MIGAS (MINYAK BUMI dan GAS BUMI)

BAB I
MIGAS (MINYAK BUMI DAN GAS BUMI)

1.1  Migas (Minyak bumi dan Gas bumi)

1.1.1 Definisi Migas

Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi dan gas alam. Kedua jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas bumi berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang mati. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu menjadi minyak dan gas. Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut petrokimia. Dewasa ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.

1.1.2 Komposisi Migas

Jika dilihat kasar, minyak bumi hanya berisi minyak mentah saja, tapi 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.

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 tapi 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%

1.1.3 Proses Pengolahan Migas

1.1.3.1 Destilasi/Fraksinasi

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

Senyawa hidrokarbon, terutama parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar. Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut:

1.      Gas
Rentang rantai karbon : C1 sampai C5
Trayek didih : 0 sampai 50°C

2.      Gasolin (Bensin)
Rentang rantai karbon : C6 sampai C11
Trayek didih : 50 sampai 85°C

3.      Kerosin (Minyak Tanah)
Rentang rantai karbon : C12 sampai C20
Trayek didih : 85 sampai 105°C

4.      Solar
Rentang rantai karbon : C21 sampai C30
Trayek didih : 105 sampai 15°C

5.      Minyak Berat
Rentang rantai karbon dari C31 sampai C40
Trayek didih dari 130 sampai 300°C

6.      Residu
Rentang rantai karbon diatas C40
Trayek didih diatas 300°C

1.1.3.1.1 Kegunaan Fraksi-Fraksi Migas

1.      Gas

Kegunaan: Gas tabung, BBG, umpan proses petrokomia.

2.      Gasolin (Bensin)

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin piston, umpan proses petrokomia.

3.      Kerosin (Minyak Tanah)

Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar penerbangan bermesin jet, bahan bakar rumah tangga, bahan bakar industri, umpan proses petrokimia

4.      Solar
Kegunaan: Bahan bakar motor, bahan bakar industry

5.      Minyak Berat
Kegunaan: Minyak pelumas, lilin, umpan proses petrokimia

6.      Residu

Kegunaan: Bahan bakar boiler (mesin pembangkit uap panas), aspal, bahan pelapis anti bocor.

1.1.3.2 Cracking

Cracking adalah penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil. Contoh cracking ini adalah pengolahan minyak solar atau minyak tanah menjadi bensin.
Proses ini terutama ditujukan untuk memperbaiki kualitas dan perolehan fraksi gasolin (bensin).

Kualitas gasolin sangat ditentukan oleh sifat anti knock (ketukan) yang dinyatakan dalam bilangan oktan. Bilangan oktan 100 diberikan pada isooktan (2,2,4-trimetil pentana) yang mempunyai sifat anti knocking yang istimewa, dan bilangan oktan 0 diberikan pada n-heptana yang mempunyai sifat anti knock yang buruk. Gasolin yang diuji akan dibandingkan dengan campuran isooktana dan n-heptana. Bilangan oktan dipengaruhi oleh beberapa struktur molekul hidrokarbon.

Terdapat 3 cara proses cracking, yaitu :

a.       Cara panas (thermal cracking), yaitu dengan penggunaan suhu tinggi dan tekanan yang rendah.

Contoh reaksi-reaksi pada proses cracking adalah sebagai berikut :

b.      Cara katalis (catalytic cracking), yaitu dengan penggunaan katalis. Katalis yang digunakan biasanya SiO2 atau Al2O3 bauksit. Reaksi dari perengkahan katalitik melalui mekanisme perengkahan ion karbonium. Mula-mula katalis karena bersifat asam menambahkna proton ke molekul olevin atau menarik ion hidrida dari alkana sehingga menyebabkan terbentuknya ion karbonium :

 

c.       Hidrocracking

Hidrocracking merupakan kombinasi antara perengkahan dan hidrogenasi untuk menghasilkan senyawa yang jenuh. Reaksi tersebut dilakukan pada tekanan tinggi. Keuntungan lain dari Hidrocracking ini adalah bahwa belerang yang terkandung dalam minyak diubah menjadi hidrogen sulfida yang kemudian dipisahkan.

