DISTILASI ASTM D-86
I. Tujuan Tujuan -
Menjela Menjelaska skan n pengerti pengertian an dan peranan peranan titik titik didih didih petroleu petroleum m ether dan bensin bensin berda berdasar sarkan kan ASTM D-86
-
Menent Menentuka ukan n titik titik didih didih yan yan dimil dimiliki iki oleh oleh petr petrole oleum um ether ether dan dan bensi bensin n
-
Menyel Menyelesa esaika ikan n perhitu perhitunga ngan n untuk untuk menen menentuk tukan an panas panas laten laten pengua penguapan pan
II. Alat dan dan Bahan Bahan yang yang digu digunak nakan an a. Alat Alat yang yang digu diguna naka kan n -
Double necked round bottom flask
-
Heating mantel, 1000 ml
-
Distillation top after clasein
-
Liebig cooler
-
Distilation adapter
-
Graduated cylinder, 100 ml
-
Thermometer
-
Water batch
-
K le m
-
Bisshed
-
Joint clip
b. b. Baha Bahan n yan yang g digu diguna naka kan n -
Petroleum
III. Dasar Teori A. Analisa Minyak Bumi Metode yang banyak dipakai untuk melakukan pemeriksaan terhadap minyak dan produknya adalah : 1. ASTM (American Society for Testing Material) 2. API (American Petroleum Institute) 3. IP (Institude de Petrol) 4. ISI (Indian Spesification Institute)
a. Distilasi ASTM Pemeriksaan distilasi laboratorium yang dilakukan untuk gasoline, nafta dan kerosin adalah dengan metode ASTM D-86, untuk bensin alam dengan ASTM D-216, dan untuk gas oil dengan ASTM D-158. Distilasi laboratorium dilakuakn pada volume 100 ml dengan kecepatan tetesan yang keluar adalah 5 ml/menit. Suhu uap mula – mula menetes (setelah mengembun) disebut IBP (Initial Boiling Pint). Distilasi ASTM merupakan informasi untuk operasi di kilang bagaimana fraksi – fraksi seperti komponen gasoline, bahan bakar jet, minyak diesel dapat diambil dari minyak mentah yang disajikan melalui kinerja dan volatilitas dalam bentuk persen penguapannya. b. Panas Laten Penguapan Panas laten penguapan yang lazim disebut panas
laten didefinisikan sebagai panas
yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 lb cairan pada titik didihnya pada tekanan atmosfer. Penguapan dapat terjadi pada tekanan lain atau suhu lain. Panas laten berubah dengan berubahnya suhu atau tekanan dimana terjadi penguapan. Panas laten pada tekanan atmosfir untuk fraksi minyak bumi dapat dilihat pada grafik 5-5 s/d 5-9 Nelson. c. Titik Didih
Sifta – sifat fisik minyak mentah maupun produknya mempunyai hubungan yang erat dengan titik didih rata – rata seperti terlihat pada Table 1. Titik didih rata – rata (MABP = Molal Average Boiling Point) lebih memuaskan dibandingkan dengan penguapan. Hubungan titik didih rarta – rata dapat dilihat pada grafik 5-4 dan 5-5 Nelson. Titik didih rata – rata volumetrik (VABP = Volume Average Boiling Point) langsung dapat dihitungdari data distilasi dalam bentuk persen volume distilat terhadap suhu penguapan, baik pada distilasi TBP maupun distilasi ASTM seperti terlihat pada Tabel 2.
