Teknologi Minyak Bumi dan Gas Alam
Minyak Bumi adalah minyak mentah
yang dikeluarkan atau berasal dari dalam tanah.Minyak Bumi termasuk jenis bahan
bakar fosil dari pembusukan hewan atau tumbuhan selama berjuta tahun lalu di
dalam air laut.Perbedaan antara minyak bumi yang satu dengan minyak bumi yang
lain berdasarkan warna dan kekentalan masing-masing minyak bumi.Minyak bumi
dapat dikonversikan ke senyawa lain karena kandungan hidrokarbonnya.Karena
ditemukan berjuta tahun lalu minyak bumi telah dikenal luas oleh bangsa Sumeria
yang menggunakan minyak bumi sebagai perekat,begitupun bangsa Mesir yang
menggunakan minyak bumi sebagai bahan campuran semen untuk perekat
piramida,sampai akhirnya Samuel Krei mengkonversikan minyak mentah ini sebagai
minyak tanah untuk penerangan dan bertahan sampai abad ke 21 ini.Proses
pembentukan minyak bumi awalnya tanha yang mengandung tumbuhan dan hewan mati
masuk ke permukaan laut dan hidup menjadi material-material di bawah laut
bersama plankton kemudian membentuk dasar lapisan-lapisan sedimen menjadi pasir
dan menjadi bagian lantai pelapis di laut.Dasar-dasar lapisan tersebut berubah
menjadi senyawa hidrokarbon,lapisan-lapisan ini terdiri dari lapisan muda atau
lapisan yang baru terbentuk dan lapisan-lapisan tua yang sudah lama
mengendap.Didalam lapisan tersebut terdiri dari gas,air,dan minyak Karena
perbedaan tekanan dan kerapatan antar fase dari minyak bumi tersebut ketiga fase
ini berpisah yaitu gas berada diatas dan endapan minyak berada di bawah.Bentuk
perangkap endapan minyak bumi di dalam tanah pun dibuat berbeda-beda.Ada bentuk
endapan minyak yang berbentuk kubah atau Anticline trap dimana minyak bumi
berada di lengungan batuan dan mengalir ke puncak lengkungan.Perangkap Fault
trap yaitu perangkap minyak bumi dimana minyak bumi berada di pinggiran batuan
dan terdapat susunan diagonal batuan di samping minyak bumi tersebut.Perangkap
kombinasi adalah jenis perangkap campuran antara anticle trap dan fault trap
dimana di tengah dari perangkap ini terdapat larutan garam.
Sejarah perkembangan Teknologi
minyak bumi yaitu dimulai pada tahun 1901 Terjadi di lap Spindletop
field dekat Beaumont di wilayah selatan Texas, lebih 800,000 barrels
tersembur ke
udara sebelum dilakukan
pengontrolan
minyak.Pada tahun 1913 Penemuan proses Hidrogenasi
tekanan tinggi ditemukan oleh ahli kimia organik Jerman Friedrich
Bergius yang mentransformasi minyak berat
dan residu menjadi minyak ringan.Pada tahun ini juga ditemukannya
metode Termal Cracking dikenalkan oleh William Burton dan Robert Humphreys dari
Standard Oil.Pada
tahun 1920 dipergunakan
fraksionator minyak sintetik dipeoleh dari kombinasi antara coke and uap
atau batubara dan minyak berat dengan bantuan katalis.Sampai tahun 2000 sejarah
pengembangan minyak bumi mengalami peningkatan dalam 1 semester/hari produksi mencapai 20,000 barrels minyak dan
220 milyar kubim gas alam dihasilkan.Selain di dunia perkembangan minyak bumi juga
terjadi di Indonesia sebelum Indonesia merdeka yaitu pada tahun 1885 Sumur
minyak pertama di Indonesia adalah sumur Telaga Tunggal No. 1, yang di gali
pada bulan Juni 1885. Perusahaan yang dibentuk untuk mengambil dan mengolah
minyak bumi dari sumur tersebut dinamakan Royal Dutch atau Shell Group.
