mekanisme koreksi untuk faktor karakteristik
tersebut adalah 10 oF pada tekanan penguapan antara 0,1 mm sampai
tekanan atmosfir.
Koreksi tersebut mempunyai hubungan sebagai berikut :
dt = - 2,5 (k-12) log P2/P1
dimana dt adalah koreksi suhu penguapan dalam oF, K adalah faktor
karakteristik dan P2/P1 adalah tekanan uap tertinggi dan terendah dalam
satuan mmHg.
6.3.3 Titik Kritis
Suhu dan tekanan kritis nyata (true critical temperature &
pressure) adalah titik dimana semua perbedaan antara fasa cairan dan
fasa uap tidak ada lagi. Pada titik tersebut komposisi tersebut menguap
sempurna pada suhu konstan, meskipun tekanannya dinaikkan. Apabila
tekanan dinaikkan, maka komponen tersebut mengembun seluruhnya
dan tidak dapat diuapkan lagi meskipun suhunya dinaikkan. Mekanisme
ini merupakan fungsi sampai pada suatu titik tertinggi (baik tekanan
maupun suhu) dimana diperoleh komponennya tidak dapat mengembun
walaupun tekanannya diperbesar. Titik ini disebut dengan Titik Kritis,
dimana suhu dan tekanan pada titik itu disebut suhu dan tekanan kritis.
Tidak ada perubahan volume yang terjadi jika suatu cairan diuapkan
pada titik kritisnya, dan tidak ada panas yang diperlukan untuk
menguapkan cairan tersebut.
Hubungan titik kritis dengan sifat-sifat fisik minyak dapat dilihat
pada Grafik 5-9 s/d 5-12 Nelson. Dalam kasus kurangnya informasi
terhadap sifat-sifat campuran minyak maka diperlukan titik kritis pseudo
yang didefinisikan sebagai titik kritis rata-rata molekuler, yang
digunakan untuk menghitung suhu dan tekanan reduksi dalam
campuran tersebut.
Suhu reduksi : Tr = T/Tc
73
Tekanan reduksi : Pc = P/Pc
Suhu dan tekanan pseudo tersebut digunakan untuk mengetahui
penyimpangan terhadap hukum-hukum gas ideal. Sifat-sifat kritis ini
dapat digunakan untuk mengetahui sifat-sifat lainnya seperti terlihat
pada Tabel 6.3.
Tabel 6.3 Hubungan Titik Kritis dengan Sifat Fisik
Sifat Kritis
BM Minyak Grafik Maxwell
Absis Grafik
Parameter
True, Tc
Pseudo, Tc
Pseudo, Pc
True, Tc
> 100< 100> 100< 100
< 80> 100semua
6-726-716-726-706-716-736-69
WABPWABPMABPMABP
BMMnABP
-
GravityGravityGravityGravityKurva dasar
Gravity-
Pendekatan terhadap tekanan kritis nyata (TCP = True Critikal Presure)
merupakan ukuran yang baik terhadap dapat tidaknya suatu menara
distilasi melakukan fungsinya. Apabila kondisi dasar (bagian bawah)
suatu menara distilasi berada pada titik kritisnya, maka tidak akan
diperoleh fraksi-fraksi minyak yang dapat ditarik dari menara distilasi
tersebut.
Kondisi bawah menara distilasi harus ditahan sekurang-
kurangnya 50 oF di bawah titik kritisnya dan entalpi dalam reboiler harus
lebih besar dari 60 Btu/Lb. Data titik didih dapat dicari dengan
menggunakan Section 2 Maxwell halaman 14 - 15. Untuk campuran
hidrokarbon ringan yang diketahui komposisinya maka titik didih rata-
rata dihitung secara aritmatik dari tabel sifat-sifat fisik, yaitu melalui
Section 1 Maxwell halaman 2 - 5.
74
A. Jawablah soal -soal di bawah ini dengan benar !
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kandungan panas dari suatu
minyak bumi !
2. Apakah perbedaan antara panas laten, titik didih dan titik kritis ?
3. Apakah peranan dari sifat-sifat di atas ?
4. Suatu minyak mentah pada suhu 70 oF, bila diketahui massa
minyak yang berpindah 140 gal/menit dengan entalpi minyak 429
BTU.
Hitung panas laten dan densitas di atas !
5. Minyak bensin yang mempunyai titik didih sangat rendah dengan
density 56 oAPI, dipanaskan dan dipanaskan lagi sampai lewat
jenuh pada 500 oF pada tekanan 200 psia. Apabila faktor
karakteristik minyak 11,4 ; tentukanlah beda entalpi dari minyak
tersebut !
75
LEMBAR EVALUASI Jurusan PRE-TEST Teknik Kimia
6. Tentukan beda entalpi antara cairan minyak pada 100 oF dengan
uapnya pada 500 oF, 20 atm suatu minyak yang mempunyai
komposisi sebagai berikut :
Komponen Fraksi Mol
C2H6 0,10
C3H8 0,50
C4H10 0,10
C2H4 0,05
C3H6 0,25
B. Lengkapilah pernyataan di bawah ini dengan menuliskan huruf dari sekumpulan jawaban pada kolom sebelah kanan yang anda anggap paling benar !
1………. Volume rata-rata yang dihitung berdasarkan titik didih
A. Viskositas
2………. Total panas yang dihitung dengan menentukan panas yang dibutuhkan untuk pemanasan 1 lb minyak sampai mencapai titik didih
B. Panas Laten
3………. Berat minyak per satuan volume C. MABP4. ……… Titik didih rata-rata dari suatu cairan
minyak hasil TBPD. Titik didih
5. ……… Suatu titik dimana semua perbedaan antara fasa cairan tidak ada lagi.
E. VABP
F. DensitasG. Titik kritis
76
A. Berilah tanda huruf B apabila pernyataan di bawah ini benar dan berilah tanda huruf S bila salah !
1 Jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 derajat dari sejumlah berat minyak/produknya dinamakan panas laten
…………..
2 Panas yang dikeluarkan untuk menguapkan 1 lb mol cairan pada titik didihnya disebut panas penguapan
…………..
3 Panas laten adalah = B TB /T ………….4 Hubungan antara oAPI gravity dengan berat jenis
adalah oAPI = 141,5/Bj - 131,5 ……………5 Suatu titik tertinggi (baik tekanan maupun suhu)
jika komposisinya tidak dapat mengembun walaupun tekanan diperbesar dinamakan titik kritis.
…………..
6 Suatu minyak bumi mempunyai titik didih rendah dan densitas 56 oAPI dipanaskan sampai temperatur 100 oF, tekanan 100 psia, bila K = 11,4 maka beda entalpi dari soal di atas adalah 100,2 BTU
…………..
7 Densitas minyak yang mempunyai gravity 29,3 oAPI pada 60 oF dan pada 600 oF adalah 45,3 ………….
77
LEMBAR EVALUASI Jurusan POST-TEST Teknik Kimia
oAPI.
1. Maxwell, J.B., 1980. Data Book on Hydrocarbon : Application to Process Engineering. The ESSO Series, D. Van Nostrand Company. New York,
2. Nelson, W.L., 1985. Petroleum Refinery Engineering. 4th ed. Mc Graw Hill Book Co. Singapore.
78
DAFTAR PUSTAKA Jurusan Teknik Kimia
PENGANTAR PROSES PENGILANGAN
Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) :
Memahami proses-proses secara umum tentang pengolahan minyak
mentah menjadi produk-produknya berdasarkan diagram alir yang ada.
Tujuan pembelajaran Khusus (TPK) :
1. Mahasiswa mampu menjelaskan proses-proses dasar pengolahan
minyak mentah menjadi produk dan fraksinya.
2. Mahasiswa mampu menginterpretasikan data menjadi diagram alir
suatu proses pengolahan.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan 3 macam proses utama tentang
pemurnian produk dari senyawa-senyawa atau zat-zat pengotornya.
4. Mahasiswa mampu membuat diagram alir salah satu proses
pemurnian berdasarkan uraian proses yang ada.
79
KEGIATAN BELAJAR VII Jurusan
Teknik Kimia
Lembar Informasi VII : Pengantar Proses Pengolahan
7.1 Pendahuluan
Proses pengolahan minyak bumi sangat berbeda antara satu
kilang dengan kilang yang lain disebabkan karena perbedaan jenis dan
sumber minyak mentahnya. Walaupun cara pengolahannya tersebut
prosesnya sama namun metodanya tergantung pada :
1. Jenis minyak yang diolah
2. Permintaan produk dan daerah pemasaran
3. Peralatan yang tersedia
4. Faktor-faktor pertimbangan ekonomis lainnya.
Produk-produk yang diharapkan dari suatu kilang dapat berupa
bahan bakar minyak (BBM) dan non BBM yang menunjukkan perbedaan
pemakaian metoda untuk memprosesnya.
Produk-produk tersebut antara lain :
1. Gas Kilang dan LPG, untuk bahan bakar industri dan rumah tangga
2. Bensin atau gasolin (mogas), untuk bahan bakar motor.
80
KEGIATAN BELAJAR VII Jurusan
Teknik Kimia
3. Nafta dan Benzen, untuk pelarut/pembersih, pengencer cat, dan
untuk pencampur bahan bakar motor.
4. Minyak Jet, untuk bahan bakar pesawat jet atau mesin turbin gas,
dan untuk bahan bakar roket.
5. Kerosin, untuk minyak lampu, dan untuk keperluan rumah tangga.
6. Distilat, minyak diesel, dan gas-oil, untuk bahan bakar furnace
(dapur industri), sebagai penyerap gas hidrokarbon, dan untuk
bahan bakar mesin/motor diesel.
7. Minyak pelumas (neutral oil, bright stock, cylinder oil), untuk
pelumas mesin-mesin.
8. Lilin (paraffin wax) untuk pembuatan kertas lilin, isolasi, pak anti
kebocoran, dan lain-lain.
9. Petrolatum, bahan dasar untuk pembuatan minyak gemuk.
10. Minyak bakar (Fuel oil), untuk bahan bakar industri.
11. Tar dan Aspal, untuk pembuatan jalan, pelapisan bahan-bahan anti
rayap.
12. Kokas, sebagai bahan bakar padat untuk keperluan industri.
7.2 Proses Pengolahan Dasar
Proses pengolahan dasar sebagai proses utama untuk mengolah
minyak mentah menjadi produk dan fraksi-fraksinya terdiri atas :
1. Pengolahan secara fisik, yaitu distilasi terdiri dari :
a. Distilasi Atmosferik
b. Distilasi Hampa
c. Distilasi Bertekanan
2. Pengolahan secara kimia, disebut juga sebagai proses konversi atau
reforming terdiri dari :
a. Proses Perengkahan (Cracking) terdiri dari :
Perengkahan Termis (Thermal Cracking)
Perengkahan Katalis (Catalytic Cracking)
Perengkahan Hidro (Hydrocracking)
b. Proses Pembentukan Kembali (Reforming) terdiri dari :
Reformasi Termis (Thermal Reforming)
Reformasi Katalis (Catalytic Reforming)
81
c. Proses Penggabungan molekul, terdiri dari :
Polimerisasi Katalis, yakni :
Polimerisasi Selektif dan Polimerisasi tidak Selektif
Alkilasi Katalis, yang terdiri dari :
Alkilasi H2SO4 dan Alkilasi HF
7.2.1 Pengolahan secara Fisik
Proses distilasi dalam kilang minyak merupakan proses
pengolahan secara fisik yang primer yang mengawali semua proses-
proses yang diperlukan untuk memproduksi BBM dan non BBM.
