Produk Minyak Bumi

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 1

Produk Minyak Bumi

Kira-kira seratus lima puluh tahun yang lampau, satu-satunya produk minyak bumi yang dihasilkan oleh kilang minyak adalah kerosin yang digunakan sebagai bahan bakar lampu penerangan. Tetapi dewasa ini sehubungan dengan kemajuan zaman dan kemajuan teknologi produk minyak bumi telah menjadi puluhan jenisnya, belum termasuk produk petrokimia yang dihasilkan oleh industri-industri petrokimia. Produk minyak bumi yang dihasilkan oleh kilang minyak untuk

dipasarkan

haruslah

memenuhi

spesifikasi

pemasaran.

Spesifikasi pemasaran produk minyak bumi untuk berbagai negara pada umumnya tidaklah sama, kecuali untuk bensin penerbangan dan bahan bakar jet, dimana spesifikasinya disesuaikan dengan spesifikasi internasional yang dikeluarkan DERD. Spesifikasi pemasaran adalah batas-batas sifat-sifat yang harus dipenuhi oleh produk-produk minyak bumi yang ada di pasaran. Spesifikasi ini sebenarnya adalah hasil kompromi

antara

sifat

kinerja

produk

minyak

bumi

dengan

kemampuan kilang minyak untuk menghasilkan produk dari minyak mentah yang tersedia. Untuk Indonesia, spesifikasi bahan bakar minyak ditetapkan sesuai dengan keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi yang semuanya dapat dilihat pada lampiran. Ada beberapa macam cara penggolongan produk jadi yang dihasilkan oleh kilang minyak. Di antaranya produk jadi kilang minyak dapat dibagi menjadi: produk bahan bakar minyak (BBM) dan produk bukan bahan bakar minyak (BBBM). Termasuk produk BBM ialah: bensin penerbangan, bensin motor, bahan bakar jet, kerosin, solar, minyak diesel dan minyak bakar. Sedangkan yang ternasuk produk BBBM ialah: elpiji (liquified petroleum gas-LPG), pelarut, minyak pelumas, gemuk, aspal, malam parafin, hitam karbon (carbon black) dan kokas.

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 2

Penggolongan yang lain ialah bahwa produk jadi kilang minyak dapat dibagi menjadi: 1. Produk volatil-elpiji (LPG) dan bensin alam. 2. Minyak ringan-bensin motor, bensin penerbangan, bahan bakar turbin penerbangan, pelarut, bahan bakar traktor, dan kerosin. 3. Distilat solar, minyak diesel dan minyak gas. 4. Minyak pelumas-meliputi berbagai jenis minyak pelumas. 5. Gemuk meliputi berbagai jenis gemuk. 6. Malam-meliputi malam parafin, malam kristal mikro (micro crystalline wax) dan petrolatum. 7. Residu-minyak bakar, kokas petroleum, aspal, hitam karbon dan lain-lain. 8. Produk khusus-hidrokarbon, bahan kimia, insektisid dan lain-lain. Di zaman modern, dengan mobilitas manusia yang sangat tinggi, bensin merupakan cairan yang sangat penting. Vitalnya bensin bagi perekonomian suatu negara sama seperti vitalnya darah bagi tubuh manusia. Tanpa bensin (dan minyak solar), dunia yang kita ketahui sekarang seperti akan berhenti berdenyut. Sebetulnya apa sih yang terkandung di dalam bensin sehingga menjadikannya sangat penting? Artikel ini akan membahas lebih dalam tentang hal ini. Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain, bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai. Jika kita membakar bensin pada kondisi ideal, dengan oksigen berlimpah, maka akan dihasilkan CO2, H2O dan energi panas. 1 galon bensin (4,5 liter) mengandung 132 x 106 joule energi, yang ekuivalen

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 3

dengan 125.000 BTU (British Thermal Unit) atau 37 kwh. Jika manusia bisa mencerna bensin, maka dengan meminum 1 galon bensin ini akan sama dengan memakan 110 hamburger, tetapi kenyataannya tubuh manusia tidak memiliki enzim yang bisa mengubah bensin ini menjadi CO2 dan H2O, sehingga tidak bisa menyerap energi yang dikandung di dalam bensin. Dari manakah bensin berasal? Bensin dibuat dari minyak mentah, cairan berwarna hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung

hidrokarbon;

atom-atom

karbon

dalam

minyak

mentah ini berhubungan satu dengan yang lainnya dengan cara membentuk rantai yang panjangnya yang berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan panjang yang berbeda akan memiliki sifat dan kelakuan yang berbeda pula. CH4 (metana) merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam rantai tersebut akan membuatnya semakin “berat”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana dan butana. Dalam temperatur dan tekanan kamar, keempatnya berwujud gas, dengan titik didih masing-masing -107, -67,-43 dan -18 derajat C. Berikutnya, dari C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19 ke atas berwujud padat. Dengan

bertambah

panjangnya

rantai

hidrokarbon

akan

menaikkan titik didihnya, sehingga kita bisa memisahkan hidrokarbon ini dengan cara destilasi. Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.

