PENGELOLAAN MINYAK DAN GAS BUMI DI INDUSTRI
Edwin Adisucipta Hamzah (07301039)
Prodi. T. Elektronika, Jurusan T. Elektro, Politeknik Negeri Bandung
E-mail : edwin_hamzah@yahoo.com
Abstrak
Minyak dan gas bumi (migas) merupakan sumber energi terbesar yang digunakan oleh setiap Negara di dunia termasuk Indonesia pada saat ini. Namun dengan perannya yang sangat besar bagi ketahanan energi nasional, migas memiliki sejumlah zat yang berbahaya yang sampai saat ini merupakan salah satu penyebab pemanasan global. Untuk itu perlu diberi perhatian khusus untuk mendapatkan langkah tepat untuk mengatasinya. Melalui perjanjian protokol Kyoto salah satunya disepakati untuk Penerapan Mekanisme Pembangunan Bersih dimana setiap industri membuang sekecil mungkin zat yang terkandung dalam limbahnya.Untuk pengelolaannya bisa dilakukan dengan pengolahan kembali residu sehingga didapat zat limbah yang sangat sedikit. Selain itu dengan pemanfaatan sisa pengolahan untuk bahan lain seperti LPG (liquefied petroleum gas) dan bahan baku premium. Sebagai tambahan diperlukan juga penghijauan di sekitar industri dan peningkatan SDM pekerja.
BAB I PENDAHULUAN
Minyak bumi sangat berarti sekali bagi kehidupan manusia. Hal tersebut karena minyak bumi merupakan sumber energi bagi manusia terutama dibidang transportasi dan industri, tanpa minyak bumi kehidupan manusia akan serba susah, misalnya tanpa adanya transportasi, manusia akan sangat lambat dalam menjalani kehidupan. Minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan hewan dan tumbuhan renik yang terkubur di bawah tanah sejak berjuta - juta tahun.
Minyak bumi merupakan sumber energi yang utama bagi kehidupan manusia, terutama dibidang industri dan transportasi, meskipun para ahli berusaha untuk mencari sumber energi yang lain, misalnya energi nuklir, energi sinar matahari, diperkirakan sampai abad mendatang minyak bumi tetap tetap memegang peranan penting.
Kehidupan manusia di zaman modern ini tidak dapat dibayangkan tanpa minyak bumi. Dewasa ini minyak bumi, termasuk gas alam, merupakan sumber utama energi dunia meliputi 65.5 % dari konsumsi lainnya sepi panas bumi (geothermal) kayu bakar, cahaya matahari, energi nuklir, dsb. Meskipun kini para ilmuwan berusaha mengembangkan energi nuklir dan energi surya, diperkirakan sampai pertengahan abad ke 21 minyak bumi tetap memegang peranan penting.
1.1 Sejarah Pembentukan Minyak dan Gas Bumi Berdasar Teori Organik
Berdasar teori organik minyak dan gas bumi berasal atau dibuat dari sejumlah organisme.
Gambar 1.1 : Ganggang sebagai awal dari migas
Ganggang merupakan biota terpenting dalam menghasilkan minyak. Namun dalam studi perminyakan diketahui bahwa tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi akan lebih banyak menghasilkan gas ketimbang menghasilkan minyak bumi. Hal ini disebabkan karena rangkaian karbonnya juga semakin kompleks.
Gambar 1. 2 : Pengendapan Ganggang
Ganggang-ganggang yang mati (ganggang air tawar, maupun ganggang air laut) maka akan teredapkan di dasar cekungan sedimen. Tentu saja batuan yang mengandung karbon ini bisa batuan hasil pengendapan di danau, di delta, maupun di dasar laut. Batuan yang mengandung banyak karbonnya ini yang disebut Source Rock (batuan Induk) yang kaya mengandung unsur Carbon (high TOC-Total Organic Carbon). Proses pembentukan carbon dari ganggang menjadi batuan induk ini sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua cekungan sedimen akan mengandung minyak atau gas bumi. Kalau saja carbon ini teroksidasi maka akan terurai dan bahkan menjadi rantai carbon yang tidak mungkin dimasak.
