Komposisi Minyak Bumi

Pada dasarnya minyak bumi terdiri dari senyawa hidrokarbon yang karena pengaruh kondisi lingkungan menyebabkan komposisinya bervariasi. Walaupun begitu, komposisi elemental minyak bumi (minyak mentah) pada umumnya sama, antara lain (Samperuru, 2007):

-      karbon      : 84 – 87 %

-      Hidrogen  : 11 – 14 %

-      Sulfur       : 0 – 3 %

-      Nitrogen   : 0 – 1 %

-      Oksigen    : 0 – 2 %

       Secara garis besar, komposisi minyak mentah dibagi menjadi dua bagian, yaitu senyawa hidrokarbon dan non-hidrokarbon. Minyak disusun dari beberapa seri homolog hidrokarbon, dimana setiap seri mempunyai komposisi elemental yang relative konstan. Kandungan sulfur dan nitrogen disebabkan dekomposisi elemental yang tidak sempurna selama proses pembentukan, sedangkan oksigen bertambah sesuai dengan kenaikan titik didih fraksi.

1    Senyawa Hidrokarbon

a.  Seri Parafin (C_nH_2n+2)

     Semua minyak bumi mengandung seri paraffin ringan, sedangkan minyak bumi yang bebas lilin kemungkinan mengandung paraffin berat. Sifat-sifat senyawa hidrokarbon paraffin :

1.              Kestabilan tinggi 

2.              Pada temperature kamar tidak reaktif terhadap asam kromat yang sangat oksidatif, kecuali mengandung atom karbon tertier.

3.              Bereaksi dengan gas klor secara perlahan pada sinar matahari, dan dengan klor dan brom jika terdapat katalis.

b.             Seri Olefin (C_nH_2n)

Olefin merupakan hidrokarbon rantai lurus yang memilki ikatan rangkap. Senyawa olefin reaktif terhadap klor, brom, asam klorida, dan asam sulfat. Olefin dalam titik didih rendah tidak ditemukan dalam minyak mentah, tetapi berada dalam produk perengkahan. Contoh seri olefin : etena (etilen), propena, dan butena.

c.              Seri Aromatik (C_nH_n-2)

          Senyawa-senyawa dalam seri ini sangat reaktif, terutama dapat dioksidasi dengan mudah menggunakan asam organik. Sebagian besar minyak mentah Sumatra dan Kalimantan mengandung seri ini dalam jumlah besar. Contoh : piren, benzopiren, metalpiren. 

2.3    2.      Senyawa Non-Hidrokarbon

a.         Senyawa Sulfur

Kandungan sulfur dalam minyak mentah bervariasi. Minyak akan bersifat asam apabila kandungan hydrogen sulfida (H₂S) tinggi. Minyak mentah dikategorikan bersifat asam jika kandungan H₂S lebih dari 0,05 cuft/100gal. Makin tinggi densitas minyak, maka kandungan belerang akan semakain tinggi. Senyawa belerang dalam kandungan minyak akan menurunkan kemampuan bensin dan menyebabkan korosi pada peralatan proses. Tingkatan kandungan belerang dalam minyak bumi disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1 Kandungan Belerang dalam Minyak Bumi (Rachmat, 2007)

Jenis Minyak Bumi	%-b Belerang
Non-sulfurik	0,01-0,03
Sulfur Rendah	0,3-1,0
Sulfurik	1,3-3,0
Sulfur Tinggi	3

Minyak dengan kandungan belerang tinggi memerlukan proses pengolahan yang lebih intensif. Senyawa belerang dalam minyak belerang tidak stabil oleh panas. Belerang dalam senyawa yang tidak bersifat asam dapat dihilangkan dengan cara hydrotreating. Contoh senyawa belerang dalam minyak bumi adalah H₂S, merkaptan alifatik (RSH), dan sulfide alifatik (R-S-R).

b.             Senyawa Nitrogen

Kandungan nitrogen dalam minyak mentah umunya kurang dari 0,1%-b. Minyak  digolongkan memiliki kandungan nitrogen tinggi jika lebih dari 0,25%-b. Senyawa nitrogen dalam minyak dapat dibedakan berdasarkan tingkat kabasaannya. Oleh karena kandungan nitrogen dihilangkan melalui proses hydroteating. Contoh senyawa nitrogen dalam minyak bumi : piridin, quinolines, acridines, indoles, carbazoles, dan porhyrin.

c.              Senyawa Oksigen

         Senyawa oksigen dalam minyak bumi biasanya dalam bentuk asam, seperti karboksilat, fenol, kresol. Kandungan oksigen dalam minyak bumi tidak menyebabkan masalah yang serius dan penangganannya mudah dilakukan.

 d.             Senyawa logam

          Senyawa logam dalam minyak mentah berupa garam terlarut dalam air yang tersuspensi minyak, atau dapat juga berbentuk senyawa organometalik dan sabun logam (metal soap). Sabun logam kalsium dan magnesium berfungsi sebagai penstabil emulsi karena merupakan zat aktif permukaan (surface active agent). Vanadium dapat merusak katalis pada proses katalitik dan dapat dimonitor dengan teknik emission and atomic absorption.