Bilangan Oktan Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 4

kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara ? bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Bilangan oktan suatu bensin memberikan informasi kepada kita tentang seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin tersebut terbakar secara spontan. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi (dan bukan karena percikan api dari busi), maka akan terjadi knocking

atau

ketukan

di

dalam

mesin.

Knocking

ini

akan

menyebabkan mesin cepat rusak, sehingga sebisa mungkin harus kita hindari. Nama oktan berasal dari oktana (C8), karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana yang memiliki sifat kompresi paling bagus; oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami pembakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada heptana, misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit. Bensin dengan bilangan oktan 87, berarti bensin tersebut terdiri dari 87% oktana dan 13% heptana (atau campuran molekul lainnya). Bensin ini akan terbakar secara spontan pada angka tingkat kompresi tertentu yang diberikan, sehingga hanya diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang memiliki ratio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut. Zat aditif bensin Menambahkan tetraetil lead pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin “murah” dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan lead (timbal) ini. Tetapi akibatnya adalah bumi yang kita tinggali ini diselimuti oleh lapisan tipis lead, dan lead ini berbahaya untuk makhluk hidup, termasuk manusia. Sehingga di negara-negara maju, lead sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin. Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether), yang berasal dan

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 5

dibuat dari etanol. MTBE ini selain dapat meningkatkan bilangan oktan, juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Tetapi, belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenik dan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pom bensin) dan MTBE ini masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumbersumber air minum lainnya. Masalah yang ditimbulkan bensin Bensin yang digunakan oleh kendaraan akan menimbulkan dua masalah utama. Masalah pertama adalah asap dan ozon di kota-kota besar. Masalah kedua adalah karbon dan gas rumah kaca. Idealnya, ketika bensin dibakar di dalam mesin kendaraan, akan menghasilkan CO2 dan H2O saja. Kenyataannya pembakaran di dalam mesin tidaklah sempurna, dalam proses pembakaran bensin, dihasilkan juga: • Karbon monoksida, CO, yang merupakan gas beracun. • Nitrogen

oksida,

NOx,

sebagai

sumber

utama

asap

di

perkotaan yang jumlah kendaraannya sangat banyak. • Hidrokarbon yang tidak terbakar, sebagai sumber utama ozon di perkotaan. Berbeda dengan lapisan ozon yang

berada di

atmosfer atas (stratosfer) yang berguna bagi manusia dan makhluk hidup lainnya, ozon yang kontak langsung dengan manusia dan makhluk hidup ini berbahaya, karena bersifat oksidator. Karbon juga menjadi masalah, ketika karbon dibakar akan berubah menjadi CO2 yang merupakan gas rumah kaca. Gas rumah kaca ini akan menyebabkan perubahan iklim bumi (pemanasan

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 6

global), naiknya permukaan air laut (karena es di kutub mencair), banjir, terancamnya kota-kota di pesisir pantai, dan sebagainya. Oleh karena alasan-alasan inilah, para ilmuwan sekarang sedang berusaha untuk mengganti bahan bakar bensin dengan bahan bakar hidrogen yang lebih ramah lingkungan, karena jika H2 ini direaksikan dengan O2 hanya akan menghasilkan air (uap air).

BENSIN MOTOR Bensin motor adalah campuran kompleks yang terutama terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon, yang mempunyai daerah didih ASTM sekitar 40 sampai 180oC, dan digunakan sebagai bahan bakar mesin motor bakar. Menurut ASTM, bensin motor dibagi ke dalam lima kelas berdasarkan volatilitasnya (volatility class), yaitu kelas volatilitas A, B, C, D dan E (ASTM D 439-89). Spesifikasi ini menetapkan karakteristik bensin motor untuk digunakandi daerah-daerah dengan kondisi operasi yang berbeda-beda sesuai dengan perubahan cuaca daerah di mana bensin motor digunakan.

Dewasa ini kilang minyak di Indonesia memproduksi lima jenis bensin motor, yaitu: 1. Bensin

premium

88

yang

mempunyai

angka

oktan

riset

minimum 88, berwarna kuning dan menggunakan pengungkit oktan TEL maksimum 1,5 ml per galon Amerika bensin. 2. Bensin premix 94 yang mempunyai angka oktan riset minimum 94 berwarna oranye, menggunakan pengungkit oktan TEL dengan kandungan Pb maksimum 0,45 gr/l dan metil tersier butil eter (MTBE) maksimum 15% volum.

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 7

3. Bensin super TT yang mempunyai angka oktan riset minimum 95,

tidak

berwarna

dan

tidak

mengandung

TEL.

dapat

ditambahkan MTBE maksimum 10% volum untuk memenuhi spesifikasi angka oktan. 4. Bensin prima TT yang mempunyai angka oktan riset minimum 98

tidak

berwarna

dan

tidak

mengandung

TEL.

dapat

ditambahkan MTBE maksimum 15% volum untuk memenuhi spesifikasi angka oktan. 5. Bensin petro 2T yang mempunyai angka oktan riset minimum 72

berwarna

hijau

dan

dengan

kandungan

timbal

(Pb)

maksimum 0,1 gr/l. ditambahkan MTBE maksimum 15% volum untuk memenuhi spesifikasi angka oktan. Bensin ini khusus digunakan untuk mesin motor bakar dua langkah.

