Urutan dan Teknik dalam Proses Fraksi Minyak Bumi

Sebelum digunakan untuk berbagai kebutuhan, minyak mentah hasil pengeboran perlu diolah melalui proses distilasi bertingkat sehingga menghasilkan fraksi minyak bumi. Setelah itu, minyak baru dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti sebagai bahan bakar, aspal, dan lain sebagainya.

Minyak bumi yang baru disedot keluar dibawa ke kilang-kilang minyak untuk diproses lebih lanjut untuk menghasilkan produk akhir. Mau tahu teknik dan proses pengolahan minyak bumi? Cek pembahasan berikut mengenai urutan dan teknik proses fraksi minyak bumi untuk menjawab rasa penasaran Anda!

Apa Itu Fraksi Minyak Bumi?

Fraksi diambil dari bahasa Inggris, yaitu fraction yang berarti pecahan. Sedangkan minyak bumi adalah minyak yang disedot dari dalam perut bumi. 

Jadi, fraksi minyak bumi adalah hasil pengolahan minyak mentah melalui distilasi atau penyulingan dengan cara pengelompokan berdasarkan titik didih. 

Penyulingan dilakukan di dalam menara berpuncak yang di dalamnya di sekat dengan pelat-pelat dan sungkup gelembung udara.

Menara tersebut dinamakan sebagai menara fraksionasi. Minyak yang berada di sekat paling bawah dipanaskan dengan suhu 400⁰ C, nantinya komponen yang mempunyai titik didih lebih rendah akan mengalir ke sekat atas melalui sungkup-sungkup gelembung udara yang terpasang.

Sebaliknya, komponen dengan titik didih lebih tinggi tetap berada atau turun ke sekat bawah. Proses distilasi ini berlangsung secara bertahap sampai semua komponen di dalam minyak mentah dapat dipisahkan.

Kegunaan Fraksi Minyak Bumi Sesuai Urutan

Gas minyak bumi cair adalah komponen yang paling ringan dan dapat mencapai puncak, sebaliknya aspal adalah komponen terberat yang berada di sekat paling bawah. Berikut adalah urutan dari ringan ke berat dari urutan fraksi minyak bumi:

• Gas

Gas dalam sebuah urutan fraksi minyak bumi mempunyai titik didih yang paling rendah, yaitu sekitar minus 160 sampai 40 derajat celcius.  Hasil distilasi minyak bumi ini mempunyai sifat yang mudah menguap. Gas ini biasa digunakan sebagai bahan bakar.

• Petroleum eter

Hasil distilasi minyak bumi berikutnya adalah petroleum eter. Titik didih komponen ini sekitar 30 sampai 90 derajat celcius. Meskipun dikenal sebagai komponen yang mudah terbakar, petroleum tetap aman digunakan dengan hati-hati. Komponen ini digunakan sebagai alternatif pentana dan pelarut nonpolar.

• Bensin

Bensin mempunyai titik didih sekitar antara 30 sampai 75 derajat celcius dan terdiri dari isomer-isomer heptana dan oktana. Seperti yang diketahui, bensin digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

• Nafta

Nama lain komponen ini adalah bensin berat dengan titik didih 70-140 derajat celcius. Komponen ini digunakan dalam pembuatan karet sintetis, plastik, obat, cat, deterjen, kosmetik, serat sintetis, hingga zat aditif bensin.

• Kerosin dan Avtur

Fraksi minyak bumi ini mempunyai titik didih yang berada antara suhu 170-250 derajat celcius. Avtur digunakan sebagai bahan bakar pesawat terbang, sementara kerosin sebagai bahan bakar kompor minyak.

• Solar

Kegunaan solar adalah sebagai bahan bakar mesin diesel. Titik didih solar mencapai 200 hingga 350 derajat celcius. Ketika dipanaskan pada kisaran suhu tersebut, rantai hidrokarbon solar tidak akan menguap.

• Oli

Minyak bumi yang dipanaskan dengan suhu kisaran 350-500 derajat celcius membentuk komponen yang disebut sebagai oli. Oli bermanfaat sebagai bahan pelumas mesin kendaraan. 

• Aspal

Aspal adalah komponen yang berada di sekat paling bawah menara fraksionasi. Pada dasarnya, aspal adalah residu dari penyulingan minyak bumi yang didapatkan dari pemanasan pada suhu lebih dari 500 derajat celsius. 

