Laporan Crude Oil Kelompok 3 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS & TERMODINAMIKA DESTILASI CRUDE OIL



DISUSUN OLEH : Nama / NIM



: 1. Reyhan Mahadika / 13 644 013 2. Yulinda Nur Rahmah / 13 644 015 3. Rizky Maulidiyani / 13 644 021 4. Yuli Ekawati / 13 644 024 5. Dicky Wardian Saputra / 13 644 053



Kelas



: V A / S1 Terapan



Kelompok



: III ( Tiga )



Dosen Pembimbing



: Marinda Rahim, ST.,MT



LABORATORIUM OPERASI TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI KIMIA INDUSTRI JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 2015



LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM PERPINDAHAN PANAS & TERMODINAMIKA



Judul Percobaan



: Destilasi Crude Oil



Tanggal Percobaan



: 29 Oktober 2015



Dosen Pembimbing



: Marinda Rahim, ST.,MT



Kelas



: V A / S1 Terapan



Kelompok



: III ( Tiga )



Nama Mahasiswa / NIM



: 1. Reyhan Mahadika / 13 644 013 2. Yulinda Nur Rahmah / 13 644 015 3. Rizky Maulidiyani / 13 644 021 4. Yuli Ekawati / 13 644 024 5. Dicky Wardian Saputra / 13 644 053



Telah diperiksa dan disahkan pada tanggal



2016



Mengetahui Dosen Pembimbing



Marinda Rahim, ST., MT NIP. 19721128 200312 2 001



BAB I PENDAHULUAN 1 Tujuan Percobaan 1. Untuk melakukan destilasi fraksinasi dari minyak mentah 2. Untuk mempelajari penggunaan bubble tray column 3. Untuk mempelajari fenomena yang terjadi ada kilang minyak 4. Untuk menghubungkan antara struktur senyawa kimia terhadap sifatnya 2.1 Dasar Teori 2.1.1 Crude Oil Minyak bumi (crude oil) 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 pertambanganpertambangan minyak. (Wikipedia, 2015) Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini memakan waktu jutaan tahun. Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori seperti air dalam batu karang. Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkosentrasi jika terhalang oleh lapisan yang kedap. (Daniel, 2010) Teori yang paling umum digunakan untuk menjelaskan asal-usul minyak bumi adalah “organic source materials”. Teori ini menyatakan bahwa minyak bumi merupakan produk perubahan secara alami dari zat-zat organik yang berasal dari sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang mengendap selama ribuan sampai jutaan tahun. Akibat dari pengaruh tekanan, temperatur, kehadiran senyawa logam dan mineral serta letak geologis selama proses perubahan tersebut, maka minyak bumi akan mempunyai komposisi yang berbeda di tempat yang berbeda. Minyak bumi memiliki campuran senyawa hidrokarbon sebanyak 50-98% berat, sisanya terdiri atas zat-zat organik yang mengandung belerang, oksigen, dan nitrogen serta senyawa-senyawa anorganik seperti vanadium, nikel, natrium, besi, aluminium, kalsium, dan magnesium. Secara umum, komposisi minyak bumi terdiri dari Karbon (C) 84 – 87%, Hidrogen (H) 11 – 14%, Sulfur (S) 0 – 3%, Nitrogen (N) 0 – 1%, Oksigen (O) 0 – 2%. (Ashadi, 2012) Untuk dapat digunakan sebagai bahan bakar maka hasil destilasi crude oil dikelompokkan menjadi beberapa fraksi atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut : Tabel 1. Fraksi-fraksi dari Fraksinasi Minyak Mentah



Temperatur (oC) ≤ 35



Komponen Gas-gas seperti metana, etana, propana dan butana



35-100



Petroleum eter



100-180



Bensin (heavy gasoline)



180-250



Minyak tanah (kerosene)



250-400



Heating oil



400-550



Fraksi berat seperti lilin, spindle oil dan minyak pelumas



> 550



Residu untuk aspal (bitumen) dan arang minyak bumi



Sumber : Tim Laboratorium, 2015



2.1.2



Destilasi Fraksinasi pada Crude Oil Minyak mentah yang berupa cairan pada suhu dan tekanan atmosfer biasa, memiliki



