tambang minyak 2
rtens; 1 C/Menit atau 2 F/menit untuk alat uji abel.
Selanjutnya pada kenaikan suhu teremtu setelah contoh mencapai suhu
tertentu 17-28 C (30 - 50 F) dibawah flash point yang diperkirakan
untuk alat uji Cleveland dan Pensky-Martens; 9 C (16F) dibawah titik
nyala yang diperkirakan untuk alat uji Abel, nyala uji diarahkan pada
permukaan cotoh untuk setiap kenaikan suhu 2 C (5F) untuk alat uji
Cleveland dan Pensky Martens, dan setiap kenaikan suhu 0,5 C (1F)
untuk alat uji Tag. Suhu paling rendah dimana uap minyak dalam
campurannya dengan udara menyala, dicatat sebagai titik nyala.
Penentuan titik bakar yang hanya dapat dilakukan dengan alat
uji Cleveland sebenarnya merupakan kelanjutan dari penentuan titik
nyala. Kalau pemberian nyala uji setelah penentuan titik nyala
mengakibatkan uap contoh akan menyala dan terbakar secara terus
menerus (sekurang-kurangnya 5 detik), maka suhu pada saat ini dicatat
sebagai titik bakar.
Semula uji titik nyala dimaksudkan untuk keamanan, untuk
mengetahui sampai suhu berapa orang masih dapat bekerja dengan
aman dengan sesuatu produk minyak bumi tanpa timbul bahaya
kebakaran. Tetapi kemudian ternyata bahwa uji ini dapat juga
digunakan untuk menunjukkan volatilitas relaitif produk minyak bumi.
5. Warna
Pemeriksaan warna (color) produk minyak bumi dapat
dilakukan dengan menggunakan beberapa macam kolorimeter, antara
lain dengan:
Tintometer Lovibond (IP 17/52), untuk menentukan warna
semua produk minyak bumi baik yang diberi zat warna atau tidak,
kecuali minyak hitam (black oils) dan bitumen.
Khromometer Saybolt (ASTM D 156-87) untuk menentukan
warna minyak yang telah diolah seperti bensin motor dan bensin
pesawat terbang yang tidak diberi zat warna, bahan bakar propulsi
jet, nafta, kerosin, malam parafin dan minyak putih farmasi (gambar
4-6).
Kolorimeter ASTM (ASTM D 1500-87), untuk produk minyak
bumi seperti minyak pelumas, minyak pemanas, bahan bakar diesel dan
malam parafin (gamabr 4-7).
Penentuan warna contoh pada dasarnya adalah sangat sederhana
yaitu membandingkan warna contoh dengan warna baku, sampai
diperoleh suatu kecocokan. Dalam kolorimeter ASTM dan tintometer
Lovibond, tebal contoh tetap dan tertentu, sedangkan dalam
khromometer saybolt tebal contoh berubah-ubah
Gambar 4-6. Khromometer Saybolt
Dalam menentukan warna dengan tintometer Lovibond ada dua
macam metode; metode A yang menggunakan warna baku Lovibond
dan metode B yang mengguankan gelas baku IP. Warna Saybolt
harganya berkisar dari-16 (warna paling gelap) sampai +30 (warna
paling terang) dengan interval satu satuan skala warna, dengan
mengetahui tinggi contoh yang ada dalam tabung contoh dan lempeng
warna baku yang digunakan (lempeng warna baku penuh dan lempeng
warna baku setengah), maka dengan bantuan tabel dapatlah ditentukan
warna contoh.
Warna ASTM berkisar dari 0 (warna paling terang) sampai 8
(warna paling gelap) dengan interval setengah satuan skala warna.
Warna ASTM sesuatu contoh ditentukan degan mebandingkan warna
contoh dengan warna baku, sampai diperoleh warna yang cocok.
Apabila warna contoh terletak antara dua skala warna, misalnya antara
5 dan 5,5 maka selalu dilaporkan warna yang lebih gelap dengan diberi
imbuhan L sehingga untuk kasus ini warna contoh dilaporkan “warna
ASTML 5,5”. Untuk contoh yang mempuntai warna ASTM lebih gelap
dari warna 8 dilaporkan “warna ASTM D 8”. Untuk contoh yang
warnanya lebih gelap dari warna 8, contohdapat dicampur dengan
kerosin yang mempunyai warna Saybolt +21, dengan perbandingan
15% volum contoh dam 85% volum kerosin. Untuk contoh yang
diencerkan dengan kerosin, warna contoh dilaporkan dengan
memberikan akhiran Dil, misalnya “warna ASTM L 6,5 Dil”.
Gambar 4-7. Kolorimeter ASTM
Warna dapat digunakan sebagai petunjuk tentang kesempurnaan
dalam proses pengolahan. Warna produk yang mengalami diskolorisasi
dapat disebabkan karena adanya dekomposisi termal yang disebabkan
karena suhu pemanas yang terlampau tinggi atau karena berikutnya
bahan yang berwarna gelap ke dalam sesuatu produk.
6. Viskositas Kinematis
Viskositas kinematis minyak bumi dan produknya dapat
ditentukan dengan viskosimeter. Viskosimeter yang banyak digunakan
adalah viskosimeter pipet yang bekerja berdasakan hokum poiseuille
yang berlaku untuk cairan yang mengalir secara laminar dalam sebuah
pipa yaitu:
π =
ππ
4
π‘∆π
8
πΌ
Dimana r adalah jari-jaring tabung kapiler, ∆π adalah beda
tekanan antara ujung-ujung pipa kapiler, adalah koefisien viskositas, t
adalah waktu alir, I adalah panjang pipa kapiler dan V adalah volum
cairan yang mengalir.
Ada bermacam-macam viskosimeter tipe pipet yang dapat
digunakan untuk menentukan viskositas kinematis, baik untuk produk
minyak yang tembus pandang (transparan) maupun tidak (ASTM D
445-79) untuk menjamin agar aliran cairan dalam pipa kapiler
viskosimeter laminer, harus digunakan viskosimeter yang mempunyai
ukuran pipa kapiler sedemikian sehingga waktu alir lebih dari 200
detik. Pada dasarnya pengukuran viskositas kinematis produk minyak
mempunyai volum tertentu melalui pipa kapiler viskosimeter pada suhu
tertentu. Selanjutnya viskositas kinematis contoh dapat dihitung dengan
persamaan:
V = C t
Dimana v adalah viskositas kinematis dalam sentistoke, t
adalah waktu alir dalam detik danC adalah onstante viskosimeter.
Apabila konstante viskosimeter pipet belum diketahui, maka perlu
dilakukan kalibrasi dengan menggunakan cairan beku. Beberapa
macam viscometer tipe pipet yang biasa digunakan antara lain ialah
viskosimeter Cannon-Fenske, Zeitfuchs, ubbelohde dan Fitz Simons.