Selanjutnya Setelah merdeka dan menjadi negara yang berdaulat, industri
perminyakan Indonesia harus melalui perjuangan yang panjang. Shell, Stanvac dan
Caltex bekerja sama dengan pihak Indonesia untuk mengatur explorasi dan
ekploitasi minyak di Indonesia, yang lambat laun di lepaskan sepenuhnya kepada
pihak Indonesia.
Untuk menjaga stabilitas dan
hubungan internasional di bidang perminyakan Indonesia bergabung ke organisasi
perminyakan dunia yaitu OPEC yang merupakan Organisasi negara-negara
Pengekspor Minyak Bumi yang bertujuan menegosiasikan masalah-masalah mengenai
produksi, harga dan hak konsesi minyak bumi dengan perusahaan-perusahaan
minyak. Namun,saat ini Indonesia juga sedang mempertimbangkan untuk keluar
mengingat Indonesia kini telah menjadi importir minyak dan tidak mampu memenuhi
kuota produksinya.
Teknik Eksplorasi dan produksi minyak bumi dilaukan secara Geofisika yaitu bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi menggunakan kaidah atau
prinsip-prinsip fisika.
Metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode pasif dan aktif.
Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi.
Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons
yang dilakukan oleh bumi. Pada geofisika metode yang diamati yaitu seismic,
gravitasi ,magnetic, resisivitas, polarisasi terinduksi, potensi
diri,electromagnetic,dan radar.Metode-metode tersebut dipengaruhi oleh
parameter dan juga sifat fisika yang terlibat dari masing-masing metode.Pada
Metode eksplorasi minyak bumi diperukan adanya studi geologi,pengukuran sifat
batuan,magnetic,gravitasi,dan gelombang seismic sehingga minyak bumi dapat
terperangkap secara efisien dengan metode yang digunakan.
Jenis operasi pengeboran yaitu dibagi menjadi dua di darat dan di laut.
Di darat biasanya menggunakan kabel atau rotary sedangkan dilaut biasanya
menggunakan offsore.Perbedaannya hanya terletak pada letak deposit minyak bumi
dan alat yang digunakan.Jika menggunakan kabel atau rotary artinya letak
deposit tidak terlalu dalam dan menggunakan pahat atau gurdi cakram.Sedangkan
di laut untuk letaknya dalam air biasannya menggunakan platform terapung.
Persiapan pengeboran diawali
dengan Pemilihan Lokasi kemudian Survey batas lokasi pengeboran,analisis
mengenai dampak lingkungan.Persiapan
Lahan meliputi Pembersihan lahan dan pembukaan jalan utama artinya
kita mempersiapkan lahan minyak bumi dan membuka jalan utama untuk minyak bumi
tersebut keluar dari tanah.Pembuatan
sumur air,Penggalian lubang untuk lumpur
dan bongkahan batu,Penggalian
Cellar,dan Penanaman Pipa penghubung.Selain persiapan mengenai bahan dan lahan dalam
proses pengeboran diperlukan alat yaitu alat dalam system tenaga (Mesin Diesel dan Generator
Listrik ),system
mekanik (Sistem kerekan dan Turntabel),peralatan pemutar
(swivel,Kelly,turntable atau rotary table,Tali (sling) baja,Mata bor,Rangka ), dan system sirkulasi (pompa,pipa dan selang,jalur buangan lumpur,Pemisah serpih batu dan lumpur,shale slide,Lubang buangan,Lubang lumpur,Hopper pencampur lumpur,derek,Blowout preventer).Setelah
proses pemilihan lahan dan peralatan siap adapun tahapan pengeboran pada lubang permukaan yaitu meletakkan mata bor, collar, dan pipa ke dalam lubang,sambung kelly dan turntable dan
mulai mengebor,sirkulasi lumpur melalui pipa
buangan menuju lubang buangan lumpur,penambahan pipa sampingan pada pengeboran yang lebih dalam,pengeluaran pipa, collar dan mata bor ketika kedalaman sumur sudah
mencapai deposit minyak.Setelah prose pengeboran selesai dan lubang galian telah terbentuk, hal yang harus dilakukan adalah membuat
lapisan tanah menjadi keras dengan memasukkan pipa dan larutan perekat, lumpur,
dan penutup,lalu dilakukan proses Well
logging dengan sensor gas dan listrik
untuk mengukur formasi batuan dalam bumi,Drill-stem testing yaitu memasukkan peralatan untuk mengukur tekanan, yang menunjukkan lapisan
batu deposit akan tertembus,Core samples yaitu mengambil sampel batu untuk melihat karakteristik batu deposit.