titik didih persenyawan-persenyawaan hidrokarbon yang berkisar dari suhu yang sangat rendah sampai suhu yang sangat tinggi. Dalam hal ini, titik didih hidrokarbon meningkat dengan bertambahnya atom C dalam molekulnya. Dengan memperhatikan perbedaan titik didih dari komponen-komponen minyak bumi, maka dilakukanlah pemisahan minyak mentah menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui proses distilasi bertingkat. Destilasi bertingkat (fraksinasi) adalah proses distilasi (penyulingan) dengan menggunakan tahap-tahap/fraksi-fraksi pendinginan sesuai trayek titik didih campuran yang diinginkan, sehingga proses pengembunan terjadi pada beberapa tahap/beberapa fraksi tadi. Cara seperti ini disebut fraksionasi. (Ardiansyah, 2014) Destilasi batch fraksional adalah pemisahan campuran secara batch menjadi beberapa fraksi dengan cara memisahkan senyawa kimia tersebut berdasarkan perbedaan titik didihnya dengan pemanasan hingga temperatur tertentu dimana satu atau beberapa fraksi akan menguap. (Tim Laboratorium, 2015) Secara umum, proses destilasi fraksinasi yang dilakukan yaitu, 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).



Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas. Komponen yang berupa gas ini disebut gas petroleum, kemudian dicairkan dan disebut LPG (Liquified Petroleum Gas). Fraksi minyak mentah yang tidak menguap menjadi residu. Residu minyak bumi meliputi parafin, lilin, dan aspal. Residu-residu ini memiliki rantai karbon sejumlah lebih dari 20. (Sari E.L, 2013)



Sumber : Ara, 2015



Gambar 1. Destilasi Fraksinasi Crude Oil 2.1.3 1



Deskripsi Alat Destilasi Fraksinasi Bubble Tray Column Bubble Cap Tray Column adalah sebuah plate column yang dilengkapi dengan topi



(cap) kecil disepanjang plate. Cap adalah topi yang menutupi lubang di plate, yang mempunyai slot untuk mengatur bukaan gas dari bawah ke atas. Antara plate atas dan bawah dihubungkan dengan pipa (downcomer / downflow) untuk menyalurkan liquid dari atas ke bawah. Sehingga di plate terjadi kontak antara liquid dan gas. Suatu bubble cap adalah suatu piringan yang dilengkapi dengan sebuah lubang yang menuju suatu pipa yang sesuai yaitu chimney, yang dilewati oleh uap dari bagian bawah piringan. Tiap-tiap pipa arah naik ditutupi oleh sumbat berbentuk bel (genta). (Ardiansyah, 2012)



Sumber : Ardiyanto. A, 2005



Gambar 2. Bubble Tray Column



Sumber : Schoolscience, 2010



Gambar 3. Mekanisme Aliran Uap pada Bubble Tray Column 2



Kondensor Uap dari puncak kolom destilasi akan melewati kondensor yang berbentuk coil in shell sepanjang 370 mm. air pendingin akan mengisi bagian dalam coil sedangkan uap produk akan melewat bagian shell-nya. Laju air pendingin harus disesuikan dengan kapasitas panas yang akan dipindahkan. Pengguna harus memasang valve air pendingin sebelum masuk ke kondensor untuk mengatur laju alirnya. (Tim laboratorium, 2015)



Sumber : Indonetwork, 2015



Gambar 4. Coil in shell condensor



3



Distillation Bridge Destilation Bridge memiliki ukuran diameter sebesar 25 mm dengan dua sambungan yakni dengan dua sambungan yakni dengan kolom destilasi dan kondensor. Perangkat ini juga memiliki koneksi untuk dipasangkan thermometer atau termokopel di bagian atasnya. Destilation Bridge berfungsi sebagai penghubung antara kolom fraksinasi dengan kondensor sekaligus memperbesar waktu tinggal uap sebelum masuk ke dalam kondensor. (Tim laboratorium, 2015)



Sumber : Anonim, 2015



Gambar 5. Distillation Bridge 4



Pemanas Pemanas yang digunakan dalam unit destilasi ini adalah jenis heating mold dengan dimensi panjang 80 cm, lebar 70 cm dan tinggi 90 cm. Autoclave pada pemanas ini bekerja pada tegangan 220 V dan kuat arus 10 A. karena tidak dilengkapi dengan motor pengaduk yang berfungsi sebagai pemutar magnetic, stirrer bar, maka dalam praktiknya dianjurkan menggunakan batu didih untuk menyeragamkan temperatur di dalam labu leher dua sehingga menghindari terjadinya letupan. Batu didih dapat berupa pecahan silica. (Tim Laboratorium, 2015)



Sumber : Labmate, 2015



Gambar 6. Pemanas jenis Heating Mold



5



Distillation Adapter dan Receiver Unit destilasi akan terhubung dengan distillation adapter dan receiver yang dilengkapi dengan koneksi jalur vakum (pompa vakum). Fraksi ringan yang terkondensasi pada kondensor akan keluar melalui distillation adapter dan ditampung ke tempat penampung sampel (receiver) daat berupa labu erlenmeyer. Koneksi ini terbuat dari gelas pyrex dengan panjang 140 mm dan berdiameter 25 mm, serta jalur koneksi vakum berdiameter 8 mm.



