Pemurnian Minyak Bumi: Apa Sih Itu & Kenapa Penting Buat Kita?

Daftar Isi

• Proses Utama: Distilasi Fraksinasi¶
• Proses Sekunder: Mengubah dan Memperbaiki Fraksi¶
• Kenapa Pemurnian Minyak Bumi itu Penting Banget?¶
• Fakta Menarik Seputar Pemurnian Minyak Bumi¶

Pernahkah kamu berpikir, dari mana asalnya bensin yang mengisi tangki kendaraanmu, atau gas LPG yang kamu pakai memasak di rumah? Semua itu berasal dari cairan hitam pekat yang diambil dari dalam bumi, yang kita kenal sebagai minyak bumi mentah atau crude oil. Nah, cairan mentah ini nggak bisa langsung dipakai begitu saja. Isinya campur aduk, ada ratusan bahkan ribuan jenis senyawa hidrokarbon (senyawa yang isinya karbon dan hidrogen) dengan ukuran dan sifat yang beda-beda. Supaya bisa jadi produk yang berguna seperti bensin, solar, avtur, atau bahan bakar lainnya, minyak bumi mentah ini harus melewati serangkaian proses yang rumit banget. Proses inilah yang namanya pemurnian minyak bumi, atau sering juga disebut pengilangan (refining).

Intinya, pemurnian minyak bumi itu adalah memisahkan dan mengubah komponen-komponen dalam minyak bumi mentah menjadi produk-produk yang lebih spesifik dan punya nilai ekonomi tinggi. Bayangin aja kayak kamu punya campuran buah-buahan di satu keranjang (itu minyak bumi mentah), terus kamu mau misahin jadi pisang, apel, jeruk, dan anggur (itu produk jadinya). Proses misahinnya itu pemurnian. Tapi nggak cuma misahin, kadang ada juga buah yang ukurannya besar terus dipecah jadi lebih kecil, atau yang rasanya kurang manis diubah jadi lebih manis. Itu bagian dari proses “mengubah”.

Kenapa harus dimurnikan? Minyak bumi mentah itu penuh dengan impurities (senyawa pengotor) seperti belerang, nitrogen, oksigen, dan logam-logam. Kalau nggak dihilangkan, impurities ini bisa merusak mesin, mencemari lingkungan saat dibakar, atau bahkan merusak peralatan di kilang minyak itu sendiri. Selain itu, seperti yang dibilang tadi, minyak mentah isinya campur aduk hidrokarbon dari yang paling ringan (gas) sampai yang paling berat (aspal). Padahal, kebutuhan kita itu spesifik: bensin untuk mobil, avtur untuk pesawat, solar untuk truk, dan seterusnya. Tiap produk ini butuh jenis hidrokarbon dengan rentang titik didih dan sifat tertentu. Jadi, proses pemurnian ini krusial banget supaya minyak bumi bisa bener-bener kita manfaatkan.

Proses Utama: Distilasi Fraksinasi¶

Ini dia jantung dari kilang minyak! Proses paling dasar dan paling penting dalam pemurnian minyak bumi adalah distilasi fraksinasi (fractional distillation). Prinsipnya simpel: memisahkan komponen berdasarkan perbedaan titik didihnya. Mirip kayak kalau kamu memanaskan air garam, airnya menguap duluan kan karena titik didihnya lebih rendah dari garam. Nah, di minyak bumi, ada banyak banget komponen dengan titik didih yang beda-beda jauh.

Bagaimana Cara Kerjanya?¶

Minyak bumi mentah pertama-tama dipanaskan sampai suhu yang sangat tinggi, biasanya sekitar 350-400 derajat Celcius, sampai sebagian besar berubah jadi uap. Uap panas ini kemudian dimasukkan ke dalam sebuah menara tinggi yang disebut menara distilasi atau kolom fraksinasi.

Di dalam menara ini, suhunya berbeda-beda, paling panas di bagian bawah dan makin dingin di bagian atas. Saat uap panas itu naik, komponen-komponen di dalamnya akan mulai mendingin. Nah, komponen yang titik didihnya tinggi akan lebih cepat mengembun (berubah dari uap jadi cair) dan mengumpul di bagian bawah menara. Sementara itu, komponen yang titik didihnya rendah akan terus naik sebagai uap sampai ke bagian yang lebih atas menara, di mana suhunya lebih dingin, barulah mereka mengembun.