Gambar 1.3 : Pengendapan Batuan
Proses pengendapan batuan ini berlangsung terus menerus. Kalau saja daerah ini terus tenggelam dan terus ditumpuki oleh batuan-batuan lain diatasnya, maka batuan yang mengandung karbon ini akan terpanaskan. Semakin ke dalam atau masuk ke bumi, maka akan bertambah suhunya.
Pembentukan Reservoir (batuan Sarang)
Pada prinsipnya segala jenis batuan dapat menjadi batuan sarang, yang penting ada ruang pori-pori didalamnya. Batuan sarang ini dapat berupa batupasir, batugamping bahkan batuan volkanik.
Gambar 1.4 : Penyimpanan Migas
Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang termatangkan ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, minyak bumi yang mentah ciri fisiknya berbeda dengan air. Dalam hal ini sifat fisik yang terpenting yaitu berat-jenis dan kekentalan. Walaupun kekentalannya lebih tinggi dari air, namun berat jenis minyak bumi ini lebih kecil. Sehingga harus mengikuti hukum Archimides. Dikarenakan minyak memiliki berat jenis lebih rendah dari air ini akhirnya akan cenderung ber”migrasi” keatas.
Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap atau lebih sering disebut terperangkap dalam sebuah jebakan (trap). Proses selanjutnya adalah pematangan. Untuk minyak terbentuk pada suhu antara 50-180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapai 100 derajat Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun dalam yang juga diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi ini akan memasak karbon yang ada menjadi gas.
1.2 Peranan Migas
Peranan sub sektor migas bagi pembangunan nasional adalah ikut serta dalam pembangunan nasional yang berkelanjutan berupa sumber pendapatan negara, memenuhi kebutuhan bahan bakar domestik, sumber bahan baku industri dan menciptakan efek berantai bagi perekonomian Indonesia. Investasi sub sektor migas mencapai 12.18 milyar USD.
Dilihat secara menyeluruh, migas menjadi pemasok kebutuhan dalam negeri yang menjadi andalan perekonomian Indonesia. Cadangan energi Indonesia di tahun 2009, untuk minyak bumi 22,7 tahun, gas bumi 57,2 tahun, batubara 93 tahun, Coalbed Methane 453 TSCF dan ketersediaan energi non fosil yang belum dimaksimalkan keberadaannya. Pertumbuhan kebutuhan minyak bumi di Indonesia mencapai 7 persen per tahun. Dengan hitungan itu, kebutuhan minyak bumi pada 2025 sebesar 1 juta barel per hari.
BAB II LIMBAH MIGAS
2.1 Prinsip Pengambilan migas
Minyak bumi biasanya berada 3-4 km dibawah permukaan. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumur bor. Di Indonesia penambangan minyak terletak di berbagai tempat misalnya di Aceh, Sumatera Utara, Riau, Kalimantan, dan Irian Jaya.
Minyak mentah (crude oil) berbentuk cairan kental hitam dan berbau kurang sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan bakar maupun untuk keperluan lainnya, tetapi harus diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 hingga 50. Titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah atom C dalam molekulnya. Oleh karena itu, pengolahan (pemurnian = refining) minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok (fraksi) dengan titik didih yang mirip. Mula-mula minyak mentah dipanaskan pada suhu sekitar 400derajat Celcius. Kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi.
2.2 Komposisi Migas
Minyak bumi dan gas alam adalah campuran kompleks hidrokarbon dan senyawa-senyawa organik lain. Gas alam terdiri dari alkana suku rendah, yaitu metana, etana, propana, butane dan berbagai gas lain seperti karbondioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S), beberapa sumur gas juga mengandung helium.
Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi terutama adalah alkana dan sikloalkana, senyawa lain yang terkandung didalam minyak bumi diantaranya adalah Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga.