Sumber : United Glasstech, 2015



Gambar 7. Distillation Adapter dengan nipple untuk jalur vakum 6



Unit Vakum dan Sirkulasi Air Pendingin Pengoperasian unit destilasi ini berada dibawah kondisi vakum yang dikondisikan dengan double jet vakum. Pengkondisian ini dimaksudkan untuk membantu proses destilasi dalam mengalirkan komponen-komponen ringan ke puncak kolom destilasi kemudian masuk ke dalam kondensor dan tempat penampungan. Unit vakum terdiri dari sebuah pompa sirkulasi, double jet vaccum, dan bak penampungan sirkulasi. (Tim Laboratorium, 2015) Unit vakum biasanya digunakan untuk memisahkan fraksi –fraksi yang tidak dapat dipisahkan dengan destilasi atmosferik seperti gas oil berat, parafine destilate atau vakum distilat yang masih terkandung didalam long residu dari hasil destilasi atmosferik. Prinsip ini didasarkan pada hukum fisika dimana zat cair akan mendidih dibawah titik didih normalnya apabila tekanan pada permukaan zat cair itu diperkecil atau vakum. (Pratika,2013) Pompa sirkulasi mengalirkan air dari bak penampungan menuju ke dalam dua unit jet vakum ke dalam koil kondensor sebagai air pendingin. Unit sirkulasi air pendingin merupakan suatu kesatuan dengan unit vakum dimana air yang dipompakan dari bak



penampungan akan dialirkan juga menuju kondensor. Hal yang perlu diperhatikan adalah kestabilan dari laju air pendingin agar tidak memperngaruhi proses destilasi saat berjalan. (Tim Laboratorium, 2015) 7



Termokopel Termokopel digunakan untuk mengukur temperatur dalm unit destilasi. Termokopel yang digunakan pada unit destilasi ini adalah termokopel tipe K tanpa probe dan dapat mengukur dengan rentang -200oC hingga 1200oC. (Tim Laboratorium, 2015) Prinsip kerja Termokopel cukup mudah dan sederhana. Pada dasarnya Termokopel hanya terdiri dari dua kawat logam konduktor yang berbeda jenis dan digabungkan ujungnya. Satu jenis logam konduktor yang terdapat pada termokopel akan berfungsi sebagai referensi dengan suhu konstan (tetap) sedangkan yang satunya lagi sebagai logam konduktor yang mendeteksi suhu panas. Spesifikasi bahan penyusun untuk termokopel tipek K adalah sebagai berikut:  Bahan Logam Konduktor Positif : Nickel-Chrominium  Bahan Logam Konduktor Negatif : Nickel-Aluminium  Rentang Suhu : -200˚C – 1250˚C (Dhikson, 2015)



Sumber : Dhikson, 2015



Gambar 8. Thermocouple Type K 2.1.4



Spesific Grafity Specific gravity pada crude oil didefinisikan sebagai perbandingan antara densitas



minyak dengan densitas air yang dikur pada tekanan dan temperature yang sama yang dirumuskan sebagai berikut : Sg =



ρf ρref



.......(1) Keterangan : Sg = Specific Gravity ρf



= densitas fluida sampel



ρref



= densitas refrensi air



(Ardiyanto. A, 2005) Bahan bakar minyak pada umumnya memiliki specific gravity antara 0,74 – 0,96 seperti telah diketahui bahwa minyak lebih ringan dari air . Specific gravity dinyatakan dengan dua angka suhu. Angka pertama menunjukkan suhu zat, sedang angka kedua menunjukkan suhu air. Umumnya suhu acuan adalah 60°F/60°F. Kedua suhu acuan harus dinyatakan secara eksplisit. API gravity adalah fungsi khusus dari realtive density (specific gravity) 60°F/60°F, dinyatakan dengan rumusan : ° API =



