Konfigurasi Kilang Minyak

Kilang minyak merupakan tempat pengolahan minyak mentah (crude oil) menjadi produk-produknya seperti LPG, naphtha, kerosene, diesel, dan lain sebagainya. Konfigurasi antara kilang yang satu dan lainnya tentunya bisa saja berbeda. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor sebagai berikut.

• Kualitas Minyak Mentah dan Crude Assay

Kualitas crude dunia kini semakin “berat”. Kilang yang ada harus memiliki fleksibilitas untuk mengolah crude dengan range titik didih yang lebih lebar dan fraksi yang lebih berat dengan dilengkapi unit upgrading (unit pengolahan produk fraksi berat, misalnya long residue) untuk menghasilkan produk fraksi ringan yang bernilai tinggi dari crude yang lebih murah. Selain dari segi keekonomian, fleksibilitas kilang juga akan menjamin kontinuitas ketersediaan bahan baku yang tentunya juga akan mempengaruhi produktivitas.

Kualitas crude yang akan diolah dapat dilihat dari crude assay-nya. Berdasarkan evaluasi crude assay itulah dapat diketahui kebutuhan unit proses serta konfigurasinya untuk dapat menghasilkan produk yang diharapkan.

Contoh Crude Assay Banyu Urip

• Jenis Produk yang Diharapkan

Pada umumnya proses yang dilakukan bertujuan untuk meningkatkan H/C ratio (rasio hidrogen terhadap carbon) melalui proses hidrogenasi misalnya hydrotreating, hydrocracking, atau juga melalui carbon rejection seperti thermal cracking dan FCC. Sebagai contoh untuk mendapatkan produk fraksi naphtha dengan ON yang tinggi dari minyak umpan fraksi berat misal long residue ataupun short residue dapat diperoleh melalui proses pada unit FCC. 

Beberapa produk dengan kualitas tertentu juga dapat diperoleh melalui proses catalytic reforming, isomerization dan alkylation. Oleh karena itu jenis dan kualitas produk yang diharapkan akan sangat mempengaruhi pemilihan unit proses dan konfigurasi kilang yang akan dibuat.

• Regulasi terkait Aspek Lingkungan

Spesifikasi yang membatasi kadar kontaminan pada produk misalnya sulfur saat ini semakin rendah. Hal ini tentunya membutuhkan perubahan severity atau desain dari unit hydroconversion untuk menghasilkan ultra low sulphur products. 

Selain produk, penanganan limbah pun juga semakin ketat dengan berkembangnya aturan aspek lingkungan terkait emisi dan limbah air.

Read more »

Spesifikasi Bahan Bakar Minyak Jenis Bensin (Dirjen Migas)

Bensin merupakan bahan bakar mesin piston pembakaran dalam (internal combustion engine). Bensin dihasilkan dari fraksi naphta hasil distilasi minyak bumi. Dalam menghasilkan produk bensin, straight run naphta (hasil proses distilasi atmosferis) tidak hanya langsung keluar sebagai produk bensin namun masih akan mengalami  proses lanjutan yang pada dasarnya bertujuan untuk meningkatkan angka oktan dan kualitas pembakaran lainnya agar memenuhi spesifikasi yang dipersyaratkan. Salah satu proses yang jamak terdapat di berbagai unit pengolahan termasuk di kilang Pertamina adalah unit platforming. Pada unit platforming tersebut terjadi proses konversi komponen sweet naphta (naphta yang telah melalui proses hydrotreating) menjadi HOMC (High Octane Mogas Component) yang memiliki angka oktan hingga 98. Produk dari unit ini pada akhirnya akan dicampur (blending) dengan komponen mogas (bensin) lainnya yang memiliki oktan lebih rendah hingga diperoleh produk bensin sesuai grade yang telah ditetapkan oleh Dirjen Migas.

Pada perkembangannya, spesifikasi bahan bakar minyak jenis bensin di Indonesia mengalami beberapa perubahan khususnya untuk kandungan sulfur dan timbal. Berikut ini adalah data perkembangan spesifikasi bensin di Indonesia.