1.1.3.3 Reforming

       Reforming adalah perubahan dari bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang). Kedua jenis bensin ini memiliki rumus molekul yang sama bentuk strukturnya yang berbeda. Oleh karena itu, proses ini juga disebut isomerisasi. Reforming dilakukan dengan menggunakan katalis dan pemanasan.
Contoh reforming adalah sebagai berikut:

Reforming juga dapat merupakan pengubahan struktur molekul dari hidrokarbon parafin menjadi senyawa aromatik dengan bilangan oktan tinggi. Pada proses ini digunakan katalis molibdenum oksida dalam Al2O3 atau platina dalam lempung.Contoh reaksinya :

1.1.3.4 Alkilasi dan Polimerisasi

       Alkilasi merupakan penambahan jumlah atom dalam molekul menjadi molekul yang lebih panjang dan bercabang. Dalam proses ini menggunakan katalis asam kuat seperti H2SO4, HCl, AlCl3 (suatu asam kuat Lewis). Reaksi secara umum adalah sebagai berikut:

RH + CH2=CR’R’’ R-CH2-CHR’R”

Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar. Reaksi umumnya adalah sebagai berikut :

M CnH2n Cm+nH2(m+n)

Contoh polimerisasi yaitu penggabungan senyawa isobutena dengan senyawa isobutana menghasilkan bensin berkualitas tinggi, yaitu isooktana.

1.1.3.5 Treating

Treating adalah pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating adalah sebagai berikut :

• Copper sweetening dan doctor treating, yaitu proses penghilangan pengotor yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap.
• Acid treatment, yaitu proses penghilangan lumpur dan perbaikan warna.
• Dewaxing yaitu proses penghilangan wax (n parafin) dengan berat molekul tinggi dari fraksi minyak pelumas untuk menghasillkan minyak pelumas dengan pour point yang rendah.
• Deasphalting yaitu penghilangan aspal dari fraksi yang digunakan untuk minyak pelumas
• Desulfurizing (desulfurisasi), yaitu proses penghilangan unsur belerang.

Sulfur merupakan senyawa yang secara alami terkandung dalam minyak bumi atau gas, namun keberadaannya tidak dinginkan karena dapat menyebabkan berbagai masalah, termasuk di antaranya korosi pada peralatan proses, meracuni katalis dalam proses pengolahan, bau yang kurang sedap, atau produk samping pembakaran berupa gas buang yang beracun (sulfur dioksida, SO2) dan menimbulkan polusi udara serta hujan asam. Berbagai upaya dilakukan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi, antara lain menggunakan proses oksidasi, adsorpsi selektif, ekstraksi, hydrotreating, dan lain-lain. Sulfur yang disingkirkan dari minyak bumi ini kemudian diambil kembali sebagai sulfur elemental.

Desulfurisasi merupakan proses yang digunakan untuk menyingkirkan senyawa sulfur dari minyak bumi. Pada dasarnya terdapat 2 cara desulfurisasi, yaitu dengan :

1.      Ekstraksi menggunakan pelarut, serta

2.      Dekomposisi senyawa sulfur (umumnya terkandung dalam minyak bumi dalam bentuk senyawa merkaptan, sulfida dan disulfida) secara katalitik dengan proses hidrogenasi selektif menjadi hidrogen sulfida (H2S) dan senyawa hidrokarbon asal dari senyawa belerang tersebut. Hidrogen sulfida yang dihasilkan dari dekomposisi senyawa sulfur tersebut kemudian dipisahkan dengan cara fraksinasi atau pencucian/pelucutan.

Akan tetapi selain 2 cara di atas, saat ini ada pula teknik desulfurisasi yang lain yaitu bio-desulfurisasi. Bio-desulfurisasi merupakan penyingkiran sulfur secara selektif dari minyak bumi dengan memanfaatkan metabolisme mikroorganisme, yaitu dengan mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer yang dikatalis oleh enzim hasil metabolisme mikroorganisme sulfur jenis tertentu, tanpa mengubah senyawa hidrokarbon dalam aliran proses. Reaksi yang terjadi adalah reaksi aerobik, dan dilakukan dalam kondisi lingkungan teraerasi. Keunggulan proses ini adalah dapat menyingkirkan senyawa sulfur yang sulit disingkirkan, misalnya alkylated dibenzothiophenes. Jenis mikroorganisme yang digunakan untuk proses bio-desulfurisasi umumnya berasal dari Rhodococcus sp, namun penelitian lebih lanjut juga dikembangkan untuk penggunaan mikroorganisme dari jenis lain.

