Penamaan Senyawa

Dua jenis ikatan kimia :

•         Ikatan Ionik (dihasilkan oleh perpindahan elektron dari suatu atom ke atom lain).

•         Ikatan Kovalen (dihasilkan oleh sharing elektron antara suatu atom dengan atom yang lain).

Senyawa H.K. umumnya terbentuk oleh ikatan kovalen, dasarnya adalah sifat tetravalen dari atom karbon (C).

                                              Contoh Ikatan Ionik (Ionic Bonding)

Contoh Ikatan Ionik (Ionic Bonding) 

 

             Sistem Penamaan Senyawa Organik

•         Didasarkan pada sistem IUPAC (International Union of Pure an Applied Chemistry).

•         Nama trivial (non-sistematik) kadang-kadang masih digunakan bersama dengan nama IUPAC.

 

KOMPONEN PENYUSUN GAS ALAM

 Komponen Penyusun Fluida Hidrokarbon Alam

•        Fluida hidrokarbon alam yang terjebak dalam reservoir tersusun dari bahan-bahan kimia organik     
• •         Apabila campuran bahan kimia tersebut terdiri dari mol-mol ringan, maka campuran tersebut berbentuk gas pada temperatur dan tekanan normal (permukaan), dan disebut sebagai “gas alam” (natural gas).
• •         Apabila campuran bahan kimia tersebut terdiri dari mol-mol berat, maka campuran tersebut berbentuk cairan pada temperatur dan tekanan normal, dan disebut sebagai ”minyak mentah” (crude oil).

Tabel 1.1a  Komponen pembentuk gas alam

Komponen	% mol
Hidrokarbon: Methane Ethane Prophane Butane Pentane Hexane Heptane Non Hidrokarbon: Nitrogen Carbon dioxide Hidrogen sulfide Helium	70 – 98 % 1 – 10 % trace – 5 % trace – 2 % trace – 1 % trace – 0.5 % kecil (umumnya tidak ada) Trace – 15 % Trace – 1 % Kadang-kadang 0 s/d 5 %

 

series of natural gas

Hydrocarbon

Jenis-jenis lumpur pemboran.

            Pada dasarnya  Zaba and Doherty (1970) mengklasifikasikan lumpur pemboran berdasarkan fasa fluidanya, yaitu : air (water-base), minyak (oil-base) dan gas, sebagai berikut :

1. Fresh water mud (lumpur air tawar)
1. Spud Mud

Komposisi : air + bentonite + loss circulation material

2. Natural atau Native Mud (alami)

Komposisi : pecahan-pecahan cutting + air + additive koloidal

3. Bentonite – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + thinner

4. Phosphate – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + polyphosphate + tannin

5. Organic Colloid – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + organic colloid (CMC, pregelatized starch)

6. Red / Alkaline – tannate treated Mud

Komposisi : air + bentonite + alkaline + organic colloid + polyphosphate

7. Calcium Mud

a.       Lime – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + cautic soda / organic thinner + hydrate lime

b.      Gypsum – treated Mud

Komposisi : air + bnetonite + plaster (CaSO₄) + preservative (pengawet)

c.       Calcium – treated Mud

Komposisi : air + bentonite + hydrate lime + gypsum + Ba(OH)₂

2.   Salt water mud (lumpur air asin)

a.       Unsaturated Salt Water Mud

Komposisi : air asin tidak jenuh NaCl + attapulgite (pengganti bentonite) + organic colloid + thinner + solluble surface active agent (defoamer)

b.      Saturated Salt Water Mud

Komposisi : air asin jenuh NaCl + attapulgite (pengganti bentonite) + organic colloid + thinner + solluble surface active agent (defoamer)

c.       Sodium Silicate Mud

Komposisi : air asin tidak jenuh NaCl + attapulgite (pengganti bentonite) + organic colloid + thinner + solluble surface active agent (defoamer) + SiO₂ (sodium silicate)

