BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minyak Bumi 2.1.1 Teori Pembentukan Minyak Bumi Menururt teori pembentukan minyak bumi, khususnya teori binatang engler dan teori tumbuh-tunbuhan (Hofer,1966), senyawa-senyawa organik penyusun minyak bumi merupakan hasil alamiah proses dekomposisi tumbuhan selama berjuta-juta tahun. Oleh karena itu, minyak bumi juga dikenal sebagai bahan bakar fosil, selain batubara dan gas alam. Semua bahan bakar fosil dihasilkan oleh senyawa karbohidrat dengan rumus kimia C x (H 2 O) yang memfosil. Karbohidrat tersebut dihasilkan oleh tumbuhan dengan mengubah energi matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis. Kebanyakan bahan bakar fosil diproduksi kira-kira 325 juta tahun yang lalu, yaitu pada abad Carboniferous dalam era Paleozoic bumi. Setelah tumbuhan mati maka karbohidrat dapat berubah menjadi senyawa hidrokarbon dengan rumus kimia C x H y akibat tekanan dan temperatur yang tinggi serta tidak tersedianya oksigen (anaerob). Hal yang sama dikemukakan pula oleh Chator dan Somerville (1978) yang menjelaskan bahwa minyak bumi merupakan salah satu produk minyak mentah alami yang dihasilkan dari konfersi biomasa pada temperatur dan tekanan yang tinggi secara alami dilingkungan aerob, senyawa hidrokarbon dapat dirombak oleh berbagai macam mikroba. Perombakan ini akan membutuhkan waktu yang lama, sehingga tidak sebanding dengan dampak yang
akan ditimbulkannya, bila minyak bumi tersebut terakumulasi dalam tanah. (Nugroho,A.2006) Minyak bumi berasal dari pormasi batuan yang berumur antara sepuluh juta sampai empat ratus juta tahun dan sekarang ini telah terbukti bahwa pembentukan minyak bumi berkaitan dengan pengembangan batuan sedimen berbutir halus, yang mengendap dilaut atau didekat laut dan bahwa minyak bumi adalah produk dari binatang dan tumbuh-tumbuhan yang hidup di laut. Walaupun demikian mengenai asal usul minyak bumi ini telah banyak teori yang diajukan diantaranya ada yang menganggap bahwa minyak bumi berasal dari bahan anorganik. Pada tahun 1866, Berthelot mengajukan teori bahwa minyak bumi berasal dari reaksi antara karbid dengan air yang menghasilkan asitilen, yang selanjutnya karena suhu dan tekanan yang tinggi asitilen berubah menjadi minyak bumi. Teori organik mengenai terjadinya minyak bumi diajukan oleh Engler pada tahun 1911 yang mengatakan bahwa minyak bumi terjadi dari bahan organik melalui tiga tahap. Tahan pertama, deposit binatang dan tumbuh-tumbuhan berkumpul pada dasar laut, yang selanjutnya yang akan terurai oleh bakteri. Karbohidrat dan protein yang diubah menjadi bahan yang dapat larut dalam air atau menjadi gas, akan terbawah oleh aliran air atau udara. (Hardjuno,A.2001) Minyak bumi adalah suatu campuran cairan yang terdiri dari berjuta-juta senyawa kimia, yang paling banyak adalah senyawa hidrokarbon yang terbentuk dari dekomposisi yang dihasilkan oleh fosil tumbuh-tumbuhan dan hewan. Minyak bumi dan derivat minyak bumi menghasilkan bahan bakar kendaraan
bermotor, pesawat terbang dan kereta api. Tumbuhan dan hewan juga menghasilkan minyak pelumas yang dibutuhkan untuk alat-alat mesin industri. (William,H,B.1995) Minyak bumi bukan merupakan bahan yang seragam, melainkan mempunyai komposisi yang sangat bervariasi, bergantung pada lokasi lapangan minyak dan juga kedalaman sumur. Minyak bumi merupakan senyawaan kimia yang terdiri dari unsur-unsur karbon, hidrogen, sulfur, oksigen, halogenida dan logam. Senyawa yang hanya terdiri dari unsur karbon dan hidrogen dikelompokan kedalam senyawa hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon diklasifikasikan atas naftanik, farafinik dan aromatik sedangkan senyawa campuran antara unsur karbon, hidrogen, haloginida dan logam, dikelompokan dalam senyawa non hidrokarbon. (Jasji,E.1996) 2.1.2 Komposisi Minyak Bumi Minyak bumi adalah suatu campuran yang sangat kompleks yang terutama terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon, yaitu senyawa-senyawa organik dimana setiap molekulnya hanya mempunyai unsur karbon dan hidrogen saja. Disamping itu dalam minyak bumi juga terdapat unsur-unsur belerang, nitrogen, oksigen dan logam-logam khususnya vanadium, nikel, besi dan tembaga yang terdapat dalam jumlah yang relatif sedikit. Baik senyawa hidrokarbon maupun senyawa bukan hidrokarbon keduanya akan berpengaruh dalam menentukan cara-cara pengolahan yang dilakukan dalam kilang minyak bumi.
