Minyak dan Gas Bumi

Sobat muda, kali ini saya mencoba berbagi sedikit tentang masalah migas, kebetulan dalam perjalanan hidup saya pernah merasakan bekerja di bagian Technical Laboratory suatu perusahaan migas di Kalimantan Timur, siapa tau anda sedang mencari artikel tentang ini. 


Sayang saya belum sempat melihat The Pump Jack, itu loh pompa legendaris di perminyakan yang bekerjanya seperti mengangguk-angguk makanya sering disebut pompa angguk. Juga mungkin dalam tulisan ini bahasannya tidak terlalu mendalam sebatas pengenalan proses produksi dan analisis kimia yang diperlukan untuk penentuan kualitasnya, sebatas pengetahuan saya sebagai Technician Laboratory yang pernah bekerja di plant pengolahan minyak dan gas bumi. Selamat menyimak tulisan saya di bawah ini.

Teori pembentukan minyak dan gas bumi

Perdebatan mengenai asal mula pembentukan minyak dan gas bumi sudah berlangsung lama sejak awal abad 19 yaitu antara 2 aliran besar teori Bioginetic (organik) dan teori Abioginetic (anorganik). Menurut teori Bioginetic bangkai dari hewan dan tumbuhan prasejarah yang terkubur dan bercampur dengan lapisan tebal sedimen tanah yang berlapis-lapis, dengan proses berjuta-juta tahun di bawah tekanan dan panas melalui proses bertahap lama-kelamaan akan berubah menjadi minyak dan gas bumi yang biasanya ditemukan bersama-sama dalam lapisan kulit bumi, dari sinilah minyak dan gas bumi sering disebut sebagai bahan bakar fosil. Sedangkan penganut teori abiogenetik berpendapat minyak bumi terbentuk dari reaksi kandungan karbon di dasar perut bumi dengan suhu tinggi dan tekanan tanpa kehadiran oksigen dan bahan organik lainnya lama-kelamaan akan berubah menjadi minyak dan gas. Pendapat teori Abiogenesis ini menimbulkan kontroversi karena teori ini juga menyatakan bahwa minyak dan gas bumi bukan energi yang tidak terbarukan tapi senantiasa di buat oleh bumi sendiri, sehingga migas dinyatakan energi yang tak terbatas. Mana yang benar saya belum punya kualifikasi yang mumpuni untuk membahas hal ini, jadi saya tidak akan membahasnya lebih jauh.

Sebagai orang awam saya sering bertanya bila minyak dan gas bumi berasal dari dekomposisi makhluk hidup prasejarah (teori biogenetic), berapa banyak hewan dan tumbuhan purba yang dibutuhkan untuk menghasilkan minyak bumi yang sedemikian banyak ini?Minyak bumi mulai di tambang secara komersil pada tahun 1858 oleh Edwin L. Drake di Pennsylvania, dengan kapasitas produksi 35 barrel/hari yang saat itu minyak bumi berharga 20 $/barrel. Sejak saat itu mulailah bonanza penggalian minyak di Amerika di mulai. Jadi sampai saat ini di tahun 2010 berarti sudah lebih dari 151 tahun minyak bumi ditambang dan belum habis?Masalah ini terjawab pada jurnal ilmiah yang ditulis oleh Jeffry. S Dukes seorang Associated Professor bidang Biologi dari Universitas Utah, USA. Berdasarkan risetnya dia mengemukakan bahwa untuk membentuk 1US Gallon gasoline (bensin) ternyata membutuhkan 90 ton tumbuhan purba sebagai bahan materialnya. 1 US Gallon=3,8 Liter atau tepatnya 3,78541 Liter, yang berarti tiap 1 liter minyak bumi membutuhkan 23,7755 ton tumbuhan purba!Di artikel lain menyebutkan, saat ini untuk mencapai jumlah tersebut equivalen dengan 16.200 meter persegi jumlah tanaman gandum termasuk dengan daun, tangkai, dan seluruh akarnya!

Juga dalam tulisan ini saya ingin meluruskan kesalahan para blogger yang sering copy paste dari artikel orang lain mengenai artikel Jeffry S. Dukes ini (maap loh ya, no offense nih!).