Disamping viskosimeter tipe pipet diatas, viskositas minyak
bumi dan produknya pernah ditentukan dengan menggunakan
viskosimeter Saybolt (ASTM D 88), namun uji ini sekarang sudah
tidak lagi digunakan, kekentalan Saybolt adalah waktu alir dalam
detik, yang diperlukan untuk mengalirkan sebanyak 60 cc dari suatu
tebaung viskosimeter pada suhu tetap melalui lubang (orifice) yang
telah dikalibrasi yang terdapat ada dasar tabung viskosimeter. Ada
dua macam viskosimeter Saybolt, yaitu viskosimeter Saybolt
universal dan viskosimeter saybolt Furol, yang berbeda dalam
ukuran lubang pada dasar tabung viskosimeter. Viskosimeter saybolt
furol terutama digunakan untuk menentukan viskositas mintak berat.
Hubungan secara pendekatam antara kekentalan Saybolt universa
dengan saybolt furol terutama digunakan untuk menentukan antara
kekentalan Saybolt universal dengan Saybolt Furol kira-kira adalah
sebagai berikut:
Kekentalan Saybolt Universal = 10 x kekentalan Saybolt Furol
Kekentalan minyak pelumas biasanya dinyatakan dalam
kekntalan Saybolt universal pada suhu 100, 130 atau 210 F, sedang
kekentalan minyak bakar biasanya dinyatakan dalam kekentalan
Saybolt Furol pada 122 atau 210 F.
Hubungan antara kekentalan kinematic dengan kekentalan
Saybolt universal menurut US Bureau of Standards adalah sebagai
berikut:
πππ€ππ§πππ₯ππ§ π€π’π§ππ¦πππ’π, ππ¬ = π, πππ π −
πππ, π
π
Dimana t adalah kekentalan Saybolt Universal, dalam detik.
7. Titik Asap
Titik asap (smoke point) didefinisikan sebagai tinggi nyala
maksimum dalam minimeter dimana kerosin terbakar tanpa timbul asap
apabila ditentukan dalam alat uji baku pada kondisi tertentu (IP 57). Di
samping dikenakan kepada kerosin, uji titik asap juga dikenakan kepada
bahan bakar jet (ASTM D 1132-90). Titik asap ditentukan dengan cara
membakar contoh kerosin atau bakar jet dalam lampu titik asap. Nyala
dibesarkan dengan jalan menaikkan sumbu sampai timbul asap,
kemudian nyala dikecilkan sampai asap tetap hilang. Tinggi nyala
dalam keadaan terakhir ini dalam millimeter adalah titik asap contoh.
Asap terutama disebabkan oleh adanya senyawa aromat dalam bahan
minyak.
Kepentingan smoke point dalam praktek ialah untuk
menentukan kualitas kerosin yang penggunaan utamanya ialah sebagai
bahan bakar lampu penerangan. Kerosin yang baik harus mempunyai
titik asap yang tinggi, sehingga nyala api bahan bakar kerosin ini dapat
dibesarkan dengan kecenderungan untuk memberikan asap yang kecil.
8. Korosi Lempeng Tembaga
Uji korosi lempeng tembaga (ASTM D 130-88; IP 154/86)
dimaksudkan untuk mengetahui sifat korosi bensin pesawat terbang,
bahan bakar turbin penerbangan, bensin mobil, bensin alam dan
senyawa hidrokarbon yang mempunyai RVP kurang dari 18 psi (124
kPa), bahan bakar traktor pertanian, pelarut, kerosin, bahan bakar
distilat, minyak pelumas dan produk minyak bumi lainnya terhadap
lempeng tembaga.
Uji ini dilakukan dengan merendam lempeng tembaa yang telah
dipolis di dalam contoh yang akan diuji, dan selanjutnya dipanaskan
pada suhu tertentu dan lama waktu tertentu tergantung pada jenis
contoh. Pada akhir pemanasan, lempeg tembaga diambil, dicuci dan
kemudian dibandingkan dengan baku korosi lempeng tembaga ASTM
(ASTM Copper Strip Corrosion Standard). Hasil uji korosi lempeng
tembaga selanjutnya dinyatakan dengan nilai: 1 a, b ; 2 a, b, c, d, e; 3 a,
b dan 4 a, b, c.
Korosi produk minyak bumi terhadap sebagai macam logam
disebabkan oleh senyawa belerang korosif yang terdapat dalam produk
minyak bumi. Tidak semua senyawa belerang yang terdapat dalam
fraksi minyak bumi bersifat korosif.
Khusus untuk elpiji, uji korosi lempeng tembaga digunakan
metode uji baku ASTM D 1838-89, yang pada dasarnya sama dengan
metode uji korosi lempeng tembaha ASTM D 130.
9. Sisa Karbon
Ada dua macam cara sisa karbon, yaitu: uji sisa karbon
Conradson (ASTM D 189-88; IP 13/82) dan uji sisa karbon
Ramsbottom (ASTM D 524-88; IP 14/82). Kedua cara uji ini
dimaksudkan untuk mengetahui kecenderungan pembentukan kokas
produk minyak bumi yang sukar menguap.
Sisa karbon Conradson (Conradson carbon residu-CCR) adalah
sisa karbon yang tertinggal setelah produk minyak bumi dikenakan
pirolisis yaitu pemanasan tanpa berkontak dengan udara. Uji ini
umumnya dikenakan kepada produk minyak bumi yang relatif kurang
volatile yang sebagian akan terurai pada distilasi tekanan atmosferik,
seperti bahan bakar solar, minyak gas, minyak bakar dan minyak
pelumas. Sisa karbon sesungguhnya bukan seluruhnya karbon, tetapi
kokas yang masih dapat diubah lebih lanjut degan jalan pirolisis. Sisa
karbon conradson ditentukan dengan jalan memanaskan dengan kuat
contoh minyak yang telah diketahui beratnya dalam krus tanpa
berkontak dengan udara selama waktu tertentu. Pada akhir pemanasan,
krus yang mengandung residu karbon didinginkan dalam eksikator dan
ditimbang, dan sisa yang tertinggal dihitung sebagai persentase dari
contoh mula-mula dan dilaporkan sebagai sisa karbon conradson. Alat
uji sisa karbon Conradson dapat dilihat pada gambar 4-8.
Sisa karbon Ramsbottom (Ramsbottom carbon residue) adalah
sisa karbon yang tertinggal setelah contoh bahan minyak yang sukar
menguap yang ditempatkan dakam bola gelas khusus yang mempunyai
lubang pipa kapiler dipanaskan dalam dapur koking logam (metal
coking furnace) pada suhu sekitar 550 C.