2.1.2.1 Senyawa Hidrokarbon Walaupun senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi sangat banyak jumlahnya namun senyawa tersebut dapat dikelompokkan ke dalam 3 golongan senyawa hidrokarbon yaitu senyawa hidrokarbon parafin, naftan dan aromat. Disamping senyawa-senyawa tersebut, dalam produk minyak bumi juga terdapat hidrokarbon monoolefin dan diolefin, yang terjadi karena rengkahan dalam proses pengolahan minyak bumi dalam kilang, misalnya pada destilasi minyak mentah dan proses rengkahan. a. Senyawa Hidrokarbon Parafin Senyawa hidrokarbon parafin adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum C n H 2n+2. Senyawa ini mempunyai sifat-sifat kimia stabil dimana pada suhu biasa tidak bereaksi dengan asam sulfat pekat dan asam sulfat berasap. Senyawa hidrokarbon parafin sampai dengan 4 buah atom karbon, pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berupa gas. Metana dan etana terutama terdapat dalam gas alam sedangkan propana, butana dan i-butana merupakan kompenen utama elpiji. Senyawa hidrokarbon parafin dengan 5 sampai 16 buah atom karbon pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berupa cairan dan terdapat dalam fraksi naftana, bensin, kerosin, solar, minyak diesel dan minyak bakar. Senyawa hidrokarbon parafin dengan lebih dari 16 buah atom karbon, pada suhu kamar dan tekanan atmosfer berupa zat padat dan terutama terdapat dalam malam parafin.
b. Senyawa Hidrokarbon Naftena Senyawa hidrokarbon naftena adalah senyawa hidrokarbon jenuh dengan rumus umum C n H 2n. Senyawa hidrokarbon naftena yang terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentana dan sikloheksana yang terdapat dalam fraksi naftena dan fraksi minyak bumi dengan titik didih lebih tinggi. Walaupun jumlah atom karbon dalam cicin naften dapat mempunyai harga 3, 4, 5, 6, 7 dan 8 namun umumnya dianggap bahwa senyawa naftena dalam fraksi minyak bumi hanyalah senyawa naftena yang mempunyai cincin dengan 5 dan 6 atom karbon, karena memang senyawa naftena inilah yang dapat diisolasi dari fraksi minyak bumi. c. Senyawa Hidrokarbon Aromat Senyawa hidrokarbon aromat adalah senyawa hidrokarbon tidak jenuh dengan rumus umum C n H 2n-6 sehingga senyawa ini mempuunyai sifat kimia yang sangat reaktif. Senyawa ini muda dioksidasi menjadi asam, dapat mengalami reaksi substitusi atau reaksi adisi tergantung kepada kondisi reaksi. Hanya sedikit sekali minyak mintah yang mengandung senyawa aroomat dengan titik didih rendah. Disamping senyawa hidrokarbon aromat seperti benzena, dalam minyak mentah juga terdapat senyawa hidrokarbon poliaromat seperti naftalena dan antrasen, terutama dalam fraksi beratnya. d. Senyawa Hidrokarbon Monoolefin Senyawa hidrokarbon monoolefin mempunyai rumus umum C n H 2n dan merupakan senyawa hidrokarbon yang tidak jenuh dengan sebuah ikatan rangkap dua. Monoolefin dianggap tidak terdapat di dalam minyak mentah tetapi sedikit banyak terbentuk dalam proses rengkahan sehingga bensin rengkahan banyak