Saya sering blogwalking dan sering menemui tulisan yang seragam, entah siapa yang mulai tapi karena satu kesalahan akhirnya para peng-copy paste jadi ikutan salah deh. Ini dia artikel yang sering salah kaprah itu:

Berikut akan saya kutipkan isi dari Paper Jeffrey S. Dukes yang sering salah di copy paste itu:

• …masalah ini terjawab di majalah Scientist akhir November 2003, penulisnya adalah Jeffrey S. Dukes
• Yang benar adalah tulisan itu bukan dimuat di majalah Scientist, tapi itu adalah Scientific Paper dari Jeffrey S. Dukes. Scientific paper berarti jurnal ilmiah bukan majalah Scientist!
• …1 liter minyak bumi membutuhkan 23,5 ton…
• Paper Jeffrey S. Dukes hanya menyebut untuk membuat 1 US Gallon membutuhkan 90 ton…, tanpa menyebut tiap 1 Liter berarti 23,5 Ton. Mungkin kesalahan dalam mengkonversi, mengingat 1US Gallon=3,78541 Liter, yang berarti tiap 1 liter membutuhkan 23,7755 ton, jadi bukan 23,5!Kalau mau pembulatan ke angka 23,5 saya rasa cukup jauh dari 23,7755, mungkin pembulatan yang baik disekitar 23,7-23,8.
• …Berapa besar rasio makhluk hidup berubah menjadi energy fosil?Penulis mengatakan 1/10.000!..
• Hal ini tidak ada dalam Paper Jeffrey S. Dukes! Ini adalah kutipan dari artikel lain. Jadi kalau ada kata …‘penulis mengatakan’…, penulis disitu bukan Jeffrey. S. Dukes, tapi orang lain yang berasumsi dengan memakai hitungan beliau!
• …jika hipotesa mengenai jasad dinosaurus berubah menjadi minyak bumi sulit dipertahankan, maka bagaimanapun juga rasanya sang arif atau sang dewa pencipta adalah merupakan suatu jalan pemecahannya.
• Hal ini juga tidak ada dalam Paper Jeffrey S. Dukes! Ini adalah kutipan dari artikel lain! Jadi Jeffrey S. Dukes bukan berarti berpaham “Creatonist”. Padahal dalam paper tersebut hanya membahas betapa borosnya pemakaian energy oleh manusia.

BURNING BURIED SUNSHINE:

HUMAN CONSUMPTION OF ANCIENT SOLAR ENERGY

JEFFREY S.DUKES

Departement of Biology, University of Utah USA

Abstract:…Today’s average US Gallon (3,8 Liter) of gasoline required approximately 90 metrics ton of ancient plant matter as precursor material. The fossil fuels burned in 1997 were created from organic matter containing 44 x 10 18 g C, which is>400 times the net primary productivity of the planet’s current biota. As stores of ancient solar energy decline, humans are likely to use an incrasing share of modern solar resources…

Petroleum-the Big Mystery

Author : Wei Yu (PureInsight.org)

…the scientific paper by Mr. Jeffrey S. Dukes of Utah State University presented calculations based on present available biological and geochemical, as well as industrial data… Dari paragraph ini sampai terakhir diterjemahkan lalu dimasukkan ditulisan banyak blogger lain, jadi bisa menjadi rancu antara kutipan Jeffrey S. Dukes dan kutipan Wei Yu ini.

Itu mungkin sedikit koreksi buat para blogger lain yang menulis artikel tentang minyak bumi juga.

Analisa Kimia Minyak Bumi

Tujuan utama pengolahan crude oil adalah untuk memisahkan minyak dari gas, air dan lumpur.