Berdasarkan keputusan Dirjen Migas Nomor: 3674 K/24/DJM/2006 standar dan mutu (spesifikasi) Bahan Bakar Minyak (BBM) jenis bensin terdiri atas Bensin 88, Bensin 91, dan Bensin 95. Semua spesifikasi bensin yang dimaksud merupakan bensin TT (Tanpa Timbal). Jenis bensin yang ada di pasaran saat ini meliputi Premium (setara dengan bensin 88), Pertamax (memiliki ON=92), dan Pertamax Plus (setara Bensin 95). Ketiga jenis bensin yang beredar di pasaran merupakan produk PT Pertamina (Persero) yang tentunya mengacu pada spesifikasi yang telah ditetapkan oleh Dirjen Migas. Berikut adalah spesifikasi lengkap dari ketiga jenis bensin tersebut.

Berikut ini adalah perbandingan spesifikasi bensin di Indonesia dengan negara-negara lain di dunia.

Perkembangan spesifikasi di Indonesia tak lepas dari spesifikasi mogas dunia (terutama produk non-PSO) meskipun belum sama persis untuk saat ini. Perkembangan yang nyata dari spesifikasi tersebut adalah aspek eco-friendly yang semakin meningkat. Hal ini terlihat dari pembatasan pada beberapa kandungan mogas antara lain timbal, sulfur, benzena, aromatik, dan olefin. Pada saat ini, bensin yang beredar di Indonesia baru memiliki batasan untuk kandungan timbal, sulfur, dan aromatiknya. Benzena yang ditengarai bersifat karsinogenik untuk saat ini belum dibatasi. Begitu juga dengan kandungan olefin. Dari tabel di atas dapat terlihat bahwa spesifikasi bahan bakar minyak jenis bensin di dunia semakin ketat. Hal ini tentunya perlu didukung dengan teknologi pengolahan minyak bumi yang semakin canggih guna menghasilkan produk dengan spesifikasi yang telah ditetapkan.



Sumber:
http://prokum.esdm.go.id/kepdirjen/kepdjm-3674-2006.pdf
http://www.kpbb.org/makalah_ind/Kebijakan%20Penyediaan%20&%20Mutu%20Bahan%20Bakar%20Minyak%20untuk%20Kendaraan%20Bermotor.pdf

Read more »

Produk Migas - Overview

Produk migas merupakan semua produk turunan dari minyak bumi yang telah mengalami serangkaian proses pengolahan. Secara garis besar, proses pengolahan minyak bumi dibagi dalam tiga kelompok proses, yakni separasi, konversi, dan treating. Proses separasi merupakan proses pemisahan secara fisika fraksi-fraksi penyusun minyak bumi menjadi produk sesuai karakteristik minyak bumi yang diolah. Proses konversi merupakan proses lanjutan dari proses separasi yang mengolah minyak umpan yang kurang bernilai menjadi produk-produk yang lebih bernilai ekonomis. Pada reaksi konversi terjadi pengubahan struktur hidrokarbon penyusun minyak bumi. Proses treating merupakan proses perbaikan mutu produk migas. Dengan proses ini, produk yang dihasilkan dari proses separasi maupun proses konversi yang masih belum memenuhi spesifikasi misalnya karena kandungan impurities yang melebihi batasan dapat diperbaiki kualitasnya sehingga memenuhi spesifikasi produk yang dipersyaratkan.

Unit separasi yang selalu ada di suatu kilang adalah unit distilasi. Pada unit ini, proses pemisahan fraksi minyak bumi terjadi. Minyak bumi yang awalnya dipanaskan hingga temperatur tertentu akan dialirkan dalam suatu kolom distilasi yang dilengkapi dengan tray dan sistem draw off. Prinsip pemisahan yang terjadi pada tray di dalam kolom distilasi adalah berdasarkan kesetimbangan uap dan kesetimbangan massa. Akan terjadi transfer masa dan transfer panas dari fase liquid dan uap umpan yang masuk kolom distilasi. Tiap-tiap komponen hidrokarbon memiliki tekanan uap dan komposisi yang berbeda-beda. Hal inilah yang akan menimbulkan terjadinya pemisahan fraksi. Kelompok hidrokarbon (fraksi) yang memiliki titik didih lebih rendah dari temperatur suatu tray, maka fraksi tersebut akan berada pada fase uap dan bergerak ke tray di atasnya. Fraksi yang titik embunnya sama dengan temperatur suatu tray akan berupa fase liquid pada tray tersebut dan akan keluar menjadi produk melalui draw off.