Proses ini mulai dikembangkan dengan adanya kebutuhan untuk menyingkirkan kandungan sulfur dalam jumlah menengah pada aliran gas, yang terlalu sedikit jika disingkirkan menggunakan amine plant, dan terlalu banyak untuk disingkirkan menggunakan scavenger. Selain untuk gas alam dan hidrokarbon, bio-desulfurisasi juga digunakan untuk menyingkirkan sulfur dari batubara.

Proses Shell-Paques Untuk Bio-Desulfurisasi Aliran Gas

Salah satu lisensi proses bio-desulfurisasi untuk aliran gas adalah Shell Paques dari Shell Global Solutions International dan Paques Bio-Systems. Proses ini sudah diterapkan secara komersial sejak tahun 1993, dan saat ini kurang lebih terdapat sekitar 35 unit bio-desulfurisasi dengan lisensi Shell-Paques beroperasi di seluruh dunia.

Proses ini dapat menyingkirkan sulfur dari aliran gas dan menghasilkan hidrogen sulfida dengan kapasitas mulai dari 100 kg/hari sampai dengan 50 ton/hari, menggunakan mikroorganisme Thiobacillus yang sekaligus bertindak sebagai katalis proses bio-desulfurisasi. Dalam proses ini, aliran gas yang mengandung hidrogen sulfida dilewatkan pada absorber dan dikontakkan pada larutan soda yang mengandung mikroorganisme. Senyawa soda mengabsorbi hidrogen sulfida, dan kemudian dialirkan ke bioreaktor THIOPAQ berupa tangki atmosferik teraerasi dimana mikroorganisme mengubah hidrogen sulfida menjadi sulfur elementer secara biologis dalam kondisi pH 8,2-9. Sulfur hasil reaksi kemudian melalui proses dekantasi untuk memisahkan dengan cairan soda. Cairan soda dikembalikan ke absorber, sedangkan sulfur diperoleh sebagai cake atau sebagai sulfur cair murni. Karena sifatnya yang hidrofilik sehingga mudah diabsorpsi oleh tanah, maka sulfur yang dihasilkan dari proses ini dapat juga dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk.Tahapan reaksi bio-desulfurisasi dapat digambarkan sebagai berikut :

• Absorpsi H2S oleh senyawa soda

• Pembentukan sulfur elementer oleh mikroorganisme

Keunggulan dari proses Shell-Paques adalah :

• dapat menyingkirkan sulfur dalam jumlah besar (efisiensi penyingkiran hidrogen sulfida dapat mencapai 99,8%) hingga menyisakan kandungan hidrogen sulfida yang sangat rendah dalam aliran gas (kurang dari 4 ppm-volume)
• pemurnian gas dan pengambilan kembali (recovery) sulfur terintegrasi dalam 1 proses- gas buang (flash gas/vent gas) dari proses ini tidak mengandung gas berbahaya, sehingga sebelum dilepas ke lingkungan tidak perlu dibakar di flare. Hal ini membuat proses ini ideal untuk lokasi-lokasi dimana proses yang memerlukan pembakaran (misalnya flare atau incinerator) tidak dimungkinkan.
• menghilangkan potensi bahaya dari penanganan solvent yang biasa digunakan untuk melarutkan hidrogen sulfida dalam proses ekstraksi
• sifat sulfur biologis yang hidrofilik menghilangkan resiko penyumbatan (plugging atau blocking) pada pipa
• Bio-katalis yang digunakan bersifat self-sustaining dan mampu beradaptasi pada berbagai kondisi proses
• Konfigurasi proses yang sederhana, handal dan aman (antara lain beroperasi pada suhu dan tekanan rendah) sehingga mudah untuk dioperasikan
• Proses Shell-Paques ini dapat diterapkan pada gas alam, gas buang regenerator amine, fuel gas, synthesis gas, serta aliran oksigen yang mengandung gas limbah yang tidak dapat diproses dengan pelarut.

