Minyak Bumi dan Gas Alam: Pembentukan, Komposisi, hingga Pengolahan
Bumi menyediakan banyak kebutuhan manusia yang bisa dimanfaatkan untuk melanjutkan hidup di alam. Namun, tidak semua sumber daya alam tersedia untuk selamanya dan dapat dipergunakan kapan saja.
Minyak bumi dan gas alam merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui. Ketersediaan minyak bumi dan gas alam cukup terbatas sehingga penggunaanya perlu dihemat.
Pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam
Mengutip buku Kimia oleh Anis Dyah Rufaida dan Erna Tri Wulandari, minyak bumi merupakan hasil akhir peruraian bahan-bahan organik yang berasal dari jaringan tumbuhan dan hewan, baik di darat maupun di laut. Sisa tumbuhan dan hewan tersebut tertimbun endapan pasir, lumpur, dan zat-zat lain selama jutaan tahun dan mendapat tekanan serta panas bumi secara alami.
Bersamaan dengan proses tersebut, bakteri pengurai merombak senyawa-senyawa kompleks dalam jasad organik menjadi senyawa-senyawa hidrokarbon.
Sebagian jasad renik tersebut mengandung minyak dan lilin yang dapat bertahan lama dalam perut bumi. Bagian-bagian tersebut akan membentuk bintik-bintik dan warnanya pun berubah menjadi cokelat tua. Bintik-bintik itu akan tersimpan dalam lumpur dan mengeras terkena tekanan bumi.
Lumpur ini berubah menjadi batuan dan terkubur semakin dalam di perut bumi. Secara alami, tekanan dan panas bumi akan mengenai batuan lumpur hingga menjadi panas dan bintik-bintik di dalam batuan mulai mengeluarkan minyak kental yang pekat.
Semakin dalam batuan terkubur di perut bumi, semakin banyak minyak yang dihasilkan. Pada saat batuan lumpur mendidih, minyak yang dikeluarkan berupa minyak cair yang bersifat encer, dan ketika suhunya terlalu tinggi akan menghasilkan gas alam, yang sebagian besar berupa metana.
Sementara itu, saat lempeng kulit bumi bergerak, minyak yang terbentuk di berbagai tempat akan bergerak. Minyak bumi yang terbentuk akan terkumpul dalam pori-pori batu pasir atau batu kapur.
Karena gaya kapiler dan tekanan di perut bumi lebih besar dibandingkan dengan tekanan di permukaan bumi, minyak bumi akan bergerak ke atas. Apabila gerakannya terhalang batuan yang kedap cairan atau batuan tidak berpori, minyak akan terperangkap dalam batuan tersebut.
Itulah sebabnya minyak bumi disebut juga petroleum. Petroleum berasal dari bahasa Latin, petrus artinya batu dan oleum artinya minyak.
Daerah di dalam lapisan tanah yang kedap air tempat terkumpulnya minyak bumi disebut cekungan atau antiklinal. Lapisan terbawah cekungan ini berupa air tawar atau air asin, sedangkan lapisan di atasnya berupa minyak bumi bercampur gas alam.
Gas alam berada di lapisan atas minyak bumi karena massa jenisnya lebih ringan dibanding minyak bumi. Apabila akumulasi minyak bumi di suatu cekungan cukup banyak dan secara komersial menguntungkan, minyak bumi tersebut diambil dengan metode pengeboran.
Minyak bumi diambil dari sumur minyak yang ada di pertambangan minyak. Lokasi sumur ditentukan setelah melalui proses studi geologi analisis sedimen karakter dan struktur sumber.
Komposisi Minyak Bumi
Penampak fisik minyak bumi berbeda-beda tergantung komposisinya. Pada umumnya, minyak bumi yang baru dihasilkan dari sumur pengeboran berupa lumpur berwarna hitam atau cokelat gelap. Meskipun ada juga yang berwarna kekuningan, kemerahan, atau kehijauan.
Minyak bumi tersusun dari senyawa hidrokarbon yang berbeda-beda, tergantung dari faktor umur, suhu pembentukan, dan cara pembentukan. Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, minyak bumi terdiri atas bermacam-macam senyawa hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon tersebut sebagai berikut:
1. Alkana
Golongan alkana yang paling banyak terdapat dalam minyak bumi adalah n-alkana dan isoalkana. n-alkana adalah alkana jenuh berantai lurus dan tidak bercabang. Sedangkan isoalkana adalah alkana jenuh yang rantai induknya mempunyai atom C tersier dan bercabang.
2. Sikloalkana
Sikloalkana adalah senyawa hidrokarbon berantai tunggal dan berbentuk cincin. Golongan sikloalkana yang terdapat dalam minyak bumi adalah siklopentana seperti metil siklopentana dan sikloheksana seperti etil sikloheksana.
3. Hidrokarbon Aromatik
Hidrokarbon aromatik adalah hidrokarbon yang tidak tersaturasi, memiliki satu atau lebih cincin planar karbon-6 atau cincin benzena. Pada struktur ini, atom hidrogen berikatan dengan atom karbon dengan rumus umum CnHn. Apabila hidrokarbon aromatik dibakar akan menimbulkan asap hitam pekat dan beberapa bersifat karsinogen.
Pengolahan Minyak Bumi
Di tempat pengilangan minyak, minyak mentah mengalami sejumlah proses untuk memurnikan dan mengubah struktur dan komposisinya sehingga diperoleh yang bermanfaat. Secara umum, proses pengolahan minyak mentah dilakukan dalam dua tahap, yaitu desalting dan distilasi bertingkat.
1. Desalting
Proses ini dilakukan untuk menghilangkan kotoran atau garam yang tercampur dalam minyak mentah (crude oil). Pada proses desalting, minyak mentah dicampur dengan air agar mineral-mineral yang ada di dalam minyak mentah larut.
Selain itu, pada proses ini ditambahkan senyawa asam dan basa ke dalam minyak mentah supaya senyawa-senyawa non-hidrokarbon bisa hilang.
Selanjutnya, minyak mentah yang telah melalui proses desalting dialirkan ke tangki pemanas untuk diuapkan, yang kemudian dialirkan ke menara distilasi atau menara fraksinasi untuk diproses lebih lanjut.
2. Distilasi Bertingkat
Distilasi merupakan proses pemisahan komponen-komponen penyusun minyak mentah yang berupa senyawa hidrokarbon berdasarkan perbedaan titik didih. Setelah senyawa-senyawa non-hidrokarbon dipisahkan dari minyak mentah dengan proses desalting, selanjutnya minyak mentah diolah dengan proses distilasi bertingkat. Minyak mentah dapat didestilasi karena komponen-komponen penyusun hidrokarbon pada minyak mentah mempunyai titik didih yang berdekatan dan mendidih pada kisaran suhu tertentu.