Untuk mempertajam pemisahan fraksi minyak bumi di dalam kolom fraksinasi, dibutuhkan pengaturan kondisi operasi yang tepat. Variabel proses yang paling menentukan antara lain temperatur tiap tray, flow cold reflux, hot reflux, maupun internal reflux, tekanan kolom, temperatur kondenser dan reboiler. Pengaturan temperatur tray ditentukan berdasarkan profil kurva distilasi EFV minyak umpan. Pengaturan temperatur tray sangat mempengaruhi cutting range produk yang dihasilkan. Berikut ini tipikal cutting range fraksi produk migas.

Untuk perancangan dan pengaturan kondisi operasi di dalam kolom distilasi akan dibahas pada kesempatan yang lain.

Di dalam suatu unit pengolahan minyak bumi, dikenal istilah raw materials, intermediate products, dan finished products. Raw materials merupakan bahan baku dalam hal ini minyak bumi/crude oil atau disebut juga sebagai feedstock. Intermediate products merupakan produk antara atau produk dari suatu proses yang akan diproses dengan suatu proses lanjutan sebelum menjadi produk jadi siap jual. Finished products merupakan produk akhir pengolahan minyak bumi yang siap untuk dijual. Masing-masing jenis produk dan bahan baku tersebut memiliki spesifikasi masing-masing yang mana satu sama lainnya saling berkaitan. Perubahan kualitas feedstock dapat mempengaruhi intermediate products dan finished products setidaknya dibutuhkan perubahan perlakuan/kondisi operasi supaya kualitas produk tetap memenuhi spesifikasi. Oleh karenanya, dibutuhkan inspeksi secara berkesinambungan terhadap kualitas masing-masing feedstock dan produk.

Pengujian sifat minyak bumi dan produknya bergantung kebutuhan feedstock dan produk itu sendiri. Untuk feedstock unit distilasi berikut ini adalah beberapa pengujian yang harus dilakukan.

• Carbon residue, asphaltene content
• Density (Specific Gravity)
• Distillation
• Light Hydrocarbons
• Metallic Constituents
• Salt Content
• Sulfur Content
• Viscosity & Pour Point
• Water & Sediment
• Wax Content
• Pengujian lainnya (RVP, Acid number, aniline point, dll.)

References:

James G. Speight, 2002, Handbook of Petroleum Product Analysis, John Willey & Sons, Inc. Publication

Catatan Kuliah Refinery I

Read more »

Analisis Minyak Bumi dan Produknya

Crude oil atau dalam Bahasa Indonesia disebut minyak mentah atau minyak bumi merupakan cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi tersusun atas senyawa hidrokarbon (hidrogen dan karbon) serta senyawa impurities lainnya (senyawa oksida, sulfida, logam, dsb.). Jenis senyawa hidrokarbon yang secara alami terdapat dalam minyak mentah adalah senyawa Parafin, Naften, dan Aromat. Senyawa Olefin hanya terbentuk karena adanya pemrosesan minyak bumi tersebut.

Komposisi dan karakteristik minyak bumi sangat beragam. Hal ini bergantung pada lokasi sumur di mana minyak mentah tersebut diambil. Pada sumur minyak yang sama pun komposisi dan karakteristiknya dapat berbeda jika diambil pada kedalaman yang berbeda. Kondisi yang demikian menyebabkan upaya karakterisasi minyak bumi menjadi sangat penting, mengingat setiap minyak bumi yang berbeda akan menghasilkan produk migas dengan kualitas dan kuantitas yang berbeda pula.