Berikut ini adalah persentase komposisi pada minyak dan gas bumi :
· Karbon : 83,0-87,0 %
· Hidrogen : 10,0-14,0 %
· Nitrogen : 0,1-2,0 %
· Oksigen : 0,05-1,5 %
· Sulfur : 0,05-6,0 %
2.3 Zat berbahaya dari Migas
Zat berbahaya yang terdapat pada minyak dan gas bumi khususnya pada minyak mentahnya berhubungan dengan zat pengotor yang dikandungnya. Adapun zat-zat pengotor dalam minyak mentah (Crude oil) adalah sebagai berikut :
1. Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggi pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.
Senyawaan Sulfur ini dihasilkan dari proses cracking (penguraian molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang kecil).
2. Senyawaan Oksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.
Senyawaan oksigen ini terutama CO2 bisa berakibat pada efek rumah kaca dan pemanasan global.
3. Senyawa Nitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan kandungan nitrogen terbanyaknya terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen klas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.
4. Konstituen Metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.
Adapun beberapa dampak yang ditimbulkan dari limbah migas adalah sebagai berikut :
1. Terhadap Cuaca dan Iklim
Dalam pengolahan Migas dilepaskan gas-gas seperti karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx),dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara (hujan asam, smog dan pemanasan global).
Emisi gas NOx dan SO2 ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. Emisi CH4 (metana) adalah pelepasan gas CH4 ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global.
2. Terhadap Perairan
Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut disebabkan oleh kesalahan manusia. Pencemaran air oleh minyak bumi umumnya disebabkan oleh pembuangan minyak pelumas secara sembarangan. Di laut sering terjadi pencemaran oleh minyak dari tangki yang bocor. Adanya minyak pada permukaan air menghalangi kontak antara air dengan udara sehingga kadar oksigen berkurang.
2.4 Pengelolaan Zat Bebahaya Migas
Dengan cukup banyaknya bahaya yang ditimbulkan, maka harus diperhatikan manajemen pengelolaan zat-zat berbahaya tersebut. Cara yang banyak dilakukan adalah dengan mengoptimalkan pengolahan untuk menurunkan zat berbahaya.
Pemerintah mengeluarkan kebijakan-kebijakan untuk mendukung salah satu keputusan dari protokol Kyoto yaitu Clean Development Mechanism (CDM) atau Mekanisme Pembangunan Bersih (MPB). Salah satu kebijakan dari pemerintah adalah pengurangan gas flaring, efisiensi energi dan emisi metana larian pada sector migas. Kebijakan penurunan gas flaring tersebut sesuai dengan upaya pencapaian zero flare sebelum tahun 2012.
Gas Flaring ialah pembakaran gas tak ekonomis melalui suar bakar, sementara venting ialah pelepasan gas secara aman langsung ke udara. Sistem flare merupakan sistem pengaman dari gas yang keluar dari sistem proses dengan cara membakar gas yang keluar tersebut sebelum memasuki atmosfer. Sebagai contoh adalah pengelolaan di PT Chevron. Chevron memasang Vapor Recovery Unit (VRU) dan kompressor gas. Tujuannya, agar gas bertekanan rendah (tak ekonomis) tersebut tidak langsung dibuang atau dibakar, namun diakumulasi terlebih dahulu dalam kompressor semaksimal mungkin agar kembali bernilai ekonomis, sehingga jumlah gas buang yang harus dibakar jadi lebih sedikit. Begitupun dengan proses venting.
Hal lain untuk menurunkan zat berbahaya pada pembuangan adalah dengan mengolah dan memanfaatkan kembali residu dari pengolahan seperti untuk LPG (liquefied petroleum gas), dan bahan baku premium. Selain itu dengan memperbanyak produksi oksigen melalui penanaman pohon.
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Migas merupakan salah satu sumber devisa terbesar dan penyumbang terbesar dalam pencemaran lingkungan
2. Dibutuhkan pengelolaan limbah yang optimal untuk menurunkan emisi yang dihasilkan
3. Pengelolaan limbah migas adalah dengan pemanfaatkan kembali residu yang dihasilkan, Penanaman pohon dan peningkatan SDM pekerja.
DAFTAR PUSTAKA
http://pipatubingswagelok.blogspot.com
BalasHapusMenjual macam macam fiting untuk gas dan hidroulic