Proses distilasi/fraksionasi adalah proses untuk memisahkan campuran
yang terdapat dalam minyak mentah (crude oil) menjadi komponen-
komponennya atas dasar fraksi atau pemotongan (cut) yang dibatasi
oleh jarak titik didih tertentu, bukan atas dasar titik didih masing-masing
komponen. Proses distilasi ini dapat menggunakan satu kolom atau lebih
menara fraksinya, misalnya residu dari menara distilasi atmosferik
dialirkan ke menara distilasi hampa, atau salah satu fraksi dari menara
distilasi atmosferik dialirkan ke menara distilasi bertekanan. Fraksi-fraksi
yang dapat ditarik dari kolom distilasi/menara fraksionasi antara lain
adalah sebagai berikut :
Fraksi Jarak Didih, oF
Gas < 80
Nafta ringan 80 – 220
Nafta berat 180 – 520
Gas oil ringan 420 – 650
Gas oil berat 610 – 800
Residu > 800
Secara fundamental semua proses-proses distilasi dalam kilang
minyak bumi adalah sama. Semua proses distilasi memerlukan
beberapa unit peralatan penting seperti :
1. Pipe Still
2. Menara Fraksionasi
3. Kolom Stream Stripping
4. Penukar Panas (Heat Exchanger)
82
5. Pengembunan dan Pendinginan (Condenser dan Cooler)
6. Pompa dan Jaringan Pipa
7. Tangki Penampung dan Pengumpul
8. Instrumentasi
Untuk menghasilkan stok yang khusus diperlukan beberapa
pertimbangan seperti :
1. Jarak didih stok minyak yang
diinginkan.
Beberapa stok minyak mendidih pada suhu yang tinggi dimana
minyak tersebut tidak dapat diuapkan pada tekanan atmosfir tanpa
menguraikannya, sementara ada minyak yang ditahan pada tekanan
di atas atmosfir atau minyak tersebut diuapkan pada suhu kamar.
2. Stabilitas minyak terhadap panas.
Meskipun jarak didih merupakan faktor yang sangat penting, namun
kepekaan terhadap panas atau suhu tinggi harus dipertimbangkan.
3. Spesifikasi produk yang dihasilkan.
Contoh proses distilasi/fraksionasi di PERTAMINA UP III
Distilasi Atmosferik : 1. Crude Batterry (CB)
2. Crude Distiller (CD)
Distilasi Hampa : 1. High Vacuum Unit (HVU)
2. Vacuum Distillation Unit (VDU)
Distilasi Bertekanan : Stabilizer
7.2.2 Proses Konversi atau Transforming
Proses Konversi atau Transforming merupakan suatu proses
untuk mengubah fraksi tertentu menjadi produk-produk lain yang
mempunyai harga yang lebih tinggi yang terjadi secara kimiawi.
Dasar proses konversi atau Transforming adalah terjadinya perubahan
susunan molekul hidrokarbon seperti yang terjadi pada :
1. Proses Perengkahan, yaitu memotong rantai lurus dan panjang
menjadi rantai pendek dengan bantuan panas atau katalis.
2. Proses Reforming dan Isomerisasi, yaitu merubah rantai lurus
menjadi rantai cincin atau rantai bercabang.
83
3. Proses Polimerisasi dan Alkilasi, yaitu penggabungan beberapa
molekul kecil menjadi suatu molekul yang lebih besar.
1. Proses Perengkahan (Cracking)
Proses perengkahan (Cracking) adalah suatu proses perubahan
molekul hidrokarbon yang panjang dan lurus dipotong-potong menjadi
beberapa rantai yang lebih pendek. Proses perengkahan merupakan
dekomposisi molekul minyak berat atau minyak yang mempunyai titik
didih tinggi menjadi komponen yang lebih ringan yang mempunyai titik
didih rendah. Pada suhu sekitar 680 oF, bahan-bahan umpan seperti gas
oil, fuel oil, dan ter apabila direngkah akan terurai menjadi gas, bahan-
bahan yang mudah menguap yang mempunyai jarak didih seperti
bensin (gasoline), dan residu atau kokas.
Perengkahan termis terdiri dari 2 macam proses yaitu :
a. Proses pembentukan kokas ((coking)
b. Proses pemecahan viskositas (visbreaking)
Perengkahan katalis dibedakan dari perengkahan termis terutama
pada pemakaian katalisnya yang dapat menahan produk-produk aspal
atau ter pada permukaan katalis dalam bentuk kokas. Katalis yang
digunakan adalah campuran silika (SiO2) dan alumina (Al2O3).
Perengkahan katalis terdiri dari proses :
a. Fluidisasi
b. Termofor
c. Houdry
d. Houdry Flow
e. Sikloversi, yang tergantung pada cara penanganan katalisnya.
Di antara proses-proses tersebut yang paling banyak digunakan
adalah proses FCCU (Fluidized Catalytic Cracking Unit). Pada proses
fluidisasi ini, umpan minyak dan katalis saling terfluidisasi dan
bersirkulasi antara reaktor dan regenerator dimana katalis diregenerasi
secara terus-menerus.
Perengkahan hidro merupakan proses gabungan antara perengkahan
dan hidrogenasi. Suhu reaksi lebih dari 350 oC dan tekanan tinggi
84
sampai dengan 200 atm. Katalis yang digunakan untuk proses ini
adalah nikel, platina, palladium, kobal dan besi.
2. Reforming
Tujuan proses reforming adalah untuk merubah senyawa
hidrokarbon menjadi aromatik sehingga diperoleh bensin dengan
bilangan oktan yang lebih tinggi.
Contoh reaksi reforming adalah dehidrogenasi naftena sebagai berikut :
CH3 – (CH2)4 – CH3 C6 H6 + 4 H2
Proses reforming terdiri dari Thermal Reforming dan Catalytic
Reforming.
Pada Catalytic Reforming, gasoline dan nafta umpan dipanaskan sampai
500 oF dan dialirkan kedalam reaktor yang berisi katalis secara seri.
Karena reaksi adalah endotermis, maka diperlukan penambahan panas
melalui Heater di antara reaktor untuk memenuhi suhu reaksi. Katalis
yang digunakan adalah logam platina yang dibalut dengan alumina
(Al2O3).
3. Isomerisasi
Tujuan proses isomerisasi adalah untuk membentuk hidrokarbon
rantai cabang dengan bilangan oktan yang lebih tinggi.
4. Polimerisasi
Tujuan proses polimerisasi adalah untuk membuat bensin mobil
(mogas) dengan katalis asam sulfat atau asam fosfat.
Polimerisasi dapat dilakukan dengan satu macam umpan (Polimerisasi
Selektif) yaitu isobutan (iC4) atau butan (C4) saja. Polimerisasi dengan
umpan campuran disebut dengan Polimerisasi tidak Selektif.
5. A l k i l a s i
Tujuan proses alkilasi adalah untuk memasukkan gugus radikal
alkil ke dalam suatu molekul, yaitu antara olefin dengan iso parafin,
Reaksi tersebut di atas dapat berlangsung dengan bantuan katalis asam
sulfat (H2SO4) atau asam flourida (HF) pada suhu rendah (< 40 oC) dan
tekanan rendah (1 - 10 atm).
Kebanyakan kilang-kilang minyak yang besar memiliki proses-
proses yang lengkap yang dikelompokkan dalam urutan proses sebagai
berikut :
1. Proses fraksionasi minyak mentah dalam proses topping (Unit
Distilasi Atmosfir) lalu diikuti dengan proses pelepasan material
yang mudah menguap dari produk-produk berupa gas, kerosin,
diesel, gas oil, dan residu (reduced crude).
2. Proses-proses dekomposisi dalam unit-unit perengkahan termis,
perengkahan katalis dan catalytic reforming.
3. Proses fraksionasi lanjutan dari produk-produk perengkahan untuk
menghasilkan gas, gasoline, LCGO (light cycle gas oil), HCGO (heavy
cycle gas oil), distilat perengkahan, dan minyak bakar (fuel oil).
4. Proses stabilisasi produk-produk dari ketiga proses di atas untuk
menghasilkan gas, propan/butan/pentan, nafta ringan, buten/butilen,
alkilat, bensin rengkahan, poli gasolin, gas oil dan ter.
5. Proses alkilasi dan polimerisasi dari produk-produk yang sudah
distabilkan seperti alkilat dan poli gasolin.
6. Proses absorpsi terhadap produk-produk gas hasil proses stabilisasi
untuk mendapatkan produk gas kilang, dan minyak yang lebih bersih.
7. Proses blending atau pencampuran untuk mendapatkan produk-
produk akhir yang memenuhi spesifikasi yang dibutuhkan oleh pasar
atau konsumen.
86
7.3 Proses Pemurnian
Proses pemurnian adalah proses kimiawi yang dimaksudkan
untuk memisahkan atau mengurangi kotoran-kotoran yang tidak diingini
dalam produk yang akan dipasarkan.
Pengolahan tersebut meliputi perbaikan warna minyak, stabilitas
terhadap cahaya, bau, kandungan sulfur, jumlah material padat seperti
getah minyak (gum), korosi dan komposisi.
Secara garis besar proses pemurnian terdiri dari :
1. Pengolahan dengan asam sulfat merupakan proses yang paling
banyak digunakan untuk memisahkan sulfur, mengendapkan aspal
dan getah minyak (gum), memperbaiki warna dan stabilitas, dan
untuk menghilangkan bau
2. Pengolahan sweetening, dimaksudkan untuk memisahkan merkaptan
dalam distilat-distilat yang masam (sour)
3. Proses desulfurisasi, dimaksudkan untuk menghilangkan sulfur
menjadi gas hidrogen sulfida (H2S)
7.3.1 Pengolahan dengan Asam Sulfat
Senyawa hidrokarbon jenis parafin dan naftenat dapat bereaksi
dengan asam sulfat 93 % pada suhu kamar. Pada suhu dan konsentrasi
asam yang tinggi akan menyebabkan kerusakan pada isomer yang
mempunyai rantai samping. Benzen sedikit dapat bereaksi dengan asam
sulfat 93 %, sedangkan toluen dan silen lebih mudah bereaksi. Asam
sulfat dapat dipakai untuk memisahkan aromatik, yang ada dalam
kerosin yang akan menyebabkan nyala asap. Senyawa-senyawa olefin,
diolefin dan asetilen dapat bereaksi dengan asam sulfat 75 %. Pada
suhu dan konsentrasi asam sulfat yang tinggi akan menyebabkan
terjadinya polimerisasi pada olefin, dan pada suhu dan konsentrasi asam
yang rendah menyebabkan terbentuknya alkil asam sulfat, ester dan
alkohol sekunder maupun tersier.