1.1.3.6 Blending

Proses blending adalah penambahan bahan-bahan aditif kedalam fraksi minyak bumi dalam rangka untuk meningkatkan kualitas produk tersebut. Bensin yang memiliki berbagai persyaratan kualitas merupakan contoh hasil minyak bumi yang paling banyak digunakan di barbagai negara dengan berbagai variasi cuaca. Untuk memenuhi kualitas bensin yang baik, terdapat sekitar 22 bahan pencampur yang dapat ditambanhkan pada proses pengolahannya.

Diantara bahan-bahan pencampur yang terkenal adalah tetra ethyl lead (TEL). TEL berfungsi menaikkan bilangan oktan bensin. Demikian pula halnya dengan pelumas, agar diperoleh kualitas yang baik maka pada proses pengolahan diperlukan penambahan zat aditif. Penambahan TEL dapat meningkatkan bilangan oktan, tetapi dapat menimbulkan pencemaran udara. 

1.1.5 Bilangan Oktan Migas

Bilangan oktan adalah angka yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bensin terbakar secara spontan. Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan busi. Karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. 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.

Beberapa angka oktan untuk bahan bakar:

a.          87 → Bensin standar di Amerika Serikat

b.          88 → Bensin tanpa timbal Premium

c.          91 → Bensin standar di Eropa, Pertamax

d.         92 → Bensin standar di Taiwan

e.          91 → Pertamax

f.           95 → Pertamax Plus

Angka oktan bisa ditingkatkan dengan menambahkan zat aditif bensin. Menambahkan tetraethyl lead (TEL, Pb(C₂H₅)₄) pada bensin akan meningkatkan bilangan oktan bensin tersebut, sehingga bensin "murah" dapat digunakan dan aman untuk mesin dengan menambahkan timbal ini. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas pada bensin yang mengandung TEL dibutuhkan etilen bromida (C₂H₅Br). Celakanya, lapisan tipis timbal terbentuk pada atmosfer dan membahayakan makhluk hidup, termasuk manusia. Di negara-negara maju, timbal sudah dilarang untuk dipakai sebagai bahan campuran bensin.

Zat tambahan lainnya yang sering dicampurkan ke dalam bensin adalah MTBE (methyl tertiary butyl ether, C₅H₁₁O), yang berasal dan dibuat dari etanol. MTBE murni berbilangan setara oktan 118. Selain dapat meningkatkan bilangan oktan, MTBE juga dapat menambahkan oksigen pada campuran gas di dalam mesin, sehingga akan mengurangi pembakaran tidak sempurna bensin yang menghasilkan gas CO. Belakangan diketahui bahwa MTBE ini juga berbahaya bagi lingkungan karena mempunyai sifat karsinogenikdan mudah bercampur dengan air, sehingga jika terjadi kebocoran pada tempat-tempat penampungan bensin (misalnya di pompa bensin) MTBE masuk ke air tanah bisa mencemari sumur dan sumber-sumber air minum lainnya.

Etanol yang berbilangan oktan 123 juga digunakan sebagai campuran. Etanol lebih unggul dari TEL dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan timbal. Selain itu, etanol mudah diperoleh dari fermentasi tumbuh-tumbuhan sehingga bahan baku untuk pembuatannya cukup melimpah. Etanol semakin sering dipergunakan sebagai komponen bahan bakar setelah harga minyak bumi semakin meningkat.

1.2  Proses Terbentuknya Migas

Minyak bumi dan gas bumi diduga berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Dugaan tersebut didasarkan pada kesamaan unsur-unsur yang terdapat dalam bahan tersebut dengan unsur-unsur yang terdapat pada makhluk hidup. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar laut, kemudian ditutupi oleh lumpur yang lambat laun mengeras karena tekanan lapisan diatasnya sehingga berubah menjadi batuan. Sementara itu bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa organisme itu sehingga menjadi minyak bumi dan gas yang terperangkap di antara lapisan-lapisan kulit bumi. Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini membutuhkan waktu yang sangat lama. Bahkan sepanjang umur kita pun belum cukup untuk membuat minyak bumi dan gas. Jadi kita harus melakukan penghematan dan berusaha mencari sumber energi alternatif. Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas bumi, yaitu:

1.      Teori Biogenetik (Teori Organik)

Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Sisa-sisa organisme tersebut mengendap di dasar lautan, kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu, dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik tersebut dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.