141,5 −131,5 60 ℉ sp gr 60 ℉



.......(2) (Pagirik, A., 2013) 2.1.5



Bensin (Gasoline) Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk



kendaraan bermotor roda dua, tiga, dan empat. Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus, mulai dari C7 (heptana) sampai dengan C11. Dengan kata lain, bensin terbuat dari molekul yang hanya terdiri dari hidrogen dan karbon yang terikat antara satu dengan yang lainnya sehingga membentuk rantai. (Wikipedia, 2015) Komponen utama penyusun bensin adalah n-heptana dan isooktana. Kualitas bensin dapat ditentukan berdasarkan bilangan oktan, yaitu angka yang menunjukkan presentase isooktana dalam bensin. Bilangan oktan 75 menandakan bensin terdiri dari 75% isooktana dan 25% heptana. (Nisva, 2014) Berdasarkan Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 933.K/10/DJM.S/2013 dapat diketahui melalui pengolahan data bahwa angka specific grafity standar untuk bensin dengan angka oktan 88 yaitu min 0,7156 dan max 0,7707. 2.1.6



Minyak Tanah (Kerosene) Minyak Tanah (Kerosene) biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan



rumah tangga. Selain itu kerosin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking. Minyak tanah adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15). Pada suatu waktu bahan bakar ini banyak



digunakan dalam lampu minyak tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet (lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8). Sebuah bentuk dari kerosene dikenal sebagai RP-1 dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. (Fauzy, 2012) Berdasarkan Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 002/P/D.M/Migas/1979 dapat diketahui angka specific grafity standar untuk minyak tanah max 0,835. 2.1.7



Solar Solar memiliki rentang rantai karbon C15 sampai C17 dan rentang titik didih 250oC



sampai 300oC. (Tim Laboratorium, 2015) Solar adalah bahan bakar mesin diesel. Solar tidak dapat menguap pada suhu tersebut dan bagian minyak bumi lainnya akan terbawa ke atas untuk diolah kembali. Umumnya, solar mengandung belerang dengan kadar yang cukup tinggi. Kualitas minyak solar dinyatakan dengan bilangan setana. Angka setana adalah tolak ukur kemudahan menyala atau terbakarnya suatu bahan bakar di dalam mesin diesel. Saat ini, Pertamina telah memproduksi bahan bakar solar ramah lingkungan dengan merek dagang Pertamina DEX © (Diesel Environment Extra). Angka setana DEX dirancang memiliki angka setana minimal 53 sementara produk solar yang ada di pasaran adalah 48. Bahan bakar ramah lingkungan tersebut memiliki kandungan sulfur maksimum 300 ppm atau jauh lebih rendah dibandingkan solar di pasaran yang kandungan sulfur maksimumnya mencapai 5.000 ppm.



(Sasrawan,



2013) Berdasarkan Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 002/P/D.M/Migas/1979 dapat diketahui angka specific grafity standar untuk solar yaitu min 0,820 dan max 0,870. 2.1.8



Hydrometer Hydrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu



zat cair. Hydrometer juga sering disebut aerometer. Nilai massa jenis zat cair dapat diketahui dengan memaca skala pada hydrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair. Hydrometer terbuat dari sebuah tabung kaca berskala. Bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbale atau diberi beban raksa, supaya dapat mengapung tegak lurus



dalam zat cair yang akan diukur berat jenisnya. Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hydrometer lebih besar. Dengan demikian, dihasilkan gaya ke atas lebih besar dan hidrometer dapat mengapung di dalam zat cair. (Affandi, Y., 2014) Hydrometer merupakan sebuah alat ukur besaran turunan yang menjadi salah satu aplikasi daru hukum Archimedes yang digunakan untuk mengukur massa jenis cairan. Sebuah benda dalam fluida (cair atau gas) mengalami