mengandung senyawa monoolefin. Senyawa hidrokarbon akan mulai mengalami rengkahan apabila dipanaskan pada suhu sekitar 680 o F. karena mempunyai ikatan rangkap maka senyawa monoolefin adalah reaktif sehingga banyak digunakan sebagai bahan dasar utama dalam industri petrokimia, seperti etilena (C 2 H 4 ) dan propilena (C 3 H 6 ). e. Senyawa Hidrokarbon Diolefin Senyawa hidrokarbon diolefin mempunyai rumus umum C n H 2n-2 dan merupakan senyawa tidak jenuh dengan dua buah ikatan rangkap dua. Seperti halnya dengan monoolefin, senyawa ini tidak terdapat dalam minyak mentah tetapi terbentuk dalam proses rengkahan. Senyawa diolefin tidak stabil, sangat reaktif dan cenderung akan berpolimerisasi dan membentuk damar. 2.1.2.2 Senyawa Bukan Hidrokarbon Senyawa bukan hidrokarbon yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya adalah senyawa organik yang mengandung atom unsur belerang, oksigen, nitrogen dan logam-logam. Lazimnya senyawa ini dianggap sebagai senyawa pengotor karena pengaruhnya yang tidak baik selama proses pengolahan minyak bumi dalam kilang minyak seperti korosi dan peracunan katalis ataupun pengaruhnya yang buruk terhadap mutu produk. Karena pengotor ini tidak larut dalam minyak bumi atau produknya, maka pengotor ini disebut pengotor oleofilik. Di samping itu, air dengan garam-garam yang terlarut di dalamnya terdapat dalam keadaan terdispersi dan tidak larut dalam fase minyak disebut dengan pengotor oleofobik. a. Senyawa Belerang Disamping sebagai senyawa belerang, di dalam minyak bumi belerang juga terdapat sebagai unsur belerang yang terlarut karena sedikit banyak belerang dapat
larut dalam minyak bumi. Kadar belerang dalam minyak mentah berkisar dari 0,04 sampai 6 %. Senyawa belerang yang umum terdapat dalam minyak bumi dan produk-produknya. Adanya senyawa belerang dalam minyak bumi dan produknya perlu mendapat perhatian karena senyawa ini dapat menimbulkan pencemaran, korosi, menurunkan angka oktan. b. Senyawa Oksigen Kadar oksigen dalam minyak bumi berpariasi dari sekitar 0,1 sampai 2% berat. Oksidasi minyak bumi dengan oksigen karena kontak yang lama dengan udara juga dapat menaikan kadar oksigen dalam minyak bumi. Dalam minyak bumi, oksigen terutama terdapat sebagai asam organik yang terdistribusi dalam fraksi dengan konsentrasi yang tertinggi pada fraksi minyak gas. Asam organik tersebut terutama terdapat sebagai asam naftenat dan sebagian kecil sebagai asam alifatik. Disamping itu dalam destilat rengkahan bisa terdapat fenol dan kresol. Asam naftenat mempunyai sifat sedikit korosif dan mempunyai bau yang tidak enak. c. Senyawa Nitrogen Kadar nitrogen dalam minyak bumi umumnya rendah, berkisar dari 0,1 % sampai 2% berat. Minyak yang mempunyai kadar belerang dan aspal yang tinggi, biasanya juga mempunyai kadar nitrogen tinggi. Senyawa nitrogen terdapat dalam semua fraksi minyak bumi tetapi konsentrasinya makin tinggi dalam fraksi-fraksi yang mempunyai titik didih tinggi.
Senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi dapat dibagi menjadi senyawa nitrogen basa, yaitu piridin atau turunan piridin seperti kinolin dan iso kinolin dan senyawa nitrogen bukan basa yaitu senyawa pirool dan turunanya, seperti indol dan karbasol. Adapun kerugian-kerugian yang diakibatkan oleh adanya senyawa nitrogen yang terdapat dalam minyak bumi dan produknya ialah : 1. Menurunkan aktivitas katalis yang digunakan dalam proses rengkahan, reforming, polimerisasi, isomerisasi. 2. Kerosin yang jernih seperti air pada waktu destilasi, warnanya akan berubah menjadi kemerahan apabila terkena sinar matahari. 3. Nitrogen dalam bensin juga akan mempercepat pembentukan damar dalam karburator. 4. Menyebabkan terjadinya endapan dalam minyak bakar pada penyimpanan. d. Senyawa Logam Praktis semua logam terdapat dalam minyak bumi, tetapi karena jumlahnya kecil, yaitu 5 sampai 400 bagian per juta maka adanya logam dalam minyak bumi pada umumnya tidak menimbulkan permasalahan. Kecuali beberapa macam logam seperti besi, nikel, vanadium dan arsen yang walaupun jumlahnya hanya sedikit sekali, namun sudah dapat meracuni beberapa katalis. Disamping itu logam vanadium yang terdapat dalam minyak bakar dapat menyebabkan korosi turbin gas dan pipa-pipa pembangkit uap, merusak batu tahan api dinding dapur dan menurunkan mutu produk pecah belah dalam industri keramik. Logam-logam berat seperti vanadium, nikel dan tembaga di dalam minyak bumi umumnya dianggap terdapat sebagai senyawa kompleks parafirin, dimana logam-logam ini
terdapat di pusatnya sedangkan logam garam anorganik yang dapat larut dalam air, seperti garam klorid dan sulfat dari logam natrium, kalium, magnesium dan kalsium terdapat dalam minyak bumi dalam keadaan terdispersi. Dalam destilasi minyak mentah senyawa logam cenderung akan berkumpul dalam fraksi residu. (Hardjono,A.2001) 2.1.3 Proses Pengolahan Minyak Bumi Karena sifat-sifat minyak mentah sangat berpariasi dan jenis produk yang dapat dihasilkan juga dapat sangat banyak, maka istilah kilang minyak tidaklah memberikan gambaran yang jelas mengenai operasi-operasi apa saja yang dilakukan oleh sesuatu kilang. Suatu operasi yang tentu dioperasi di dalam semua kilang adalah destilasi yang memisahkan minyak bumi kedalam fraksi-fraksinya bersdasarkan daerah didihnya. Operasi lainnya dapat sedikit atau banyak jumlahnya, dapat sederhana atau kompleks, tergantung pada produk-produk yang akan dibuat. Oleh karena itu dapatlah dikatakan bahwa tidak ada dua buah kilang minyak yang mempunyai sekema proses pengolahan yang sama. 2.1.3.1 Pengolahan Secara Umum Suatu cara yang paling penting untuk memisahkan minyak mentah kedalam fraksi-fraksinya ialah distilasi. Sifat-sifat fraksi tergantung kepada komposisi minyak mentah dan tergantung kepada tipe produk jadi yang diinginkan. Minyak mentah mengandung senyawa-senyawa hidrokarbon yang tidak semuanya cocok untuk semua produk yang diinginkan. Misalnya adanya aroma didalam fraksi kerosin atau fraksi minyak gas menyebabkan mutu kerosin atau bahan bakar diesel yang dihasilkan dari distilasi langsung minyak mentah tidak baik.
Sebaliknya, adanya aromat dalam fraksi bensin dalam minyak mentah, menyebabkan mutu bensin langsung baik. Pada umumnya, tidak ada fraksi-fraksi atau gabungan fraksi-fraksi yang diperoleh dari pemisahan minyak mentah yang begitu saja digunakan sebagai produk minyak bumi. Masing-masing biasanya masih harus mengalami perlakuan (treating) lebih lanjut yang berbeda-beda tergantung kepada kotoran-kotoran yang ada dalam fraksi dan sifat-sifat yang diinginkan dalam produk jadi. Perlakuan yang paling sederhana terhadap fraksi ialah pencucian soda untuk menghilangkan senyawa belerang. Sedangkan serangkaian perlakuan yang kompleks adalah perlakuan pelarut(solvent treating), pengawamalaman dengan pelarut (solvent dewaxing), perlakuan lempung (clay treating) dan perlakuan hidro (hydrotreating) serta pencampuran (blending) untuk menghasilkan misalnya minyak pelumas. (Hardjono,A.2001) 2.1.4 Jenis-jenis Minyak Bumi Ada beberapa macam cara penggolongan produk jadi yang dihasilkan oleh kilang minyak. Ada beberapa macam cara penggolongan produk jadi yang dihasilkan oleh kilang minyak. Diantaranya produk jadi kilang minyak dapat dibagi menjadi: produk bahan bakar minyak (BBM) dan produk bukan bahan bakar minyak (BBBM). Yang termasuk BBBM ialah: LPG, pelarut, minyak pelumas, gemuk, aspal, malam parafin, hitam karbon dan kokas. Yang termasuk produk bahan bakar minyak (BBM) adalah:
a. LPG LPG adalah gas minyak bumimyang dicairkan pada suhu biasa dan tekanan sedang, sehingga LPG dapat disimpan dan diangkut dalam bentuk cair dalam bejana dalam suatu tekanan. b. Bensin Motor Bensin motor adalah campuran kompleks yang terutama terdiri dari senyawasenyawa hidrokarbon, yang mempunyai daerah didih sekitar 40-180 o C dan digunakan sebagai bahan bakar mesin motor bakar. c. Bensin Penerbangan Bensin penerbangan adalah campuran senyawa hidrokarbon yang mempunyai daerah didih sekitar 35-170 o C dan digunakan sebagai bahan bakar mesin pesawat terbang. d. Kerosin Kerosin ialah fraksi-fraksi minyak bumi yang mempunyai dearah didih sekitar 150-300 o C.penggunaan utama kerosin ialah sebagai bahan bakar lampu penerangan. Disamping itu kerosin juga digunakan sebagai bahan bakar kompor dalam rumah tangga. e. Bahan Bakar Diesel Bahan bakar diesel adalah fraksi minyak bumi yang mendidih sekitar 175-370 o C dan yang digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel. Mesin diesel bekerja dengan kecepatan maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan mesin bensin yang sering kali mempunyai kecepatan di atas 4000 putaran per menit. Kebanyakan mesin diesel bekerja dengan kecepatan antara 50 sampai 2.500 putaran per menit.
f. Minyak Bakar Minyak bakar adalah bahan bakar minyak yang dibakar untuk menghasilkan panas. Minyak bakar dapat berupa distilat, residu atau campuran diantara keduanya. g. Minyak Pelumas Minyak pelumas terdapat dalam bagian minyak mentah yang mempunyai daerah didih yang paling tinggi, yaitu sekitar 400 o C keatas. Fraksi minyak pelumas dipisahkan dari residu hasil distilasi minyak mentah dengan dengan distilasi hampa. h. Malam Minyak Bumi Senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam malam minyak bumi mempunyai atom karbon dari 20-75 buah dan mempunyai titik lebur kira-kira 45-100 o C. malam yang melebur pada suhu sekitar 65 o C atau lebih rendah, hampir seluruhnya terdiri dari senyawa hidrokarbon parafin normal. i. Aspal Aspal adalah bitumen setengah padat berwarna hitam yang berasal dari minyak bumi. (Hardjono,A.2001) 2.1.5 Sifat Fisik Minyak Bumi Di alam bentuk fisik minyak bumi sangat beragam. Ada yang kasar, padat, substansi lilin, semi padat agak kental (seperti lumpur), cairan kental, serta berbentuk gas yang terkondensasi. Bentuk fisik tersebut memiliki kemungkinan yang sama untuk ditemukan dalam satu lokasi asalkan terjadi perubahan tekanan, suhu, maupun perubahan fisik dan kimia lainnya pada senyawa hidrokarbon pembentuknya.
Minyak bumi cair dapat berubah menjadi padat melalui penguapan. Fraksi-fraksi ringan akan membentuk gas dan uap, sedangkan fraksi-fraksi berat akan membentuk padatan. Titik didih fraksi-fraksi tersebut dapat berbeda-beda, tergantung oleh banayak dan jenis homolog-homolog penyusun raksi tersebut. Fraksi-fraksi dengan homolog yang sama, titik didihnya ditentukan oleh berat molekul senyawa penyusunnya. Menurut Doerffer (1992), karakteristik fisik kimia minyak bumi adalah sebagai berikut: a. Viskositas Viskositas atau kekentalan didefinisikan sebagai ketahanan fluida terhadap aliran. Pada umumnya dinyatakan dalam ukuran waktu yang diperlukan untuk mengalirnya cairan memlalui tabung dengan ukuran tertentu. Jika nilai viskositas rendah, maka fluida semakin mudah mengalir. Sebaliknya, jika nilai viskositas tinggi, maka fluida semakin sulit mengalir. Nilai vikositas minyak bumi bergantung pada kandungan fraksi ringan dalam temperatur di sekitarnya. b. Daya larut dalam air Daya larut adalah proses ketika suatu substansi (solute) akan terlarut pada substansi lain (solvent). Daya larut minyak bumi sangat rendah (1,5 ppm). Proses ini sangat penting karena berhubungan dengan toksisitas hidrokarbon yang terlarut terhadap organisme perairan. Keadaan ini umumnya terjasi karena terbentuknya kompleks hidrokarbon terlarut dalam molekul air.