Sisa karbon conradson dan ramsbottom keduanya digunakans
ebagai petujk mengenai kecenderungan produk minyak bumi untuk
memberikan deposit kokas. Adanya alkil nitrat dalam bahan bakar
diesel, seperti amil nitrat, heksil nitrat dan oktil nitrat akan memberikan
sisa karbon conradson dan ramsbottom yang lebih tinggi dari pada
apabila dalam bahan bakar diesel tersebut tidak ditambah aditif.
Gambar 4-8. Alat uji sisa karbon conradson
10. Titik Kabut
Titik kabut (cloud point) adalah suhu tertinggi di mana Kristal
malam parafin akan terlihat sebagai kabut pada dasar tabung uji apabila
mnyak didinginkan pada kondisi tertentu (ASTM D 2500 – 88). Uji ini
hanya dapat dikenakan kepada produk minyak bumi yang tembus
pandang pada ketebelan 38 mm (1 1/2in) dan dengan titik kabut kurang
dari 49 C (120F). Titik kabut ditentukan dengan jalan mendinginkan
contoh minyak dan setiap penurunan suhu yang merupakan kelipatan 1
C (2F) diamati apakah pada dasa tabung uji terbentuk kabut. Suhu di
mana pada daasar tabung uji mulai terbentuk kabut Kristal malam
paarafin, dicatat sebagai titik kabut contoh. Susunan alat uji titik kabut,
dapat dilihat pada gambar 4-9.
Gambar 4-9. Alat uji titik kabut
Titik kabut dapat digunakan sebagai petunjuk mengenai
kandungan relative malam parafin dalam produk minyak bumi.
11. Titik Tuang
Titik tuang (pour point) adalah suhu terendah dimana minyak
bumi dan produknya masih dapat dituang atau mengalir apabila
didinginkan pada kondisi tertentu (ASTM D 97-87). Uji titik tuang
daoat dikenakan dengan jalan mendinginkan contoh dan setiap
penurunan suhu yang merupakan kelipatan 3C (5F) dilakukan uji sifat
alir contoh. Suhu tertinggi dimana contoh tidak dapat mengalir, dicatat
sebagai titik padat (solid point). Selanjutnya sesuai dengan definisi, titik
tuang diperoleh dengan menambah 3C (5F) kepada titik padat.
Alat uji titik tuang pada dasarnya sama dengan alat uji titik kabut,
perbedaanya adalah pada kedudukan thermometer contoh. Seperti halnya
dengan titik kabut, titik tuang dapat juga digunakan sebagai petunjuk
mengenai besarnya kandungan malam relative dalam minyak bumi dan
produknya, disaping itu titik tuang juga menunjukkan suhu terendah di mana
minyak bumi dan produknya masih dapat di pompa.
12. Angka Oktan
Kecenderungan bensin untuk memberikan ketukan dalam mesin
dinyatakan dengan angka oktan (octane number). Untuk menentukan angka
oktan bensin, digunakan bahan bakar pembanding (referece fuels) n-heptan,
iso-oktan (2,24 trimetil pentan) dan TEL. N-heptan yang mempunyai
kecenderungan yang besar untuk mengetuk diberi angkta oktan 0, dan isooktan yang kecenderungannya untuk mengetuk kecil diberi angka oktan
100. Untuk bensin dengan angka oktan di atas 100, sebagai bahan bakar
pembanding digunakan iso-oktan dan TEL. Nilai angka oktan iso-oktan
yang ditambah TEL dapat dilihat pada tabel 4-1 di bawah ini. Karena skala
angka oktan hanya sampai 100, dank arena bensin penerbangan yang
dikembangkan sejak tahun 1935 mempunyai angka oktan di atas 100, maka
diperlukan skala angka kinerja (performance number). Angka kinerja suatu
bahan bakar adalah perbandingan antara daya yang ditimbulkan oleh bahan
bakar tersebut dengan daya yang ditimbulkann oleh bahan bakar
permbanding dalam sebuah mesin.
Untuk menentukan angka oktan bensin digunakan mesin uji baku
CFR (Co-operative Fuel Research Committee) ASTM. Bensin premium
dikatakan mempunyai angka oktan 88 berarti bahwa bensin tersebut
mempunyai karakteristik ketukan (knocking characteristics) dalam meisn uji
baku CFR ASTM yang sama dengan karakteristik ketukan campuran antara
88% volum iso-oktan dalam campuranya dengan n-heptan.
Dewasa ini ada 3 macam metode uji angkta oktan bahan bakar
bensin yaitu:
1. Metode riset (ASTM D 2699-88a) yang berlaku untuk bensin
motor
2. Metode motor (ASTM D 2700-88a) yang berlaku untuk bensin
motor dan bensin penerbangan.
3. Metode supercharge (ASTM D 909-86) yang berlaku untuk bensin
penerbangan.
Untuk menentukan angka oktan bensin digunakna mesin uji
baku CFR (Co-operative fuel research committee). Di dalam metode
riset, digunakan mesin uji silinder tunggal yang mempunyai kecepetan
mesin 600 rpm, suhu udara masuk 125 F, suhu jaket 212 F dan
perbandingan campuran untuk ketukan maksimum. Selanjutnya di
dalam metode motor, digunakan mesin uji silinder tunggal dengan
kecepatan perputaran mesin 900 rpm, suhu udara masuk 100v F, suhu
jaket 212 F dan perbandingan campuran untuk ketukan maksimum.
Akhirnya di dalam metode supercharge, digunakan mesin uji silinder
tunggal dengan kecepatan perputaran mesin 1800 rpm dan suhu
pendinginan 375 F. mesin uji tersebut di atas mempunyai
perbandingan kompresi yang dapat diubah-ubah.
13. Belerang dalam Produk Minyak Bumi
Ada beberapa macam cara untuk menentukan kandungan
belerang dalam produk minyak bumi, yaitu: metode bom umum
(general bomb method) ASTM D 129-64, metode lampu (lamp method)
ASTM D 1266-87 metode suhu tinggi (hight temperature method)
ASTM 1552-88 dan spektrometri sinar X (X-ray spectrometry) ASTM
D 2622-87.
Di dalam mtode lampu, contoh produk minyak bumi ringan
sepeti bensin, nafta atau kerosin dibakar dalam sistem tertutup dengan
menggunakn lampu da;a, atmosfer buatan yang terdiri dari 70% karbon
dioksid dan 30% oksigen untuk mencegah terbentuknya nitrogen oksid.
Oksid belerang yang terbentuk selanjutnya diserap dan dioksidasi
dengan larutan hidrogen peroksid. Akhirnya belerang dalam penyerap
ditentukan dengan jalan titrasi asidimetri dengan menggunakan larutan
natrium hidroksi baku atau secara gravimetric dengan jalan diendapkan
sebagai barium sulfat. Dengan cara yang lain contoh yang dapat dibakar
dalam udara dan belerang yang diubah sebagai silfat.