3.      Oil Based Mud

Komposisi : bentonite + 90% solar / crude oil + 5% air + 5% emulsifier +

            additive (sesuai sifat yang diinginkan)

4.      Emulsion Mud

a.       Oil in water Emulsion

Komposisi : bentonite + 50% air + 40% solar / crude oil + emulsifier + additive

b.      Water in Oil Emulsion

Komposisi : bentonite + 40% air + 50% solar / crude oil + emulsifier + additive

5.      Gaseous Drilling Fluid

a.       Udara atau gas alam

Komposisi : udara / gas alam / Nitrogen

b.      2 Fasa / Aerated Mud

·         Mist

Komposisi : udara sebagai fasa kontinyu + air sebagai fasa terdispersi

·         Foam

Komposisi : terdiri dari cairan, gas, foamers, defoamers. Corrosion inhibitor, mungkin  KCl dan lain-lain. Pada stiff foam airnya akan ditambah polymer (viscosifier)

·         Gasified liquid :

Komposisi : air + gas (N₂) yang diinjeksikan dipermukaan dan di annulus melalui parasite tubing string.

contoh lumpur pemboran

aliran sirkulasi lumpur pemboran

pencegah terjadinya korosi

Dengan dasar pengetahuan tentang elektrokimia proses korosi yang dapat

menjelaskan mekanisme dari korosi, dapat dilakukan usaha-usaha untuk

pencegahan terbentuknya korosi. Banyak cara sudah ditemukan untuk

pencegahan terjadinya korosi diantaranya adalah dengan cara proteksi katodik,

coating, dan pengg chemical inhibitor.

Proteksi Katiodik

Untuk mencegah terjadinya proses korosi atau setidak-tidaknya untuk

memperlambat proses korosi tersebut, maka dipasanglah suatu anoda buatan di

luar logam yang akan diproteksi. Daerah anoda adalah suatu bagian logam yang

kehilangan elektron. Ion positifnya meninggalkan logam tersebut dan masuk ke

dalam larutan yang ada sehingga logaml tersebut berkarat.

Terlihat disini karena perbedaan potensial maka arus elektron akan

mengalir dari anoda yang dipasang dan akan menahan melawan arus elektron

dari logam yang didekatnya, sehingga logam tersebut berubah menjadi daerah

katoda. Inilah yang disebut Cathodic Protection.

Dalam hal diatas elektron disuplai kepada logam yang diproteksi oleh

anoda buatan sehingga elektron yang hilang dari daerah anoda tersebut selalu

diganti, sehingga akan mengurangi proses korosi dari logam yang diproteksi.

Anoda buatan tersebut ditanam dalam suatu elektrolit yang sama (dalam

hal ini tanah lembab) dengan logam (dalam hal ini pipa) yang akan diprotekasi

dan antara dan pipa dihubungkan dengan kabel yang sesuai agar proses listrik

diantara anoda dan pipa tersebut dapat mengalir terus menerus.

Coating

Cara ini sering dilakukan dengan melapisi logam (coating) dengan suatu

bahan agar logam tersebut terhindar dari korosi.

Pemakaian Bahan-Bahan Kimia (Chemical Inhibitor)

Untuk memperlambat reaksi korosi digunakan bahan kimia yang disebut

inhibitor corrosion yang bekerja dengan cara membentuk lapisan pelindung pada

permukaan metal. Lapisan molekul pertama yang tebentuk mempunyai ikatan

yang sangat kuat yang disebut chemis option. Corrosion inhibitor umumnya

berbentuk fluid atau cairan yang diinjeksikan pada production line. Karena

inhibitor tersebut merupakan masalah yang penting dalam menangani kororsi

maka perlu dilakukan pemilihan inhibitor yang sesuai dengan kondisinya. Material

corrosion inhibitor terbagi 2, yaitu :

1. Organik Inhibitor

Inhibitor yang diperoleh dari hewan dan tumbuhan yang mengandung unsur

karbon dalam senyawanya. Material dasar dari organik inhibitor antara lain:

! Turunan asam lemak alifatik, yaitu: monoamine, diamine, amida, asetat,

                                        oleat, senyawa-senyawa amfoter.