Setelah prose pengeboran selesai
didapatkan jenis-jenis minyak bumi yaitu uppernile,Illinois,nort sea,panhandle
region,dan northeastern.Dengan kandungan senyawa Karbon 84%,Hidrogen 14%,Sulfur 1 untuk 3%
(hidrogen
sulfida, sulfida, disulfida, elemental sulfur),Nitrogen
< 1% (dalam bentuk senyawa amina),Oksigen < 1% (karbon dioksida, phenol, keton,asam karboksilat),Logam mineral < 1% (nikel, iron, vanadium, tembaga, arsen),Garam < 1% (NaCl, MgCl2, CaCl2).Adapun klasifikasi ikatan hidrokarbon dalam minyak bumi yaitu Paraffin (seperti metana,etana,propane) dan Aromatik (benzene dan
naftalen).Selain
kandungan yang pada minyak bumi terdapat senyawa yang bermanfaat,ada beberapa jenis pengotor dalam minyak bumi
yang terbawa dari sumur minyak sampai ke kilang pengolahan yang kesemuanya akan
menghambat proses pemisahan dan menyebabkan korosi, senyawa tersebut antara
lain air,garam,pasir,asam lemak,lumpur,dan juga gas.
Masalah yang kerap terdapat dalam
operasi produksi dan harus diselesaikan secara berkelanjutan adalah emulsi air
dengan minyak,tingkat salinitas (kadar NaCl) minyak ,korosi oleh brine dan gas
terlarut seperti CO2 dan H2S,Endapan paraffin,endapan
mineral,Korosi oleh mikroba, dan korosi oleh oksigen.Biasanya terdapat
senyawa-senyawa yang menyebabkan korosi itu yaitu Asam klorida,karbon
dioksida,asam lemak bermolekul rendah,hydrogen sulfide,dan sulfur. Selain masalah korosi adanya air dalam minyak bumi disebabkan oleh
beberapa hal yaitu pencampuran alamiah ketika minyak bumi
bermigrasi,pembersihan tube dari kotoran dengan air, injeksi steam untuk
recovery sumur,kebocoran formasi,dan kontaminasi air.Untuk memecahkan masalah
pencampuran antara minyak dan air tersebut ada beberapa cara pemisahan air dan
minyak secara kimia yaitu demulsifier dan secara Fisika yaitu
agitasi,berdasarkan Temperatur,dan Electrical Tension (voltage).Selain
mengandung minyak,crude kadang mengadung lumpur, pasir, dan sedikit aspal dalam
kondisi tersuspensi. Selain itu kandungan anorganik yang sering terdapat dalam
crude dapat berpotensi menjadi scaling Natrium Klorida,Kalsium Karbonat Kalsium
Sulfat ,Barium Sulfate.