Untuk produk minyak bumi yang lebih berat yang tidak dapat
dibakar dalam lampu yang bersumbu, dapat dipakai metode bom umum
atau metode suhu tinggi. Di dalam metode bom umum, contoh yang
sukar menguap, seperti minyak pelumas dan gemuk, dioksidasi di
dalam bom yang berisi oksigen di bawah tekanan. Belerang dalam
contoh, akan ditentkan secara gravimteri sebagai hatrium sulfat. Di
dalam metode suhu tinggi yang berlaku untuk contoh yang mempunyai
titik dididh di atas 177 C (350 F), contoh dibakar dalam arus oksigen
pada suhu yang cukup tinggi sehingga sekitar 97% dari belerang dalam
contoh akan berubah menjadi belerang oksid. Produk hasil pembakran
slenjutnya dilewatkan suatu penyeerap yang berisi larutan kalium yodid
asam dan indicator amilum. Warna biru lemah akan terjadi dalam lautan
penyerap dengan penambahan lautan kalium yodat baku. Pada saaat
pembakaran berlangsung, warna biru akan hilang dan diperlukan lebih
banyak larutan yodat. Dengan mengetahui banyaknya larutan yodat
baku yang diperlukan, dapatlah ditentukan kadnungan belerang dalam
contoh. Di samping menggunakan larutan baku yodat, kandungan
belerang dapat juga ditentukan dengan detector inframerah.
14. Uji Produk Minyak Bumi Lainnya
Karena jenis uji yang dikenakan kepada produk-produk minyak
bumi sangat banyak, sehingga tidak mungkin bajwa semua jenis uji
produk minyak bumi dibicarakan disini. Untuk itu maka pada
pembicaraan mengenai produk minyak bumi pada bab V, khususnya
untuk produk-produk tertentu akan disinggung secara sepintas
mengenai uji-uji yang diperlukan. Misalnya uji angka kauri butanol
akan disinggung pada pembicaraan tentang nafta atau solven; uji angka
cetan dan indeks diesel, akan disinggung pada pembicaraan tentang
bahan bakar diesel, uji kemuluran atau duktifitas (ductility). Uji
penetrasi dan uji titik pelunakan bola dan cincin, akan dibicaarkan pada
aspal dan sererusnys.
Kira-kira serratus lima puluh tahun yang lampau, satus-satunya
produk minyak bumi yang dihasilkan oleh kilang minyak adalah
kerosin yang digunkan 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 industry-industri
petrokimia. Produk kimia bumi yang dihasilkan oleh kilang minyak
untuk dipasarkan haruslah memenuhi spesidikasi pemasaran.
Spesifikasi pemasaran produk minyak bumi untuk berbagai Negara
pada umumnya tidaklah sama, kecuali untuk bensin penerangan dan
bahan bakar jert, dimana spesifikasinya disesuaikan dengan spesifikasi
nternasional yang diikeluarkan oleh DERD. Spesifikasi pemasaran
adalah batas-batas sifat-sifat yang harus dipenuhi oleh produk-produk
minyak bumi yang ada di pasaran. Spesifikasi ini sebenarnya adalah
hasol komproimi antara sifat kinerja produk minyak bumi dengan
kemampuan kilang minyak untuk menghasilkan produk dar minyak
mentah yang tersedia. Untuk Indonesia. Spesfikasi produk bahan
minyak ditetapkan sesuai dengan kepurusan Direktur Jendral Minyak
dan Gas Bumi yang semuanya dapat dilihat pada lampiran.
Ada beberapa maacm 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 bahar minyak (BBBM). Teramasuk produk BBM ialah:
bensin penerbangan, bensin motor, bahan bakar jet, kerosin, solar
minyak diesel dan minyak bakar. Sedangkan uanh yermasuk produk
BBBM ialah: elpiji (liquefied petroleum gases – LPG), pelarut, minyak
pelumas, gemuk, aspal, malam parafin, hitam karbon (carbon black)
dan kokas.
Berbagai jenis produk migas yang diproduksi Pertamina dan
diperdagangkan di Indonesia untuk berbagai keperluan seperti : rumah
tangga, bahan bakar kenderaan bermotor, bahan bakar pesawat udara,
industri dan perkapalan diantaranya sebagai berikut :
LPG (Liquified Petroleum Gases)
Premium, Pertamax & Pertamax plus (Motor Gasolines)
Avgas 100/130 (Aviation Gasoline)
Avtur (Aviation Turbine Fuel)
Minyak Solar (High Speed Diesel Oil)
Minyak Diesel (Industrial Diesel Fuel)
Minyak Bakar (Fuel Oil)
Berbagai jenis Minyak Pelumas (Lubricating Oils)
Berbagai jenis Pelarut (Petroleum Solvents)
Asphalt atau Bitumen (Petroleum Asphalts)
Penggolongan yang lain aialah bahwa produk jadi kilang
minyak dapat dibagi menjadi:
1. Produk volatile-elpiji (LPG) dan bensin alam.
2. Minyak ringan-ringan 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 bergabagi jenis gemuk.
6. Malam meliputi malam parafin, malam Kristal mikro (micro
crystalline wax) dan petrolatum.
7. Residu mintak bakar, kokas petroleum, aspal, hitam karbon dan
lain-lain.
8. Produk khusus hidrokarbon, bahan kimia, aspal, hitam karbon dan
lain-lain.
Pada pembicaraaan produk minyak bumi ini terutama
ditekankan kepada produk jadi kilang yang ada di Indonesia.
5.1 LPG (ELPIJI)
LPG (Liquified Petroleum Gases) sebagian besar dapat
dihasilkan dari pemanfaatan gas-gas hasil pengolahan minyak bumi
atau kilang BBM. LPG dapat juga dihasilkan dari gas alam setelah
melalui proses pemurnian kotoran dan memanfaatkan gas propan dan
butan hasil samping kilang gas alam atau LNG (Liquified Natural
Gases) plant. Komponen LPG sebagian besar adalah merupakan
senyawa hidrokarbon dengan komposisi utama propan (C3H8) dan butan
(C4H10) yang dicairkan dengan tekan sedang dan suhu ambien. Pada
saat berfase gas, LPG lebih berat dari udara dengan densitas ± 2 kali
densitas udara dengan nilai pembakaran ± 11.900 kcal/kg dan tekanan
dalam tabung berkisar antra 5.0 ~ 6.2 kg/cm2
. Pada dasarnya LPG
sebenarnya tidak berbau dan tidak berwarna, namun untuk keamanan
dalam pemakaiannya, maka ditambahkan sejumlah kecil ethyl
merkaptan (C2H5-SH) yang mempunyai bau menyengat. Hal ini
dimaksudkan untuk mengetahui apabila suatu ketika terjadi kebocoran
pada saat pemakaian.