2.      Teori Anorganik

Menurut Teori Anorganik, disebutkan bahwa minyak bumi dan gas alam terbentuk akibat aktivitas bakteri. Unsur-unsur oksigen, belerang, dan nitrogen dari zat-zat organik yang terkubur akibat adanya aktivitas bakteri berubah menjadi zat seperti minyak yang berisi hidrokarbon. Berdasarkan teori anorganik, pembentukan minyak bumi didasarkan pada proses kimia, yaitu :

a.       Teori alkalisasi panas dengan CO₂ (Berthelot)

Reaksi yang terjadi:

alkali metal + CO₂ ----> karbida

            karbida + H₂O ---> ocetylena

            C₂H₂ ---> C₆H₆ ---> komponen-komponen lain

Dengan kata lain bahwa didalam minyak bumi terdapat logam alkali dalam keadaan bebas dan bersuhu tinggi. Bila CO₂ dari udara bersentuhan dengan alkali panas tadi maka akan terbentuk ocetylena. Ocetylena akan berubah menjadi benzena karena suhu tinggi. Kelemahan logam ini adalah logam alkali tidak terdapat bebas di kerak bumi.

b.      Teori karbida panas dengan air (Mendeleyef)

Asumsi yang dipakai adalah ada karbida besi di dalam kerak bumi yang kemudian bersentuhan dengan air membentuk hidrokarbon, kelemahannya tidak cukup banyak karbida di alam.

3.      Teori Duplex

Teori Duplex merupakan perpaduan dari Teori Biogenetik dan Teori Anorganik. Teori Duplex yang banyak diterima oleh kalangan luas, menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati. Diperkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati.

Akibat pengaruh waktu, temperatur, dan tekanan, maka endapan Lumpur berubah menjadi batuan sedimen. Batuan lunak yang berasal dari Lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk (Source Rock). Selanjutnya minyak dan gas ini akan bermigrasi menuju tempat yang bertekanan lebih rendah dan akhirnya terakumulasi di tempat tertentu yang disebut dengan perangkap (Trap).

Dalam suatu perangkap (Trap) dapat mengandung (1) minyak, gas, dan air, (2) minyak dan air, (3) gas dan air. Jika gas terdapat bersama-sama dengan minyak bumi disebut dengan Associated Gas. Sedangkan jika gas terdapat sendiri dalam suatu perangkap disebut Non Associated Gas. Karena perbedaan berat jenis, maka gas selalu berada di atas, minyak di tengah, dan air di bagian bawah. Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digolongkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unrenewable).

1.3 Proses Pengolahan dan Produk-Produk Migas

1.3.1 Proses Pengolahan Migas

Minyak bumi biasanya berada pada 3-4 Km di bawah permukaan. Untuk mengambil minyak bumi tersebut kita harus membuat sumur bor yang telah di sesuaikan kedalamannya. Minyak mentah yang diperoleh ditampung dalam kapal tangker atau dialirkan ke kilang minyak dengan menggunakan pipa. Minyak mentah yang tadi diperoleh belum bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun keperluan lainnya. Minyak mentah tersebut haruslah diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 hingga C-50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan titik didih yang mirip. Hal tersebut dilakukan karena titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya atom karbon (C) dalam molekulnya.

Mula-mula minyak metah dipanaskan pada suhu sekitar 400⁰C. Setelah dipanaskan kemudian di alirkan ke menara fraksionasi/destilasi. Di menara inilah terjadi proses destilasi. Yaitu proses pemisahan larutan dengan menggunakan panas sebagai pemisah. Syarat utama agar terjadinya proses destilasi adalah adanya perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap. Dengan demikian apabila komposisi fase cair dan face uap sama maka proses destilasi tidak mungkin dilakukan. Proses destilasi pada kilang minyak bumi merupakan pengolahan secara fisika yang primer sebagai awal dari semua proses memproduksi BBM (Bahan Bakar Minyak).