Alkohol suku tinggi, dipolimer dan alkil asam sulfat larut dalam
distilat rengkahan, dan jika didistilasi kembali maka alkil asam sulfat
87
akan terurai menjadi alkohol, sulfur dioksida (SO2) dan senyawa-
senyawa berwarna. Senyawa-senyawa sulfat tersebut larut dalam soda
kostik, tetapi ester tidak larut, dan pada suhu lebih besar dari 285 oF
senyawa-senyawa tersebut terurai menyebabkan kehilangan warna dan
terbentuk distilat. Asam sulfat juga dapat memisahkan atau melarutkan
bahan-bahan resin atau aspal yang mungkin terdapat dalam hasil
fraksionasi maupun hasil perengkahan yang jelek. Senyawa-senyawa
tersebut cenderung menghalangi pengkristalan lilin dan pengolahannya
dengan asam akan menaikkan titik tuang (pour point). Senyawa-
senyawa oksigen seperti asam naftenik dan keton, dan senyawa-
senyawa lain seperti alkohol dan aldehid yang terbentuk pada proses
oksidasi suhu tinggi dapat dilarutkan oleh asam sulfat, tetapi apabila
senyawa-senyawa tersebut diencerkan dengan minyak maka
pemisahannya tidak akan sempurna. Senyawa-senyawa dengan basis
nitrogen seperti quinon atau piridin yang dihasilkan dalam jumlah sedikit
pada proses distilasi, mudah larut dalam asam sulfat encer.
Asam kuat (H2SO4 93 % atau lebih) diperlukan untuk memisahkan
merkaptan, demikian pula senyawa-senyawa alkil sulfida, disulfida,
dan senyawa-senyawa sulfat larut dalam asam kuat. Alkil asam sulfat
dapat larut dalam sejumlah minyak tertentu.
Kecepatan pelarutan oleh asam sulfat terhadap berbagai
senyawa-senyawa pengotor dalam minyak bumi mempunyai tingkatan
sebagai berikut :
1. Senyawa-senyawa nitrogen seperti amina, amida dan asam-asam
amino,
2. Senyawa-senyawa alifatik,
3. Olefin,
4. Aromatik,
5. asam-asam naftenik.
Persyaratan atau kualitas asam sulfat yang dipakai untuk melarutkan
senyawa-senyawa pengotor dalam minyak bumi adalah sebagai berikut :
1. Konsentrasi asam
Untuk pengolahan yang umum dipakai 60 oBe atau asam 93 %,
sedangkan pengolahan-pengolahan warna minyak ringan lebih
88
disukai konsentrasi asam yang encer. Untuk pengolahan minyak
pelumas digunakan asam sulfat 98 %. Asam kuat (93 – 100 %)
dipakai pada suhu rendah (25 – 50 oF) untuk memisahkan sulfur
dalam gasolin dan senyawa hidrokarbon aromatik dari minyak-
minyak bakar. Untuk memperbaiki warna sebaiknya digunakan asam
dengan konsentrasi 93 %, tetapi bila kandungan sulfurnya rendah
akan lebih menguntungkan bila menggunakan asam dengan
konsentrasi 85 %. Asam lemah juga berguna untuk memisahkan
senyawa-senyawa dengan basis nitrogen, dan untuk memperbaiki
tanpa memisahkan senyawa-senyawa tak jenuh.
2. Jumlah dosis asam
Jumlah (dosis) asam yang banyak akan menghasilkan warna yang
tidak baik dan akan menghilangkan senyawa-senyawa aromatik dan
hidrokarbon tak jenuh. Apabila asam dipakai dalam jumlah atau dosis
yang demikian besar pada minyak pelumas akan menyebabkan
kehilangan warna karena terbakar.
Dosis asam yang biasa digunakan adalah sebagai berikut :
a. Untuk gasolin alam, 2 lb/bbl
b. Untuk memisahkan sulfur dalam straight gasoline, 5 lb/bbl
c. Untuk distilat hasil distilasi bertekanan yang mengandung sulfur
yang tinggi dan minyak-minyak hasil dari minyak mentah basis
naftenik, 8 lb/bbl.
d. Untuk memisahkan kandungan sulfur yang tinggi dalam minyak-
minyak pelarut (solvent) , 0 – 5 lb/bbl.
e. Untuk pengolahan kerosin yang berasal dari minyak mentah basis
naftenik, 75 lb/bbl.
f. Untuk pengolahan minyak pelumas, 0 – 60 lb/bbl.
3. Suhu pengolahan
Suhu yang biasa dipakai pada berbagai operasi pengolahan adalah
sebagai berikut :
a. Untuk bensin ringan , 70 – 90 oF. Apabila dosis asam digunakan
dalam jumlah besar maka lebih baik dilakukan pada suhu yang
lebih rendah lagi.
89
b. Untuk bensin rengkahan (cracked gasoline) , 60 – 90 oF. Apabila
dilakukan pengolahan minyak berat maka suhu yang diizinkan
adalah 25 – 30 oF, meskipun suhu 40 - 50 oF lebih ekonomis.
c. Untuk minyak-minyak pelumas (lube oil), 110 – 180 oF.
d. Untuk minyak-minyak silinder (cylinder oil), 130 – 170 oF dan 150
– 180 oF, apabila pengolahannya dilakukan sebelum pengambilan
lilin (dewaxing process).
4. Waktu kontak
Faktor yang dipertimbangkan dalam menentukan waktu kontak
adalah :
a. Kontak yang lama antara asam dan minyak akan menghasilkan
warna yang tidak baik dan kurang stabil.
b. Kontak yang sangat singkat dapat mencegah pendayagunaan
asam yang tidak sempurna.
Untuk pengolahan bensin straight run gasoline maupun cracked
gasoline maka waktu kontak dengan asam tidak lebih dari satu menit
dalam sistem yang sinambung. Untuk distilat ringan maka waktu
kontak dengan asam yang memakai pengadukan udara adalah 15 -
40 menit. Kerosin memerlukan waktu kontak dengan asam adalah
30 – 40 menit, sedangkan minyak pelumas memerlukan waktu
kontak 90 menit.
7.3.2. Pengolahan dengan Sweetening
Proses pengolahan dengan cara sweetening adalah proses untuk
memisahkan atau untuk merubah merkaptan, hidrogen sulfida dan
sulfur elementer yang terdapat dalam distilat-distilat ringan. Adanya
merkaptan memberikan bau yang busuk dan menunjukkan penurunan
angka oktan dengan mereduksi kerentanan terhadap TEL (tetra ethyl
lead) sebagai senyawa pengungkit oktan. Sulfur elementer yang
terdapat dalam merkaptan akan menyebabkan korosi.
Ada tiga cara untuk mencapai sweetening yaitu :
1. Proses oksidasi untuk merubah merkaptan menjadi disulfida
2. Proses yang memisahkan merkaptan
90
3. Proses yang menghancurkan dan merubah senyawa-senyawa sulfur
lain yang menyertai merkaptan, hidrogen sulfida, dan sulfur bebas.
1. Proses Oksidasi
Proses oksidasi adalah proses untuk merubah merkaptan
menjadi senyawa-senyawa disulfida yang berbau besi sedikit. Prosesnya
meliputi proses tembaga khlorida, proses hipokhlorit, dan proses timbal
sulfida. Sejak diketahui senyawa disulfida merusak kerentanan timbal
dalam gasolin (TEL), dan keperluan untuk menurunkan merkaptan
dengan proses sweetening dipertanyakan, maka proses tersebut lambat
laun ditinggalkan.
Adanya katalis atau inhibitor tipe para-penilen-diamin yang
terdapat di udara dapat merubah merkaptan dalam gasolin yang dicuci
dengan larutan kaustik selama beberapa hari menjadi disulfida maka
proses ini dipakai terus karena lebih murah, dan disebut sebagai proses
Inhibitor Sweetening. Sejumlah kecil logam seperti timbal, bismut,
talium, dan sebagainya terdapat dalam larutan kaustik yang dipakai
dalam proses inhibitor akan mempercepat reaksi sweetening dan
membantu dalam mereduksi peroksida atau mengurangi pembentukan
getah minyak (gum).
2. Proses Pelarutan Merkaptan
Proses–proses pelarutan merkaptan meliputi proses pencucian
soda, proses pelarutan shell (Shell Solutizer), proses Atlantic Unisol,
proses Pure Oil Mercapsol, dan proses Tannin Solutizer. Semua proses-
proses tersebut kecuali proses pencucian soda menggunakan promotor
pelarut seperti garam-garam dari asam iso butirat yang terikut dalam
soda kostik.
91
LEMBAR EVALUASI Jurusan PRE-TEST Teknik Kimia
A. Selesaikan soal-soal di bawah ini dengan jelas dan singkat !
1. Jelaskan proses-proses dasar pengolahan minyak mentah menjadi
produknya !
2. Jelaskan 3 macam proses utama tentang pemurnian produk dari
senyawa-senyawa pengotornya !
3. Buat diagram alir sederhana salah satu proses pengolahan
minyak mentah menjadi produk !
B. Pilihlah salah satu jawaban dari soal-soal di bawah ini menurut anda paling benar !
1. Yang membedakan proses pengolahan minyak mentah menjadi
produknya antara satu kilang dengan kilang yang lain adalah :
a. Komposisi hidrokarbonnya c. Jenis minyak yang diolah
b. Sumber daya manusianya d. Kekayaan alamnya
2. Salah satu proses pengolahan dasar minyak mentah menjadi
produknya secara fisik adalah :
a. Distilasi atmosfir c. Perengkahan termis
b. Polimerisasi d. Alkilasi.
3. Salah satu produk kilang yang sering dipergunakan untuk bahan
bakar industri dan rumah tangga adalah :
a. Kerosin c. Bensin
b. LPG d. LNG
4. Suatu proses untuk mengubah suatu fraksi tertentu menjadi
produk- produk lain yang mempunyai harga yang lebih tinggi
yang terjadi secara kimiawi dinamakan :
a. Proses perengkahan c. Isomerisasi
b. Polimerisasi d. Transforming .
5. Proses pengabungan beberapa molekul kecil menjadi suatu
molekul yang lebih besar dinamakan :
a. Isomerisasi c. Polimerisasi
b. Cracking d. Reforming
6. Suatu proses perubahan molekul hidrokarbon yang panjang dan
lurus dipotong-potong menjadi beberapa rantai yang lebih pendek
dinamakan :
92
a. Isomerisasi c. Alkilasi
b. Cracking d. Reforming
7. Suatu proses perubahan senyawa hidrokarbon lain menjadi
aromatik sehingga diperoleh bensin dengan bilangna oktan yang
tinggi dinamakan :
a. Reforming c. Cracking
b. Isomerisasi d. Alkilasi
8. Senyawa kimia yang sering digunakan untuk melarutkan senyawa
pengotor dalam minyak bumi adalah :
a. H2SO4 c. Merkaptan
b. Sulfur oksida d. A i r
9. Proses untuk merubah merkaptan yang ada di dalam mogas
menjadi senyawa disulfida dinamakan :
a. Treating c. Transforming
b. Dewaxing d. Sweetening
10. Jenis produk BBM yang dipergunakan untuk bahan bakar motor
adalah :
a. Kerosin c. L N G
b. Gasolin d. Nafta
93
LEMBAR EVALUASI Jurusan POST-TEST Teknik Kimia
Berilah tanda huruf B apabila pernyataan di bawah ini benar dan berilah tanda huruf S bila salah !
1. Perbedaan proses pengolahan minyak bumi antara satu kilang dengan kilang lainnya disebabkan karena perbedaan jenis dan sumber minyak.