Teknik
pengolahan (pengilangan) minyak bumi yaitu dengan cara destilasi.Metode
destilasi yaitu suatu
proses penguapan yang diikuti pengembunan. Distilasi dilakukan untuk memisahkan suatu cairan dari
campurannya apabila komponen lain tidak ikut menguap (titk didih lain jauh
lebih tinggi). Distilasi atmosferik adalah suatu cara untuk pemisahan larutan
dengan menggunakan panas menghasilkan produk dengan purity tinggi serta mengacu
pada prinsip berupa proses pemisahan suatu komponen atau atau beberapa komponen
dari suatu campuran yang homogen (satu fasa) dengan menggunakan perbedaan titik
didih diantara komponen tersebut. Dengan tekanan kerja sebesar 1 atm, yang
dilakukan dalam sebuah kolom yang didalamnya dilengkapi alat kontak atau tray
yang tersusun dengan jarak tertentu. ebelum dilakukannya proses distilasi maka
umpan destilasi atau cruide oil diproses untuk membersihkan impurities salah
satu prosesnya adalalah desalter.
Desalter adalah proses fisika untuk
menghilangkan komponen gram yang terdapat dalam crude . Proses ini adalah
proses pertama yang dilakukan sebelum dilaksanakannya proses distilasi . Garam
dihilangkan karena mengakibatkan terbentuknya HCL (asam clorida) jika bereaksi
dengan air akan menyebabkan endapan disamping itu crude dapat mengandung
endapan-endapan berupa padatan . yang juga dapat dihilangkan pada tingkat
tertentu proses penghilangan garam dilakukan dengan melarutkan komponen garam
didalam air . Yang dicampur dengan crude, pencampuran dilaksanakan secara
homogen agar dapat terjadi penghilangan garam dengan efektif menggunakan mixing
valve.
Distilasi vakum dengan tekanan rendah.Untuk mncegah
penguraian senyawa-senyawa organic dianjurkan melakukan destilasi ini.Distilasi
digunakan untuk pemisahan campuran yang memiliki titik didih di atas 180oC.Dengan
bantuan aspirator air tekanan diturunkan 12-15 mmHg.Sedangkan dengan bantuan
pompa vakum tekanan dapat diturunkan menjadi 0,1 mmHg.
Berikut ini fraksi-fraksi minyak bumi yang banyak
dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun sebagai bahan dasar industri
petrokomia.Gas alam (Gas alam terdiri dari campuran senyawa hidrokarbon yang
mempunyai atom C1-C4.),Bensin (Bensin terdiri dari
campuran senyawa hidrokarbon dengan jumlah rantai C5-C10),Kerosin
(Merupakan campuran senyawa hidrokarbon yang memiliki rantai atom C10
sampai C14.),Solar (Solar terdiri dari campuran senyawa hidrokarbon dengan jumlah atom C15
sampai C25.),Pelumas Tersusun dari campuran senyawa hidrokarbon
dengan jumlah atom C19-C35),Residu (Residu merupakan
hidrokarbon dengan jumlah atom C70 ke atas)
Setelah minyak mentah mengalami
proses destilasi. Fraksi-fraksi minyak bumi tersebut selanjutnya diolah dengan
proses-proses selanjutnya seperti proses reforming, polimerisasi, treating, dan
blending.
1. Reforming adalah suatu proses
peningkatan mutu bensin dengan merubah bentuk struktur dari rantai karbon lurus
menjadi bercabang.Proses ini dilakukan menggunakan katalis dan pemanasan.
2. Polimerisasi adalah suatu proses
penggabungan molekul-molekul sederhana menjadi molekul-molekul yang lebih
kompleks.
3. Treating adalah suatu proses
penghilangan pengotor pada minyak bumi. Tahapnya sebagai berikut:
a. Cooper sweetening yaitu proses
menghilangkan pengotor yang berbau tidak sedap
b. Acid treatment yaitu proses
menghilangkan lumpur
c. Desulfuring yaitu proses menghilangkan unsur
belerang. Dalam bahan bakar unsure belerang harus dihilangkan karena pada
proses pembakaran bahan bakar, belerang akan teroksidasi menjadi oksida
belerang (SOx) yang dapat menyebabkan hujan asam.
0 komentar:
Posting Komentar