! Imdazolines dan derivativnya

2. Inorganik Inhibitor

Inhibitor yang diperoleh dari mineral-mineral yang tidak mengandung unsur

karbon dalam senyawanya. Material dasar dari inorganik inhibitor antara lain

kromat, nitrit, silikat, dan pospat.

contoh korosi yang terjadi pada Pipa pada saat dilakukan pemboran  

Korosi

Korosi adalah suatu proses elektrokimia dimana atom-atom akan bereaksi

dengan zat asam dan membentuk ion-ion positif (kation). Hal ini akan

menyebabkan timbulnya aliran-aliran elektron dari suatu tempat ke tempat yang

lain pada permukaan metal.

Secara garis besar korosi ada dua jenis yaitu :

Korosi Internal

yaitu korosi yang terjadi akibat adanya kandungan CO2 dan H2S pada minyak

bumi, sehingga apabila terjadi kontak dengan air akan membentuk asam yang

merupakan penyebab korosi.

Korosi Eksternal

yaitu korosi yang terjadi pada bagian permukaan dari sistem perpipaan dan

peralatan, baik yang kontak dengan udara bebas dan permukaan tanah, akibat

adanya kandungan zat asam pada udara dari tanah.

2.1. Tempat-tempat Terjadinya Korosi Pada Produksi Minyak

Masalah korosi yang terjadi dilapangan produksi minyak adalah

1. Down Hole Corrosion

High Fluid level pada jenis pompa angguk di sumur minyak dapat

menyebabkan terjadinya stress pada rod bahkan dapat pula terjadi corrosion

fatigue. Pemilihan material untuk peralatan bottom hole pump menjadi sangat

renting. Pompa harus dapat tahan terhadap sifat-sifat korosi dari fluida yang

diproduksi dan tahan pula terhadap sifat abrasi.

                    2. Flowing well

Anulus dapat pula digunakan untuk mengalirkan inhibitor ke dasar tubing dan

memberikan proteksi pada tabung dari kemungkinan bahaya korosi. Pelapisan

dengan plastik dan memberikan inhibitor untuk proteksi tubing dapat pula

digunakan pada internal tubeing surface.

3. Casing Corrosin .

Casing yang terdapat di sumur-sumur produksi bervariasi dari yang besar

sampai yang cnsentric acid. Diperlukan perlindungan katiodik untuk external

casing. Korosi internal casing tergantung dari komposisi annular fluid.

4. Well Heads .

Peralatan dari well heads, terutama pada well gas tekanan tinggi, sering

mengalami korosi yang disebabkan oleh kecepatan tinggi dan adanya

turbulensi dari gas.

5. Flow Lines

Adanya akuntansi dari deposit di dalam flow line dapat menyebabkan korosi

dan pitting yang akhirnya menyebabkan kebocoran. Internal corrosion di

dalam flow line dapat dicegah dengan inhibitor.

2.2. Tipe korosi di Lapangan Minyak

Tipe-tipe korosi di lapangan minyak pada umumnya diklasifikasikan

sebagai berikut:

1. Uniform Corrosion

yaitu korosi yang terjadi pada permukaan logam yang berbentuk pengikisan

permukaan logam secara merata sehingga ketebalan logam berkurang

sebagai akibat permukaan terkonversi oleh produk karat yang biasanya

terjadi pada peralatan-peralatan terbuka. misalnya permukaan luar pipa.

2. Pitting Corrosion

yaitu korosi yang berbentuk lubang-lubang pada permukaan logam karena

hancurnya film dari proteksi logam yang disebabkan oleh rate korosi yang

berbeda antara satu tempat dengan tempat yang lainnya pada permukaan

logam tersebut.