Produk migas merupakan semua produk yang merupakan hasil pengolahan minyak mentah. Proses-proses utama untuk mengolah produk migas ada tiga, yakni: proses separasi, proses konversi, dan finishing (treating). Proses separasi merupakan pemisahan fraksi penyusun minyak bumi menjadi berbagai macam produk bergantung pada jenis minyak bumi yang diolah. Proses konversi merupakan proses menghasilkan produk yang memiliki nilai guna lebih tinggi dengan proses pengubahan struktur senyawa hidrokarbon minyak yang diolah. Proses finishing (treating) merupakan proses pengolahan produk migas untuk menghasilkan produk migas dengan kualitas lebih baik atau dengan kata lain proses perbaikan mutu sifat-sifat produk migas.

Melihat beragamnya jenis produk migas hasil pengolahan minyak bumi, maka dibutuhkan karakterisasi produk yang tepat dan akurat. Hal ini sangat penting dikarenakan spesifikasi produk sangat berkaitan dengan pengkondisian proses pengolahan dan tentunya sangat penting bagi konsumen. Produk-produk yang tidak memenuhi syarat spesifikasi (off-specification) tentunya tidak akan diterima konsumen dan hal ini menimbulkan kerugian bagi unit pengolahan minyak  bumi (refinery unit). Jika off-spec yang terjadi sudah tidak bisa ditanggulangi dengan proses blending, maka produk-produk tersebut akan dimasukkan pada tangki slop dan akan diproses ulang untuk menghasilkan produk yang memenuhi syarat spesifikasi. Tentunya dengan demikan membutuhkan biaya produksi yang lebih besar. 

Analisis dan Spesifikasi

Analisis minyak bumi dan produknya merupakan serangkaian metode pengujian sifat dan karakteristik minyak bumi dan produknya. Hasil analisis tersebut berupa serangkaian data yang menunjukkan sifat dan karakter minyak bumi yang dapat memberikan gambaran karakteristik tersebut. Batasan-batasan nilai dari sifat dan karakteristik minyak bumi serta produknya terdapat dalam spesifikasi. Untuk spesifikasi produk migas di Indonesia diatur dan ditetapkan oleh Dirjen Migas. Di dalam spesifikasi tersebut tercantum berbagai sifat, metode uji, dan batasan nilai yang harus dipenuhi oleh suatu produk supaya dapat dipasarkan.

Dalam melakukan analisis minyak bumi dan produk-produknya, terdapat 4 faktor yang harus terpenuhi agar hasil pengujian/analisis validitasnya terjamin.

1. Pengukuran

Proses pengukuran sifat dan karakteristik minyak bumi dan produknya dilakukan dengan sasaran menghasilkan hasil pengukuran dengan kualitas hasil yang tinggi. Pengukuran sifat dan karakter minyak bumi tersebut mengikuti prosedur standar yang telah ditetapkan. Pengkondisian baik itu sampel dan aparatus pengujian serta penggunaan metode pengujian yang tepat merupakan kunci pengukuran yang baik.

2. Akurasi

Akurasi dalam pengukuran menunjukkan seberapa dekat hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya sifat yang diukur. Akurasi juga dapat dinyatakan sebagai bias atau deviasi antara nilai hasil pengukuran dengan nilai yang sebenarnya. Untuk menganalisis akurasi hasil pengukuran dapat dilakukan dengan memplotkan dalam grafik maupun dengan analisis deviasi menggunakan metode statistik.

3. Presisi

Presisi hasil pengukuran ditunjukkan oleh variasi hasil pengukuran dengan sampel dan metode yang sama. Presisi suatu pengukuran dinyatakan dengan pengulangan (repeatability) dan reproduktivitas (reproducibility). Pengulangan atau interval pengulangan (r) merupakan deviasi maksimum yang diizinkan dari dua hasil pengujian sampel yang sama di laboratorium yang sama. 

Reproduktivitas atau interval reproduktivitas (R) merupakan deviasi maksimum yang diizinkan dari dua hasil pengujian sampel yang sama di laboratorium yang berbeda.