………
2. Produk kilang yang sering dipergunakan untuk pembuatan minyak gemuk adalah ter ………
3. Produk kilang yang sering dipergunakan sebagai bahan bakar motor adalah kerosin ………
4. Proses distilasi dalam kilang minyak berfungsi memisahkan campuran yang terdapat dalam minyak mentah menjadi komponen-komponen atau fraksinya
………
5. Terjadinya suatu perubahan susunan molekul hidrokarbon disebabkan adanya proses Cracking ……….
6. Untuk mengubah suatu senyawa hidrokarbon lain menjadi aromatik sehingga bensin yang diperoleh memiliki angka oktan tinggi diperlukan proses Reforming
……….
7. Pengolahan sweetening dimaksudkan untuk memisahkan merkaptan dalam distilat ……….
8. Penggabungan beberapa molekul kecil menjadi suatu molekul yang lebih besar dinamakan Isomerisasi
……….
9. Pemotongan rantai lurus dan panjang menjadi rantai pendek dengan bantuan katalis dinamakan Thermal Cracking
……….
10. Proses alkilasi dan polimerisasi menggunakan produk-produk yang sudah distabilkan seperti alkilat dan poli gasolin.
……….
94
DAFTAR PUSTAKA Jurusan Teknik Kimia
1. Bland W.F. and Davidson, R.L., 1987. Petroleum Processing Handbook. Mc-Graw Hill Book Co. New York.
2. Maxwell, J.B., 1980. Data Book on Hydrocarbon : Application to Process Engineering,” The ESSO Sries, D.Van Nostrand Company. New York.
3. Nelson, W.L., 1985. Petroleum Refinery Engineering. 4th ed. Mc Graw Hill Book Co. Singapore.
95
KEGIATAN BELAJAR VIII Jurusan
Teknik Kimia
PROSES PERENGKAHAN
Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) adalah :
Memahami proses perengkahan sebagai proses lanjutan dalam
pengolahan
minyak bumi.
Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) adalah :
1. Mahasiswa mampu membuat mekanisme reaksi perengkahan termis
dan dapat menuliskan reasi yang terjadi.
2. Mahasiswa mampu membuat diagram alir sederhana berdasarkan
uraian proses dari perengkahan termis.
3. Mahasiswa mampu menjelaskan uraian proses pada perengkahan
katalis.
4. Mahasiswa mampu menjelaskan peranan katalis pada perengkahan
dengan katalisator.
5. Mahasiswa mampu menjelaskan mekanisme proses pada
perengkahan dengan menggunakan hidrogen.
6. Mahasiswa mampu mengindentifikasi gas-gas ringan hasil
perengkahan hidro untuk komponen gasoline.
96
KEGIATAN BELAJAR VIII Jurusan
Teknik Kimia
Lembar Informasi VIII : Proses Perengkahan
8.1 Perengkahan Termis
Perengkahan termis adalah salah satu proses perengkahan
sekunder pada salah satu kilang minyak bumi dimana fraksi berat
minyak didekomposisi secara termis pada tekanan tinggi dengan
menggunakan panas pada suhu 450 – 550 oF. Proses perengkahan
termis merupakan suatu proses pemecahan molekul-molekul
hidrokarbon besar atau hidrokarbon rantai lurus dan panjang menjadi
molekul-molekul kecil yang mempunyai titik didih rendah. Proses
perengkahan termis dirancang untuk menaikkan yield gasoline yang
diperoleh dari minyak, baik secara langsung melalui produksi komponen
termis gasoline yang berasal dari minyak berat, atau secara tidak
langsung melalui produksi olefin ringan yang cocok untuk umpan
polimerisasi. Proses perengkahan termis dapat diklasifikasikan dalam
keadaan fisik yaitu fasa campuran, fasa cairan dan fasa uap, dimana
mekanisme perengkahan berlansung dalam fasa tersebut.
Reaksi perengkahan termis dapat berlangsung dalam fasa uap
atau campuran tergantung pada sifat dasar campuran minyak dan
kondisi operasinya yaitu suhu dan tekanan.
Keuntungan proses perengkahan dengan fasa uap adalah :
1. Minyak motor mempunyai kualitas anti ketukan tinggi karena banyak
mengandung olefin
2. Ongkos instalasi relatif lebih murah
3. Dapat mengurangi tekanan sehingga menjamin keselamatan
4. Cocok untuk distilat yang mempunyai jarak didih rendah yang tak
dapat direngkah secara ekonomis melalui fasa cairan
Keuntungan proses perengkahan dalam fasa cairan adalah :
1. Produksi gas lebih sedikit
2. Pengolahan lanjutan produk gasolin lebih mudah karena banyak
mengandung parafin
3. Pemakaian bahan bakar relatif lebih rendah
97
Perengkahan temis pada masa sekarang tidak lazim lagi dipakai
karena memerlukan energi yang tinggi, dimana pada awalnya proses ini
dilakukan hanya untuk memenuhi kebutuhan mogas (motor gasoline)
dan fuel oil.
8.1.1 Mekanisme Reaksi Perengkahan Termis
Perengkahan adalah suatu fenomena dimana minyak dengan
molekul besar dipecah menjadi molekul-molekul kecil yang mempunyai
titik didih rendah. Pada waktu yang bersamaan beberapa dari molekul-
molekul tersebut yang bersifat reaktif bergabung satu sama lain
membentuk molekul yang jauh lebih besar dari molekul asalnya.
Molekul-molekul yang lebih stabil keluar dari sistem sebagai bensin
rengkahan, dan reaktif berpolimerisasi membentuk minyak bakar
rengkahan (cracked fuel oil) dan juga kokas. Meskipun gasoline adalah
produk akhir yang utama dari unit rengkahan, namun diproduksi juga
minyak-minyak yang mempunyai jarak didih antara minyak bakar dan
gasoline yang disebut Recycle Stock. Recycle stock ini dapat ditahan
dalam sistem perengkahan sampai mereka dipecah dengan cara
mendaur-ulangnya secara terus menerus atau dengan sistem operasi
batch pada tekanan tinggi.
Apabila tekanan operasi relatif rendah dimana uap murni
dihasilkan pada suhu perengkahannya maka proses digolongkan
sebagai proses fasa uap. Proses fasa uap tidak akan berhasil kecuali
kalau sudah terbentuk uap yang bebas dari cairannya, sebab kokas
banyak menempel/menumpuk dalam pipa (tube heater). Fasa campuran
dapat berlangsung pada tekanan tinggi dan suhu perengkahan yang
rendah.
Secara umum ada 2 tipe reaksi yang terjadi yaitu :
1. Reaksi primer, dimana terjadi peruraian molekul besar menjadi
molekul kecil
2. Reaksi sekunder, dimana produk-produk reaktif berpolimerisasi
membentuk senyawa-senyawa dengan molekul yang perlahan-lahan
membesar. Selanjutnya pada waktu yang bersamaan hasil
polimerisasi tersebut terurai lagi menjadi molekul-molekul kecil.
98
Langkah-langkah reaksi dan produk yang dihasilkan adalah :
Umpan butana-butilena (BB) yang berasal dari berbagai operasi
perengkahan adalah suatu campuran isobutilena, butilena-1, butilena-2,
isobutana dan normal butana dengan sedikit butadiena. Semua olefin-
olefin ini masuk ke dalam reaksi akan menghasilkan alkilat. Alkilat
tersebut esensinya merupakan campuran 2,2,4 trimetil pentana ;
2,2,3 trimetil pentana dan 2,3,4 trimetil pentana.
Diagram alir sederhana proses alkilasi asam sulfat dapat dilihat pada
Gambar 9.1.
Reactor C3 C4 Alkilat Refrigerasi Soda Umpan BB Pencuci
Chiller Asam Bekas Acid Separator Asam
118
Segar Recycle Isobutana Alkilat Soda Bekas Deisopropanizer Berat Deiso Butanizer Debutanizer Rerun CoulumGambar 9.1 Diagram Alir Proses Alkilasi Asam Sulfat
Secara garis besar unit alkilasi tersebut terdiri dari 3 bagian, yaitu :
1. Bagian Reaktor dan Treating
2. Bagian Pendinginan
3. Bagian Fraksionasi
Umpan masuk reaktor adalah fraksi isobutana yang
konsentrasinya tinggi dengan kemurnian 85 – 90 % (berat), dan stok
olefin yang biasanya campuran fraksi BB dari berbagai hasil operasi
perengkahan dan reforming. Kedua jenis umpan tersebut bila diperlukan
dipanaskan dengan larutan soda untuk memisahkan H2S dan merkaptan
yang terdapat dalam umpan. Kadar soda dalam larutan dicuci.
Pencucian soda (soda settler) dijaga 5 – 6 oBe atau 2 % NaOH. Untuk
menekan terjadinya reaksi samping, terutama reaksi polimerisasi, maka
dipakai umpan isobutana dalam jumlah yang besar, sekitar 4 – 5 kali
jumlah olefin. Di dalam reaktor terjadi daur-ulang antara isobutana dan
asam sulfat jenuh dengan isobutana yang akan menaikkan nisbah
isobutana/olefin di dalam reaktor menjadi 400 – 500.
Jika menggunakan asam sulfat sebagai katalis, maka reaksi harus terjadi
pada suhu rendah untuk menekan reaksi berkelanjutan atau
polimerisasi. Suhu reaktor biasanya dijaga sekitar 7 oC atau 45 oF,
dimana suhu operasi beragam antara 0 – 20 oC atau 32 – 68 oF. Operasi
pada suhu di bawah 0 oC tidak menarik karena dapat menaikkan
viskositas emulsi campuran asam/hidrokarbon dan memberi
kemungkinan terjadinya pembekuan asam sehingga menyulitkan dalam
operasinya. Sebaliknya suhu di atas 20 oC juga tidak menarik karena
sangat cenderung mempercepat reaksi polimerisasi yang akan
menyebabkan kenaikan konsumsi asam dan menurunkan yield alkilat.
Tekanan operasi tidak begitu berpengaruh terhadap efisiensi alkilasi.
119
Tekanan sistem harus tinggi untuk menjaga hidrokarbon berada dalam
fasa cairan dan perbedaan hidraulik cukup untuk mengatur fluida
mengalir dalam sistem reaktor. Untuk maksud tersebut biasanya reaktor
beroperasi pada tekanan sekitar 7 kg/cm2.
Katalis asam sulfat dengan konsentrasi 98 % (berat) dimasukkan
secara terus menerus atau dengan cara injeksi asam dari belakang.
Nisbah asam dan hidrokarbon di dalam reaktor adalah 1 : 1.
Penambahan asam segar ke dalam reaktor dilakukan apabila
konsentrasinya kurang dari 88 % (berat). Kualitas alkilat, yield alkilat
dan umur katalis asam merupakan fungsi daripada komposisi umpan
masuk dan kondisi operasi dalam reaktor.
Tabel 9.1 memperlihatkan beberapa data yield yang diperoleh apabila
alkilasi isobutana dilaksanakan dengan berbagai olefin yang berbeda.