3. Stress Corrosion Cracking

yaitu korosi berbentuk retak-retak yang tidak mudah dilihat, terbentuk

dipermukaan logam dan berusaha merembet ke dalam. Ini banyak terjadi

pada logam-logam yang banyak mendapat tekanan. Hal ini disebabkan

kombinasi dari tegangan tarik dan lingkungan yang korosif sehingga struktur

logam melemah.

4. Errosion Corrosion

yaitu korosi yang terjadi karena tercegahnya pembentukan film pelindung

yang disebabkan oleh kecepatan alir fluida yang tinggi, misalnya abrasi pasir,

5. Galvanic Corrosion

yaitu korosi yang terjadi karena terdapat hubungan antara dua metal yang

disambung dan terdapat perbedaan potensial antara keduanya.

6. Crevice Corrosion

yaitu korosi yang terjadi di sela-sela gasket, sambungan bertindih, sekrup-

sekrup atau kelingan yang terbentuk oleh kotoran-kotoran endapan atau

timbul dari produk-produk karat.

7. Selective Leaching

korosi ini berhubungan dengan melepasnya satu elemen dari Campuran

logam. Contoh yang paling mudah adalah desinfication yang melepaskan zinc

dari paduan tembaga.

Hubungannya dengan Komposisi Kimia, Sifat Kimia, Sifat Fisika dari Produk Minyak dan atau Gas Bumi.

Minyak bumi dan gas alam diduga berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lalu. Dugaan tersebut didasarkan pada kesamaan unsur-unsur yang terdapat dalam bahan tersebut dengan unsur-unsur yang terdapat pada makhluk hidup. Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar laut, kemudian ditutupi oleh lumpur yang lambat laun mengeras karena tekanan lapisan diatasnya sehingga berubah menjadi batuan. Sementara itu bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa organisme itu sehingga menjadi minyak bumi dan gas yang terperangkap di antara lapisan-lapisan kulit bumi. Proses pembentukan minyak bumi dan gas ini membutuhkan waktu yang sangat lama. Bahkan sepanjang umur kita pun belumcukup untuk membuat minyak bumi dan gas
Minyak bumi dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya. Minyak Bumi adalah campuran dari berbagai jenis hidrokarbon.

1.KOMPOSISI MINYAK BUMI:
  Minyak mentah (petroleum) adalah campuran kompleks, terutama terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang mengandung sulfur, oksigen dan nitrogen dan sangat sedikit komponen yang mengandung logam.
Struktur hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak mentah:
Alkana. Fraksi ini merupakan yang terbesar di dalam minyak mentah.
  Sikloalkana (napten) CnH2n Sikloalkana ada yang memiliki cincin 5 (lima) yaitu siklopentana ataupun cincin 6 (enam) yaitu sikloheksana.
Aromatik CnH2n -6 Aromatik memiliki cincin 6 (enam).

2.PENGOLAHAN MINYAK BUMI :
  Minyak bumi biasanya beradai 3-4 Km di bawah permukaan. Untuk mengambil minyak bumi tersebut kita harus membuat sumur bor yang telah di sesuaikan kedalamannya. Minyak mentah yang diperoleh ditampung dalam kapal tangker atau dialirkan ke kilang minyak dengan menggunakan pipa. Minyak mentah yang tadi diperoleh belum bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar maupun keperluan lainnya. Minyak mentah tersebut haruslah diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar 500 jenis hidrokarbon dengan jumlah atom C-1 hingga C-50. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam kelompok-kelompok dengan titik didih yang mirip. Hal tersebut dilakukan karena titik didih hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya atom karbon (C) dalam molekulnya.
Mula mula minyak metah dipanaskan pada suhu sekitar 400C. Setelah dipanaskan kemudian di alirkan ke menara fraksionasi/destilasi