gaya dari semua arah yang



dikerjakan oleh fluida di sekitarnya. Hukum Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas seberat zat cair yang dipindahkan oleh benda itu. Prinsip kerja hydrometer menggunakan hukum Archimedes. Nilai massa jenis suatu zat cair dapat diketahui dengan membaca skala pada hydrometer yang ditempatkan mengapung pada zat cair. (Hamid M.A, 2011) Pada elemen ini bekerja gaya berat (W) dan gaya-gaya oleh bagian fluida yang bersifat menekan permukaan, yaitu gaya Fa. Kedua gaya tersebut saling meniadakan karena elemen berada dalam keadaan setimbang, maka gaya ke atas = gaya ke bawah. Gaya ke atas = berat hidrometer Fa = W hidrometer ρVg=mg .......(3) Oleh karena volume fluida yang dipindahkan oleh hidrometer sama dengan luas tangkai hydrometer dikalikan dengan tinggi yang tercelup, maka dapat dituliskan : ρ (A h) = m h = m / (ρ A) .......(4) Dalam prinsip Archimedes dinyatakan bahwa suatu benda yang seluruhnya atau sebagian tercelup dalam suatu fluida, maka benda tersebut akan mendapat gaya apung ke atas sebesar berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Bagian-bagian hidrometer : 1. Batang hydrometer berfungsi untuk pengangan awal sebelum hydrometer dicelupkan pada , serta sebagai tempay skala hydrometer. 2. Skala hydrometer, merupakan ukuran massa jenis cairan yang akan diukur. 3. Kaca bohlam, tempat tertampungnya udara. 4. Beben, terbuat dari timbal berfungsi untuk memposisikan hydrometer tegak lurus dengan permukaan cairan. (Affandi, Y., 2014)



Sumber : Anjaswati, 2014



Gambar 9. Hydrometer



BAB II METODOLOGI 1 1



2



2 2.2.1



Alat dan Bahan Alat yang digunakan : 1 1 set alat destilasi fraksinasi 2 Termometer 3 Hydrometer Specific Gravity Skala 0,7 – 1 4 Gelas kimia 250 ml 5 Batang pengaduk 6 Gelas ukur 100 ml 7 Gelas ukur 250 ml 8 Alumunium Foil 9 Erlenmeyer 250 ml Bahan yang digunakan : 1 Heavy Crude oil 2 Bensin 3 Minyak tanah 4 Solar 5 Es batu Prosedur Kerja Persiapan Unit Sirkulasi Air Pendingin 1. Mengganti air yang terdapat pada bak sirkulasi dengan air bersih. 2. Memasukkan es batu ke dalam bak sirkulasi. 3. Menjaga level ketinggian pada bak sirkulasi.



2.2.2



Pengoperasian Destilasi Fraksinasi 1. Mengolesi setiap sambungan pada unit destilasi dengan silicon grease. 2. Mengisi labu destilasi yang telah berisi heavy crude oil dengan bensin, minyak tanah, dan solar masing-masing sebanyak 350 ml. 3. Menghubungkan kembali labu destilasi yang telah berisi campuran pada unit destilasi fraksinasi. 4. Memasang erlenmeyer sebagai wadah penampungan produk atas yaitu bensin. 5. Mengatur proses pemvakuman dengan memutar valve kondensor sebanyak ½ bukaan dan valve vaccum sebanyak ½ bukaan 6. Menghubungkan alat dengan sumber arus listrik. 7. Memutar tombol power pada posisi ON 8. Memutar tombol Heater pada posisi ON dan mengatur temperatur pada 400 oC secara manual dengan cara menekan “^” atau “v” sampai display akan berubah naik atau turun sesuai dengan temperatur yang diinginkan yaitu 400oC 9. Memutar tombol vaccum pada posisi ON 10. Mencatat temperatur pada bottom (T1), tray 1 (T2), tray 2 (T3), top (T4), dan heater (T5) setiap 10 menit sampai diperoleh volume pada setiap fraksi hasil destilasi yang cukup untuk dianalisa. Pengamatan temperatur dilakukan dengan menekan tombol select untuk melihat temperatur tiap bagian. 11. Mengambil dan menampung produk pada tray 1 dan tray 2 dalam gelas kimia dan menutupnya dengan aluminium foil. 12. Menurunkan temperatur pemanas pada temperatur dibawah 100oC apabila proses destilasi telah selesai sehingga pemanas akan aman. Setelah temperature control menunjukkan temperatur di bawah 100oC maka matikan pemanas dengan memutar tombol heater dan vaccum ke posisi OFF dan display akan mati. 13. Memutar tombol vaccum pada posisi OFF 14. Memutar tombol power pada posisi OFF 15. Melepaskan alat dari sumber arus listrik 16. Melakukan uji nilai specific gravity pada setiap produk hasil destilasi dengan



2.2.3



metode ASTM D.1298-99 Analisa Spesific Grafity (ASTM D.1298-99) 1. Memasukkan produk bensin sebanyak 120 ml ke dalam gelas ukur 100 ml. 2. Memasukkan termometer dan batang pengaduk, kemudian melakukan pengadukan sampai rata dan mencatat temperatur yang terbaca pada termometer. 3. Mengangkat termometer dan batang pengaduk dari gelas ukur dan memasukkan Hydrometer Specific Gravity ke dalam gelas ukur secara perlahan. 4. Membaca skala pada hydrometer apabila hydrometer sudah terapung bebas dan stabil sehingga diperoleh nilai Sg observasi bensin. 5. Mengoreksi nilai Sg yang diperoleh dari praktikum dengan menggunakan Correction Table for Specific Gravity Hydrometer 60oF/60oF.