Yield tersebut secara luas dipengaruhi oleh kondisi operasi, tetapi
mudah terlihat bahwa perbedaan yang sangat besar dalam yield alkilat
terjadi karena menggunakan umpan olefin yang berbeda. Umur katalis
dipertimbangkan dipengaruhi oleh umpan olefin. Berbagai umur katalis
yang dapat diharapkan terlihat pada Tabel 9.1. Pengaruh umpan
olefin terhadap kualitas alkilat dapat dilihat pada Tabel 9.2. Harga-
harga hanya diberikan untuk propilena, butilena dan amilena saja,
karena produk yang diperoleh dari alkilasi polimer butilena adalah sama
dengan yang diperoleh langsung dari butilena.
Tabel 9.1 Umur Katalis untuk Berbagai Umpan Olefin
O l e f i nUmur Asam (bbl alkilat/bbl asam)
Tinggi Rendah Rata-RataB u t i l e n a A m i l e n a P r o p i l e n a Polimer Butilen selektifPolimer Butilen tak selektif
30 16 9 22 15
10 5 5 10 1,5
18 9 7 16 6
Tabel 9.2 Kualitas Berbagai Alkilat
Umpan Olefin
Kinerja Alkilat F-3 Kinerja Alkilat F-4Renda
hTinggi Tipikal Renda
hTinggi Tipikal
Propilen 110,5 120,2 113,3 128,8 142,8 135,2
120
aButilenaAmilena
115,8113,3
128,8122,2
122,2118,5
136,3132,9
158,4145,1
146,6138,4
Proses lain yang juga merupakan modifikasi proses alkilasi asam
sulfat adalah alkilasi keluaran refrigerasi (Effluent Refrigeration
Alkylation) dimana dijaga nisbah umpan yang tinggi antara isobutana
dan olefin-olefin seperti propilena, butilena dan amilena untuk
mendapatkan alkilat yang lebih banyak untuk digunakan sebagai
komponen avgas dan bahan bakar motor. Proses ini dikembangkan oleh
Stratford Engineering Corp. Keluaran reaktor dipakai sebagai refrigeran
untuk mengendalikan suhu reaktor (45 – 50 oF) dan pada waktu yang
sama memisahkan isobutana sebagai daur ulang.
9.2.2 Alkilasi Asam Fluorida
Alkilasi menggunakan asam fluorida sebagai katalis telah
dijumpai dalam 2 kelompok operasi pengilangan minyak.
Pemakaian pertama adalah dalam pembuatan komponen dasar untuk
deterjen sintetis. Komponen ini diperoleh dari alkilasi benzena dengan
olefin yang sesuai, seperti propilena tetramer, olefin yang diturunkan
dari perengkahan lilin, dan lain-lain. Alkilasi ini banyak dijumpai dalam
bidang petrokimia.
Pemakaian kedua adalah dalam pembuatan komponen blending untuk
avgas yang berkualitas tinggi melalui alkilasi isobutana dengan
propilena, butilena dan pentilena (amilena).
Proses alkilasi asam fluorida untuk pembuatan komponen dasar
avgas ini telah dikembangkan oleh Phillips Petroleum Company dan oleh
UOP Company. Operasi proses ini sangat sama dengan proses alkilasi
asam sulfat. Perbedaannya yang sangat penting adalah terletak pada
pengolahan asam bekas yang siap dan terus menerus dapat
diregenerasi sehingga konsumsi asam fluorida sangat sedikit.
Regenerasi asam bekas ini dipengaruhi oleh cara distilasi yang
sederhana, dimana asam dapat dipisahkan dari campuran azeotrop H2O-
HF dan polimer yang terbentuk dalam proses alkilasi. Titik didih HF pada
tekanan 1 atm adalah 19,4 oC dan berat jenisnya 0,988. Tanpa proses
121
regenerasi, baik air maupun polimer akan terakumulasi di dalam asam
dan akan berpengaruh buruk terhadap yield dan kualitas produk. Asam
yang sudah diregenerasi didaur ulang ke dalam reaktor.
Pada alkilasi isobutana dengan butilena, proses alkilasi HF
memproduksi suatu alkilat yang mengandung 2,2,4 trimetil pentana
yang prosentasenya lebih besar daripada proses alkilasi asam sulfat.
Angka oktan alkilat yang dihasilkan sangat tergatung pada jenis olefin
sebagai berikut :
i-C4H10 + i-C4H8 ───→ Iso oktana (ON = 92 – 94)
i-C4H10 + i-C5H10 ───→ Iso nonana (ON = 90 – 92)
i-C4H10 + i-C3H6 ───→ Iso heptana (ON = 89 – 91)
9.2.3 Alkilasi Asam Posfat
Alkilasi menggunakan katalis asam posfat dimaksudkan untuk
memproduksi isopropil benzena atau kumen dengan mereaksikan
propilena dengan benzena. Katalis asam posfat berbentuk padatan
dapat mengandung campuran kieselguhr, tepung, magnesia, alumina,
seng khlorida, seng oksida dan lain-lain yang dikalsinasi pada suhu 180
– 250 oC. Nisbah benzena dan propilena dijaga pada 6/1 atau lebih
besar, dan yield yang diperoleh sekitar 96 % (v) kumen dan 4 % (v)
adalah alkilat aromatik berat.
9.3 Alkilasi Termis
Alkilasi termis adalah alkilasi yang mengolah etilena yang diikuti
oleh propilena, butena dan isobutilena dengan bantuan panas. Kondisi
operasi proses ini tinggi, suhu sekitar 950 oF dan tekanan sekitar 3000 –
5000 psia. Umpan olefin yang diperkaya seperti tersebut di atas dapat
diproduksi dari proses dekomposisi hidrokarbon yang beroperasi pada
suhu 1200 – 1425 oF dan tekanan 1 atm. Kondisi demikian sangat
memungkinkan untuk pembentukan etilena. Etilena diserap di dalam
isobutana untuk dimasukkan ke unit alkilasi. Dapur alkilasi mengolah
aliran daur ulang isobutana dan cairan yang terdiri dari campuran
etilena dan isobutana yang dimasukkan ke dalam dapur melalui zona
perendaman. Sedikit ter atau material yang mempunyai titik didih di
122
atas gasolin dapat dihasilkan karena konsentrasi etilennya rendah dalam
zona reaksi. Diperlukan waktu 2 – 7 detik untuk mencapai suhu 950 oF,
tergantung pada jumlah hidrokarbon yang diolah dan jumlah isobutilena
yang didaur ulang. Diagram alir proses dapat dilihat pada Gambar 9.2.
Alkilasi khusus untuk membuat neoheksana telah dikembangkan
oleh Phillips petrleum Co. Alkilasi ini menggunakan etilena dan
isobutana sebagai reaktan untuk membuat neoheksana. Namun proses
ini sudah tidak dipakai lagi semenjak Perang Dunia II. Proses ini tidak
terbatas hanya untuk membuat neoheksana saja.
Campuran etana dan propana direngkah pada suhu sekitar 1400 oF dan tekanan 6 – 8 psig untuk pembentukan propilena yang optimum.
Gas-gas yang terbentuk dibebaskan dari material yang lebih besar dari
C2 melalui scrubber, lalu diikuti dengan kompresi dan pendinginan.
Etilena kemudian diserap oleh cairan isobutana pada suhu -30 oF,
sedangkan gas hidrogen dan metana dipisahkan dari sistem. Campuran
etilena dan isobutana dikompresi sampai menjadi 4000 – 5000 psig
dan ditambahkan isobutana pada dapur alkilasi melalui preheater pada
suhu 950 oF. Nisbah isobutana dan etilena dijaga pada 9/1 atau lebih
pada zona reaksi. Yield dikirim ke menara depropanizer berupa cairan
pada bagian bawah yang menghabiskan 70 % (berat) etana, propana
dan isobutana yang mengandung kira-kira 30 – 40 % neoheksana.
Neoheksana dikarakterisasi sebagai bahan campuran avgas dengan
sifat-sifat yang sempurna dan sangat mudah menerima TEL. Senyawa ini
mempunyai RVP 9,5 psi ; titik didih 121 oF dan angka oktan 95.
H2 & CH4
Umpan i C4 Segar i C4 Gas + Etilen i C4 & C2H4 Compressor Gasoline
Etana/Propana Pompa
123
Campuran Umpan etana propana butana
Recycle i C4 Dapur AlkilasiGasoline
NeoheksanaGambar 9.2 Diagram Alir Alkilasi Termis
9.4 Proses Polimerisasi
9.4.1 Polimerisasi Termis
Meskipun tidak seefektif polimerisasi katalis, polimerisasi termis
telah banyak dipakai pada beberapa kilang minyak dan secara khusus
dapat memberdayakan gas-gas jenuh yang tak dapat dipolimerisasi
langsung dengan katalis. Proses polimerisasi termis terdiri dari
perengkahan fasa uap senyawa propana dan butana diikuti dengan
memperpanjang waktu reaksi polimerisasi pada suhu 950 – 1100 oF,
selanjutnya diikuti dengan reaksi-reaksi dekomposisi, depolimerisasi dan
sebagainya. Reaksi perengkahan mula-mula sangat endotermis, tetapi
reaksi pada zona polimerisasi adalah eksotermis.
Propana sangat jarang dipakai sebagai umpan karena harus
dilakukan pada suhu dan tekanan tinggi meskipun gas ini biasa terikut
dalam aliran daur ulang. Data kecepatan reaksi sangat langka, tetapi
dapat dihitung berdasarkan Persamaan 20-12 Nelson sebagai berikut :
K2 1 x ---- = ----- ----------- P t P a (1 – x)
Dimana :K2 = tetapan kecepatan reaksi t = waktu, menit P = tekanan, psix = fraksi olefin yang bereaksi selama waktu t menita = fraksi olefin yang terkandung dalam umpan
Polimerisasi termis mengubah C4 dan gas-gas kilang yang lebih ringan
menjadi produk-produk cair hasil kondensasi. Proses ini dapat dipakai
terutama untuk mengolah bensin alam (natural gasoline) yang
mengandung propena dan butena yang berlimpah ruah. Olefin-olefin
tersebut diperoleh dengan cara dekomposisi termis dan polimerisasi
124
dengan panas dan bertekanan. Umpan cair dengan tekanan 1200 – 2000
psig dipompakan ke dalam dapur dan dipanaskan menjadi 975 – 1100 oF. Keluaran dari dapur didinginkan dan distabilisasi, polimer gasolin
dipisahkan dengan cara fraksionasi. Gas yang keluar dari stabilizer
dikembalikan ke pemisah uap untuk dipisahkan C3 dan C4 sebagai daur
ulang. Diagram alir proses ini secara sederhana dapat dilihat pada
Gambar 9.3.
Recycle Gas Poligasoline Ringan Poligasoline Berat
Umpan Olefin Fractionator
Dapur Polimerisasi Quench Stabilizer Polimer Berat
Gambar 9.3 Diagram Alir Proses Polimerisasi Termis Proses Kellog
Umpan olefin sebelum masuk ke dapur polimerisasi biasanya
dipersiapkan lebih dahulu melalui pemurnian (feed preparation). Hal ini
dilakukan mengingat gas-gas tersebut mungkin mengandung sulfur atau
asam sulfida, mempunyai tekanan rendah, konsentrasinya kurang atau
tidak stabil.
9.4.2 Polimerisasi Katalis
Polimerisasi ini adalah proses sinambung dimana gas-gas olefin
dikonversi dengan katalis menjadi produk-produk cair hasil kondensasi.