Di tiap tingkat menara distilasi (biasanya ada plat atau tray khusus), cairan yang mengembun dari fraksi tertentu dikumpulkan dan dialirkan keluar. Jadi, dari satu menara distilasi ini, kita bisa dapetin berbagai macam produk dengan rentang titik didih yang berbeda-beda.

Fraksi-fraksi yang Dihasilkan dari Distilasi¶

Dari menara distilasi, minyak bumi mentah dipisahkan menjadi beberapa fraksi utama. Mulai dari yang paling ringan (gas) di bagian atas, sampai yang paling berat (residu) di bagian bawah. Ini dia beberapa fraksi utamanya:

1. Gas (Petroleum Gas / LPG): Ini fraksi paling ringan, titik didihnya sangat rendah (di bawah 40°C). Komponen utamanya adalah propana dan butana. Biasa kita kenal sebagai gas LPG untuk kompor atau bahan bakar kendaraan (BBG).
2. Bensin (Gasoline / Petrol): Titik didihnya sekitar 40-205°C. Ini fraksi yang paling kita kenal, bahan bakar utama untuk mobil bermesin bensin. Kandungannya adalah hidrokarbon dengan 5-12 atom karbon.
3. Nafta (Naphtha): Titik didihnya sekitar 70-150°C. Fraksi ini sering dijadikan “bahan baku” untuk proses pengolahan selanjutnya (seperti reforming) untuk menghasilkan bensin beroktan tinggi atau bahan kimia dasar (petrochemicals).
4. Kerosin (Kerosene): Titik didihnya sekitar 175-325°C. Dulu populer sebagai minyak tanah untuk lampu atau kompor. Sekarang, fraksi ini lebih sering diolah menjadi Avtur (Aviation Turbine Fuel), bahan bakar jet.
5. Solar (Diesel Fuel / Gas Oil): Titik didihnya sekitar 250-350°C. Ini bahan bakar utama untuk mesin diesel pada truk, bus, kereta api, kapal, atau alat berat.
6. Minyak Bakar (Fuel Oil / Residual Fuel): Ini fraksi yang lebih berat, titik didihnya di atas 350°C. Biasanya digunakan sebagai bahan bakar untuk kapal besar, pembangkit listrik, atau tungku industri.
7. Residu (Residue): Ini sisa paling berat yang tidak menguap sama sekali di menara distilasi. Wujudnya semi-padat atau sangat kental. Dari residu ini bisa dihasilkan produk seperti aspal untuk jalan raya, lilin parafin, atau minyak pelumas.

Tabel Fraksi Minyak Bumi dari Distilasi:

Fraksi	Titik Didih (°C)	Jumlah Atom C	Penggunaan Utama
Gas (LPG)	< 40	C1 - C4	Bahan bakar gas, petrokimia
Bensin	40 - 205	C5 - C12	Bahan bakar kendaraan bensin
Nafta	70 - 150	C7 - C14	Bahan baku petrokimia, reforming (bensin oktan tinggi)
Kerosin / Avtur	175 - 325	C12 - C16	Bahan bakar jet, minyak tanah (jarang)
Solar	250 - 350	C15 - C18	Bahan bakar mesin diesel
Minyak Bakar	> 350	C18 - C40	Bahan bakar industri/kapal, pembangkit listrik
Residu (Aspal, dll.)	> 450 (didih)	C40+	Aspal, lilin, pelumas

Distilasi fraksinasi ini adalah langkah awal yang memisahkan minyak mentah menjadi “potongan-potongan” yang lebih mudah diatur. Tapi hasilnya belum tentu langsung jadi produk akhir yang siap pakai. Misalnya, bensin hasil distilasi langsung (disebut straight-run gasoline) oktannya masih rendah, nggak cocok buat mesin modern. Fraksi berat juga seringkali kurang diminati dibandingkan fraksi ringan (bensin, diesel). Oleh karena itu, fraksi-fraksi ini perlu diolah lebih lanjut melalui proses-proses sekunder atau tambahan.

Proses Sekunder: Mengubah dan Memperbaiki Fraksi¶

Setelah distilasi memisahkan fraksi-fraksi, proses selanjutnya adalah memodifikasi atau membersihkan fraksi-fraksi tersebut. Tujuannya bisa macam-macam: meningkatkan kualitas (misalnya oktan bensin), mengubah fraksi berat jadi lebih ringan (misalnya dari solar jadi bensin), atau menghilangkan zat pengotor.