c. Gravitasi spesifik (GS) GS minyak bumi menyatakan densitas minyak bumi tersebut dan seringkali dinyatakan dalam bentuk gravitasi API (American Petroleum Institute). Gravitasi API adalah rasio berat minyak bumi terhadap berat akuades pada volume yang sama pada 16 o C dan tekanan 1 atm. Semua minyak bumi memiliki densitas lebih kecil daripada air, kecuali beberapa minyak berat dan residu. Jadi umumnya minyak bumi mempunyai nilai GA<1 atau nilai º API >10. Minyak bumi dengan GS rendah memiliki nilai ºAPI yang tinggi, viskositas rendah, daya adhesi rendah dan kecenderungan emulsifikasi tinggi, sedangkan minyak bumi dengan GS tinggi memiliki nilai 0 API rendah, viskositas tinggi, daya adhesi tinggi dan kecenderungan emilsifikasi rendah. d. Tegangan permukaan Tegangan permukaan adalah gaya tarik menarik antara permukaan molekul dari suatu fluida. Gaya ini menunjukkan laju penyebaran fluida di atas permukaan air atau tanah. Minyak bumi dengan GS rendah biasanya memiliki potensial laju penyebaran setelah terjadinya tumpahan minyak bumi di laut. Selain sifat fisik kimia tersebut diatas, masih ada beberapa sifat penting minyak bumi serta turunannya yang perlu diketahui, yaitu : a. Nilai Pembakaran Nilai pembakaran, biasanya nilai pembakaran tinggi, dinyatakan dalam satuan kilojoule per kilogram (atau british thermal units per pound-massa) atau kilojoule per liter (atau british thermal units per gallon)
b. Berat atau Bobot Jenis Bobot jenis suatu cairan adalah kerepatan cairan tersebut dibagi dengan kerapatan air pada 60 o F (15,6 o C). Bobot jenis minyak bumi dan produk turunannya biasanya dinyatakan dalam satuan o Be atau o API. c. Titik Nyala (Flash Point) Titik nyala dari suatu cairan bahan bakar semacam minyak bumi adalah temperatur minimum fluida pada waktu uap yang keluar dari permukaan fluida langsung menyala. Jika temperatur naik sedikit, yang disebut titik api (fire point), dapat menyebabkan uap membantu pembakaran. Oleh karena itu perlu diwaspadai agar temperatur maksimum minyak tidak melebihi titik nyalanya. d. Titik Lumer (Pour Point) Titik lumer dari suatu produk minyak bumi adalah temperatur terendah yang menyebabkan minyak bumi akan mengalir dibawah kondisi standar. Titik ini ditentukan dengan mencari temperatur maksimum, yang diperoleh bila permukaan sampel mnyak bumi dalam suatu tabung percobaan standar tidak bergerak selama 5 detik ketika tabung tersebut diputar ke posisi horisontal. Titik lumer sama dengan temperatur maksimum ditambah 5 o F. (Nugroho,A.2006) 2.2 Bensin/Mogas 2.2.1 Motor Gassoline (Mogas) atau Bensin Bensin atau motor gasoline merupakan fraksi minyak bumi yang paling komersial, paling banyak dipruduksi dan paling banyak digunakan sebab bensin
berfungsi sebagai bahan bakar kendaraan yang menjadi alat transportasi manusia sehari-hari. Mogas atau bensin adalah campuran isomer-isomer heptana dan oktana. Pembakaran bensin oleh gas oksigen dari udara akan menghasilkan energi yang berfungsi menjalankan mesin kendaraan. Efisiensi energi yang tinggi dan komponen bensin yang rantai karbonnya banyak bercabang. Adapun komponen mogas atau bensin yang rantainya lurus atau sedikit bercabang akan menghasilkan energi yang kurang efisien, artinya energi banyak terbuang sel agai kerja untuk menggerakan mesin. Mogas atau bensin adalah cairan yang mudah disimpan, dipindahkan dan alirannya mudah dikontrol, selain itu juga bensin mempunyai sifat mudah menguap, mudah menyala dan