Proses polmerisasi katalis dapat dibagi menjadi :
1 Polimerisasi tak selektif.
2. Polimerisasi selektif.
125
Polimerisasi tak Selektif adalah polimerisasi campuran propilena-
propilena dan butilena-butilena, sedangkan polimerisasi antara
propilena-propilena saja atau antara butilena-butilena saja disebut
Polimerisasi Selektif.
Gasolin yang dihasilkan sebagai hasil reaksi adalah 2,2,4 trimetil
pentana atau kodimer yang mempunyai angka oktan tinggi. Kodimer
bila dihidrogenasi dapat menjadi isooktan.
Katalis yang digunakan pada polimerisasi katalis adalah asam
sulfat dan asam posfat dalam berbagai bentuk. Demikian juga silika
alumina, aluminium khlorida, boron trifluorida dan bauksit aktif telah
banyak digunakan sebagai katalis polimerisasi.
Polimerisasi tak Selektif
Polimerisasi tak selektif adalah suatu proses polimerisasi yang
terjadi pada suhu dan tekanan tinggi dengan umpan berupa campuran
hidrokarbon C3 dan C4 menggunakan katalis asam posfat.
Ada tiga modifikasi penggunaan asam posfat sebagai katalis yang
banyak dipakai, adalah :
1. Kuarsa yang dibasahi dengan larutan asam
2. Pelet yang diresapi asam (asam posfat padat) yang diisikan di dalam
chamber
3. Katalis padat berbentuk pelet yang dimuat dalam tube yang dikelilingi
oleh air pendingin di dalam reaktor.
Reaktor polimerisasi ini dijaga pada suhu 190 – 230 oC dan
tekanan sekitar 500 psia. Sebagai tambahan, tembaga piro posfat juga
digunakan secara luas sebagai katalis menghasilkan produk yang
hampir sama dengan asam posfat dengan suhu reaksi yang lebih
rendah.
1. Polimerisasi UOP
Polimerisasi katalis proses UOP adalah proses polimerisasi tak
selektif menggunakan katalis asam posfat yang dijenuhkan di dalam
kieselguhr dan berbentuk pelet. Katalis ditempatkan di dalam tube,
126
sedangkan air pendingin berada di dalam shell. Diagram alir sederhana
dari proses UOP ini dapat dilihat pada Gambar 9.4.
Proses polimerisasi UOP terdiri dari 3 seksi pengolahan yaitu :
a. Seksi pembersihan/pemurnian umpan.
Pada seksi ini kotoran yang terdapat dalam umpan dipisahkan
dengan larutan soda dan air karena merupakan racun bagi katalis.
Kotoran utama yang harus dipisahkan adalah senyawa-senyawa
nitrogen asam ataupun basa, lalu senyawa-senyawa belerang dalam
bentuk gas/larutan H2S maupun merkaptan. Senyawa nitrogen yang
bersifat asam (HCN, HOCN dan sebagainya) bila dibiarkan dalam
sistem akan berubah menjadi amoniak dan kemudian amonium
posfat yang akan merusak daya rangsang katalisator (menurunkan
aktifitas katalis) menurut reaksi berikut :
RCN + 2 H2O ───→ RCOOH + NH3
3 NH3 + H3PO4 ───→ (NH4)3PO4
Senyawa nitrogen asam ini dapat dihilangkan dengan larutan soda,
sedangkan senyawa nitrogen basa (NH3 dan amina-amina) dapat
dihilangkan dengan mencucinya menggunakan air.
Senyawa-senyawa sulfur (H2S dan merkaptan-merkaptan) bila tidak
dibuang akan berubah menjadi senyawa-senyawa yang sulit
dihilangkan dari polimer gasolin dan akan menyebabkan turunnya
angka oktan. Senyawa-senyawa sulfur ini bersifat asam dan dapat
dihilangkan dengan larutan soda.
b. Seksi reaktor.
Umpan hidrokarbon (campuran propilena/butilena) yang sudah
dibersihkan dan dipanaskan secukupnya direaksikan dalam reaktor.
Tipe reaktor UOP ada 2 macam, yaitu tipe shell & tube heat
exchanger dan chamber. Reaksi polimerisasi adalah reaksi
eksotermis sehingga diperlukan air untuk menyerap panas yang
terjadi dan juga berfungsi sebagai pengatur suhu reaktor yang
dikendalikan oleh tekanan kukus (steam) dari steam drum.
Variabel proses yang mempengaruhi reaksi di dalam reaktor adalah
suhu sekitar 430 oF, tekanan operasi 1000 – 1100 psig, kadar olefin di
dalam umpan 35 – 45 % dan kecepatan aliran olefin pada permukaan
127
katalis (space velocity) dirancang 0,28 galon umpan/jam per lb
katalis.
Propana Butana Pencucian Air
Pencucian Soda
Umpan C3/C4
Polimer Reactor Depropanizer Debutanizer
Gambar 9.4 Diagram Alir Polimerisasi tak Selektif Proses UOP
c. Seksi pemisahan hasil-hasil reaksi.
Campuran hasil reaksi yang keluar dari dasar reaktor didinginkan dan
tekanannya diturunkan menjadi 300 psig sebelum masuk ke seksi
pemisahan. Campuran hasil reaksi pertama kali dimasukkan ke
dalam menara depropanizer untuk memisahkan propana dan gas-gas
lain yang lebih ringan. Senyawa yang lebih berat dari propana akan
keluar dari dasar menara dan selanjutnya dikirim ke menara
butanizer untuk memisahkan fraksi butana yang lebih ringan. Fraksi
yang lebih berat dari butana adalah polimer gasolin dengan RVP 8 psi
dan FBP 400 – 420 oF.
Polimerisasi Selektif
Polimerisasi selektif adalah proses polimerisasi yang
menggunakan umpan hanya fraksi C4 saja atau fraksi C3 saja yang
berlangsung pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan
polimerisasi tak selektif.
128
9.5 Proses Isomerisasi
Dewasa ini penggunaan proses isomerisasi dalam kilang minyak
bumi dimaksudkan untuk menyediakan tambahan umpan untuk alkilasi
atau fraksi dengan angka oktan tinggi untuk blending gasolin. Proses
isomerisasi adalah proses dimana parafin rantai lurus dikonversi menjadi
senyawa-senyawa rantai cabang secara sinambung dengan
menggunakan katalis.Aluminium khlorida adalah katalis yang tidak
dapat diregenerasi dipakai dengan berbagai atau logam lain adalah
katalis padat yang dapat diregenerasi berada dalam unggun tetap.
Kondisi operasi beragam tergantung pada prosesnya sendiri dan umpan
masuk, yaitu 100 – 950 oF dan tekanan 150 – 1000 psig.
Perkembangan proses isomerisasi dalam dunia industri
berlangsung sangat lambat. Hal ini disebabkan karena tingginya biaya
penanganan katalis yang korosif dan biaya pemisahan isomer-isomer
hidrokarbon yang mengandung 5 atau lebih atom karbon. Namun
karena adanya peningkatan kebutuhan terhadap bahan bakar yang
mempunyai angka oktan tinggi, maka proses isomerisasi ini terus
dikembangkan.
Macam-macam proses isomerisasi adalah :
1. Isomerisasi dengan katalis aluminium khlorida.
2. Isomerisasi dengan katalis logam mulia.
9.5.1 Isomerisasi dengan Katalis Aluminium Khlorida
Proses yang biasa dilakukan adalah isomerisasi butana menjadi
isobutana, pentana menjadi isopentana, nafta atau fraksi n-heksana
menjadi isoheksana.
Pada proses-proses tersebut aluminium khlorida digunakan dalam
beberapa cara yaitu :
a. Bersama dengan asam khlorida anhidrat membentuk slurry atau
cairan kompleks.
b. Berada dalam butiran alumina atau bauksit.
c. Dilarutkan dalam PbCl3 cair.
129
Katalis aluminium khlorida adalah katalis yang tidak dapat diregenerasi,
tetapi dapat diperoleh kembali dalam sistem cairan. Salah satu proses
isomerisasi dengan katalis aluminium khlorida dapat dilihat pada
Gambar 9.5.
Make-up HCl Make-up H2
Recycle Gas Vent
Acid Stripper
Umpan Separator Iso Segar Parafin Catalyst Recovery AlCl3
Recycle n-Parafin Super Fractionator
Sludge
Gambar 9.5 Diagram Allir Proses Isomerisasi Aluminium Khlorida
Kondisi operasi 240 – 250 oF, tekanan 200 – 300 psig dan space
velocity adalah 1 – 2 /jam. Waktu tinggal di dalam reaktor adalah 10 – 40
menit, sehingga dicapai konversi 50 % untuk butana, 55 – 60 % untuk
pentana.
9.5.2 Isomerisasi dengan Katalis Logam Mulia
Katalis yang digunakan adalah platina atau logam-logam lain
berada dalam unggun tetap dan dapat diregenerasi. Kondisi operasi
bervariasi tergantung pada proses dan umpan yang dipakai, yaitu suhu
100 – 900 oF dan tekanan 150 – 1000 psig. Proses ini dikenal dengan
nama Isomerisasi Penex. Diagram alir proses ini dapat dilihat pada
Konsentrasi asam bervariasi antara 80 – 100 %, dan yang
umumnya dipakai adalah 93 %. Asam-asam lemah dipakai untuk
pengolahan masing-masing situasi untuk menurunkan sludge yang
terbentuk karena reaksi kimia dengan aromatik, dan/atau hidrokarbon
olefin. Suhu dijaga rendah pada 25 - 50 oF untuk asam kuat, tetapi suhu
tinggi 70 – 130 oF dapat dipakai secara ekonomis. Metoda standar
pengolahan distilat bertekanan yang digunakan bertahun-tahun yang lalu
adalah pengolahan dengan asam, lalu diikuti oleh distilasi dengan steam
dan diikuti lagi pengolahan dengan doctor sweetening.
189
Pengolahan dari proses ini memerlukan biaya mahal, kehilangan
hasil proses tinggi, dan membutuhkan penyulingan ulang (redistillation)
pada beberapa hasil pengolahan. Pemakaian sekarang adalah pada
pengolahan kerosin dan pelarut-pelarut khusus. Proses pengolahan
dengan asam sulfat ini telah lama dilakukan semenjak awal industri
minyak tetapi proses ini telah diganti dengan proses pencucian dengan
soda secara regeneratif, dan pada akhir-akhir ini diganti lagi dengan cara
hidrogenasi.
b. Proses Nalfining
Proses ini adalah suatu pengolahan kimiawi yang kontinyu
menggunakan asam asetat anhidrid diikuti dengan pembilasan dengan
soda pekat, untuk mengolah nafta ringan dan distilat-distilat. Diagram
alir proses ini dapat dilihat pada Gambar 12.7.
Pada proses ini dapat diperbaiki warna, stabilitas, dan bau.
Langkah pencucian dengan soda akan menetralisir pembentukan asam
asetat yang korosif, dan pada keseluruhan proses tidak terjadi kehilangan
produk yang lebih banyak.
Gambar 12.7 Diagram Alir Proses Nalfining
12.3.2 Pengolahan dengan Lempung
190
Pada pengolahan ini dipakai lempung alam dan sintesis sebagai
adsorben untuk mengolah produk-produk kilang dalam rangka : a) untuk
memperbaiki warna dan bau, b) untuk mengurangi kandungan air,
kotoran yang terendap, bahan-bahan yang mengandung aspal dan resin,
senyawa-senyawa nitrogen, senyawa-senyawa teroksidasi, dan beberapa
senyawa sulfur; dan c) untuk menyerap secara khusus senyawa
hidrokarbon olefin.