Table 1. Hubungan titik didih dan sifat fisik No 1 2 3 4
Macam Titik Didih Sifat – sifat fisik Titik didih rata – rata volume (VABP) Viskositas dan panas jenisn ( µ dan Cp) Titik didih rarta – rata berat (WABP) Suhu kritis nyata (Tc) Titik didih rata – rata molal (MABP) Suhu kritis pseudo (T/Tc+) dan ekspansi Titik didih rata – rata (MnABP)
termis (kt+) Berat molekul (M), factor karakteristik (K), berat jenis (ρ), tekanan kritis pseudo (P/+Pc) dan panas pembakaran (Hc)
Tabel 2. VABP berbagai minyak Jenis Minyak TBP Minyak Mentah
tv
Fraksi – fraksi
tv
Grafik Distilasi ASTM tv =
=
tv =
Titik didih rata – rata yang lain dapat dihitung menggunakan VABP dan sudut garis miring (slpoe) dari grafik 5 – 4 dan 5 – 5 Nelson. Slpoe dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut : S =
o
F, / %
Hubungan antara titik didih rata – rata molal ( MABP) dan titik didih rata – rata volumetrik (VABP)
terhadap sifat – sifat fisik lain seperti
o
API gravity, berat molekul, faktor
karakteristik, suhu kritis dan tekanan kritis, dapat dilihat pada grafik 5 – 9 s/d 5 – 12 Nelson.
B. Spesifikasi Produk Kilang Persyaratan diperlukan untuk menentukan spesifikasi minyak, fraksi serta produk – produk kilang dimana produk kilang berbeda satu sama lainnya. Pada topik ini akan dibahas tiga produk utama kilang yaitu mogas, kerosine dan minyak diesel. 1. Mogas ( motor gasoline) Persyaratan umum untuk gasoline atau bensin antara lain ; a. Bebas air, getah minyak dan sulfur korosif b. Mempunyai ketukan uap yang minimum c. Pemanasan dan akselarisanya lebih muda d. Mempunyai kualitas anti ketukan e. Dapat diencerkan sendiri dalam silinder mesin
2. Kerosine Kerosine yang banyak dipakai sebagai minyak untuk keperluan rumah tangga tidak hanya mempunyai kualitas pembakaran yang layak, tetapi harus juga aman untuk dibawa dan dapat dipakai untuk keperluan lampu dan kompor. Secara umum kerosine harus bebas dari air, zat aditif, getah minyak dan zat – zat terlarut. Kerosine yang lebih dikenal sebagai minyak pemanas merupakan produk kilang yang murni mempunyai spesifikasi standar yaitu : o
API gravity : 43 – 45
Jarak didih
: 350 – 550 oF
3. Minyak Diesel Karakteristik yang utama dari minyak diesel adalah kebersihannya, kualitas penyalaan, fluiditas, volaritas dan atomisasi. Kebersihan minyak diesel meliputi residu karbon dan kandungan sulfur yang terdapat dalam minyak. Kualitas penyalaan yang baik dinyatakan dengan pengukuran bilangan setana (cetane number) atau indeks diesel yang ditunjukan dengan mudah tidaknya mesin di start pada suhu rendah, tekanan mesin yang rendah, tekanan mesin yang rendah dan operasi mesin yang halus. Fluiditas dan atomisasi
minyak diesel ditandai dengan titik tuang (pour point) dan viskositas minyak yang rendah, namun tidak demikian rendah sehingga menyebabkan kesulitan pelumasan pada injector, kebocoran dan efisiensi yang rendah. Volatilitas minyak ditandai dengan titik nyala, residu karbon, dan distilasi. Di indonesia minyak diesel dijual dalam 2 kategori yaitu minyak diesel untuk kendaraan bermotor (ADO = automotive diesel oil).
IV. Langkah Kerja -
Mempersiapkan peralatan distilasi
-
Mengisi labu bundar dengan petroleum 100 ml
-
Menghidupkan air pendingin
-
Menghidupkan heating mantel dan memansakan secara perlahan
-
Mencatat temperature tetesan pertama distilat
-
Menjaga laju pemanas secafra hati – hati
-
Distilasi selesai apabila tidak ada tetesan lagi dan mencatat temperaturnya
V. Data Pengamatan
Temperatur (0C) Volume Distilat Keterangan :
48 0
50 10
51 20
53 30
56 40
59 50
62 60
66 70
•
Volume petroleum eter yang digunakan sebanyak 100 ml
•
(IBP = 48 0C dan FBP = 73 0C )
68 80
72 90
a. (Temperatur operasi
= (118,4+122+123,8+127,4+132,8+143,6+150,8+154,4+161,6+163,4+163,4) 0F b. Destilat petroleum eter = 0,654 gr/eter o
API = = 90
- 131,5
73 95
c. Penentuan Panas Penguapan Petroleum dik : Temperatur operasi = 139,667oC o
dit
:
API Petroleum eter = 90
Panas penguapan petroleum…..?