  Minyak mentah hasil dari pengeboran di alirkan ke kapal tangker untuk kemudian di distribusikan ke kilang minyak. Disinilah terjadi proses destilasi yang sudah di jalaskan di atas. Pertama, miyak mentah dipanaskan dengan suhu sekitar 400 derajat C. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan akan mengalir turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih randah akan menguap naik ke atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Semakin keatas suhu di dalam menara fraksionasi itu semakin rendah. Dengan demikian, setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah, sedangkan komponen dengan titik didih lebih rendah akan terus naik ke bagian yang lebih atas lagi. Begitulah seterusnya, sehingga komponen yang paling atas itu berupa gas. Komponen yang berupa gas itu disebut gas petrolium. Kemudia gas petrolium tersebut dicairkan dan dikelan sebagai LPG (Liquefied Petroleum Gas).

3.HASIL OLAHAN MINYAK BUMI :
• LPG
  Liquefied Petroleum Gas (LPG) PERTAMINA dengan brand ELPIJI, merupakan gas hasil produksi dari kilang minyak (Kilang BBM) dan Kilang gas, yang komponen utamanya adalah gas propana (C3H8) dan butana (C4H10) lebih kurang 99 % dan selebihnya adalah gas pentana (C5H12) yang dicairkan

• Bahan bakar penerbangan
  Bahan bakar penerbangan salah satunya avtur yang digunakan sebagai bahan bakar persawat terbang.

• Bensin
  Bensin merupakan bahan bakar transportasi yang masih memegang peranan penting sampai saat ini. Bensin mengandung lebih dari 500 jenis hidrokarbon yang memiliki rantai C5-C10. Kadarnya bervariasi tergantung komposisi minyak mentah dan kualitas yang diinginkan.

• Minyak tanah ( kerosin )
  Bahan bakar hidrokarbon yang diperoleh sebagai hasil penyulingan minyak bumi dengan titik didih yang lebih tinggi  daripada bensin; minyak tanah; minyak patra.
• Solar
  Diesel, di Indonesia lebih dikenal dengan nama solar, adalah suatu produk akhir yang digunakan sebagai bahan bakar dalam mesin diesel yang diciptakan oleh Rudolf Diesel, dan disempurnakan oleh Charles F. Kettering.

• Pelumas
Pelumas adalah zat kimia, yang umumnya cairan, yang diberikan diantara dua benda bergerak untuk mengurangi gaya gesek. Pelumas berfungsi sebagai lapisan pelindung yang memisahkan dua permukaan yang berhubungan
• Lilin
  Lilin adalah sumber penerangan yang terdiri dari sumbu yang diselimuti oleh bahan bakar padat. Bahan bakar yang digunakan adalah paraffin
• Minyak bakar
  Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel
• Aspal
Aspal ialah bahan hidro karbon yang bersifat melekat (adhesive), berwarna hitam kecoklatan, tahan terhadap air, dan visoelastis. Aspal sering juga disebut bitumen merupakan bahan pengikat pada campuran beraspal yang.

