Para alkana, juga dikenal sebagai parafin, yang jenuh dengan rantai hidrokarbon lurus atau bercabang yang hanya berisi karbon dan hidrogen dan memiliki rumus umum C n H 2n +2. Mereka umumnya memiliki 5-40 atom karbon per molekul, meskipun jumlah jejak molekul yang lebih pendek atau lebih mungkin ada dalam campuran.
Para alkana dari pentana (C 5 H 12) untuk oktan (C 8 H 18) yang disempurnakan menjadi bensin , yang dari nonane (C 9 H 20) untuk heksadekana (C 16 H 34) ke bahan bakar diesel , minyak tanah dan bahan bakar jet ) . Alkana dengan lebih dari 16 atom karbon dapat disempurnakan menjadi bahan bakar minyak dan minyak pelumas . Pada akhir lebih berat dari jangkauan, lilin parafin adalah alkana dengan sekitar 25 atom karbon, sementara aspal memiliki 35 dan atas, meskipun ini biasanya pecah-pecah oleh kilang modern menjadi produk yang lebih berharga. Molekul-molekul terpendek, mereka dengan empat atau lebih sedikit atom karbon, yang dalam keadaan gas pada suhu kamar. Mereka adalah gas minyak bumi. Tergantung pada permintaan dan biaya pemulihan, gas-gas ini baik berkobar off, dijual sebagai gas liquified di bawah tekanan, atau digunakan untuk daya pembakar sendiri kilang. Selama musim dingin, Butana (C 4 H 10), dicampur ke dalam kolam bensin pada tingkat tinggi, karena tekanan tinggi uap butana yang membantu dengan mulai dingin. Liquified di bawah tekanan sedikit di atas atmosfer, yang terbaik dikenal untuk menyalakan korek api, tetapi juga merupakan sumber bahan bakar utama bagi banyak negara berkembang. Propana dapat liquified bawah tekanan sederhana, dan dikonsumsi untuk hampir setiap aplikasi bergantung pada minyak bumi untuk energi, dari memasak untuk pemanasan untuk transportasi.
Sikloalkana, juga dikenal sebagai naphthenes, hidrokarbon jenuh yang memiliki cincin karbon satu atau lebih atom hidrogen yang melekat sesuai dengan formula C n H 2n. Sikloalkana memiliki sifat yang mirip dengan alkana, tetapi memiliki titik didih lebih tinggi.
Hidrokarbon aromatik hidrokarbon tidak jenuh yang memiliki satu atau lebih planar enam-karbon cincin yang disebut cincin benzena , yang atom hidrogen melekat dengan formula C n H n. Mereka cenderung untuk membakar dengan nyala jelaga, dan banyak memiliki aroma manis. Beberapa karsinogenik .
Molekul-molekul yang berbeda dipisahkan oleh distilasi fraksional di kilang minyak untuk memproduksi bensin, bahan bakar jet, minyak tanah, dan hidrokarbon lainnya. Sebagai contoh, 2,2,4-Trimethylpentane (isooctane), banyak digunakan di bensin , memiliki formula kimia C 8 H 18 dan bereaksi dengan oksigen exothermically : [17]
- 2 C 8 H 18 (l) + 25 O 2 (g) → CO 16 2 (g) + 18 H 2 O (g) + 10,86 MJ / mol (oktan)
Jumlah berbagai molekul dalam sampel minyak dapat ditentukan di laboratorium. Molekul-molekul biasanya diekstraksi dalam pelarut , kemudian dipisahkan dalam kromatografi gas , dan akhirnya ditentukan dengan yang cocok detektor , seperti detektor ionisasi nyala atau spektrometer massa . [18] Karena sejumlah besar co-dielusi hidrokarbon dalam minyak , banyak yang tidak dapat diselesaikan dengan kromatografi gas tradisional dan biasanya muncul sebagai punuk dalam kromatogram. Ini campuran kompleks yang belum terselesaikan (UCM) dari hidrokarbon sangat jelas ketika menganalisis cuaca dan ekstrak minyak dari jaringan organisme terkena minyak.
Pembakaran yang tidak sempurna hasil minyak atau bensin dalam produksi produk sampingan yang beracun. Terlalu hasil sedikit oksigen dalam karbon monoksida . Karena suhu tinggi dan tekanan tinggi yang terlibat, gas buang dari pembakaran bensin dalam mesin mobil biasanya mencakup oksida nitrogen yang bertanggung jawab untuk penciptaan kabut asap fotokimia .