Minyak mentah hasil dari pengeboran di alirkan ke kapal tangker untuk kemudian di distribusikan ke kilang minyak. Disinilah terjadi proses destilasi yang sudah di jalaskan di atas. Pertama, miyak mentah dipanaskan dengan suhu sekitar 400 derajat C. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan akan mengalir turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih randah akan menguap naik ke atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Semakin keatas suhu di dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Dengan demikian, setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen dengan titik didih lebih rendah akan terus naik ke bagian yang lebih atas lagi. Begitulah seterusnya, sehingga komponen yang paling atas itu berupa gas. Komponen yang berupa gas itu disebut gas petrolium. Kemudia gas petrolium tersebut dicairkan dan dikelan sebagai LPG (Liquefied Petroleum Gas).

1.3.2 Produk-Produk Migas

Gambar 1.1 Skema Produk-Produk Migas

Dari skema di halaman sebelumnya kita dapat melihat hasil-hasil dari proses destilasi minyak mentah. Diantaranya yaitu :

1.      LPG
Liquefied Petroleum Gas (LPG) PERTAMINA dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12) yang dicairkan. Digunakan sebagai bahan bakar dalam keperluam rumah tangga, selain itu juga berkembang penggunaan LPG sebagai bahan bakar kendaraan bermotor dll.

2.      Bahan Bakar Penerbangan

Bahan bakar penerbangan salah satunya avtur yang digunakan sebagai bahan bakar persawat terbang.

3.      Bensin
Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan. Banyak dimanfaatkan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

4.      Minyak tanah ( kerosin )

Bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi daripada bensin; minyak tanah; minyak patra.Digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga.

5.      Solar
Diesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

6.      Pelumas
Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan.

7.      Lilin
Lilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan bakar padat. Bahan bakar yang digunakan adalah paraffin. Digunakan sebagai alternative penerangan.

8.      Minyak bakar

Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel.

9.      Aspal
Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal.

1.4  Kielang-Kilang dan Produk-Produk Migas di Indonesia

Kilang minyak (oil refinery) adalah pabrik/fasilitas industri yang mengolah minyak mentah menjadi produk petroleum yang bisa langsung digunakan maupun produk-produk lain yang menjadi bahan baku bagi industri petrokimia. Produk-produk utama yang dihasilkan dari kilang minyak antara lain: minyak bensin (gasoline), minyak disel, minyak tanah (kerosene). Kilang minyak merupakan fasilitas industri yang sangat kompleks dengan berbagai jenis peralatan proses dan fasilitas pendukungnya. Selain itu, pembangunannya juga membutuhkan biaya yang sangat besar. Di Indonesia terdapat sejumlah kilang minyak yang dioperasikan oleh Pertamina, antara lain:

1.      Pertamina Unit Pengolahan I Pangkalan Brandan, Sumatera Utara. Kapasitas kilang ini mencapai 5.000 barel per hari, sayangnya kilang ini sudah ditutup sejak awal 2007 karena tidak cukupnya pasokan minyak mentah maupun gas. Apalagi kilang ini sudah sangat tua sekali. Unit pengolahan minyak Pangkalan Brandan memiliki sejarah panjang sebagai pelopor dimulainya eksplorasi minyak di Indonesia. Pangkalan Brandan sudah ada sejak 1883, ketika konsesi pertama pengusahaan minyak diserahkan Sultan Langkat kepada Aeilko J.Zijlker untuk daerah Telaga Said dekat Pangkalan Brandan. Pada tahun 1892, kilang minyak di Pangkalan Brandan yang dibangun Royal Dutch mulai berjalan. Selanjutnya pada 1901 saluran pipa Perlak-Pangkalan Brandan selesai dibangun. Baru pada 1945, lapangan minyak sekitar Pangkalan Brandan diserahkan pihak Jepang atas nama sekutu kepada bangsa Indonesia. Sejarah Pangkalan Brandan yang panjang sempat membuat masyarakat menolak keputusan Pertamina itu.

2.      Pertamina Unit Pengolahan II Dumai/Sei Pakning, Riau (Kapasitas Kilang Dumai 127 ribu barel/hari, Kilang Sungai Pakning 50 ribu barel/hari). Berbagai produk bahan bakar Minyak (BBM) dan Non Bahan Bakar Minyak (NBBM) telah dihasilkan dari kilang Putri Tujuh Dumai - Sungai Pakning dan telah didistribusikan ke berbagai pelosok tanah air dan manca negara. Kilang ini dimiliki oleh Pertamina dengan nama Pertamina Unit Pengolahan II Dumai.