Gambaran umum proses crude oil sebagai berikut (mungkin berbeda di tiap plant). Dari sumur minyak, crude oil masuk ke unit Chemical Electric Heater Treater, di sini selain dipanaskan sampai 160⁰F, juga diinjeksikan bahan kimia pemecah emulsi minyak, sehingga akan terpisah antara fraksi minyak, gas,air dan lumpurnya. Gas yang terpisah bertekanan sangat rendah di kirim ke unit compressor gas untuk di proses bersama gas yang berasal dari sumur gas lainnya. Air dan lumpur yang terpisah akan keluar dibawah unit ini yang selanjutnya dialirkan ke WWTP untuk pengolahan lebih lanjut. Setelah keluar dari unit Chemical Electric Heater Treater  crude oil dialirkan ke unit Degassing boot untuk memastikan tidak ada lagi gas di dalam crude oil, bila masih ada gas, gas akan terpisah dan dialirkan ke flare untuk dibakar. Setelah itu baru crude oil dimasukkan ke Tangki Penampung untuk dicampur dengan condensate stabil dengan tujuan agar menghasilkan blending crude oil sesuai spesifikasi yang diharapkan.

Uji khusus untuk penentuan kualitas minyak bumi/crude oil biasanya adalah API Gravity, BSW, RVP, TVP (tidak semua), Pour Point, Viskositas, Flash Point, dan Sulphur Content serta trace element logam terutama Nikel, Besi Tembaga, dan Vanadium.

BSW TEST

BSW = Basic Sediment And Water. ASTM D-4007 (D-96, D-1796).

Tujuan untuk penggolongan mutu, mengetahui banyaknya produksi minyak dan persoalan2 corrosion.

BSW Test adalah untuk melihat pemisahan antara minyak bumi dengan pengotor lumpur dan air.

Tekhnik pengerjaan: Sampel crude oil dimasukan ke dalam tabung centrifuge ditambahkan xylena dan demulsifier, lalu sampel distabilkan pada suhu 140⁰F  selama 15 menit setelah itu dimasukan ke dalam alat sentrifuge dan diputar dengan kecepatan 1600 rpm selama 10 menit dengan suhu centrifuge 140⁰F, pemutaran dilakukan sebanyak 2x, nanti akan terlihat terpisah antara fraksi minyak dan fraksi lumpur dan airnya, baca skala pada tabung centrifuge untuk mendapat % BSW.

API GRAVITY TEST

API = American Petroleum Institue. API Gravity Test ASTM D-287.

API Gravity adalah fungsi khusus dari Specific Garvity 60/60⁰F.

API Gravity =  141.5            - 131.5

                  SG 60/60⁰F

Test ini sama seperti test SG tapi dengan menggunakan Hydrometer khusus skala API.

RVP TEST

RVP = Raid Vapour Pressure. RVP = Raid Vapour Pressure Test ASTM D-323.

Untuk mengukur tekanan uap dari oil/condensate, dengan tujuan untuk mengetahui penggolongan mutu (spesifikasi), faktor keamanan waktu transportasi, dan penyimpanan dari cairan yang mudah menguap.

Vapour Pressure/tekanan uap adalah tekanan yang disebabkan oleh uap agar tetap berada dalam kesetimbangan dengan cairan, dengan kata lain tekanan ini dibutuhkan untuk mencegah menguapnya larutan.

Test dilakukan dengan menggunakan alat vapour pressure. Sampel dimasukkan dalam chamber dibawah gauge alat RVP, Dilakukan pengocokan chamber sebanyak 8 kali lalu dimasukan ke dalam bath yang bersuhu 100⁰F. Pengocokan lalu diulangi 5x dalam interval waktu tak kurang dari 2 menit. Ketuk gauge untuk memastikan tidak ada jalur buntu, lalu baca skala gauge. Test dianggap selesai sampai di dapat pembacaan yang konstan dalam waktu 20 menit.

Yang harus diperhatikan adalah pengambilan sampel pada suhu 32⁰-34⁰F atau sedingin mungkin. Maka dari itu pengambilan sampel harus dengan menggunakan coil yang baik, temperature bath juga harus terkalibrasi sebab vapour pressure sepenuhnya tergantung dari temperature.

POUR POINT TEST

Pour Point = suhu terendah yang dinyatakan sebagai pengulangan 5⁰F saat minyak terlihat mengalir bila didinginkan dan diperiksa pada kondisi tertentu. ASTM D-97. Menggunakan Thermometer yang disebut LOW & HIGH CLOUD POUR POINT THERMOMETER (ASTM 5F dan 6F).