6. Mengulangi Langkah 1 sampai 5 untuk melakukan uji nilai Sg pada produk hasil destilasi lainnnya yaitu minyak tanah dan solar



BAB III DATA PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN 3.1 Data Pengamatan Tabel 3.1.1 Data Pengamatan Temperatur No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21



Waktu (menit) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210



T1 (oC) (Bottom) 94 134 162 186 205 219 230 232 232 233 233 233 238 245 245 246 247 298 248 249 249



T2 (oC) (Tray 1) 34 61 94 121 144 158 171 172 173 174 174 197 178 184 185 186 186 187 188 189 190



T3 (oC) (Tray 2) 32 51 78 94 98 88 72 76 94 90 92 130 161 123 162 151 143 140 137 140 133



T4 (oC) (Top) 32 46 69 65 53 47 42 42 46 43 44 41 42 43 43 44 42 44 44 44 41



T5 (oC) (Heater) 220 262 28 287 297 303 308 311 311 312 313 327 334 336 339 341 341 342 342 343 344



Tabel 3.1.2 Data Pengamatan Spesific Grafity Produk



Volume (ml)



Tray 1 (Solar) Tray 2 (Minyak Tanah) Top (Bensin)



120 120 120



Specific Gravity Observasi 0,76 0,79 0,71



T (oC) Observasi 32 33 31



3.2 Hasil Perhitungan Tabel 3.2.1 Hasil Perhitungan Temperatur Rata-Rata tiap Bagian dari Data ke 12 sampai Data ke 21 T1 (oC) Bottom 249,8



T2 (oC) Tray 1 187



T3 (oC) Tray 2 142



T4 (oC) Top 42,8



T5 (oC) Heater 338,9



Tabel 3.2.2 Nilai Sg Observasi, Sg Koreksi (60oF/60oF), dan nilai Sg standar (Metode Uji ASTM D-1298) Fraksi



Specific Gravity Observasi



Sg hasil koreksi (60oF/60oF)



Tray 1 (Solar)



0,76



0,77234



Tray 2 (Minyak Tanah)



0,79



0,80236



Top (Bensin)



0,71



0,7229



Sg Standar Crude Oil Min 0,820 Max 0,870 Max 0,835 Min 0,7156 Max 0,7707



3.2 Pembahasan Praktikum ini bertujuan untuk melakukan destilasi fraksinasi dari minyak mentah (crude oil) dengan menggunakan menara destilasi jenis bubble tray column, kemudian untuk mengetahui hubungan antara struktur senyawa kimia terhadap sifatnya, serta dapat mengetahui fenomena yang terjadi pada kilang minyak. Prinsip dasar proses destilasi fraksinasi adalah pemisahan yang berdasarkan pada perbedaan titik didih masing-masing komponen tertentu. Dengan memperhatikan perbedaan titik didih dari komponen-komponen minyak bumi, maka dilakukanlah pemisahan minyak mentah menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui proses distilasi bertingkat. Pada praktikum ini sistem beroperasi pada kondisi vakum, sehingga diharapkan titik didih dari setiap fraksi dapat diturunkan, agar dapat lebih mudah dalam mendapatkan masing-masing fraksi dari crude oil. Secara teoritis semakin panjang rantai C maka temperatur komponen tersebut akan semakin tinggi, dimana diketahui rantai C pada solar yaitu C15 – C17, rantai C pada kerosin yaitu C 12 – C15, dan rantai C pada bensin yaitu C 7 – C11. Maka secara teori urutan temperatur yang tertinggi hingga terendah adalah solar, kerosin kemudian bensin. Solar memiliki termperatur tertinggi, hal ini dikarenakan solar memiliki rantai C paling panjang maka temperaturnya juga semakin tinggi, selanjutnya kerosin yang memiliki rantai C sedang maka akan memiliki temperatur diantara solar dan