Interval pengulangan maupun reproduktivitas secara statistik dinyatakan dengan tingkat probabilitas sebesar 95%. Artinya, dalam 100 kali pengujian, deviasi yang diizinkan tidak lebih dari 5 kali.

4. Validasi Metode

Validasi metode merupakan proses pembuktian bahwa metode analisis yang digunakan dapat memenuhi tujuan pengujian. Salah satu organisasi yang yang melakukan validasi metode adalah ASTM (American Society for Testing and Materials). Dalam proses validasi harus mencakup studi kekhususan (specificity), linearitas, akurasi, presisi, rentang (range), batas pengukuran, dan batasan kuantitas. Validasi metode ini sangat penting guna meminimalisasi masalah yang muncul selama pengukuran.

References:

James G. Speight, 2002, Handbook of Petroleum Product Analysis, John Willey & Sons, Inc. Publication

Catatan Kuliah Refinery I

Read more »

Crude Oil (Part 4) - Interpretasi Data Distilasi

Sebagaimana yang telah saya bahas sebelumnya mengenai macam-macam distilasi laboratorium, berikut ini adalah pembahasan mengenai interpretasi data distilasi.

Karakterisasi komponen penyusun suatu campuran dilakukan dengan melakukan pengeplotan data temperatur dan jumlah volume yang terekoveri. Sebagai contoh, suatu campuran, tersusun atas komponen A sebanyak 30% dan komponen B sebanyak 70%. Komponen A mendidih pada Ta dan komponen B mendidih pada Tb. Kurva distilasinya adalah sebagai berikut.

Pada campuran dengan komponen penyusun yang lebih banyak, maka hasil kurva distilasinya akan diperoleh sebagaimana gambar di bawah ini.

Korelasi Kurva Distilasi ASTM - TBP - EFV

Dengan karakter pengujian yang berbeda, maka hasil kurva distilas dari ketiga metode distilasi lab yang dilakukan juga akan berbeda. Namun ketiga metode distilasi tersebut memiliki korelasi satu sama lainnya. Korelasi tersebut yang pada akhirnya dapat digunakan untuk memprediksi kurva distilasi lainnya jika salah satu data distilasi sudah diketahui.

Kurva korelasi data distilasi ASTM - TBP - EFV dapat dilihat di buku Distillation karangan Mathew Van Winkle maupun buku karangan Edmister, Applied Hydrocarbon Thermodynamics.

Interpretasi Data Kurva Distilasi
Kembali lagi berbicara mengenai crude assay, di mana di dalam crude assay terdapat data distilasi serta cutting product dari crude yang dievaluasi. Sebagai contoh adalah Crude Oil Dulang yang pernah saya analisis sewaktu AKA III. Kebetulan pada analisis crude oil ini, data distilasi yang diperoleh langsung berupa data distilasi TBP. Apabila data yang ada adalah data distilasi ASTM, maka perlu dikonversi ke data distilasi TBP dengan menggunakan kurva korelasi data distilasi ASTM - TBP (Edmister). Berikut ini adalah data distilasi Hempel/TBP dari Crude Oil Dulang.

Berikut ini adalah data cut point product yang dipersyaratkan. % volume yield on crude diperoleh dari cutting kurva TBP berdasarkan cut point masing-masing produk.

 Berikut ini adalah kurva distilasi Hempel/TBP Crude Oil Dulang. Dengan mengeplotkan cut point (temperatur) produk pada sumbu Y (ordinat kurva), maka setelah ditarik secara horizontal memotong kurva kemudian dari perpotongan tersebut ditarik secara vertikal dan dibaca persen volume produk dari crude yang didistilasi. Dengan demikian, persentase volume produk yang diperoleh dari crude oil tersebut sudah diperoleh.

Selanjutnya adalah menentukan temperatur umpan masuk kolom distilasi. Dasar penentuan temperatur umpan masuk kolom distilasi adalah cutting kurva distilasi EFV dengan dasar %volume distilat yang diharapkan (diperoleh dari data kurva distilasi TBP). Sebelum melakukan cutting, tentunya kita harus membuat kurva distilasi EFV-nya. Berhubung data distilasi yang ada hanya kurva distilasi TBP, maka harus kita konversi data distilasi TBP ke EFV dengan menggunakan kurva korelasi data distilasi TBP - EFV (Edmister). Hasil konversi kurva TBP ke EFV adalah sebagai berikut.

