Tuesday, November 20, 2018

Minyak Bumi


          MINYAK BUMI

Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen, karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya. Setelah itu, minyak bumi akan diproses di tempat pengilangan minyak dan dipisah-pisahkan hasilnya berdasarkan titik didihnya sehingga menghasilkan berbagai macam bahan bakar, mulai dari bensin dan minyak tanah sampai aspal dan berbagai reagen kimia yang dibutuhkan untuk membuat plastik dan obat-obatan. Minyak bumi digunakan untuk memproduksi berbagai macam barang dan material yang dibutuhkan manusia.

Minyak bumi adalah hasil dari peruraian (dekomposisi) materi tumbuhan dan hewan di suatu daerah yang subsidence (turun) secara perlahan. Daerah tersebut biasanya berupa laut,batas lagoon (danau) sepanjang pantai ataupun danau dan rawa di daratan. Sedimen diendapkan bersama-sama dengan materi tersebut dan kecepatan pengendapan sedimen harus cukup cepat sehingga paling tidak bagian materi organik tersebut dapat tersimpan dan tertimbun dengan baik sebelum terjadi pembusukan. Pada kondisi sirkulasi dan reduksi tertentu akumulasi hidrokarbon banyak ditemukan pada bagian air laut dalam.

Minyak bumi telah digunakan oleh manusia sejak zaman kuno, dan sampai saat ini masih merupakan komoditas yang penting. Minyak bumi menjadi bahan bakar utama setelah ditemukannya mesin pembakaran dalam, semakin majunya penerbangan komersial, dan meningkatnya penggunaan plastik.

Lebih dari 4000 tahun yang lalu, menurut Herodotus dan Diodorus Siculus, aspal telah digunakan sebagai konstruksi dari tembok dan menara Babylon; ada banyak lubang-lubang minyak di dekat Ardericca (dekat Babylon). Jumlah minyak yang besar ditemukan di tepi Sungai Issus, salah satu anak sungai dari Sungai Eufrat. Tablet-tablet dari Kerajaan Persia Kuno menunjukkan bahwa kebutuhan obat-obatan dan penerangan untuk kalangan menengah-atas menggunakan minyak bumi. Pada tahun 347, minyak diproduksi dari sumur yang digali dengan bambu di Tiongkok.

Pada tahun 1850-an, Ignacy Łukasiewicz menemukan bagaimana proses untuk mendistilasi minyak tanah dari minyak bumi, sehingga memberikan alternatif yang lebih murah daripada harus menggunakan minyak paus. Maka, dengan segera, pemakaian minyak bumi untuk keperluan penerangan melonjak drastis di Amerika Utara. Sumur minyak komersial pertama di dunia yang digali terletak di Polandia pada tahun 1853. Pengeboran minyak kemudian berkembang sangat cepat di banyak belahan dunia lainnya, terutama saat Kerajaan Rusia berkuasa. Perusahaan Branobel yang berpusat di Azerbaijan menguasai produksi minyak dunia pada akhir abad ke-19.

Waktu berjalan terus secara geologis dan daerah pengendapan semakin terbenam ke dalam permukaan bumi yang lebih dalam, karena bertambahnya berat oleh sedimen sedimen dan material yang menimbun di atasnya, atau karena gaya gaya tektonik yang menimbulkan efek subsidence. Material organik terbenam semakin dalam sehingga mengalami tekanan dan suhu yang semakin tinggi. Proses tersebut akan menimbulkan perubahan perubahan kimiawi dari material organik tersebut. Perubahan material ini merupakan cikal bakal terbentuknya campuran bahan hidrokarbon yang komposisinya sangat kompleks, baik hidrokarbon yang berupa cairan maupun yang berbentuk gas.

Kenaikan suhu terhadap kedalaman rata rata di dunia ini sekitar 20 - 55 derajat celsius per kilometer. Di Sumatera sendiri dapat mencapai kurang lebih sekitar 100 °C/km. Sedangkan habitat minyak baru akan terbentuk pada suhu sekitar 65 - 150 °C yang biasanya berada pada kedalaman 1.5 – 3 km. Pada kedalaman 3 – 6 km batuan reservoar akan lebih didominasi oleh gas daripada minyak. Untuk kedalaman yang lebih dalam lagi suhu akan menjadi lebih tinggi sehingga gas akan menjadi lebih tinggi sehingga gas akan mengalami dekomposisi lebih lanjut.
Pada umumnya, minyak bumi biasanya terendapkan dalam batuan sedimen berpori baik yang memiliki nilai porositas 45% (reservoar yang sangat baik). Karena semakin lama batuan tersebut terendapkan dan tertimbun material di atasnya, maka batuan tersebut akan terkompaksi dan hal ini mengakibatkan nilai porositasnya berkurang. Minyak, gas, dan air akan terkumpul atau tersimpan di ruang pori pori dari batuan berpori tersebut. Oleh karena tekanan gravitasi, maka fluida tersebut bergerak di dalam batuan perlahan-lahan. Batuan yang dapat meloloskan fluida disebut sebagai batuan yang permeabel. Permeabilitas batuan dapat memisahkan gas, minyak, dan air secara fisis, yaitu akibat perbedaan densitasnya. Minyak dan gas yang berdensitas lebih ringan daripada air akan bergerak naik sampai ke permukaan sebagai rembesan atau terperangkap di dalam jebakan lalu berhenti terakumulasi sampai perangkap itu penuh.