bensin, sedangkan bensin yang memiliki rantai C paling pendek akan memiliki temperatur yang paling rendah. Dari tabel 3.2.1 dapat dilihat temperatur rata-rata dari setiap tray yang mewakili temperatur pada fraksi minyak bumi yang terdapat pada tray tersebut. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan diperoleh urutan temperatur fraksi dari tinggi ke rendah adalah solar, kerosin dan bensin. Sehingga data urutan temperatur rata-rata dari 3 fraksi yang diperoleh dari praktikum telah sesuai dengan teori. Praktikum ini juga dilakukan untuk mengetahui nilai Sg dari masing-masing fraksi crude oil yang diperoleh dari hasil destilasi. Specific grafity juga dipengaruhi oleh rantai karbon, jika rantai karbon semakin panjang maka kepadatan molekul semakin besar, sehingga nilai Specific grafity-nya semakin besar pula. Secara teoritis, komponen dengan rantai C lebih panjang yaitu solar akan terkondensasi pada tray yang paling dekat dengan pemanas (tray 1), dan komponen dengan rantai C sedang yaitu minyak tanah akan menghasilkan kondensat pada tray 2, hingga hasil atas yang paling jauh dengan sumber panas akan menghasilkan komponen minyak bumi yang memiliki rantai C yang pendek yaitu bensin. Berdasarkan teori tersebut dapat diurutkan nilai Specific grafity tiap fraksi dari yang terendah sampai tertinggi adalah bensin di top, kerosin di tray 2 dan solar di tray 1. Hasil yang diperoleh dari praktikum menunjukkan Sg koreksi tiap fraksi dari yang terendah sampai tertinggi adalah fraksi bensin senilai 0,7229, fraksi solar senilai 0,77234, dan fraksi kerosin senilai 0,80236. Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa urutan niai Sg koreksi dari yang terendah sampai yang tertingi setiap fraksi yang diperoleh tidak sesuai dengan teori. Untuk fraksi kerosin memiliki nilai Sg yang lebih besar dari fraksi solar, sedangkan menurut teori nilai sg fraksi solar lebih tinggi dari nilai fraksi keroin. Hal ini dapat disebabkan karena temperatur pada tray 1 tidak mencapai titik didih solar pada kondisi vakum, sehingga komponen solar tidak menguap pada tray 1 dan menyebabkan Sg 60oF/60oF pada tray 1 menjadi lebih rendah dari seharusnya. Berdasarkan Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 933.K/10/DJM.S/2013 dapat diketahui melalui pengolahan data bahwa angka specific grafity standar untuk bensin dengan angka oktan 88 yaitu min 0,7156 dan max 0,7707. Data Sg koreksi untuk fraksi bensin yang diperoleh dari praktikum ini telah memenuhi standar yaitu 0,7229. Untuk fraksi kerosene berdasarkan Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No. 002/P/D.M/Migas/1979 dapat diketahui angka specific grafity standar yaitu max 0,835. Data Sg koreksi untuk fraksi kerosene yang diperoleh dari praktikum ini telah memenuhi standar yaitu 0,80236. Untuk fraksi solar Berdasarkan Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi No.



002/P/D.M/Migas/1979 dapat diketahui angka specific grafity standar untuk solar yaitu min 0,820 dan max 0,870. Data Sg koreksi fraksi solar yang didapat dari praktikum ini yaitu 0,77234. Pada fraksi solar, Sg koreksi yang diperoleh tidak memenuhi standar. Hal ini diduga terjadi karena temperatur pada tray 1 tidak mencapai titik didih solar pada kondisi vakum, sehingga komponen solar tidak menguap pada tray 1. Sehingga dari praktikum yang telah dilakukan tidak diperoleh fraksi solar pada tray 1. Hal inilah yang menyebabkan Sg 60oF/60oF pada tray 1 menjadi lebih rendah dari seharusnya.



BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Temperatur rata-rata produk dari tertinggi hingga terendah yaitu temperatur pada tray 1 (solar), tray 2 (kerosin), dan top product (bensin). 2. Nilai specific gravity yang diperoleh dari tertinggi hingga terendah secara berurutan adalah kerosin dan bensin. 3. Specific gravity produk kerosin dan bensin yang diperoleh telah memenuhi standar. 4. Tidak diperoleh fraksi solar dari proses destilasi.