Hasil penyulingan minyak bumi ini digunakan sebagai bahan penghalus jalan.

Teknik dan Proses Fraksi Minyak Bumi

Penggolongan minyak bumi berdasarkan titik didih ini berguna dalam tahapan teknik fraksi minyak bumi yang diolah dengan proses lebih lanjut untuk memastikan kualitas hasil akhirnya. 

Berikut ini adalah teknik dari kegiatan fraksi minyak bumi dapat dilihat di bawah ini:

1. Tahap konversi struktur kimia

Pada proses pertama, senyawa hidrokarbon dikonversi menjadi senyawa hidrokarbon lain melalui beberapa proses berikut:

a. Perengkahan (cracking)

Melalui proses cracking, molekul makro hidrokarbon diproses agar ukurannya lebih kecil dan mempunyai titik didih yang lebih rendah. Setidaknya ada 3 cara perengkahan yang masing-masing pada pembahasan berikut:

• Perengkahan termal: proses perengkahan hanya melibatkan tekanan dan suhu tinggi.
• Perengkahan katalitik: proses perengkahan ini mengandalkan panas dan katalisator.
• Perengkahan dengan hidrogen: proses ini adalah kombinasi dari perengkahan termal dan perengkahan katalitik disertai dengan penyuntikan hydrogen pada molekul hidrokarbon tak jenuh.

b. Alkilasi

Pada tahap ini, dua macam hidrokarbon isoparafin diproses agar menyatu sehingga menghasilkan akilat dengan oktan tinggi. Alkilat yang diproses secara kimiawi ini digunakan sebagai bensin dan avgas.

c. Polimerisasi

Polimerisasi adalah proses penggabungan lebih dari satu molekul untuk menghasilkan molekul tunggal atau polimer. Tujuannya agar penggabungan molekul hidrokarbon gas dapat menghasilkan senyawa nafta ringan.

d. Reformasi

Reformasi dilakukan agar menghasilkan komponen yang lebih mudah menguap, seperti reformasi nafta untuk mendapatkan olefin yang mempunyai nilai oktan tinggi. Selain itu, reformasi juga bisa mengkonversi nafta menjadi komponen aromatik.

e. Isomerisasi

Proses isomerisasi mengubah susunan dasar atom tanpa mengurangi atau menambah bagian yang sudah ada. Misalnya nn-butana diubah menjadi isobutana, yaitu bahan yang dapat digunakan untuk bahan baku alkilasi.

Contoh lainnya adalah pengubahan hidrokarbon garis lurus menjadi hidrokarbon garis bercabang.

2. Tahap ekstraksi

Fraksi minyak bumi yang sudah melewati tahap konversi struktur kimia selanjutnya dilakukan proses ekstraksi. Minyak yang diekstraksi dapat menghasilkan minyak dengan mutu yang lebih baik dan volume yang lebih banyak dibandingkan minyak yang hanya disuling.

Pasalnya, pada tahap ini terjadi pemisahan antara perbedaan daya larut fraksi dalam bahan bahan pelarut, seperti furfural dan masih banyak lagi.

3. Tahap kristalisasi

Selain dipecah berdasarkan titik didih, minyak yang sudah diekstraksi kemudian dipisahkan lagi berdasarkan titik cair (melting point). Proses ini menghasilkan produk-produk tambahan yang dapat digunakan sebagai bahan baku industri petrokimia. 

Ambil contoh solar, solar yang mengandung parafin tinggi diproses dengan suhu dingin, lalu mengalami penekanan dan penyaringan sehingga menghasilkan minyak filter dan lilin. 

4. Tahap pembersihan (treating)

Tahap terakhir, minyak mendapatkan proses pembersihan lebih lanjut dari bahan kontaminan. Sebab, selama sejak tahap penyulingan hingga tahap kristalisasi, minyak kerap mengalami kontaminasi zat yang mengurangi kualitas minyak, seperti senyawa yang bau dan bersifat korosif.

Pembersihan minyak dari kontaminan dilakukan dengan bantuan bahan seperti tanah liat, soda kaustik, maupun proses hidrogenasi.

Dilihat dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa minyak mentah menempuh tahapan yang panjang sehingga menghasilkan fraksi minyak bumi yang digunakan untuk kehidupan sehari-hari. 

Kualitas produk minyak hasil distilasi sangat penting, terutama untuk memastikan keamanan selama penggunaan.

Tweet