Berikut ini adalah kurva distilasi TBP dan EFV hasil konversi dari kurva distilasi TBP.

Dari hasil cutting kurva TBP sebelumnya, diketahui bahwa jumlah distilat yang diharapkan (jumlah % volume produk LPG, Naphta, Kerosine, Light Gasoil, dan Heavy Gasoil) adalah sebesar 67,84% volume. Maka dengan mengeplotkan %volume dan menari garis vertikal hingga memotong kurva distilasi EFV, kemudian ditarik garis secara horizontal dan diperoleh temperatur umpan masuk adalah 325 C. Dengan asumsi heat loss perpipaan outlet furnace hingga inlet kolom fraksinasi adalah sebesar 10 C, maka COT (Coil Outlet Temperature) yang diharapkan adalah sebesar 335 C. 

Referensi:
Mathew Van Winkle. 1967. Distillation. USA: McGraw-Hill, IncEdmister, Applied Hydrocarbon Thermodynamics
Materi Kuliah AKAMIGAS-STEM: Perancangan Proses Migas - D IV





Crude Oil (Part 1) - Klasifikasi Crude
Crude Oil (Part 2) - Evaluasi Crude
Crude Oil (Part 3) - Pengujian Distilasi

Read more »

Crude Oil (Part 2) - Evaluasi Crude

Evaluasi Crude
Crude oil dievaluasi guna menentukan potensi minyak bumi sebagai bahan baku kilang minyak untuk menghasilkan fraksi yang dikehendaki. Potensi ditunjukkan oleh jumlah fraksi terbanyak yang dinyatakan sebagai % volume perolehan (% vol. recovery) yang dihasilkan dari suatu distilasi Hempel atau distilasi TBP  (True Boilling Point). Hasil evaluasi crude oil dilaporkan dalam sebuah resume yang berisi data distilasi, cutting product, kandungan impurities, dan lain sebagainya yang disebut crude assay. Crude Assay itulah yang nantinya dijadikan acuan dalam merancang unit proses pengolahan yang akan dibuat atau untuk Refinery Unit yang sudah ada, crude assay digunakan sebagai dasar penentuan kondisi operasi maupun untuk menentukan komposisi blending umpan. Cakupan evaluasi crude meliputi:

1. Pengujian/analisis sifat umum minyak bumi, yaitu sesuai dengan tipe analisis (A, B, C, D)
2. Distilasi TBP (True Boiling Point), yaitu pemotongan suhu untuk memperoleh fraksi
3. Kurva distilasi, yaitu kurva yang digunakan untuk mengetahui potensi minyak bumi dalam menghasilkan fraksi yang dikehendaki  
4. Prediksi sifat fraksi (seperti SG, flash point, viskositas, pour point, kadar sulfur, dll) 

Terdapat empat tipe evaluasi atau analisis crude oil.

• Tipe A (Analisis Cepat)

Analisis Tipe A digunakan untuk memberi gambaran karakteristik minyak bumi yang baru diketemukan. Pengujian meliputi.

1. Pengujian sifat umum crude oil
2. Klasifikasi crude oil

• Tipe B (Analisis Sederhana)

Analisis Tipe B digunakan untuk memberikan informasi tentang potensi minyak bumi sehubungan dengan minyak bumi yang baru diketemukan. Analisis meliputi:

1. Pengujian sifat umum minyak bumi
2. Klasifikasi minyak bumi 
3. Distilasi TBP narrow cut (hanya sampai fraksi kerosene) 

• Tipe C (Analisis Sedang)

Analisis Tipe C digunakan untuk memberikan informasi tentang potensi minyak bumi sehubungan dengan minyak bumi yang sedang diproduksi maupun yang dipasarkan . Analisis meliputi:

1. Pengujian sifat umum minyak bumi
2. Klasifikasi minyak bumi Distilasi TBP narrow cut (hanya sampai fraksi kerosene) dan wide cut (sampai fraksi minyak solar)
3. Analisis fraksi – fraksi dari TBP 

• Tipe D (Analisis Lengkap)

Analisis Tipe D digunakan untuk memberikan informasi tentang potensi minyak bumi sehubungan dengan minyak bumi akan diolah. Analisis ini meliputi:

1. Pengujian sifat umum minyak bumi
2. Klasifikasi minyak bumi 
3. Distilasi TBP narrow cut (hanya sampai fraksi Kerosene) dan wide cut (sampai fraksi minyak solar) 
4. Analisis fraksi – fraksi dari TBP 
5. Analisis logam (V, Pb, Ni, Cu, Na, dan lain – lain) 

Download contoh Crude Assay Basra Light Crude
Situs Monitoring Crude klik di sini

Crude Oil (Part 1) - Klasifikasi Crude
Crude Oil (Part 3) - Pengujian Distilasi
Crude Oil (Part 4) - Interpretasi Data

Read more »

Crude Oil (part 1) - Klasifikasi Crude Oil

Crude oil atau dalam Bahasa Indonesia disebut minyak mentah atau minyak bumi merupakan cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi (wikipedia). Penyusun utama crude oil adalah komponen hidrokarbon. Di samping ada juga unsur nonhidrokarbon lain dalam kadar yang sedikit seperti sulfur, oksigen, nitrogen, dan juga logam dalam bentuk senyawa garam. Unsur selain hidrokarbon tersebut disebut sebagai impurities. Impurities pada crude oil akan dihilangkan dengan proses treating.

Pada bidang refining, diketahui ada empat jenis hidrokarbon, yaitu parafin, naften, olefin, dan aromat. Dari keempat jenis hidrokarbon tersebut, hanya parafin, naften, dan aromat yang terdapat pada crude oil. Senyawa hidrokarbon olefin (CnH2n) merupakan senyawa yang terbentuk pada saat pemrosesan minyak bumi (refining). Karena sifatnya yang tidak stabil, senyawa ini cenderung reaktif dan mudah berpolimerisasi dan membentuk gum. Oleh karenanya, senyawa olefin tidak terdapat pada crude oil karena pada dasarnya, apa yang terbentuk di alam (secara alamiah) dalam keadaan stabil.

Berikut ini gambaran komposisi unsur penyusun crude oil

C          :  83,00 – 87,00 % wt

H          :  10,00 – 14,00 % wt
S          :  0,05 – 6,00 % wt
O         :  0,05 – 1,50 % wt
N         :  0,10 – 2,00 % wt
Logam  :  10^(-5) – 10^(-2) % wt

Klasifikasi Crude Oil
Crude oil diklasifikasikan guna mengetahui gambaran komponen hidrokarbon penyusunnya.

• Klasifikasi berdasarkan SG 60/60

          Crude Oil                       SG 60/60

          Ringan          < 0,830

          Medium Ringan 0,830 – 0,850

          Medium Berat 0,850 – 0,865

          Berat 0,865 – 0,905

          Sangat Berat > 0,905 

• Klasifikasi berdasarkan sifat penguapan

Untuk mengklasifikasi crude oil berdasarkan sifat penguapan, crude oil harus didistilasi hingga suhu 300 degC. Kemudian dihitung fraksi ringannya dengan rumus sbb.

Klasifikasi crude oil berdasarkan sifat penguapannya adalah sbb.

         Crude Oil                  Fraksi ringan, % volume

         Ringan        > 50

         Sedang    20 – 50

         Berat        < 20

• Klasifikasi berdasarkan kadar sulfur

         Crude Oil                  Kadar sulfur, % wt

         Ringan             < 0,1              (sweet crude)

         Sedang        0,1 – 2,0 

         Berat             > 2,0             (sour crude)

• Klasifikasi berdasarkan fakor K UOP

Untuk mengklasifikasikan crude oil berdasarkan faktor K UOP, digunakan langkah-langkah sebagai berikut.