DAFTAR PUSTAKA Affandi, Y. (2014). Hidrometer. 4 November 2015. https://yusufaffandi11.wordpress.com/ 2014/03/07/hidrometer/ Anjaswati, I. (2014). Aerometer atau Hidrometer. 4 November 2015. http://irmatrianjaswatif st11.web.unair.ac.id/artikel_detail-99203-elektronika%20analog%20dan%20Digital-Ae rometer%20Atau%20Hidrometer.html Anonim. (2015). Minyak Bumi. 2 November 2015. https://id.wikipedia.org/wiki/Minyakbumi Anonim. (2015). Distillation Bridge. 4 November 2015. http://www.elwe-technology.com /biologie/biochemie-katalog/laborbedarf/schliffgeraete/distillation-bridge-etherbridge-6 65451.html Ara. (2015). Fraksi Minyak Bumi. 2 November 2015. http://surabaya.proxsisgroup. com/fraksi-minyak-bumi-minyak-mentah-crude-oil-bagian-i/ Ardiansyah, I. C., (2012). Proses Pengolahan Minyak Bumi dan Komposisinya. 2 November 2015.http://ichsanrizqia17994.weebly.com/proses-pengolahanminyak-bumi-minyakm entah-dan-komposisinya Ardiyanto, A. (2005). Makalah Crude Oil. 25 Oktober 2015. http://migasnet07suryo8060.com/2008/01/Makalah-Crude-Oil.html Daniel, C.Ropper. (1936). National Standard Petroleum Oil Tables. 2 November 2015. http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a279952.pdf Daniel. (2010). Minyak Bumi. 2 November 2015. http://danielyn.blogspot.co.id /2010/03/ minyak-bumi.html. Departemen Pertambangan dan Energi, Direktorat Jendral Minyak dan Gas Bumi. (1979). Spesifikasi Bahan Bakar Minyak. 2 November 2015. https://persembahanku. files.wordpress.com/2007/03/002-p-dm-migas-1979-avgas-kero-solar-diesel.PDF Dickson, K. (2015). Pengertian Termokopel dan Prinsip Kerjanya. 4 November 2015. http://teknikelektronika.com/pengertian-termokopel-thermocouple-dan-prinsip-kerjanya Direktorat Jendral Minyak dan Gas Bumi. (2013). Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Minyak Jenis Bensin 88 yang di Pasarkan di dalam Negeri. 2 November 2015. http://migas.esdm.go.id/public/images/uploads/posts/gerbang-345-1.pdf Fauzy. (2012). Makalah Minyak Bumi. 4 November 2015. https://fauzyghol.wordpress.com / 2012/11/25/makalah-minyak-bumi/



Hamid, M.A. (2011). Hidrometer. 4 November 2015. http://mustofaabihamid.blogspot .co.id/2011/04/hidrometer.html Indonetwork. (2015). Kondensor Spiral. 4 November 2015. http://udorganik.indo network.co.id/2753885/condensor-kondensor.htm Labmate. (2015). Heating Mantles. http://www.labmate-online.com/news/laboratoryproducts/3/bibby_scientific_ltd/safe_and_reliable_heating_mantles/29465/ Nisva, T. (2014). Bensin. 4 November http://www.slideshare.net/taufiqotulnisva /bensin



2015.



Pagirik, A. (2013). Signifikasi Pengujian Solar. 4 November 2015. http://ukmsttmigas.blogsp ot.co.id/2013/05/signifikasi-pengujian-minyak-solar.html Perry, R.H., & Green, D.W. (1997). Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (7th ed). New York: THE Mc-GRAW HILL COMPANIES. INC Pratika, Y.D. (2013). Makalah Destilasi Vakum. 4 November 2015. https://yenideva14.word press.com/2013/12/05/makalah-destilasi-vakum/ Sari,



E. L., (2013). Destilasi Fraksionasi. 2 November 2015. http://emalovetasari. blogspot.co.id/2013/05/destilasi-fraksionasi.html



Sasrawan, H. (2013). Tugas Kimia Makalah Fraksi-Fraksi. 4 November 2015. http://hedisas rawan.blogspot.co.id/2013/05/tugas-kimia-makalah-fraksi-fraksi.html Sasongko, A., (2012). Crude Oil. 2 November 2015. http://ashadisasongko.staff.ipb.ac .id/tag/crude-oil/ Schoolscience. (2010). Processing Crude Oil - Refining . 2 November 2015. http://resourc es.schoolscience.co.uk/EnergyInstitute/14-16/fossils/p8.html Tim Laboratorium Operasi Teknik Kimia. (2015). Penuntun Praktikum Perpindahan Panas Dan Termodinamika . Samarinda: Politeknik Negeri Samarinda. United, G. (2015). Distillation Adapter. 4 November 2015. http://www.unitedglasstech. com/Adapters.htm



LAMPIRAN



Tabel Koreksi Sg untuk Solar



Tabel Koreksi Sg untuk Kerosene



Tabel Koreksi Sg untuk bensin



Densitas Air