3.      Pertamina Unit Pengolahan III Plaju, Sumatera Selatan (Kapasitas 145 ribu barel/hari). Kilang ini terintegrasi dengan kilang Petrokimia, dan memproduksi produk-produk Petrokimia yaitu Purified Terapthalic Acid (PTA) dan Paraxylene.

4.      Pertamina Unit Pengolahan IV Cilacap (Kapasitas 548 ribu barel/hari). Unit Pengolahan IV Cilacap merupakan salah satu dari 7 jajaran unit pengolahan di tanah air, yang memiliki kapasitas produksi terbesar dan terlengkap fasilitasnya. Kilang ini bernilai strategis karena memasok 34% kebutuhan BBM nasional atau 60% kebutuhan BBM di Pulau Jawa. Selain itu kilang ini merupan satu-satunya kilang di tanah air saat ini yang memproduksi aspal dan base oil untuk kebutuhan pembangunan infrastruktur di tanah air.

5.      Pertamina Unit Pengolahan V Balikpapan, Kalimantan Timur (Kapasitas 266 ribu barel/hari).

6.      Pertamina Unit Pengolahan VI Balongan, Jawa Barat (Kapasitas 125 ribu barel/hari). Kilang ini merupakan kilang paling terakhir dibangun Pertamina dari tujuh kilang yang dimiliki Pertamina. RU VI Balongan mulai beroperasi sejak tahun 1994. Kilang ini berlokasi di Indramayu (Jawa Barat) sekitar ±200 km arah timur Jakarta, dengan wilayah operasi di Balongan, Mundu dan Salam Darma. Bahan baku yang diolah di Kilang RU VI Balongan adalah minyak mentah Duri dan Minas yang berasal dari Propinsi Riau. Kilang ini memproduksi seperti Premium, Pertamax, Pertamax Plus, Solar, Pertamina DEX, Kerosene (Minyak Tanah), LPG, Propylene, Pertamina RU VI mempunyai kontribusi yang besar dalam menghasilkan pendapatan baik bagi PT Pertamina maupun bagi negara. Selain itu RU VI Balongan mempunyai nilai strategis dalam menjaga kestabilan pasokan BBM ke DKI Jakarta, Banten, sebagian Jawa Barat dan sekitarnya yang merupakan sentra bisnis dan pemerintahan Indonesia.

7.      Pusdiklat Migas Cepu, Jawa Tengah (Kapasitas 45 ribu barel/hari). Produk yang dihasilkan oleh unit pengolahan PUSDIKLAT MIGAS Cepu adalah sebagai berikut:

1.      Pertasol (Pertamina Solvent) :

·         solvent ringan (Pertasol CA)

·         solvent sedang (Pertasol CB)

·         solvent berat (Pertasol CC)

Fungsi pertasol sebagai pelarut dalam industri cat dan kosmetik.

2.      Kerosine

Kerosine digunakan untuk minyak lampu atau kompor.

3.      Solar

Solar digunakan sebagai bahan bakar diesel.

4.      PH (Paraffin High) Solar

PH (Paraffin High) Solar digunakan sebagai feed pada wax plant.

5.      Residu

Residu digunakan sebagai bahan bakar pada industri.

Produk-produk tersebut selain diperdagangkan juga dimanfaatkan sebagai bahan penukar panas pada Heat Exchanger (HE), yaitu solar pada HE I dan residu pada HE II dan III.

8.      Pertamina Unit Pengolahan VII Sorong, Irian Jaya Barat (Kapasitas 10 ribu barel/hari). Berdasarkan data Pertamina, kilang BBM Sorong dibangun diatas areal seluas kurang lebih 80 HA. dan terletak di desa Malabam kecamatan Seget kabupaten Sorong Papua bersebelahan dengan Kasim Marine Terminal (KMT) Petro China, kurang lebih 90 km sebelah selatan kota Sorong. Kilang tersebut mulai beroperasi sejak Juli 1997 sampai saat ini. Kilang BBM Sorong mengolah crude lokal produksi daerah kepala burung Papua, Walio (60%) dan Salawati (40%). Produk yang dihasilkan adalah:

6.      Fluel Gas: 969 Barrel/hari

7.      Premium: 1987 Barrel/hari (unleaded)

8.      Kerosene: 1831 Barrel/hari

9.      Ado/Solar: 2439 Barrel/hari

10.  Residue: 3390 Barrel/hari

Dari total produksi BBM RU VII dapat memberikan kontribusi sebesar 15% dari total kebutuhan MALIRJA (Maluku Irianjaya).