terbakar. Di dalam pemakaiannya dalam motor pembakar, bensin cair ini terlebih harus lebih diubah bentuk menjadi uap atau kabut agar mudah terbakar. Bensin-bensin yang mengandung molekul-molekul hidrokarbon dengan titik didih rendah akan memudahkan motor dihidupkan pada suhu sekeliling yang rendah. Disamping itu kendaraan dapat dijalankan tanpa pemanasan yang sedikit lama pada beban yang rendah. Bila suhu disekeliling cukup tinggi akan mengakibatkan bensin dapat mendidih dalam pipa yang terletak antara tangki dan karburator. Sehingga pompa bahan bakar tidak akan berfungsi dengan baik karena bensin mengandung gelembung-gelembung (kantong uap). Fraksi mogas atau bensin dari penyulingan minyak mentah terlalu sedikit bagi masyarakat-masyarakat haus bensin dan kualitasnya pun rendah. Untuk
meningkatkan kualitas dan kuantitas bensin, dilakukan proses kertakan (cracking) dan reformasi terhadap fraksi-fraksi bertitik didih tinggi, yang dibagi menjadi dua bagian yaitu: 1. Kertakan katalitik berupa proses memanaskan bahan katalitik bertitik didih tinggi dibawah tekanan dan dengan kadar katalis ( tanah liat alumunium dicuci dengan asam dan dijadikan bubuk halus ). Dibawah kondisi ini molekul besar akan patah-patah menjadi fragmen kecil. 2. Kertakan kukus adalah suatu teknik mengubah alakana menjadi alkena. Reformasi katalitik mengubah senyawa alifatik menjadi senyawa aromatikalkena dan senyawa aromatik yang diperoleh dalam cara kertakan dan reformasi ini dijadikan bahan baku untuk membuat plastik dan senyawa organik sintetik lainnya. 2.2.2 Proses Pembuatan Bensin Gasoline yang dihasilkan dari suatu proses pengolahan belum dapat langsung digunakan, melainkan masih ditambahkan beberapa bahan kimia atau dicampur (Blending) dengan gasoline lainnya yang tujuannya untuk memperbaiki mutu gasoline itu sehingga sesuai dengan spesifikasinya sehingga aman dalam pemakaiannya dan tidak mencemari lingkungan. Bahan kimia yang ditambahkan itu disebut aditif, sedangkan gasoline yang dihasilkan dari suatu proses disebut komponen gasoline, umumnya komponen gasoline tersebut diperoleh dari beberapa macam proses antara lain proses :
1. Distilasi atmosferik Distilasi atmosferik adalah pemisahan minyak bumi secara fisik menjadi fraksi-fraksinya dengan perbedaan titik didih pada kondisi tekanan atmosferik. pada proses distilasi ini terjadi penguapan dan pengembunan. Proses penguapan campuran hidrokarbon dalam minyak bumi dipanaskan dalam suhu tertentu sehingga komponen yang lebih ringan akan lebih cepat berubah fasanya dari cair menjadi uap. Proses pengembunan uap yang terbentuk dari proses penguapan didinginkan sehingga berubah fasa menjadi cair, kemudian ditampungnya. 2. Perengkahan (cracking) Perengkahan adalah proses pengolahan minyak bumi dengan memutus ikatan tunggal C-C dan C-H dari hidrokarbon dengan berat molekul besar menjadi molekul kecil, pemutusan ikatan hidrokarbon tersebut dilakukan dengan menggunakan panas. Umpan dari proses ini bukan hanya minyak mentah melainkan residu yang berasal dari proses distilasi. 3. Reformasi (reforming) 4. Alkilasi Alkilasi adalah proses dalam industri perminyakan yang bertujuan untuk menghasilkan komponen gasolin oktan tinggi dengan cara penggabungan antara olefin dan parafin. 5. Polimerisasi Polimerisasi adalah penggabungan olefin menjadi poliolefin dengan berat molekul besar dalam kisaran titik didih cair gasolin. Olefin yang digabung adalah propilen menghasilkan polipropilena, n-butilena atau isobutulena