2.2 Sifat bensin motor Banayk sifat-sifat yang diperlukan bagi bensin motor agar bensin motor dapat memberikan unjuk kerja yang sebaik-baiknya, namun diantaranya yang paling penting ialah volatilitas dan karakteristik anti ketukan (antiknock characteristics).

2.2.1. Volatilitas Volatilitas bensin yang dapat ditentukan dengan uji tekanan uap Reid (ASTM D 86), berpengaruh terhadap kemudahan mesin dihidupkan dalam keadaan dingin (starting characteristics), pemanasan dan percepatan, daya serta ekonomi penggunaan bensin pada semua kondisi mesin dan pengenceran minyak karter. 2.2.2. Sifat anti ketuk

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 8

Setiap bensin memupnyai kemampuan untuk melakukan sejumlah kerja maksimum tertentu dalam sebuah mesin. Apabila bensin dipaksa untuk melakukan kerja yang melampaui kerja maksimum yang dapat dilakukannya,

maka

bensin

akan

memberikan

reaksi

dengan

memberikan daya yang kurang dan memberikan suara dalam mesin yang disebut ketukan mesin (engine knock). Apabila bensin dibakar relatif lambat, maka bensin dapat memberikan daya secara maksimum. Pada kondisi ini, tersedia waktu yang cukup bagi tekanan untuk disalurkan ke torak dan memberikan dorongan yang kuat. Tetapi apabila mesin dipercepat atau mesin disuruh bekerja lebih keras, bensin tidak terbakar biasa tetapi akan meledak. Ledakan atau pembakaran bensin yang sangat cepat mengakibatkan mesin mengetuk. Apabila ketukan mesin terjadi, kenaikan tekanan yang disebabkan karena pelepasan panas akan terjadi sedemikian cepatnya, sehingga

kenaikan

tekanan

akan

dihilangkan

untuk

melawan

kelembaman torak. Bensin mempunyai kemampuan yang berbeda-beda untuk menahan ketukan.

Tahanan

ketukan

bensin

disebut

kualitas

anti

ketuk

(antiknock quality) dan diukur dengan angka okta. Makin tinggi kualitas anti ketuk, makin tinggi kemampuan bensin untuk menahan ketukan

dan

makin

besar

pula

daya

maksimum

yang

dapat

dihasilkannya. Perlu diketahui bahwa bensin dengan kualitas antiketuk yang tinggi hanya diperlukan pada waktu mesin harus memberikan daya yang tinggi, seperti pada saat ada percepatan. Pada waktu mengendarai mobil dengan kondisi yang tetap dan pada jalan yang datar, bensin dengan angka oktan rendah sudah dapat menjalankan mesin tanpa ada ketukan. Ketukan yang berlebihan dalam mesin akan mengakibatkan kerusakan pada bagian atas torak, di mana permukaan bagian atas torak akan

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 9

menjadi

kasar,

karena

terlepasnya

partikel-partikel

logam

oleh

gelombang tekanan yang terjadi selama ketukan.

Tips sederhana mengetahui kemurnian bensin premium Sebagian besar orang menggunakan bensin sebagai bahan bakar untuk transportasi. Di sini sengaja hanya membahas premium bukan pertamax, karena premium lebih banyak digunakan di masyarakat. Jika kita menggunakan premium yang sudah terkontaminasi dengan zat lain atau partisi biasanya minyak tanah atau solar tentu sangat merugikan. Apalagi jika kita membeli bensin premium bukan di tempat resminya. Berikut ini adalah tips cara mengetahui kadar bensin Premium yang tercampur dengan partisi lain yang dijual di SPBU dan tempat lain. Cara ini bisa digunakan jika terkontaminasinya bensin premium dengan minyak tanah atau sejenisnya tercampur secara homogen. 1. Siapkan sample bensinnya, ambil bensin dari SPBU atau eceran menggunakan pipet. 2. Bensin diletakkan dalam wadah kaca bersih dan kering, jangan diletakkan dalam tempat platik karena nanti bisa melarutkan plastiknya. 3. Biarkan beberapa hari atau beberapa jam di tempat terbuka supaya bensin itu menguap, tergantung volume bensinnya. Atau bisa juga dengan dipanaskan dengan pemanas sedang saja mengingat bensin itu mudah menguap. Lebih baik didiamkan saja sebentar atau beberapa jam. Lebih baik lagi ditutup pakai alumunium foil lalu diberi lubang. 4. Jika bensin itu sudah menguap. Diamati dan diteliti jika tidak ada sisa ditempatnya berarti itu bensin murni.Jika ada sisa berarti ada campurannya. Jika campurannya minyak tanah atau tercampur solar maka akan terlihat karena titik didih bensin lebih rendah daripada minyak tanah atau solar.

Tugas Minyak Bumi “Bensin” 10

Tips ini didasarkan pada teori dan prinsip destilasi minyak bumi, Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.