1. Cracking (Perengkahan)¶

Ini adalah proses memecah molekul hidrokarbon yang besar dan berat menjadi molekul yang lebih kecil dan lebih ringan. Kenapa? Karena fraksi ringan seperti bensin itu lebih banyak dibutuhkan dibandingkan fraksi berat. Cracking memungkinkan kilang minyak menghasilkan lebih banyak bensin atau diesel dari minyak mentah yang diolah.

Ada beberapa jenis cracking:

• Thermal Cracking: Menggunakan suhu dan tekanan tinggi untuk memecah molekul. Ini cara cracking yang paling tua.
• Catalytic Cracking (FCC - Fluid Catalytic Cracking): Ini yang paling umum dipakai sekarang. Menggunakan katalis (biasanya bubuk halus yang seperti fluida) untuk mempercepat dan mengarahkan pemecahan molekul pada suhu dan tekanan yang lebih rendah dibandingkan thermal cracking. Proses ini sangat penting untuk menghasilkan bensin beroktan tinggi.
• Hydrocracking: Menggunakan hidrogen, suhu, tekanan, dan katalis untuk memecah molekul. Keuntungannya, proses ini juga sekaligus menghilangkan belerang dan nitrogen dari fraksi yang dipecah, serta menghasilkan produk yang kualitasnya sangat bagus (misalnya diesel berkualitas tinggi atau bahan baku avtur).

Dengan cracking, fraksi minyak bakar atau bahkan residu yang titik didihnya sangat tinggi bisa diubah sebagian menjadi bensin, kerosin, atau solar yang titik didihnya lebih rendah dan lebih bernilai.

Baca Juga: loading

2. Reforming (Reformasi)¶

Proses ini nggak memecah molekul, tapi mengubah struktur molekul hidrokarbon yang ada. Tujuannya utama reforming adalah meningkatkan nilai oktan bensin. Bensin hasil distilasi langsung (hidrokarbon rantai lurus) mudah terbakar dan bisa menyebabkan ketukan pada mesin (knocking). Dengan mengubah struktur molekul menjadi bercabang atau berbentuk cincin (aromatik), bensin jadi lebih stabil dan nggak mudah terbakar sendiri.

Catalytic Reforming adalah metode yang paling umum. Menggunakan katalis (biasanya platina) pada suhu dan tekanan tinggi. Proses ini mengubah molekul parafin (rantai lurus) dan sikloparafin menjadi aromatik (cincin) atau isoparafin (rantai bercabang) yang punya nilai oktan lebih tinggi. Fraksi nafta adalah “makanan” utama untuk proses reforming ini. Selain menghasilkan bensin beroktan tinggi, reforming juga menghasilkan gas hidrogen dalam jumlah besar yang sangat berguna untuk proses-proses lain di kilang (seperti hydrocracking atau hydrotreating).

3. Alkylation (Alkilasi) dan Isomerization (Isomerisasi)¶

Proses-proses ini juga bertujuan meningkatkan oktan bensin, tapi caranya beda lagi.

• Alkylation: Menggabungkan molekul-molekul hidrokarbon yang sangat kecil (biasanya olefins seperti propilena atau butilena, dan isobutana) menjadi molekul yang lebih besar (tapi masih dalam rentang ukuran bensin) yang punya struktur bercabang dan nilai oktan tinggi. Hasilnya disebut alkylate, komponen yang sangat berharga untuk dicampur ke dalam bensin premium.
• Isomerization: Mengubah molekul hidrokarbon rantai lurus menjadi molekul dengan jumlah atom yang sama tapi strukturnya bercabang (isomernya). Mirip reforming, tapi fokusnya mengubah parafin rantai lurus yang oktannya rendah menjadi isoparafin yang oktannya tinggi, tanpa mengubah jumlah atom karbonnya. Biasanya diterapkan pada fraksi bensin yang sangat ringan.