menghasilkan polimer butilena atau gabungan propilena dan butilena. Polimer yang dihasilkan disebut polimer gasolin disingkat poligasoline. Tujuan proses ini adalah untuk mendapatkan produk gasoline dengan angka oktan yang tinggi. 6. Isomerisasi Isomerisasi adalah suatu proses yang bertujuan untuk menghasilkan komponen gasolin oktan tinggi dengan mengubah n-pentana dan n-heksana. Masing-masing menjadi isopentana dan isoheptana. Umumnya isomerisasi dilakukan dengan mengubah n-heptana (ON 61,7) menjadi isopentana (ON 92,6) dan n-heksana (ON 34,0) menjadi isoheksana (2,3 dimetil butana ON 103,5). Atau mengubah butana menjadi isobutana. Kemudian dilanjutkan dengan proses : a) Pemurnian (treating) b) Pencampuran (blending) c) Penambahan bahan kimia (aditif). (Fessenden.1997) 2.2.3 Tekanan Uap Reid (RVP) Uji tekanan uap reid (reid vapor pressure, ASTM D 323-90) dikenakan kepada bensin, minyak mentah yang volatil dan produk minyak bumi lainnya yang volatil. Tekanan uap reid adalah tekanan mutlak pada suhu 37,8 o C (100 o F) dalam psi atau kpa. Tekanan uap reid tidaklah sama dengan tekanan uap contoh yang sesungguhnya karena terjadinya sedikit penguapan contoh dan karena adanya uap air dan udara dalam ruangan. Alat utama untuk menentukan tekanan uap reid terdiri dari ruangan bensin, ruang udara, manometer, termometer dan penangas air yang dilengkapi dengan
termostart. Ruangan bensin, ruangan udara dan manometer dapat dilepas atau dihubungkan satu dengan yang lainnya. Uji ini dilakukan dengan mengisi ruangan bensin sampai penuh dengan contoh yang sebelumnya telah didinginkan. Ruangan bensin kemudian dihubungkan dengan ruangan udara dan manometer dan selanjutnya rangkaian alat ini direndam di dalam penangas air yang mempunyai suhu tetap yaitu 37,8 + 0,1 o C atau 100 + 0,2 o F. Secara periodik rangkaian alat ini dikeluarkan dari penangas air dan digojok sampai akhirnya manometer menunjukan harga tekanan keseimbangan yang tretap yang merupakan tekanan uap Reid. Dalam praktek, uji tekanan uap Reid mempunyai arti yang penting sehubungan dengan : a. Keamanan dalam pengangkutan bahan bakar b. Sumbatan uap ( vapor lock ) dalam sistem pengumpanan bensin c. Karakteristik mesin motor untuk dihidupkan dalam keadaan dingin (starting characteristics). (Hardjono,A.2001) Tekanan uap reid adalah mengukur tekanan uap dari suatu minyak pada 38 o C dalam satuan kg/cm 2 atau dalam milimeter. Tekanan uap adalah suatu pengukuran dari kecenderungan gasolin untuk tekanan dalam minyak bumi. Dalam uji sampel dari minyak pada 38 o C terdapat pembatasan antara uap udara dalam tabung dengan uap air. Volume dari tabung adalah 4 kali volume dari bomb yang berisi minyak. Jadi, tekanan uap reid adalah yang mutlak pada suhu 38 o C dalam Psi atau kpa.
Metode reid adalah metode yang meliputi pengukuran tekanan uap gasolin. Juga dapat diterapkan pada minyak mentah mudah menguap (volatile crude oil) dan produk petroleum mudah menguap lainnya. Kecuali, LPG (Liquid Petroleum Gases). Tabung gasolin dalam tekanan uap diisi dengan sampel dan dihubungkan dengan tabung udara pada suhu 100 o F (37,8 o C). hal yang harus diperhatikan dalam penanganan sampel dalam pengukuran tekanan uap sangat sensitif pada kehilangan melalui penguapan dan perubahan komposisi yang didapat. Pengukuran tekanan uap reid harus merupakan pengukuran pertama yang dilakukan pada sampel sebelum melakukan pengukuran lainnya. (ASTM.1982)