1. Melakukan pengujian distilasi ASTM D 86
2. Melakukan pengujian SG 60/60 oF 
3. Menghitung KUOP dengan rumus :         

hasil pengujian diklasifikasikan sebagai berikut.

           K UOP                           Jenis Crude

           K  =  10,1 – 10,5    aromatik

           K  =  10,5 – 11,5    naftenik

           K  =  11,5 – 12,1    campuran

           K  =  12,1 – 12,5    parafinik   

• Klasifikasi menurut US Bureau of Mines

Melakukan distilasi TBP dengan dua fraksi

    Fraksi I : fraksi kerosene 250 – 275 degC pada tekanan atmosfer, sebagai fraksi ringan

    Fraksi II : fraksi minyak lumas 275 – 300 degC pada tekanan 40 mm Hg, sebagai fraksi berat  

Melakukan pengukuran SG 60/60 degF dan derajat API untuk fraksi I 

Melakukan pengukuran SG 60/60 degF dan derajat API untuk fraksi II

Hasilnya diklasifikasikan menurut data berikut ini.

        Klasifikasi                                      Fraksi Kunci I                        Fraksi Kunci II

                                                      SG 60/60 oF     oAPI         SG 60/60 oF        oAPI

1.      Parafinic – Parafinic                < 0,825           >= 40            < 0,876            >= 30

2.     Parafinic – Interm.                   < 0,825           >= 40       0,876 – 0,934     20 – 30

3.     Interm.* – Parafinic             0,825 – 0,860   33 – 40          < 0,876             >= 30

4.     Interm. – Interm.                 0,825 – 0,860   33 – 40     0,876 –0,934      20 – 30

5.     Interm. – Naphthenic          0,825 – 0,860  33 – 40          > 0,934             <= 20

6.     Naphthenic – Interm.               > 0,860         <= 33        0,876 – 0,934     20 – 30

7.     Naphthenic – Naphthenic        > 0,860         <=  33             > 0,934             <= 20

8.     Parafinic – Naphthenic            < 0,825         <=  40             > 0,934             <= 20

9.     Naphthenic – Parafinic            > 0,860         <=  33             < 0,876             >= 30

*Interm. = Intermediate

• Klasifikasi berdasarkan Indeks Korelasi

Melakukan pengujian SG 60/60 degF minyak bumi

Melakukan distilasi ASTMD 86

Menghitung titik didih rata – rata dari distilasi ASTMD 86

Menghitung Indeks Korelasi dengan rumusan : 

      CI  = (473,7 G – 456,8) + (48.640 / T) 

      dimana  

           G  = SG 60/60 degF

           T  = titik didih rata – rata, degK

Hasil pengujian diklasifikasikan sebagai berikut.

       Correlation Index                     Klasifikasi

              CI  =  0             HC seri normal parafin 

              CI  = 100           HC benzena

              CI  =  0 – 15      HC dominan dalam fraksi:  parafinik

              CI  = 15 – 50     HC dominan dalam fraksi:  naftenik

                                        atau campuran parafinik, naftenik  

                                        dan aromatik 

               CI  > 50           HC dominan dalam fraksi: aromatik

• Klasifikasi berdasarkan VGC (Viscosity Gravity Constant)

Melakukan pengujian SG 60/60 degF minyak bumi

Melakukan pengujian viscosity Saybolt 

Menghitung VGC dengan rumusan : 

dimana :  G  =  SG 60/60 oF

              V  =  viscosity pada 200 oF (99 oC), SSU 

Hasil pengujian diklasifikasikan sebagai berikut.

            VGC                                   Klasifikasi

    0,800 – 0,840                     Hidrokarbon Parafinik

    0,840 – 0,876                     Hidrokarbon Naftenik

    0,876 – 1,000                     Hidrokarbon Aromatik

Crude Oil (Part 2) - Evaluasi Crude
Crude Oil (Part 3) - Pengujian Distilasi
Crude Oil (Part 4) - Interpretasi Data

[dirangkum dari berbagai sumber termasuk handout mata kuliah Produk Migas 7 AKAMIGAS]

Read more »