1.5 Produk-Produk Kielang Migas

Produk-produk utama Kielang Migas yaitu:

1.      Minyak tanah (kerosene)

2.      LPG (Liquified Petroleum Gas)

3.      Minyak distilat (distillate fuel)

4.      Minyak residu (residual fuel)

5.      Kokas (coke) dan aspal

6.      Bahan-bahan kimia pelarut (solvent)

7.      Bahan baku petrokimia

8.      Minyak pelumas

1.5  Dampak Positif dan Negatif

1.5.1        Dampak Negatif

a.      Pencemaran udara

Turunnya kualitas udara akibat zat sisa dari pemakaian minyak bumi.

b.      Perubahan iklim

Penggunaan minyak bumi akan menghasilkan zat sisa berupa CO2¬. Gas tersebut dapat menimbulkan efek rumah kaca di bumi sehingga terjadilah pemanasan global yang sekarang ini sedang terjadi. Pemanasan global tersebutlah yang memicu perubahan iklim di berbagai balahan dunia

c.       Pencemaran air

Eksploitasi miyak bumi dengan menggunakan kapal tangker, tidak menutup kemungkinan adanya kebocoran pada kapal tangker tersebut. Karena kapal tangker itu bocor, maka minyak mentah yang ada di dalamnya akan keluar dan jatuh keair sehingga mengakibatkan pencemaran air.

d.      Perubahan topografi

      Pengupasan tanah pucuk mengakibatkan perubahan topografi pada daerah tambang. Area yang berubah umumnya lebih luas dari lubang tambang karena di gunakan untuk menumpuk hasil galian (tanah pucuk dan overburden) dan pembangunan infrakstuktur. Hal ini sering menadi masalah pada perusaan tambang kecil karena keterbatasan lahan. Seperti halnya dampak hilangnya vegetasi, perubahan topografi yang tidak teratur atau membentuk lereng yang curam akan memperbesar laju aliran permukaan dan meningkatan erosi. Kondisi bentang alam/topografi yang membutuhkan waktu lama untuk terbentuk, dalam sekejap dapat berubah akibat aktifitas pertambngan dan akan sulit di kembalikan dalam keadaan semula.

e.       Kerusakan tubuh tanah

      Dapat terjadi pada saat pengupasan dan penimbunan kembali tanah pucuk untuk proses reklamasi. Kerusakan terjadi diakibatkan tercampurnya tubuh tanah (top soil dan sub soil) secara tidak teratur sehingga akan mengganggu kesuburan fisik kimia dan biologi tanah. Hal ini tentunya membuat tanah sebagai media tumbuh tak dapat berfungsi dengan baik bagi tanaman nantinya dan tanpa adanya vegetasi penutup akan membuatnya rentan terhadap erosi baik oleh hujan maupun angin. Menambahkan bahwa terkikisnya lapisan topsoil dan serash sebagai sumber karbon untuk menyokong kelangsungan hidup mikroba tanah potensial, merupakan salah satu penyebab utama menurunnya populasi dan aktivitas mikroba tanah yang berfungsi penting dalam penyediaan unsur-unsur hara dan secara tidak langsung memperngaruhi kehidupan tanaman. Selain itu dengan mobilitas operasi alat berat diatas tanah mengakibatkan terjadinnya pemadatan tananh. Kondisi tanha yang kompak karena pemadatan menyebabkan buruknya sistem tata air (water infiltration and percolation) dan peredaran udara (aerasi) yang secara langsung dapat membawa dampak negatif terhadap fungsi dan perkembangan akar.

1.5.2        Dampak Positif

Dampak positif dari adanya pertambangan minyak bumi dan gas bumi (Migas) yaitu:

a.       Sebagai sumber devisa negara.

b.      Sebagai sumber pendapatan daerah.

c.       Mengurangi tingkat pengangguran.

d.      Menciptakan lapangan pekerjaan.

e.       Tersedianya SDA siap pakai.

f.       Membantu pemerintah mengelola SDA.