Secara umum terdapat 3 pendekatan metoda yang dilakukan dalam
pengolahan dengan lempung, yaitu : 1) perkolasi melalui lempung kasar
(khusus untuk minyak-minyak pelumas, dan lilin), 2) kontak dengan
lempung berbentuk bubuk (untuk distilat-distiliat ringan dan berat), dan
3) kontak fasa uap melalui unggun onggokan yang longgar (untuk gasolin
dan distilat-distilat ringan).
Saringan perkolasi tingginya 15 - 30 ft dan dapat memuat 100 ton
lempung. Minyak mengalir baik secara gravitasi maupun dengan
dipompakan ke dalam unggun tersebut. Lempung bekas dicuci dengan
pelarut dan di-steam secara in-situ, kemudian dipisahkan dan
diregenerasi dengan pembakaran.
Pengolahan dengan lempung dipakai secara luas pada awal tahun
1940-an. Semenjak itu karena perkembangan proses-proses treating,
penemuan inhibitor getah minyak (gum), dan kemajuan teknologi
perengkahan, maka pengolahan dengan lempung untuk gasolin dan
distilat-distilat pemakaiannya menurun. Adsorpsi dengan lempung masih
dipakai untuk memperbaiki warna minyak pelumas, tetapi dalam
prakteknya proses ekstraksi menggunakan pelarut merupakan standar
pengolahan. Pengolahan dengan lempung sering kali dipakai sebagai
proses akhir setelah ekstraksi menggunakan pelarut.
Macam-macam proses pengolahan dengan lempung :
a. Filtrasi Kontak Kontinyu
b. Perkolasi Thermofor Kontinyu
c. Filtrasi Perkolasi
d. Pengolahan Efluen Alkilasi
e. Pengolahan Lempung Gray
191
a. Filtrasi Kontak Kontinyu
Proses ini dikembangkan oleh Filtrol Corp, adalah suatu proses
pengolahan lempung secara kontinyu untuk produk akhir pelumas, lilin,
atau minyak-minyak khusus setelah melalui proses pengolahan dengan
asam, ekstraksi menggunakan pelarut, atau distilasi. Adsorben lempung
halus dicampur dengan umpan dan dipanaskan pada 200 - 300 oF
membentuk slurry. Slurry kemudian dimasukkan ke dalam menara steam
stripping. Setelah dikeluarkan dari menara slurry lalu didinginkan dan
disaring hampa, kemudian di-strip secara hampa untuk mengontrol
spesifikasi produk (titik nyala, bau, dll). Minyak kemudian didinginkan,
dan dipres kering (blotter-press), lalu di bawa ke tanki penyimpanan.
Yield biasanya diperoleh lebih dari 98 %.
b. Perkolasi Thermofor Kontinyu
Proses ini dikembangkan dan dilisensi oleh Mobil Oil Corp, adalah
suatu proses pengolahan dengan lempung secara kontinyu dan
regeneratif, untuk menstabilkan dan memperbaiki warna pelumas-
pelumas atau lilin yang telah didistilasi, disuling menggunakan pelarut,
atau diolah dengan asam. Umpan dipanaskan pada 125 - 350 oF
dimasukkan ke dalam menara perkolator melalui distributor banyak
lubang (multi nozzle) pada dasar menara. Setelah perkolasi secara
berlawanan arah melalui unggun lempung maka umpan ditarik dari atas
menara dan dilewatkan ke dalam blotter-press, kemudian dimasukkan ke
dalam tanki penyimpanan. Unit pertama proses ini telah diinstalasi pada
tahun 1953 pada kilang Mobil Oil Co di Coryton-Inggris.
c. Filtrasi Perkolasi
Proses ini dikembangkan oleh Mineral & Chemicals Phillips Corp,
adalah suatu proses pengolahan dengan lempung secara kontinyu,
regeneratif siklik, fasa uap, untuk memperbaiki warna, bau, dan stabilitas
minyak-minyak pelumas dan lilin. Minyak disaring melalui unggun yang
mengandung 10 - 50 ton tanah pemucat atau bauksit aktif. Dua atau
192
lebih unggun dipakai secara bergantian dalam operasi dan regenerasi.
Lempung bekas dicuci sehingga bebas minyak dengan nafta kemudian
di-steam untuk memisahkan nafta. Setelah di-steaming, lempung dibawa
ke kiln dan bahan-bahan karbon dipisahkan dengan pembakaran.
d. Pengolahan Efluen Alkilasi
Proses ini dikembangkan secara bersama oleh D.X. Sunray Oil Co
dan M.W. Kellog Co, merupakan suatu proses perkolasi cair secara
kontinyu dan regeneratif untuk memisahkan 90 % asam-asam dan ester
netral, dan memindahkan asam dari efluen alkilasi katalis asam sulfat.
Umpan yang berupa efluen dari alkilasi katalis di-koalesi di dalam vesel
yang berisi glass-wool dan steel mesh, kemudian dimasukkan secara
bergantian ke dalam dua menara berisi bauksit dimana yang diserap
mula-mula adalah kotoran-kotoran. Setelah kontak mencapai sekitar ¾
bbd/lb adsorben, lalu perkolasi dijalankan, kemudian diregenerasi dimana
regenerasinya dipengaruhi oleh campuran steam dan gas. Umur katalis
diperkirakan sekitar 150 bbl/lb. Proses ini dituntut lebih efektif dari proses
kaustik yang konvensional, dan dari proses pencucian dengan air.
e. Pengolahan Lempung Gray
Proses ini dilisensi oleh Pure Oil Co yang semula dikembangkan
dan dilisensi oleh Gray Processes Corp, merupakan suatu proses
pengolahan lempung fasa uap secara kontinyu yang dapat diregenerasi
maupun non-regeneratif, dipakai untuk polimerisasi selektif diolefin dan
untuk memisahkan bahan-bahan pembentuk gum yang terdapat dalam
gasolin-gasolin termis. Untuk operasi yang kontinyu dipakai dua atau
lebih menara perkolator Gray secara paralel (diameter 10 ft, tinggi 30 ft).
tanah pemucat bekas (30/60 mesh) dapat dibuang atau diregenerasi di
dalam kiln. Uap-uap hidrokarbon dilewatkan melalui unggun pada suhu
250 - 475 oF sedikit di atas titik kondensasinya. Waktu kontak 20 - 400
detik. Uap hidrokarbon masuk langsung ke menara Gray dari unit
perengkahan setelah pemisahan gas-gas yang tidak dapat
dikondensasikan. Polimer diolefin bersama larutan yang lain dikeluarkan
(di-drain) dari dasar menara dan ditampung dalam akumulator polimer.
Polimer yang tertinggal dalam menara perkolator Gray dipisahkan dari
193
gasolin dengan cara fraksionasi sebelum produk tersebut dikondensasi
dan dikirim ke tanki penyimpanan.
Pengolahan lempung Gray (menara 8 ton) pertama kali diinstalasi
secara komersil pada tahun 1924 untuk mengolah motor fuel pada kilang
Barnsdall Refining Co di Oklahoma. Proses ini secara luas diterima pada
tahun 1930 s/d 1940-an. Sejak proses ini erat kaitannya dengan proses-
proses termal maka proses ini lambat laun ditinggallkan.
12.4 Pengolahan Sweetening
Proses sweteening adalah suatu proses untuk memisahkan
merkaptan, hidrogen sulfida, sulfur elementer dari dalam distilat-distilat
ringan. Merkaptan memberikan bau yang kotor, dan secara serius
menurunkan angka oktan karena turunnya kerentanan terhadap TEL.
Sulfur erlementer (sendiri-sendiri maupun yang terikut dengan
merkaptan) akan menyebabkan korosi.
Macam-macam cara untuk mencapai kondisi sweetening adalah :
1. Oksidasi Merkaptan menjadi Disulfida
2. Pemisahan Merkaptan
3. Desulfurisasi, yaitu penghancuran dan pemisahan senyawa sulfur lain
yang terikut dengan merkaptan, hidrogen sulfida, dan sulfur.
12.4.1 Oksidasi Merkaptan Menjadi Disulfida
Proses oksidasi ini merubah merkaptan menjadi disulfida yang
berbau besi sedikit. Untuk maksud tersebut sejumlah kelompok proses
sweetening telah dikembangkan. Pemilihan proses tergantung pada
situasi kilang tersebut.
Persamaan umum proses oksidasi ini adalah :
4 RSH + O2 2 RSSR + 2 H2O
Disulfida dapat menurunkan kerentanan terhadap TEL dari aliran
gasolin, maka proses ini lambat laun ditinggalkan. Kecenderungan
sekarang adalah memakai proses untuk memisahkan merkaptan secara
menyeluruh.
Macam-macam proses oksidasi adalah :
1. Oksidasi Sweetening, terdiri dari :
194
a. Doctor Sweetening.
b. Inhibitor sweetening.
c. Hypochlorite Sweetening.
d. Proses Bender
e. Proses Merox.
2. Cooper Sweetening, terdiri dari :
a. Philips Cooper Sweetening.
b. UOP Cooper sweetening.
c. Linde Coper Sweetening.
1. Proses Oksidasi Sweetening
a. Sweetening dengan Larutan Doktor
Proses Doctor Sweetening adalah suatu proses pengolahan kimia
secara kontinyu ataupun batch untuk merubah merkaptan yang ada
dalam produk kilang yang masam (sour) menjadi disulfida menggunakan
larutan doktor (natrium plumbit, Na2PbO2) dan sulfur bebas.
Reaksi yang terjadi adalah :
2 RSH + Na2PbO2 (RS)2Pb + 2 NaOH
(RS)2Pb + S RSSR + PbS
Reagensia disiapkan dengan melarutkan timbal oksida dalam larutan 5 –
20 % (berat) NaOH. Jumlah timbal oksida yang dilarutkan (1 – 3 %)
tergantung pada suhu dan konsentrasi soda. Pada pengolahan kontinyu,
umpan masam dicuci pendahuluan dengan soda kaustik untuk
memisahkan H2S dan komponen-komponen asam lainnya. Sebagian
aliran mengambil sejumlah sulfur, lalu bergabung kembali dengan aliran
utama, yang kemudian secara intim bercampur dengan larutan doktor
yang telah diregenerasi pada suhu 85 - 120 oF. Campuran diendapkan
dan dipisahkan di dalam settler, dimana gasolinnya lalu disimpan.
Reagensia bekas dipanaskan dan di-skim didalam settler dan dihembusi
udara pada suhu 150 - 175 oF untuk menyempurnakan regenerasinya,
sedangkan reagensia segar secara periodik ditambahkan ke dalam
sistem. Proses pemurnian doctor sweetening masih tetap dipakai
meskipun proses ini sudah tua di dalam industri minyak. Perkembangan
akhir-akhr ini di dalam hydrogen treating telah mengurangi peranan
195
doctor treating dalam mengolah distilat-distilat. Kecenderungan
pengolahan gasolin sekarang menghindari pemakaian doctor treating
disebabkan karena pengaruh yang merusak oleh disulfida terhadap
angka oktan bensin yang mengandung timbal.
b. Sweetening dengan Inhibitor
Proses ini adalah suatu proses pemurnian kimia yang kontinyu
untuk memperbaiki gasolin yang mengandung sedikit merkaptan dengan
menggunakan inhibitor penilen-diamin, udara, dan soda kaustik. Diagram
alir proses ini dapat dilihat pada Gambar 12.8.