5.1.1 Penggunaan LPG
LPG digunakan untuk berbagai keperluan diantaranya :
Rumah tangga, dalam kemasan tabung 3 dan 12 kg
Industri, dalam kemasan tabung 50 kg atau lebih
Selain sebagai bahan baku LPG, Gas bumidigunakan juga
sebagai bahan bakar kenderaan bermotor yang lebih dikenal dengan
sebutan Bahan Bakar Gas (BBG), sebenarnya sudah dikenal sejak tahun
1930. International Gas Union, melaporkan bahwa terdapat sekitar 40
negara dan lebih dari setengah juta kendaraan yang telah menggunakan
BBG. Dari sekian banyak negara tersebut, Italia adalah negara pertama
yang menggunakan BBG, sementara negara lain adalah Argentina,
Jepang, Rusia, Slandia Baru dan Amerika Serikat.
Sementara itu untuk Indonesia, BBG baru resmi dipasarkan oleh
Pertamina pada tanggal 01 April 1989. Badan Pengkajian dan
Penerapan Teknologi (BPPT) telah menguji dan menyatakan lain darat
penggunaan BBG untuk kendaraan bermotor. Tangki berkapasitas 60
liter dapat diisi dengan BBG 20 liter setara Premium. BBG memiliki
berbagai keunggulan dibandingkan dengan bahan bakar lain pada sektor
transportasi, selain lebih murah juga lebih aman, lebih irit dan
menjadikan mesin lebih awet. Oleh sebab itu BBG menjadi bahan bakar
yang makin diminati konsumen dimasa depan, karena sekaligus
menjaga kebersihan lingkungan.
5.1.2 Spesifikasi LPG
Spesifikasi LPG yang berlaku di wilayah Negara Republik
Indonesia, secara lengkap disajikan pada tabel 5.1.
Spesifikasi dapat didefinisikan sebagai ketentuan yang
menetapkan batas-batas kualitas suatu produk yang melibatkan empat
pihak yaitu konsumen, produsen, masyarakat umum dan Pemerintah.
Spesifikasi produk LPG yang dipasarkan Pertamina ditentukan oleh
berbagai aspek teknis, ekonomi dan kebijaksanaan Pemerintah yang
ditetapkan melalui peraturan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi
atau Dirjen Migas yang berkedudukan di Jakarta.
Seperti yang terlihat dalam tabel 3 diatas, setiap butir
karakteristik diuji dengan metode uji ASTM (American Society for
Testing and Materials). Metode uji ASTM digunakan sebagai metode
baku untuk pengujian produk Migas dihampir semua negara, oleh
karena itu dapat disimpulkan bahwa spesifikasi LPG di Indonesia
berlaku juga dibeberapa negara dibelahan dunia. Karakteristik yang
terdapat dalam spesifikasi LPG mencakup beberapa aspek teknis,
diantaranya :
Harus cukup bersih dan tidak menimbulkan korosi pada logam
yang bersentuhan dengan bahan bakar.
Tidak boleh mengandung komponen yang tidak mudah menguap
atau tidak terbakar sempurna.
Tidak boleh terlalu mudah menguap sehingga jika dipakai sebagai
bahan bakar kenderaan bermotor tidak mengalami pendidihan
didalam pompa atau saluran bahan bakar, sehingga menimbulkan
gangguan aliran seperti sumbatan uap (vapour lock) yang
memacetkan mesin.
5.2 MOTOR GASOLINES
Motor gasolines yang biasa disingkat dengan sebutan Mogas
atau lazim disebut bensin adalah suatu bahan bakar yang dipergunakan
untuk mesin kendaraan dengan penyalaan busi (spark ignation engine).
Mogas adalah salah satu produk minyak bumi yang merupakan
senyawa komplek hidrokarbon dengan trayek didih berkisar antara 38 ~
205°C atau rentang atom karbon berkisar antara C4 ~ C12. Mogas paling
banyak digunakan sebagai sumber energi dan dalam sektor transportasi
merupakan sektor yang sangat vital.
5.2.1 Klasifikasi
Seiring dengan perkembangan teknologi, industri kendaraan
bermotor banyak mengalami berbagai perubahan yang bertujuan untuk
mendapatkan efisiensi pembakaran, unjuk kerja yang optimal dan
hemat bahan bakar serta umur mesin yang lebih panjang. Untuk
mewujutkan impian dimaksud, mutlak dilakukan perbaikan terhadap
perbandingan kompresi (compression ratio) dari mesin, namun semakin
tinggi perbandingan kompresi maka diperlukan semakin tinggi mutu
pembakaran (ignation quality) dari bahan bakar yang dinyatakan
dengan angka oktan (octane number). Penjelasan yang berkaitan
dengan perbandingan kompresi disajikan pada gambar 1.
Gambar 5.1. Perbandingan kompresi
Angka oktan merupakan salah satu sifat yang sangat penting
dari mogas. Angka oktan sangat erat hubungannya dengan penomena
pembakaran yang terjadi didalam ruang bakar mesin. Berdasarkan
angka oktan, mogas diklasifikasikan menjadi beberapa jenis yang
disajikan pada tabel 5.2. berikut ini.
Tabel 5.2. Klasifikasi Mogas
Premium 88 adalah bensin berwarna kekuningan yang jernih.
Warna kuning tersebut akibat adanya zat pewarna yang sengaja
ditambahkan (yellow dye). Penggunaan premium 88 umumnya adalah
untuk kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar bensin
dengan system 2 atau 4 langkah seperti : mobil, sepeda motor, motor
tempel, mesin pemotong rumput dll. Bahan bakar ini sering juga disebut
motor gasoline atau petrol.
Pertamax dan Pertamax plus adalah bensin yang diproduksi
dari komponen pilihan jenis HOMC (High Octane Mogas Component)
yang berkualitas tinggi. Diformulasikan secara khusus tanpa
menambahkan aditive timbal atau timah hitam dan sengaja
dikembangkan untuk memenuhi tuntutan industri otomotif yang mampu
melayani mesin yang mempunyai perbandingan kompresi tinggi
maupun tuntutan dunia akan bahan bakar yang lebih bersahabat
terhadap lingkungan dan lebih aman terhadap kesehatan manusia.
Pertamax dan Pertamax plus dikembangkan melaui proses
pengolahan secara khusus untuk memperoleh angka oktan yang tinggi.
Pertamax mempunyai angka oktan 92 dan diberi zat pewarna biru (blue
dye), sementara pertamax plus mempunyai angka oktan lebih tinggi
yaitu 95 dan diberi zat pewarna merah (red dye). Kedua jenis mogas ini
direkomendasikan untuk kendaraan dengan klep gas buang dan
dudukannya terbuat dari metal keras (hardened exaust valve and seats)
dan tidak dianjurkan digunakan untuk kendaraan model lama atau
produksi dibawah tahun 1992 yang masih memerlukan timbal untuk
melindungi dudukan klep pada mesin terhadap keausan yang
berlebihan.