Penyelesaian : Tahap 1
Mencari nilai VABP = = = 140
Slope = = = 0,48
Dari grafik 3.6 = terhadap slope dan VABP, maka didapat factor koreksi
Maka MeABP = VABP + Faktor koreksi = 140 – 0 = 130 oC Sehingga pada grafik (gambar 3.6) didapat BM Parafin = 80
Tahap 2
BM Petroleum eter (gambar 2.5) = terhadap MeABP dan oAPI maka didapat = 84
Tahap 3
Panas laten n-parafin (gambar 3.9) terhadap tekanan uap n-parafin =
x tekanan uap petroleum
Pc n-parafin (gambar 2.3) = terhadap BM n-parafin maka didapat 29,5 atm
Pc-semu (gambar 3.2) = terhadap MeABP dan OAPI maka didapat 435 Psia, dimana 1 atm = 14,7 Psia.
Psia =
x atm
= 29,5 atm
Tekanan uap petroleum (gambar 3.8)terhadap temperature operasi dan MeABP mak didapatkan 1 atm.
Sehingga tekanan uap n-parafin =
Panas
laten
n-parafin
x Tekanan uap petroleum (gambar
3.9)
terhadap
n-prafin dan MeABP maka panas laten – 150n
Panas peguapan petroleum =
x panas laten penguapan
=
x 150 btu/lb
= 142,8 B btu
takanan
uap
VII. Analisa Percobaan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa distilasi ASTM D-86, bahn yang digunakan adalah petroleum. Distilasi (American Society for Testing Material) ASTM D-86 dilakukan untuk pengawasan pengendalian pada proses dan operasi pemisahan terutama menyangkut kualitas produk yang dihasilkan. Distilasi ASTM D-86 biasanya dilakukan untuk gasoline, nafta dan kerosin. Pada saat praktikum, petroleum yang digunakann sebanyak 100 ml, kemudian petroleum tadi dimasukkan ke dalam lanu bundar lalu merangkai peralatan destilasi. Pada destilasi ASTM D-86 ini menggunakan gelas ukur sebagai tempat penampung destilat hasil dari distilasi. Kemudian melakukan proses distilasi. Kecepatan tetesan distilast yang keluar dicatat pada selang waktu 10 ml. Setelah selang waktu 10 ml suhu pada labu bundar dicatat. Suhu mula – mula setelah menetes disebut IBP (Indeks Boling Point). IBP nya 50 oC. Suhu uap dijaga sekitar 20oC agar tidak menguap dan agar tidak terjadi pengembunan. Dari proses distilasi didapat 95 ml distilat yang ada didalam gelas ukur dengan tempertaur akhir pada volume 95 ml yaitu 73 oC.
VIII. Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat di simpulkan bahwa: -
Distilasi ASTM D-86 adalah salah satu jennies distilasi untuk memisahkan minyak bumi jenis petroleum
-
Bahn yang digunakan yaitu petroleum
-
Nilai VABP yang didapat adalah = 140
-
Volume distilat yang didapat yaitu 95 ml pada suhu 73 oC
IX. Daftar Pustaka Fadarina. 2011. ‘Petunjuk Praktikum Hidrikarbon’. Palembang; POLSRI
Kurva hubungan antara distilat dan temperatur Volume Distilat (ml) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 94
Temperatur (OC) 48 50 51 53 56 59 63 66 68 72 73
Gambar alat
Seperangkat Peralatan Pistilasi ASTAM D-86
LAPORAN TETAP HIDROKARBON DISTILASI ASTM D-86
Disusun Oleh : Fitri Kortina
060930400367
Grace Violeta Nainggolan S
060930400368
Ika Utami
060930400369
Lia Windyati
060930400371
Marliana Atmi Rahayu
060930400372
Rendi Ramadhana
06093040035
Richky Agus Satryan
060930400377 Kelompok : II Kelas : 5 KC
Instruktur : Ir. Fadarina, M.T
JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2011