Jenis jebakan
Ø  Jebakan (trap) adalah adanya lapisan batuan permeabel dan berpori (reservoar rock) ditumpangi atau dihalangi oleh batuan yang impermeabel yang berfungsi sebagai pencegah larinya minyak ke tempat lain (caprock). Struktur-struktur geologi yang dapat menjebak minyak dan gas tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Ø  Jebakan struktural, yaitu jebakan yang terbentuk akibat deformasi batuan batuan reservoar, seperti sesar, antiklin, dan lain lain.
Ø  Jebakan stratigrafis, yaitu jebakan yang terbentuk oleh pengendapan seperti reef, kanal, delta atau erosi batuan reservoar seperti ketidaklarasan sudut (angular unconformity).
Ø  Jebakan kombinasi, yaitu gabungan elemen elemen struktur dari kedua bentuk di atas.

Komposisi
Minyak bumi hanya berisi minyak mentah saja, tetapi dalam penggunaan sehari-hari ternyata juga digunakan dalam bentuk hidrokarbon padat, cair, dan gas lainnya. Pada kondisi temperatur dan tekanan standar, hidrokarbon yang ringan seperti metana, etana, propana, dan butana berbentuk gas yang mendidih pada -161.6 °C, -88.6 °C, -42 °C, dan -0.5 °C, berturut-turut (-258.9°, -127.5°, -43.6°, dan +31.1 °F), sedangkan karbon yang lebih tinggi, mulai dari pentana ke atas berbentuk padatan atau cairan. Meskipun begitu, di sumber minyak di bawah tanah, proporsi gas, cairan, dan padatan tergantung dari kondisi permukaan dan diagram fase dari campuran minyak bumi tersebut.

Sumur minyak sebagian besar menghasilkan minyak mentah, dan terkadang ada juga kandungan gas alam di dalamnya. Karena tekanan di permukaan Bumi lebih rendah daripada di bawah tanah, beberapa gas akan keluar dalam bentuk campuran. Sumur gas sebagian besar menghasilkan gas. Tapi, karena suhu dan tekanan di bawah tanah lebih besar daripada suhu di permukaan, maka gas yang keluar kadang-kadang juga mengandung hidrokarbon yang lebih besar, seperti pentana, heksana, dan heptana dalam wujud gas. Di permukaan, maka gas ini akan mengkondensasi sehingga berbentuk kondensat gas alam. Bentuk fisik kondensat ini mirip dengan bensin.
Persentase hidrokarbon ringan di dalam minyak mentah sangat bervariasi tergantung dari ladang minyak, kandungan maksimalnya bisa sampai 97% dari berat kotor dan paling minimal adalah 50%.

Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak bumi sebagian besar terdiri dari alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis hidrokarbon aromatik, ditambah dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya seperti nitrogen, oksigen dan sulfur, ditambah beberapa jenis logam seperti besi, nikel, tembaga, dan vanadium. 

Jumlah komposisi molekul sangatlah beragam dari minyak yang satu ke minyak yang lain tetapi persentase proporsi dari elemen kimianya dapat dilihat di bawah ini:

Komposisi elemen berdasarkan berat
Elemen       Rentang persentase
Karbon                  83 sampai 87%
Hidrogen      10 sampai 14%
Nitrogen       0.1 sampai 2%
Oksigen                 0.05 sampai 1.5%
Sulfur                    0.05 sampai 6.0%
Logam                    < 0.1%

Ada 4 macam molekul hidrokarbon yang ada dalam minyak mentah. Persentase relatif setiap molekul berbeda-beda tiap lokasi minyaknya, sehingga menggambarkan ciri-ciri dari setiap minyak.

Komposisi molekul berdasarkan berat

Hidrokarbon Rata-rata     Rentang
Parafin        30%   15 sampai 60%
Naptena       49%   30 sampai 60%
Aromatik      15%   3 sampai 30%
Aspaltena    6%     sisa-sisa

Kebanyakan minyak mentah di dunia merupakan non-konvensional.