4. Treating (Pengolahan) / Hydrotreating (Perlakuan Hidrogen)¶

Semua fraksi yang dihasilkan dari distilasi atau proses cracking dan reforming masih mengandung zat pengotor seperti belerang, nitrogen, oksigen, atau logam. Zat-zat ini harus dihilangkan karena:

• Merusak Lingkungan: Saat dibakar, belerang menghasilkan sulfur dioksida (SO2), penyebab hujan asam dan polusi udara. Nitrogen juga bisa membentuk NOx, penyebab kabut asap (smog).
• Merusak Katalis: Zat pengotor bisa merusak katalis yang dipakai di proses-proses lain di kilang.
• Merusak Peralatan: Senyawa belerang tertentu bersifat korosif.
• Mengurangi Kualitas Produk: Misalnya, belerang bisa bikin bau produk tidak sedap atau mempengaruhi stabilitasnya.

Hydrotreating adalah proses yang paling umum untuk menghilangkan pengotor ini. Fraksi minyak dialirkan bersama gas hidrogen melalui reaktor berisi katalis pada suhu dan tekanan tinggi. Hidrogen bereaksi dengan belerang membentuk H2S (hidrogen sulfida), dengan nitrogen membentuk NH3 (amonia), dan dengan oksigen membentuk H2O (air). H2S dan NH3 ini kemudian dipisahkan dan diolah lebih lanjut (belerang bisa dijual atau dibuang dengan aman, amonia juga bisa dijual).

Ada juga proses sweetening yang lebih sederhana untuk menghilangkan senyawa belerang tertentu yang menyebabkan bau tidak sedap.

Kenapa Pemurnian Minyak Bumi itu Penting Banget?¶

Proses pemurnian atau pengilangan minyak bumi ini adalah tulang punggung industri energi modern. Tanpa proses ini, kita nggak akan punya bahan bakar untuk kendaraan, pesawat, kapal, pembangkit listrik, atau bahkan bahan baku untuk ribuan produk lain yang kita pakai sehari-hari (plastik, pupuk, obat-obatan, kosmetik, dll.).

Selain menghasilkan produk yang dibutuhkan, pemurnian juga memastikan produk-produk tersebut aman dan memenuhi standar kualitas serta lingkungan yang ketat. Misalnya, aturan mengenai kadar belerang dalam bahan bakar diesel atau kadar timbal (yang sekarang sudah dihilangkan) dalam bensin adalah hasil dari tuntutan untuk mengurangi dampak buruk pembakaran bahan bakar terhadap lingkungan dan kesehatan. Kilang minyak terus berinovasi untuk bisa mengolah minyak mentah yang kualitasnya bervariasi dan menghasilkan produk yang makin bersih dan efisien.

Fakta Menarik Seputar Pemurnian Minyak Bumi¶

• Hasil Satu Barel: Tahukah kamu, dari satu barel (sekitar 159 liter) minyak bumi mentah yang diolah, porsi terbesarnya (sekitar 45-50%) biasanya menjadi bensin, diikuti solar (sekitar 20-25%). Sisanya terbagi untuk avtur, LPG, minyak bakar, aspal, dan produk lainnya. Porsi ini bisa berubah tergantung jenis minyak mentah dan kebutuhan pasar.
• Sangat Kompleks: Kilang minyak modern adalah fasilitas industri yang sangat kompleks dan sangat besar, bisa seluas kota kecil! Di dalamnya ada puluhan bahkan ratusan unit proses yang saling terhubung.
• Konsumsi Energi Tinggi: Proses pemurnian minyak bumi itu sendiri membutuhkan energi dalam jumlah besar, terutama untuk pemanasan. Efisiensi energi adalah fokus utama dalam operasi kilang modern.
• Bukan Cuma Bahan Bakar: Selain bahan bakar, kilang minyak juga menghasilkan bahan baku petrokimia. Nafta, misalnya, adalah bahan baku utama untuk pabrik petrokimia yang nantinya diolah menjadi plastik, serat sintetis, karet, deterjen, dan banyak produk kimia lainnya. Jadi, minyak bumi itu bukan cuma soal bahan bakar, tapi juga fondasi industri kimia modern.

Memahami apa yang dimaksud dengan pemurnian minyak bumi memberi kita gambaran betapa rumitnya perjalanan minyak mentah dari perut bumi hingga menjadi produk-produk yang begitu esensial dalam kehidupan kita sehari-hari. Ini adalah proses yang menggabungkan ilmu kimia, fisika, dan rekayasa dalam skala industri yang masif.

Bagaimana menurut kamu? Ada hal lain yang ingin kamu ketahui tentang proses pemurnian minyak bumi? Atau mungkin ada pengalaman menarik terkait bahan bakar atau produk turunan minyak bumi? Yuk, bagikan di kolom komentar di bawah!