5.2.2 Spesifikasi
Spesifikasi dapat didefinisikan sebagai ketentuan yang
menetapkan batas-batas kualitas suatu produk yang ditetapkan secara
resmi oleh pemerintah dengan memperhatikan kepentingan nasional
secara menyeluruh, termasuk pihak produsen, konsumen dan
masyarakat umum. Pada dasarnya spesifikasi mogas menentukan batasbatas kualitas untuk 3 kelompok sifat utama mogas yang digunakan
sebagai bahan bakar, yaitu :
Sifat pembakaran (ignation quality)
Sifat penguapan (volatility)
Sifat kebersihan dan stabilitas (corrosivity & stability)
5.2.3 Sifat Pembakaran
Satu-satunya cara untuk mengukur sifat pembakaran adalah
dengan angka oktan atau knock rating yang diperiksa menggunakan
mesin CFR jenis F-1 yang mengacu pada ASTM D-2699. Mesin CFR
(Cooperative Fuel Research) untuk pertama kali diperkenalkan pada
tahun 1930 di Amerika Serikat. Angka oktan dinyatakan sebagai
persentase iso octane dalam campuran antara iso octane dan normal
heptane, yang dalam kondisi pemeriksaan memberikan intensitas
ketukan (knock intensity) yang sama dengan sampel yang sedang
diperiksa.
Iso octane dan normal heptane disebut sebagai bahan bakar
pembanding utama (primary reference fuel), untuk iso octane (2,2,4
trimetil pentane) memiliki nilai oktan 100 sedangkan normal heptane
adalah 0.
Apabila suatu mesin kendaraan menggunakan bahan bakar yang
angka oktannya tidak sesuai dengan spesifikasi, akibatnya terjadi
pembakaran yang tidak sempurna dan mengkasilkan suatu bunyi
letupan yang dikenal sebagai knock atau detonasi. Detonasi dapat pelan
kedengarannya, namun terkadang sangat keras seperti bunyi pukulan
martil pada dinding silinder mesin sehingga pada akhirnya mesin
kehilangan daya, pemborosan bahan bakar serta terjadi kerusakan pada
mesin. Spesifikasi angka oktan mogas jenis Premium 88, disajikan pada
tabel 5.3. berikut ini.
5.2.4 Sifat Penguapan
Aspek kedua yang penting dalam menjamin kelancaran kerja
mesin adalah sifat kemudahan menguap atau volatilitas. Mogas yang
terlalu mudah menguap, mungkin sudah terlanjur menguap dalam
pompa bahan bakar, saluran bahan bakar atau karburator. Jika terlalu
banyak menguap, aliran bahan bakar kemesin berkurang sehingga daya
mesin juga berkurang, bunyi mesin menjadi kasar, bahkan mesin dapat
mati sama sekali. Kondisi seperti ini disebut sebagai vapor lock atau
sumbatan uap. Untuk mengukur kecenderungan keadaan ini dilakukan
analisa tekanan uap (Reid Vapor Pressure) metode ASTM D-323.
Spesifikasi yang berkaitan dengan sifat penguapan mogas jenis
Pertamax, secara lengkap disajikan pada tabel 5.4.
Sebaliknya, jika yang menguap tidak cukup banyak, mesin akan
sulit dihidupkan pada waktu cuaca dingin dan akan memerlukan waktu
yang cukup lama untuk pemanasan dan mencapai suhu operasi normal.
Oleh karena itu volatilitas mogas diatur dengan rapi melalui batasanbatasan kurva distilasinya yang ditentukan dengan metode ASTM D-86.
5.2.5 Sifat Kebersihan & Stabilitas
Dua kelompok sifat yang telah dibicarakan terdahulu, yaitu sifat
pembakaran dan penguapan, sangat erat kaitannya dengan unjuk kerja
mogas sebagai bahan bakar. Kelompok ketiga lebih berkaitan dengan
kebersihan dan stabilitas selama transportasi dan penimbunan. Artinya
mogas harus tidak mnengandung bahan-bahan yang tidak dikehendaki
seperti getah (gum) dan senyawa pengotor lainnya. Disamping itu
mogas juga harus cukup stabil sehingga tidak berubah selama
penyimpanan, tidak mengalami penurunan mutu atau degradasi serta
tidak bereaksi dengan udara dan logam atau bahan lain.
Getah (gum)
Getah mogas adalah residu keras dan bergetah yang tersisa bila
mogas diuapkan. Kadar getah yang sudah ada (existent gum) didalam
mogas ditentukan dengan metode penguapan yang mengacu pada
ASTM D-381. Sejumlah mogas ditaruh didalam beaker glas dipanaskan
pada suhu 160 ± 5°C dan disemprot dengan udara bertekanan yang
terkendali. Getah yang tersisa menunjukkan besarnya kandungan getah
yang ada pada mogas. Batas maksimum yang diizinkan menurut
spesifikasi yang ditentukan oleh Dirjen Migas sebesar 4 mg/100 ml
mogas. Spesifikasi yang berkaitan dengan sifat kebersihan dan stabilitas
untuk mogas jenis Pertamax plus secara lengkap, disajikan pada tabel
5.5. berikut ini.
Stabilitas Oksidasi
Kecenderungan mogas membentuk getah karena teroksidasi
oleh udara selama penyimpanan, mulai dimasukkan dalam spesifikasi
mogas sejak tahun 1970-an. Tolok ukur yang digunakan adalah uji
periode induksi (induction period) yang mengacu pada metode ASTM
D-525.
Sejumlah mogas dipanaskan dalam bejana tekan pada suhu
100°C dengan oksigen pada tekanan awal 100 ± 2 psi. Setelah beberapa
waktu, maka tekanan oksigen akan berkurang. Waktu yang diperlukan
untuk menurunkan tekanan oksigen tersebut, disebut sebagai periode
induksi.
Hasil penelitian menunjukkan, bahwa mogas yang
mempunyai periode induksi minimum 480 menit, cukup tahan untuk
penyimpanan selama 6 bulan. Oksidasi yang terjadi mengakibatkan
terjadi penguraian aditif yang ditambahkan yang diikuti penurunan
angka oktan serta terjadi perubahan warna, walaupun perubahan
warna tersebut tidak berpengaruh pada mesin, namun berpengaruh
dalam pemasaran.