Gasolin rengkahan yang mengandung sulfur merkaptan rendah
dapat di sweetening dengan inhibitor tanpa adanya soda kaustik, tetapi
reaksinya akan disertai dengan pembentukan peroksida yang berlebihan.
Sweetening dengan inhibitor telah digunakan secara luas dengan
berbagai variasi sejak ditemukan pada tahun 1946, tetapi secara umum
berkaitan dengan pencucian soda untuk mengurangi disulfida dan
pembentukan peroksida. Peroksida merupakan penyumbang terjadinya
keburukan terhadap stabilitas bensin bertimbal sehingga menyebabkan
mesin-mesin menjadi kotor. Inhibitor tipe penilen-diamin dipasarkan oleh
UOP Co, Tennes see Eastman Co, E.I.du Pont de Nomours & Co, Ethyl
Corp, dan lain-lain.
Gambar 12.8 Sweetening dengan Inhibitor
c. Sweetening dengan Hipokhlorit
Proses ini adalah suatu proses kimia untuk merubah merkaptan
yang terdapat dalam gasolin alam atau gasolin ringan (straight-run)
196
menjadi senyawa-senyawa sulfur yang kurang berbahaya. Prinsip reaksi
adalah menghasilkan disulfida dengan pembentukan terbatas sulfon dan
asam-asam sulfonik, tergantung pada konsentrasi reagensia. Reagensia
yang dipakai berupa natrium ataupun hipokhlorit. Reagensia yang
dipakai berupa natrium ataupun kalium hipokhlorit. Reagensia dapat
disiapkan dikilang dengan melewatkan gas khlor melalui larutan soda 10
% pada suhu 95 oF, dapat juga disiapkan tepung pemucat (kalsium
hipokhlorit) yang mengandung 65 % khlor. Apabila terdapat trace
hidrogen sulfida lebih banyak, maka pencucian pendahuluan dilakukan
dengan alkali akan menurunkan biaya bahan kimia dan mencegah
pembentukan sulfur bebas. Setelah dipakai untuk pencucian, alkali sering
kali dipakai untuk memisahkan produk-produk hasil khlorinasi yang tidak
dikehendaki. Suhu pengolahan adalah 95 - 110 oF.
Proses ini berkembang baik pada tahun 1930-an, tetapi sekarang
terbatas hanya untuk mengolah gasolin alam dan pelarut-pelarut
tertentu. Keuntungan proses ini adalah kesederhanaannya, meskipun
tidak ekonomis karena biaya khlor yang tinggi.
d. Proses Bender
Proses ini dikembangkan oleh Sinclair Refining Co pada tahun
1940 dan dilisensi oleh Petreco Division of Petrolite Corp, adalah suatu
proses pengolahan dengan katalis unggun tetap yang kontinyu untuk
memurnikan (sweetening) kerosin, minyak-minyak jet menggunakan
katalis timbal sulfida. Proses sweetening dipengaruhi oleh perubahan
merkaptan menjadi disulfida. Sejumlah sulfur, alkali, dan udara yang
dikontrol ditambahkan ke dalam aliran umpan dan dilewatkan ke dalam
unggun katalis timbal disulfida. Pengaturan yang tepat terhadap timbal
akan menghasilkan produk-produk yang tidak korosif. Unggun katalis
diregenerasi secara kontinyu. Diagram Alir proses dapat dilihat pada
Gambar 12.9.
e. Proses Merox
Proses ini dilisensi dan dikembangkan oleh UOP Co adalah suatu
proses gabungan untuk ekstraksi merkaptan dan memurnikan
197
(sweetening) gasolin dan minyak-minyak yang mempunyai jarak didih
rendah. Proses Merox dapat juga beroperasi secara terpisah yaitu
sebagai ekstraktor merkaptan atau sebagai pemurni (sweetener)
merkaptan, tergantung pada keperluannya dan ekonomis produk. Apabila
dipakai untuk sweetening saja maka proses lebih cocok untuk minyak-
minyak jet, kerosin, dan distilat-distilat menengah. Katalis merox pada
dasarnya adalah suatu garam kobal yang tidak larut dalam minyak, tidak
korosif, dan dapat dilarutkan dalam larutan soda, atau dalam support zat
padat tertentu. Ongkos katalis lebih murah jika dipakai katalis dengan
support zat padat. Pada langkah regenerasi, soda kaustik dipompakan
dari bawah ekstraktor dan dicampur dengan udara di dalam oxidizer
(regenerator). Disulfida dan udara berlebih dipisahkan dari reagensia di
dalam separator. Kaustik yang sudah diregenerasi disirkulasikan kembali
ke puncak ekstraktor. Diagram alir tipe proses gabungan yang komersil
dapat dilihat pada Gambar 12.10.
Gambar 12.9 Diagram Alir Proses
198
Gambar 12.10 Diagram Alir Proses Merox
Keuntungan utama proses Merox adalah dapat melakukan dua
fungsi ekstraksi, yaitu memisahkan merkaptan dengan mudah, dan
merubah merkaptan yang tersisa menjadi disulfida. Desulfurisasi yang
lebih efektif dapat dilakukan semenjak proses regenerasi lebih sempurna
dapat dijalankan dengan ikutnya katalis di dalam kaustik.
2. Sweetening dengan Tembaga
Pemurnian menggunakan tembaga terhadap hidrokarbon terdiri
dari perubahan merkaptan menjadi disulfida secara kontak dengan
oksigen oleh adanya tembaga khlorida (CuCl). Selama proses konversi
merkaptan terjadi perubahan kupri khlorida menjadi kupro khlorida.
Kupro khlorida diregenerasi dengan oksigen menjadi kupri khlorida.
Kupro khlorida diregenerasi dengan oksigen menjadi kupri khlorida
kembali. Reaksi yang terjadi adalah :
4 RSH + 4 CuCl2 2 RSSR + 4 CuCl + 4 HCl
4 CuCl + 4 HCl + O2 4 CuCl2 + H2O
Sweetening dengan tembaga dipakai secara komersil sebagai operasi
pengolahan kontinyu yang terdiri dari tiga variasi, yaitu padat, slurry, dan
larutan. Diagram alir proses kombinasi ini dapat dilihat pada Gambar
12.11.
199
Pada umumnya proses padatan dipakai untuk gasolin ringan
(straight-run), sedangkan proses basah dipakai untuk berbagai minyak
termasuk distilat-distilat rengkahan. Produk-produk kilang diolah untuk
memisahkan senyawa-senyawa nitrogen yang reaktif dan senyawa-
senyawa sulfur (H2S dan S) yang terkandung di dalamnya. Oksigen atau
udara diinjeksikan ke dalam aliran minyak dan dikontakkan dengan
katalis tembaga khlorida pada suhu 80 - 120 oF.
Pada proses larutan (solution), katalis diregenerasi dengan
hembusan udara di dalam tanki pemisah. Proses sweetening tembaga
adalah sederhana tetapi katalisnya korosif, dan tidak ada pengurangan
sulfur total. Proses sweetening tembaga ini masih tetap dipakai tetapi
telah diganti dengan proses yang dapat memisahkan sulfur. Instalasi
pertama dibangun pada awal tahun 1931 yang menawarkan alternatif
lain dari pemurnian dengan larutan doktor.
Gambar 12.11 Diagram Alir Proses Oksidasi Cooper Sweetening
a. Phillips Cooper Sweetening
Proses ini dikembangkan oleh Phillips Petroleum Co dan dilisensi
sampai dengan tahun 1954, adalah suatu proses solution-solid-slurry
yang sampai sekarang masih komersil. Gasolin distabilkan terhadap
warna dan pembentukan gum oleh adanya udara yang bercampur dan
disaring melalui unggun adsorben padat yang diresapi dengan reagensia
200
tembaga. Umpan yang sensitif terhadap udara dikontakkan dengan
larutan tembaga tanpa mengandung udara, dan larutan tembaga
diregenerasi dalam suatu tanki separator. Gasolin dicuci dengan natrium
sulfida untuk memisahkan trace tembaga. Pada proses cairan, reagensia
dibuat dari tembaga sulfat dan natrium khlorida.
b. UOP Copper Sweetening
Proses ini didapat dari UOP Co merupakan proses unggun tetap
untuk memurnikan gasolin yang menggantikan proses Merox. Umpan
gasolin dicuci dengan kaustik kemudian dicuci lagi dengan asam HCl
untuk menetralkan alkali dan memisahkan senyawa-senyawa basa
organik. Kontak dengan reagensia tembaga dilakukan pada suhu 100 oF
di dalam unggun batu apung. Suhu tergantung pada berat molekul
merkaptan. Sisa tembaga (trace) dipisahkan dengan mengontakkannya
dengan seng sulfida atau batu apung. Reagensia terdiri dari senyawa
amonium khlorida dan tembaga sulfat.
c. Linde Copper Sweetening
Proses ini dilisensi oleh Linde Division of Union Carbide Corp yang
dikomersilkan sejak tahun 1935 merupakan proses slurry untuk
memurnikan gasolin dan distilat-distilat ringan (straight-run) dan
rengkahan. Regensia dibuat dari lempung 200 mesh dan kupri khlorida.
Umpan minyak mula-mula dipanaskan lalu ditambahkan oksigen dan
dikontakkan dengan slurry lempung-kupri khlorida pada suhu 80 - 100 oF.
Campuran diendapkan dan dipisahkan dimana umpan olahan dikeluarkan
dan dicuci dengan natrium sulfida untuk memisahkan trace tembaga.
12.4.2 Proses Desulfurisasi
Proses ini adalah proses pemurnian gas alam maupun gas-gas
kilang yang mengandung hidrogen sulfida dan senyawa-senyawa asam
lainnya. Proses yang paling populer adalah proses yang menggunakan
reagensia yang dapat diregenerasi dan recover H2S. Pada operasinya dan
prinsip operasinya adalah sama dengan skema umum seperti terlihat
pada Gambar 12.12.
201
Material yang ada dalam gas seperti karbon dioksida, hidrogen
sianida, merkaptan, karbonil sulfida, karbon disulfida, dan uap air akan
mempengaruhi pemilihan proses pemurnian tersebut. Proses-proses yang
menggunakan hembusan udara untuk regenerasi reagensia adalah
penyumbang terhadap pengotoran udara apakah langsung keluar ke
atmosfir ataukah untuk umpan dapur industri. Proses-proses pemisahan
H2S dapat dilihat pada Tabel 12.2.
Gambar 12.12 Diagram Alir Pemisahan H2S
Tabel 12.2 Macam-Macam Proses Desulfurisasi
Nama Proses R e a k s i RegenerasiSoda Kaustik 2 NaOH + H2S NasS + 2 H2O Tidak perluKapur Ca(OH)2 + H2S CaS + 2 H2O Tidak perluOksida Besi FeO + H2S FeS + H2O Sebagian
dengan udaraSeaboard Na2CO3 + H2S NaHCO3 + NaHS Hembusan