Penampakan fisik dari minyak bumi sangatlah beragam tergantung dari komposisinya. Minyak bumi biasanya berwarna hitam atau coklat gelap (meskipun warnanya juga bisa kekuningan, kemerahan, atau bahkan kehijauan). Pada sumur minyak biasanya ditemukan juga gas alam yang mempunyai massa jenis lebih ringan daripada minyak bumi, sehingga biasanya keluar terlebih dahulu dibandingkan minyak. Dalam campuran itu, terdapat juga air asin, yang massa jenisnya lebih rendah sehingga berada di lapisan di bawah minyak. Minyak mentah juga dapat ditemukan dengan campuran dengan pasir dan minyak, seperti pada pasir minyak Athabasca di Kanada, yang biasanya merujuk pada bitumen mentah. Bitumen yang terdapat di Kanada memiliki karakteristik lengket, berwarna hitam, bentuknya seperti minyak mentah dalam wujud tar, sehingga sangat lengket dan berat dan harus dipanaskan terlebih dahulu agar larut dan bisa dialirkan.[8] Venezuela juga mempunyai cadangan minyak dalam jumlah besar di pasir minyak Orinoco, meskipun jumlah hidrokarbon yang terkandung lebih cair daripada di Kanada. Jenis minyak ini disebut dengan minyak ekstra berat. Minyak yang terdapat dalam pasir minyak ini disebut dengan minyak tak konvensional untuk membedakannya dari minyak yang dapat diekstrak dengan metode tradisional biasa. Kanada dan Venezuela diperkirakan mempunyai 3,6 triliun barel (570×109 m3) bitumen dan minyak ekstra-berat ini, sekitar dua kali dari volume cadangan minyak konvensional dunia.

Minyak bumi sebagian besar digunakan untuk memproduksi bensin dan minyak bakar, keduanya merupakan sumber "energi primer" utama. 84% dari volume hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi diubah menjadi bahan bakar, yang di dalamnya termasuk dengan bensin, diesel, bahan bakar jet, dan elpiji. Minyak bumi yang tingkatannya lebih ringan akan menghasilkan minyak dengan kualitas terbaik, tetapi karena cadangan minyak ringan dan menengah semakin hari semakin sedikit, maka tempat-tempat pengolahan minyak sekarang ini semakin meningkatkan pemrosesan minyak berat dan bitumen, diikuti dengan metode yang makin kompleks dan mahal untuk memproduksi minyak. Karena minyak bumi tyang tingkatannya berat mengandung karbon terlalu banyak dan hidrogen terlalu sedikit, maka proses yang biasanya dipakai adalah mengurangi karbon atau menambahkan hidrogen ke dalam molekulnya. Untuk mengubah molekul yang panjang dan kompleks menjadi molekul yang lebih kecil dan sederhana, digunakan proses fluid catalytic cracking.

Karena mempunyai kepadatan energi yang tinggi, pengangkutan yang mudah, dan cadangan yang banyak, minyak bumi telah menjadi sumber energi paling utama di dunia sejak pertengahan tahun 1950-an. Minyak bumi juga digunakan sebagai bahan mentah dari banyak produk-produk kimia, farmasi, pelarut, pupuk, pestisida, dan plastik; dan sisa 16% lainnya yang tidak digunakan untuk produksi energi diubah menjadi material lainnya.

Cadangan minyak yang diketahui saat ini berkisar 190 km3 (1,2 triliun barrel) tanpa pasir minyak, atau 595 km3 (3,74 triliun barrel) jika pasir minyak ikut dihitung. Konsumsi minyak bumi saat ini berkisar 84 juta barrel (13,4×106 m3) per harinya, atau 4.9 km3 per tahunnya. Dengan cadangan minyak yang ada sekarang, minyak bumi masih bisa dipakai sampai 120 tahun lagi, jika konsumsi dunia diasumsikan tidak bertambah.

Beberapa ilmuwan menyatakan bahwa minyak adalah zat abiotik, yang berarti zat ini tidak berasal dari fosil tetapi berasal dari zat anorganik yang dihasilkan secara alami dalam perut Bumi. Namun, pandangan ini diragukan dalam lingkungan ilmiah.

Hal-hal yang termasuk di dalam industri minyak mentah adalah proses eksplorasi, ekstraksi, pengilangan, dan transportasi (yang biasanya diangkut dengan kapal tanker dan jalur pipa). Volume terbesar dari industri ini adalah bahan bakar minyak dan bensin. Minyak bumi juga merupakan bahan bakar utama dalam pembuatan produk kimia lainnya, termasuk obat-obatan, pelarut, pupuk, pestisida, dan plastik. Industri ini biasanya terbagi menjadi 3 komponen besar: upstream, midstream dan downstream.

Minyak bumi merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi banyak industri, dan sangat penting untuk menjaga peradaban manusia di zaman industrialisasi ini, sehingga minyak bumi ini menjadi perhatian serius bagi banyak pemerintahan di banyak negara. Saat ini minyak bumi masih menjadi sumber energi terbesar di banyak kawasan di dunia, dengan persentase bervariasi mulai dari yang terendah 32% di Eropa dan Asia, sampai yang paling tertinggi di Timur Tengah, yaitu mencapai 53%. Di kawasan lainnya, persentase pemakaian minyak bumi sebagai sumber energi untuk Amerika Selatan dan Tengah mencapai 44%, Afrika 41%, dan Amerika Utara 40%. Saat ini dunia mengkonsumsi 30 juta barrel (4.8 km³) minyak per tahunnya, dan pengkonsumsi minyak terbesar tetaplah negara-negara maju. Menurut data, Amerika Serikat saja mengkonsumsi 24% konsumsi minyak dunia pada tahun 2004, meskipun pada tahun 2007 persentasenya turun menjadi 21%.

Sumber:


No comments:

Post a Comment

POSTER PLANTAE