Kadar Belerang
Kadar belerang didalam mogas sudah lama menjadi perhatian,
namun baru dapat ditetapkan batas maksimumnya pada tahun 1970,
yaitu sebesar 0.15 %wt. Kemudian dengan dikembangkannya bensin
tanpa timbal, ditetapkan maksimum 0.10 %wt. Penentuan batas kadar
belerang ini sangat penting, yaitu untuk melindungi mesin dari keausan
dan korosi pada sistem gas buang serta untuk mencegah kerusakan atau
penurunan mutu dari minyak pelumas. Kadar belerang dalam mogas
dapat ditentukan dengan metode lampu (sulfur lamp) yang mengacu
pada metode ASTM D-1266 atau metode spektografi sinar X yang
mengacu pada metode ASTM D-2622..
Korosi
Untuk menjamin agar mogas tidak menimbulkan korosi pada
bagian-bagian mesin yang terbuat dari tembaga, sudah sejak lama
ditetapkan cara pengujian dengan lempeng tembaga yang mengacu pada
metode ASTM D-130.
Bila lempeng tembaga standar direndam didalam sampel mogas
pada suhu 50°C atau 122°F selama 3 jam, warna lempeng tembaga
tidak boleh lebih jelek dari warna standar ASTM No. 1. Mogas juga
menimbulkan korosi terhadap logam selain tembaga, namun sampai
sekarang belum ada metode baku untuk menentukan daya korosi
terhadap logam-logam dimaksud
SIFAT-SIFAT FISIS MINYAK BUMI
Di dalam bab ini akan dibahas mengenai beberapa sifat-sifat
fisis minyak bumi yang frasis-frasisnya, yang sanagat berguna dalam
perhitungan-perthiungan. Buku yang lengkap yang membahas
mengenai hal ini ialah Technical Data Book Petroleum Refining yang
diterbitkan oleh American Petroleum Institute, Division of Refining,
Washington D.C. dan Data Book on Hydrocarbons Karangan J.B.
Maxwel, yang diterbitkan oleh Robert Krieger Publishing Company,
Huntington New York.
1. TITIK DIIDH RERATA FRAKSI MINYAK BUMI
Banyak sifat-sifat fisis senyawa hidrokarbon murni yang dapat
dikorelasikan dnegan berat jenis (specific gravity) dan titik didih
normal. Korelasi ini juga dapat dikenakan pada fraksi minyak bumi
yang terdiri dari sejumlah besar senyawa-senyawa hidrokarbon, yang
biasanya mempunyai titik didih yang berbeda-beda.
Berat jenis fraksi minyak bumi dengan mudah dapat ditentukan
dalam laboratorium, sedangkan titik didih rerata yang segera dapat
diperoleh dari data distilasi ASTM adalah titik didih rerata volumetric,
TDRV (volumetric average boiling point, VABP). Watsn dan Nelson
menunjukkan bahwa banyak sifat-sifat fisis fraksi minyak bumi yang
tidak dapat dikorelasikan dengantitik didih rerata volumetric, tetapi
hanya dapat dikorelasikan dengan titik didih rerata volumetriis, tetapi
hanya dapat dikorelasikan dengn titik didih rerata fraksi minyak bumi
yang lain, seperti titik didih rerata molal, TDRM (molal average boiling
point, MABP), titik didih rerata kubis (cubic avarge boiling point,
CABP), titik didih rerata berat, TDRB (weight average boiling point,
WABP) dan titik didih rerata tengahan, TDRT (mean average boiling
point, MeABP).
Adapun berbagai macam titik didih rerata tersebut diatas dapat
didefinisikan sebagai berikut:
ππ·π
π =
π‘10+ π‘30+ π‘50+ π‘70 + π‘90
5
ππ·π
π = π1
π‘1 + π₯2
π‘2 + π₯3
π‘3+. ..
ππ·π
πΎ = (π£1
π‘1
1
3 + π£2
π‘2
1
3 + π£3
π‘3
1
3 + ….
ππ·π
π =
ππ·π
π+ππ·π
πΎ
2
Dimana: π‘10,π‘30,π‘50, …. = suhu pada 10%, 30%, 50% distilasi …
π1
, π2
, π3 … = fraksi mola fraksi 1,2,3 …
π‘1
,π‘2
,π‘3
, ….. = titik didih tengahan fraksi 1,2,3,…
π€1
, π2
, π3
, .. = fraksi berat fraksi 1,2,3,…
π1
, π2
, π3
, ….. = fraksi volum fraksi 1,2,3, ….
Karena titik didih rerata molalm rerata berat dan rerata kubis
sukar untuk ditentukan dalam laboratorium, maka Watson dan Nelson
mencari cara bagaimana memperoleh hubungan antara titik didih – titk
didih rerata tersebut dengan titik didih rerata volumetric, seperti terlihat
pada gambar 6-1. Dari grafik tersebut akan diperoleh suku koreksi yang
harus ditambahkan kepada titik didih rerata volumetric untuk
mendapatkan titik didih rerata yang diinginkan, berdasarkan lereng
distilasi Engler 10-90% dan titik didih rerata volumetris.
Contoh 1:
Sebuah contoh bensin mempunyai suhu pada 10, 30, 50. 70 dan
90% distilasi ASTM masing-amasing 148, 200, 244, 294 dan 352 F.
Tentukan titik didih rerata volumetric, molal, berat, kubis dan tengahan
contoh.
Jawaban:
Titik didh rerata volumteris TCRV =
148 + 200 + 244 + 294 + 352
5
= 248 πΉ
Lereng distilasi ASTM 10 -90% = 352−148
80
= 2,55πΉ/%
Dari gambar 6.1, diperoleh koreksi untuk titik didih rerata molal
TDRM, titik didih rerata berat TDRM, titik didih rerata kubis TDRK
dan titik didih rerata tengahan TDRT masing-masing adalah 27 7, -6
dan -17F.
Sehingga titik didih rerata molal TDRM = 248 – 27 = 221 πΉ
Titik didih rerata berat TDRB = 248 + 7 = 255 πΉ
Titik didih rerata kubis TDRK = 248 – 6 = 242πΉ
Titik didih rerata tengahan TDRT = 248 – 17 = 213F
2. FAKTOR KARAKTERISASI
Berdasarkan pengamatan-pengamatan fraksionasi minyakminyak mentah, Watson, Nelson dan Murphy mendapatkan bahwa jenis
setiap fraksi kira-kira sebadning dengan akar pangkat tiga titik didihnya
dalam skla absolut pada tekanan 1 atmosfir. Factor perbandingan
tersebut yang merupakan indeks tingkat kaparafinan bahan minyak
disebut factor karakteristik U.O.P atau factor Watson yang diberi
simbol K. Sehingga dapatlah dituliskan bahwa:
πΎ =
ππ΅
3
π
Dimana S adalah berat jenis pada 60/60 πΉ dan TB adalah titik
didih rerata tengahan TDRT, TB mula-mula oelh Watson didefinisikan
sebagai titik didih rerata molal TDRM, namun dalam perkembangannya
TB ini kemudian berubah menajdi titik didih rerata kubis TDRK, dan
akhirnya menjadi titik didih rerata tengahan TDRT.