Sampel dimasukan ke dalam tabung Pour point sampai batas garis tabung sampel. Lalu masukan Thermometernya dengan 1/8” atau 3 mm thermometer (bagian Mercury) tenggelam dalam sampel. Berturut-turut tabung sampel dilakukan pendinginan bertahap didalam Cooling Bath 1 (suhu 0⁰F), Cooling Bath 2 (suhu -17⁰F), Cooling Bath 3 (suhu -34⁰F), dan Cooling Bath 4 (suhu -51⁰F), dengan langkah-langkah sbb:

Saat awal test, tabung dipanaskan dulu sampai 115⁰F, lalu didinginkan di udara  sampai suhunya turun 95⁰F. Lalu dimasukkan kedalam Cooling Bath 1. Di amati, bila sampai suhu 50⁰F sampel belum beku, dipindahkan ke Cooling Bath 2. Di amati, bila sampai suhu 20⁰F sampel belum beku, dipindahkan kedalam Cooling Bath 3. Di amati, bila sampai suhu 0⁰F belum beku juga pindahkan ke Cooling Bath 4 yang merupakan Cooling Bath maksimal. Pengamatan dilakukan tiap 5⁰F dengan cara memiringkan tabung test sampai posisi horizontal.

Suhu saat sampel beku + 5⁰F = Pour Point

Untuk analisa Viskositas, Flash point, dan sulphur content tidak ada yang khusus, semua tergantung  dari alat yang dipakai. Untuk pemeriksaan trace element logam menggunakan AAS, yang nanti akan saya bahas tersendiri di tulisan mengenai AAS ini.

Karena tempat saya bekerja dulu bukan kilang minyak tapi sebatas pengolahan crude oil, condensate dan natural gas, maka uji Destilasi, Angka oktan (ON), uji Performace Number, Angka Cetana (CN), Aniline Point, Nilai kalor ghv/nhv, Smoke Pont tidak saya tampilkan mengingat saya belum berpengalaman melakukannya baru hanya sebatas pengetahuan tambahan saja.

ANALISA GAS ALAM/NATURAL GAS

Gas alam yang terperangkap bersama dengan minyak bumi di sebut associated gas, sedangkan yang terpisah disebut non associated gas. Tujuan utama pengolahan gas yaitu untuk memisahkan gas dari air dan condensate.  Biasanya ada Satellite sebagai stasiun pengumpul dari beberapa sumur gas sebelum diproses. Proses pengolahan Gas adalah Separation (untuk memisahkan gas dengan air/condensate), Dehydration (memastikan gas benar-benar kering, gas dilewatkan ke Tower yang berisi Glycol), lalu Compression (menaikkan tekanan gas agar bisa di kirim melalui jalur pipa). Di Kaltim umumnya gas dialirkan melalui pipa gas berdiameter 36” dan 42”.

Hal terpenting dalam analisa komposisi Natural Gas tersebut yaitu untuk melihat kandungan C₁-C₅, dan C₆₊ serta Sulphur Content. Kandungan gas diperiksa dengan menggunakan alat Gas Chromatography (akan saya bahas ditulisan selanjutnya) dan Sulphur Content dengan alat Sulphur Analyzer. Sebenarnya ada metode konvensional dari analisa Sulphur Content ini yaitu dengan metode CdSO₄ secara Titrimetri dengan Titrant Tiosulphat (ASTM 2385), tapi kemungkinan saat ini sudah ditinggalkan mengingat Cadmium sangat bersifat toxic dan umumnya perusahaan-perusahaan migas saat ini sudah beralih menggunakan alat Sulphur Analyzer.

                                                        Sumber: Pengalaman Kerja Penulis

Terima kasih telah membaca tulisan saya, semoga bermanfaat, bila ada yang ingin ditanyakan jangan ragu untuk bertanya pada kolom komentar dibawah ini. Bila mampu saya akan menjawabnya.

Salam.