Crude Oil

Untuk mendapatkan komposisi suatu crude oil, salah satunya dapat dilakukan analisa di laboratorium dengan :

1. Distillation (TBP, ASTM D86, dll). Hasilnya komposisi crude oil berupa HYPOTHETICAL COMPONENT berdasarkan boiling pointnya.
2. Chromatograph. Hasilnya komposisi crude oil berupa komponen C6, C7, C8 dan seterusnya.

Pertanyaannya : apa kelebihan dan kekurangan dua metoda tersebut di atas dalam rangka untuk mendapatkan komposisi yang dapat mewakili sample crude oil?

Pertanyaan basic yang brilliant!

Jika kita memerlukan informasi dan ingin tahu detil komposisi kimianya secara presisi dan dalam hal ini, akurat (Karena harfiah ISO 17025 berbeda definisi presisi dan akurat) Jawabannya adalah chromatograp.

Meski Basic principal dari chromatograp adalah: physical SEPARATION! bagaimana cara chromatography bekerja? Komponen-komponen yang akan dipisahkan didistribusikan/dialirkan diantara 2 phase yaitu stationary phase bed dan mobile phase. Sejatinya maka tiap komponen akan mengalir dengan kecepatan yang berbeda ke dalam column (stationary) sehingga material yang memiliki daya sorption/desorption yang tinggi (derajat affinitas molekul rendah) maka lebih cepat keluar dari column (retention time).

Lalu akan diperoleh komposisi apa saja dalam crude yakni berupa komponen C6, C7, C8 dan seterusnya, dan berapa % molnya. Tapi, bagaimana dengan Distillasi? Distillation by TBP = True boiling point sejatinya sesuai dengan methode D2892 atau bisa D5236! Distilasi adalah juga proses SEPARATION! Sama bukan, lalu.....?

Distilasi adalah proses pemanasan liquid sampai mendidih (boiled) lalu ditangkaplah zat/senyawa yang menguap tadi dan dikondensasi. Boiling point setiap komponen menandakan identifikasi suatu sifat fisika keberadaan dari komponen tertentu.

Dari sini bisa membuat definisi secara tepat tentang Boiling point, yakni temperatur dimana tekanan uap dari fase liquid sama dengan tekanan eksternal (atau tekanan atmospheris acting on the surface of the liquid).

Dari beberapa literatur:

"Distillation is used to purify a compound by separating it from a non-volatile or less-volatile material. Because different compounds often have different boiling points, the components often separate from a mixture when the mixture is distilled".

Dalam aplikasinya analisa Boiling point ditujukan untuk suatu rentang (range) tertentu, misalkan: crude oil pada hasil distilasi 200-250 oC menunjukkan kerosene yang terdiri dari C12 sampai C16. Mengapa suatu range? Karena biasanya sesuai metode dan kondisi instrumen distilasi, kita menaruh termometer dalam pot penangkap fase uap, namun demikian seharusnya kan kita mau mengukur temperatur sesungguhnya tepat pada titik vapor temperature!

Mengapa repot menentukan titik ini? Karena sejatinya fase liquid bisa saja dalam kondisi superheated atau malah terkontaminasi (tidak full pure), sehingga parameter boiling temperature bukanlah suatu ukuran nilai yang akurat. Setelah run distillation, kita menemukan hasil komposisi crude oil berupa HYPOTHETICAL COMPONENT (dengan bahasa lain: menurut teori/sifat umum/ hypothetical).

Sekarang pertanyaannya mau diapakan data sampel tersebut. Kalau ingin digunakan untuk membuat proses simulasi, perlu juga ditentukan bahwa semakin besar C-nya, maka semakin less accurate analisis dari sebuah process simulation software.

Mengapa? Karena semakin jarang real plant data yang tersedia dalam bentuk VLE, LLE, atau VLLE-nya yang dapat digunakan oleh process simulation software development people untuk cross-check keakuratan hasilnya.

Makanya sering kalo sudah dihadapkan dengan crude oil, engineers lebih memilih berdasarkan boiling point analysis (hypothetical components) karena sudah tersedia korelasi yang cukup akurat yang telah di cross-check vs real plant data.

Namun, analisa komposisi via chromatograph punya kelemahan yaitu pendefinisian elemen yang akan dikenali. Setiap kolom di chromatograph tersebut adalah sensitif untuk mengenali elemen-elemen di dalam minyak mentah.

Komposisi di dalam minyak mentah banyak sekali, apa harus kita ketahui semua? Tentunya tidak, tergantung proses simulasi yang akan di-run. Jika hanya me-run pressure drop, what is the point having detail and complete element. Sebaliknya, jika ingin me-run distilasi atau fraksinasi, tentunya kerja yang tidak ringan jika setiap elemen di dalam minyak mentah umpan didefinisikan. Belum lagi kesalahan rambatan ketika pendefinisiannya.

Yang patut diperhatikan adalah 'Garbage in garbage out' Sebagai engineer, kita harus mempunyai measurement feedback yang bisa menentukan kriteria keberhasilan, paling tidak dari data yang sudah terpublish. Jangan sampai kita nge-run, tetapi kita tidak tahu hasil run kita tersebut valid atau tidak.

Apapun data yang kita input, jika bisa dikalibrasi dengan data lapangan, atau paling tidak dengan literatur. Harusnya oke2 saja, asalkan kita tahu rentang keberlakuan simulasi kita tersebut. Mungkin ini adalah major lack dari process engineer ketika me-run proses simulasinya.