[ sunting ] persamaan empiris untuk sifat termal dari produk minyak bumi
[ sunting ] Panas pembakaran
Pada volume konstan panas dari pembakaran produk minyak bumi dapat diperkirakan sebagai berikut:
- Q v = 12.400 - 2.100 d 2.
dimana Q v diukur dalam kal / gram dan d adalah gravitasi spesifik pada suhu 60 ° F (16 ° C).
[ sunting ] konduktivitas termal
Konduktivitas termal dari cairan minyak bumi berbasis dapat dimodelkan sebagai berikut:
![K = \ frac {0,813} {d} [1-0,0203 (t-32)]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/math/b/3/b/b3b3a0cfa1d3ebab0bd4764f133136e2.png)
0.547
di mana K adalah diukur dalam BTU · jam -1 -2 ft, t diukur dalam ° F dan d adalah gravitasi spesifik pada suhu 60 ° F (16 ° C).
[ sunting ] panas spesifik
Panas spesifik dari minyak petroleum dapat dimodelkan sebagai berikut:
![c = \ frac {1} {\ sqrt {d}} [0,388 0,00045 t]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/math/0/e/9/0e9ca0032f0e6d05b5d43bd37d87156e.png)
,
dimana c adalah diukur dalam BTU/lbm- ° F, t adalah suhu dalam Fahrenheit dan d adalah gravitasi spesifik pada suhu 60 ° F (16 ° C).
Dalam satuan kkal / (kg · ° C), rumusnya adalah:
![\ Frac {1} {\ sqrt {d}} [0,402 0,00081 t]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/math/c/4/1/c415207d9ca864d8226f86157f2ff673.png)
,
dimana t suhu dalam Celcius dan d adalah gravitasi spesifik pada 15 ° C
[ sunting ] Panas laten penguapan
Panas laten penguapan dapat dimodelkan dalam kondisi atmosfer sebagai berikut:
![L = \ frac {1} {d} [110,9 - 0.09t]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/math/d/4/8/d48ce3476cf3f07d3ddfbd920957e966.png)
,
di mana L adalah diukur dalam BTU / LBM, t diukur dalam ° F dan d adalah gravitasi spesifik pada suhu 60 ° F (16 ° C).
Dalam satuan kkal / kg, formula adalah:
![L = \ frac {1} {d} [194,4 - 0.162t]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/math/a/a/a/aaa02f4901378661716a4658785bcdad.png)
,
dimana t suhu dalam Celcius dan d adalah gravitasi spesifik pada 15 ° C. [19]
Pembentukan
Minyak adalah bahan bakar fosil yang berasal dari kuno fosil bahan organik , seperti zooplankton dan ganggang . [20] jumlah luas ini tetap menetap ke laut atau dasar danau, pencampuran dengan sedimen dan menjadi terkubur di bawah kondisi anoxic . Sebagai lapisan lebih menetap ke dasar laut atau danau, panas yang hebat dan tekanan dibangun di daerah rendah. Proses ini menyebabkan bahan organik untuk mengubah, pertama menjadi bahan lilin yang dikenal sebagai kerogen , yang ditemukan di berbagai serpih minyak di seluruh dunia, dan kemudian dengan lebih banyak panas menjadi hidrokarbon cair dan gas melalui proses yang dikenal sebagai catagenesis . Pembentukan minyak bumi terjadi dari hidrokarbon pirolisis dalam berbagai terutama endotermik reaksi pada suhu tinggi dan / atau tekanan. [21]
Ada nutrisi tertentu hangat lingkungan yang kaya seperti Teluk Meksiko dan kuno Laut Tethys mana sejumlah besar bahan organik jatuh ke dasar laut melebihi tingkat di mana itu bisa membusuk. Hal ini mengakibatkan massa besar bahan organik yang terkubur di bawah endapan berikutnya seperti serpih yang terbentuk dari lumpur. Deposit organik besar kemudian menjadi dipanaskan dan diubah di bawah tekanan ke dalam minyak. [22]
Ahli geologi sering menyebut kisaran suhu di mana minyak bentuk sebagai "jendela minyak" [23] -di bawah temperatur minimum minyak tetap terperangkap dalam bentuk kerogen, dan di atas temperatur maksimum minyak dikonversi ke gas alam melalui proses perengkahan termal . Kadang-kadang, minyak terbentuk pada kedalaman ekstrim dapat bermigrasi dan menjadi terjebak pada tingkat yang jauh dangkal. Para Athabasca Oil Sands adalah salah satu contoh dari ini.
Klasifikasi
Para industri perminyakan umumnya mengklasifikasikan minyak mentah oleh lokasi geografis yang diproduksi di (misalnya West Texas Intermediate , Brent , atau Oman ), yang API gravitasi konten (industri minyak mengukur kepadatan), dan belerang. Harga minyak mentah dapat dianggap ringan jika memiliki kepadatan rendah atau berat jika memiliki kepadatan tinggi, dan mungkin akan disebut sebagai manis jika mengandung relatif sedikit belerang atau asam dalam jumlah besar jika mengandung belerang.