Untuk senyawa hidrokarbon murni, terlihat adanya perbedaan
harga K yang menyolok antara senyawaa hidrokarbon parafin, naften
dan aromat, seperti terlihat pada tabel 6.1. Apabila πΎ1πΎ2πΎ3 dan
seterusnya adalah factor karakterisasi senyawa hidrokarbon 1, 2, 3 dan
setertusnya, maka factor karakterisasi campuran senyawa hidrokarbon
dapat dihitung dengan persamaan berikut:
πΎ = πΎ1π1 + πΎ1π1 + πΎ1π1 +
Dimana π€1π€2π€3 dst adalah fraksi berat senyawa hidrokarbon
1,2,3 dst. Ternyata bahwa factor karakterisasi mempunyai pernan yang
sangat penting untuk fraksi minyak bumi langsung (straight run
fractions) karena factor tersebut dapat dikorelasikan dengan sifat fisis
dan sifat fraksi. Untuk fraksi minyak bumi yang mengandung senyawa
hidrokaron olefin, diolefin dan aromat yaitu yang berasal dari proses
rengkahan ataupun proses sintesis yang lain, factor karakterisasi
Watson tidak dapat dikorelasikan secara baik dengan sifat-sifat fisis dan
sifat termal fraksi.
Contoh 2
Apabila bensin pada contoh 1 di atas mempunyai berat kenis
pada 60/60 F 0,7350, maka tentuka factor karakterisasi bensin tersebut.
Jawaban
Menurut definisi factor karakterisasi, maka factor karakterisasi
bensin tersebut ialah
πΎ =
460+221 3
0,735
= 11,97
Untuk fraksi minyak bumi berat, sukar untuk mendapatkan
harga titik rerata tengahan TDRT dari percobaan distilasi atmosferis,
yang akan digunakan untuk mengjitung factor karakterisasi Watson K.
untuk fraksi yang demikian, dengan mengetahui berat jenisnya dan
berapa molekulnya, dengan pertolongan gambar 6.2, dapatlah
ditentukan factor karakterisasi Watson. Sedangkan berat molekulnya
dapat ditentukan dari kekentalannya pada 100 πππ 210F, dengan
gambar 6.3.
Contoh 3
Tentukan factor karakterisasi Watson dan berat molekul fraksi
minyak bumi yang mempunyai berat jenis pada 60/60πΉ sebesar 0,749
dan sifat distilasi ASTM D 86 sebagai berikut:
Distilasi, persen volum 10 30 50 70 90
Suhu πΉ 149 230 282 325 371
Jawaban:
Lereng distilasi Engler 10-90% = (371 – 149)/80 = 2,78
Titik didh rerata fraksi = (149 + 230 + 282 + 325 + 371)/5 = 271F
Dari gambar 6.1, diperoleh suku koreksi terhadap titik didih
rerata volumetric sebesar -19 πΉ, sehingga titik didih rerata tengahan
fraksi tersebut adalah 271 – 19 = 252 πΉ. Dengan menghubungkan titik
ini dengan skala berat jenis pada gambar 6.2, maka diperoleh berat
molekul dan factor karakterisasi fraksi yaitu masing-masing 113 dan
11,9.
Contoh 4
Tentukan berat molekul dan factor karakterisasi Watson fraksi
minyak bumi yang mempunyai gravitas API 22,5 dan viskositas
kinematris pada 100 dan 210 F masing-masing sebesar 55,1 dan 5,87
cs.
Jawaban:
Dari gambar 6.3, diperoleh berat molekul fraksi minyak bumi
347. Dengan menggunakan harga berat molekul ini dan gravitas API,
diperoleh factor karakterisasi Wason 11,6.
3. PANAS JENIS
Panas jenis adalah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu
satu satuan berat bahan sebesar satu derajat. Satuan panas jenis yag
biasa dipergunakan adalah kalori/gram ( C) dalam sistem cgs dan
BTU/lb ( F) dalam sistem inggris. Harga numeric panas jenis adalah
sama dalam kedua sistem satuan diatas untuk sesuatu bahan. Panas jenis
pada tekanan tetap harganya lebih tinggi dari pada panas jenis pada
volum tetap. Panas jenis pada tekanan tetap lebih banyak digunakan
dari pada panas jenis pada volum tetap.
Panas jenis minyak bumi dan fraksi-fraksinya mempunyai
korelasi dengan suhu, gravitasi API dan factor karakteristik K menurut
pesamaan sebagai berikut:
Cp = [ 0,355 + (1280)( API) 10−6 + (503 + 1,17 ( API)10−6
t] x
(0,05K + 0,41)
Persamaan di atas menunjukkan bahwa untuk fraksi minyak
bumi yang mempunyai harga K dan API gravity tertentu, panas jenis
merupakan fungsi linier dari suhu. Untuk mempermudah perhitungan,
maka dibuat grafik dalam gambar 6.4 dibawah berdasarkan persamaan
diatas untuk fraksi minyak bumi dengan factor karakteristik K = 11,8.
Dalam gambar tersebut juga disediakan grafik untuk menentukan factor
koreksi minyak bumi yang mempuntyai factor karakterisasi yang lain
dari 11,8.
Karena hubungan antara panas jenis dengan suhu adalah linier
maka panas jenis rerata antara suhu π‘1 πππ π‘2
, merupakan panas jenis
rerata aritmatik sehingga:
πΆπ πππππ‘π = πΆπ πππππ‘π =
πΆπ
π‘1 + πΆπ
π‘2
2
Menurut Watson dan Fallon, panas jenis uap minyak bumi
mempuntai korelasi dengan suhu dan factor karakterisasi K menurut
persamaan sebagai berikut:
πΆπ = 0,045πΎ − 0,233 + 0,44 + 0,017πΎ 10−3
π‘ − (0,153)10−6
π‘
2
Sehingga uap minyak bumi yang mempunyai factor
karakterisasi tertentu, panas jenisnya merupakan fungsi kuadrat dari
suhunya. Untuk memudahkan penggunaan persamaan terakhir ini telah
pula dibuat grafik seperti terlihat pada gambar 6.5.
Panas jenis rerata uap minyak uap dapat ditentukan dengan
rumus pendekatan sebagai berikut:
πΆπ πππππ‘π = 1
6
(πΆπ1 + 4πΆπ πππππ‘π + πΆπ2)
Dimana: πΆπ1 = πππππ πππππ π’ππ ππππ¦ππ ππππ π‘1
πΆπ2 = πππππ πππππ π’ππ ππππ¦ππ ππππ π‘2
πΆππ‘ πππππ‘π = πππππ πππππ ππππ π π’ππ’ πππππ‘π, π¦πππ‘π’ ππππ
1
2
(π‘1 + π‘2)
.jpg)