Hidrasi Gas Alam

                Ditemukan pertama kali di tahun 1811 oleh Sir Humphrey Davy. Hidrat adalah senyawaan kimia antara molekul tamu (gas2 alam, O2, N2, Kripton, Xenon, Argon, CO2,H2S, dst) dengan air.  Pada temperatur yang relatif rendah, molekul air cenderung berkumpul membentuk suatu rongga yang diikatoleh ikatan hydrogen antar molekul air. Rongga atau sarang2 air tersebut terbentuk dan luruh karena tidak stabil. Via ikatan van der waals, molekul tamu masuk ke dalam sarang tersebut dan terbentuklah hidrat. Bentuknya mirip es dan agak keruh. Reaksi hidrat adalah reaksi fisika. Setelah hidrat terbentuk, dia dapat dihilangkan kembali dengan cara diturunkan tekanannya atau dipanaskan. Dengan cara demikian, ikatan van der waals (antara molekul tamu dengan sarang air) serta ikatan hydrogen (antar molekul air) akan luruh dan pecah. Hanya ikatan kovalen antar molekul hidrogen dan oksigen sajalah yang tetap bertahan. Maklum, diperlukan energi yang relatif besar untuk memecahkannya.  Menurut hukum alam, kecuali hydrogen sulfida dan karbon dioksida, kelarutan para molekul tamu di dalam air, yang sebagian besar gas2 tsb, tidaklah besar. Untuk menaikkan kelarutan gas2 tsb, dibutuhkan tekanan yang lebih tinggi. Tidaklah heran, umumnya hidrat terjadi pada tekanan tinggi (untuk menaikkan kelarutan molekul tamu) dan pada temperatur rendah (supaya molekul2 air terangsang untuk membuat sarang2 air). Dua kondisi ini sangat fundamental bagi terbentuknya hidrat. Jika ingin hidrat terbentuk pada temperature yang lebih tinggi, maka dibutuhkan tekanan yang lebih tinggi pula.Kondisi lain dari pembentukan hidrat adalah “kecocokan” lubang sarang dengan ukuran molekul tamu itu sendiri. Menurut Prof. Sloan, supaya lubang pembentuk hidrat dapat distabilkan oleh molekul tamu,maka rasio dari diameter molekul tamu terhadap diameter lubang sarang hidrat haruslah antara 0,77 sampai dengan 1. Di bawah 0,77, molekul tamu terlalu kecil dan susah untuk membentuk hidrat karena tidak mampu menstabilkan sarang air, kecuali ada molekul tamu lain yang punya rasio yang masuk dalam rentang. Di atas 1, molekul tamu terlalu besar sehingga tidak dapat masuk ke sarang air tanpa berdistorsi. Artinya, gas2 seperti metana, H2S, CO2, ethylene, propylene, N2, Argon, Xenon, dst bisa membentuk hidrat karena nisbah-nya masuk dalam rentang. Tetapi seperti pentane, decane, nonane, hexane, heptane, toluene, benzene, dst tidak dapat membentuk hidrat.Data kurva kesetimbangan hidrat-gas alam bisa diperoleh dengan mudah di mana2. Proses simulasi juga bisa memberikan datanya. Kurva tersebut umumnya memotong phase envelope gas (yang bentuknya seperti bukit itu looh). Daerah di bawah kurva kesetimbangan hidrat-gas alam, hidrat tidak akan terbentuk. Mulai dari kurva tersebut dan menuju ke atas kurva, secara termodinamika, hidrat akan terbentuk (?) Kenapa harus disebut secara termodinamika? Karena sejatinya pembentukan hidrat adalah fungsi waktu. Seperti dikatakan pada pelbagai buku bahwa pembentukanes dari air itu terjadi pada temperatur 0 C dan tekanan 1 atmosfer, tetapi di laboratorium, penulis pernah membuktikan bahwa pada temperatur tersebut, esbelumlah terbentuk. Baru jika temperatur diturunkan  ke –1 C, es terbentuk. Es ini tetap stabil pada temperatur 0 C dan mulai meluruh jika temperaturdinaikkan ke 1 C. Jadi, supaya es dapat terbentuk dengan cepat, maka diperlukan temperatur operasi yang lebih rendah dari titik beku normalnya. Beda antara temperatur operasi dengan titik beku es, dikenal sebagai derajat pendinginan.                Kesimpulan adalah, hidrat tidak akan langsung terbentuk pada derah kesetimbangannya karena pada saat itu tidak ada derajat pendinginan. Jika hidrat diketahui akan terbentuk pada temperatur 5 C, maka pendinginan temperatur menuju 0 C akan mempercepat terjadinya hidrat.

gambar kandungan hidrat Gas Alam