Lokasi geografis ini penting karena mempengaruhi biaya transportasi ke kilang. Minyak mentah Light adalah lebih diinginkan daripada minyak berat karena menghasilkan hasil yang lebih tinggi dari bensin, sementara minyak manis perintah harga yang lebih tinggi dari minyak asam karena memiliki lebih sedikit masalah lingkungan dan membutuhkan kurang penyulingan minyak untuk memenuhi standar belerang yang dikenakan pada bahan bakar di negara-negara konsumen. Setiap minyak mentah memiliki karakteristik molekul unik yang dipahami dengan menggunakan analisis uji minyak mentah dalam minyak bumi laboratorium.
Barel dari daerah di mana karakteristik molekul minyak mentah telah ditentukan dan minyak telah diklasifikasikan digunakan sebagai harga referensi di seluruh dunia. Beberapa minyak mentah referensi umum adalah:
- West Texas Intermediate (WTI),, sangat berkualitas tinggi manis, minyak ringan disampaikan di Cushing, Oklahoma untuk Amerika Utara minyak
- Brent Blend , terdiri dari 15 minyak dari ladang di Brent dan Ninian sistem di Shetland Timur Basin dari Laut Utara . Minyak tersebut mendarat di Sullom Voe terminal dalam Shetland . Produksi minyak dari Eropa, Afrika dan Timur Tengah minyak mengalir Barat cenderung harga off ini minyak, yang membentuk patokan
- Dubai-Oman , digunakan sebagai patokan untuk minyak Timur Tengah mentah asam mengalir ke di Asia - Pasifik wilayah
- Tapis (dari Malaysia , digunakan sebagai referensi untuk minyak Timur Jauh cahaya)
- Minas (dari Indonesia , digunakan sebagai referensi untuk minyak berat Timur Jauh)
- Para Referensi OPEC Keranjang , rata-rata tertimbang dari berbagai campuran minyak OPEC (Organisasi Negara Pengekspor Minyak) negara
- Midway Sunset berat, di mana minyak berat di California adalah harga [26]
Ada jumlah yang menurun dari minyak patokan yang diproduksi setiap tahun, sehingga minyak lain yang lebih umum apa yang sebenarnya disampaikan. Sementara harga referensi dapat untuk West Texas Intermediate disampaikan di Cushing, minyak yang sebenarnya diperdagangkan mungkin minyak berat diskon Kanada disampaikan di Hardisty, Alberta , dan untuk Blend Brent disampaikan di Shetland, ini mungkin merupakan Blend Ekspor Rusia yang disampaikan di pelabuhan Primorsk . [27]
Fraksi Minyak Bumi
Minyak mentah ( crude oil ) sebagian besar tersusun dari senyawa-senyawa hidrokarbon jenuh (alkana). Adapun hidrokarbon tak jenuh (alkena, alkuna dan alkadiena) sangat sedikit dkandung oleh minyak bumi, sebab mudah mengalami adisi menjadi alkana.
Oleh karena minyak bumi berasl dari fosil organisme, mak minyak bumi mengandung senyawa-senyawa belerang (0,1 sampai 7%), nitrogen (0,01 sampai 0,9%), oksigen (0,6-0,4%) dan senyawa logam dalam jumlah yang sanagt kecil. Minyak mentah dipisahkan menjadi sejumlah fraksi-fraksi melalui proses destilasi (penyulingan).
Pemisahan minyak mentah ke dalam komponen-komponen murni (senyawa tunggal) tidak mungkin dilakukan dan juga tidak prakstis sebab terlalu banyak senyawa yang ada dalam minyak tersebut dan senyawa hidrokarbon memiliki isomer-isomer dengan titik didih yang berdekatan. Fraksi-fraksi yang diperoleh dari destilasi minyak bumi adalah campuran hidrokarbon yang mendidih pada trayek suhu tertentu. Misalnya fraksi minyak tanah (kerosin) tersusun dari campuran senyawa-senyawa yang mendidih antar 180 0 C-250 0 C. Proses destilasi dikerjakan dengan menggunakan kolom atau menara destilasi .
Proses pertama dalam pemrosesan minyak bumi adalah fraksionasi dari minyak mentah dengan menggunakan proses destilasi bertingkat, adapun hasil yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Sisa :
- Minyak bisa menguap : minyak-minyak pelumas, lilin, parafin, dan vaselin.
- Bahan yang tidak bisa menguap : aspal dan arang minyak bumi
