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

Posted in: Akamigas , Akurasi , Karakteristik Produk Migas , Petroleum Analysis , Petroleum Products , Presisi , Products , Specification