Petroleum Benzene
Petroleum benzene adalah senyawa kimia yang terdiri dari cincin aromatik yang disebut benzena, yang diperoleh dari fraksi hidrokarbon cair dalam minyak bumi. Petroleum benzene juga dikenal sebagai benzena minyak bumi, dan digunakan sebagai bahan baku untuk industri kimia dalam produksi berbagai jenis produk, seperti plastik, karet sintetis, pelarut, bahan bakar untuk mesin, dan sebagainya. Petroleum benzene adalah senyawa yang mudah terbakar dan dapat beracun jika terhirup dalam jumlah yang cukup besar, sehingga harus ditangani dengan hati-hati dalam penggunaannya.
Cincin aromatik dalam petroleum benzene adalah benzena atau cincin benzena, yang memiliki struktur molekul yang terdiri dari 6 atom karbon yang membentuk cincin, di mana setiap atom karbon terhubung dengan atom hidrogen dan ikatan rangkap. Cincin benzena memiliki ikatan pi konjugasi, yang memberikannya stabilitas yang tinggi dan sifat aromatik. Cincin benzena juga merupakan cincin aromatik paling sederhana dan paling sering ditemukan dalam senyawa organik, termasuk dalam senyawa hidrokarbon seperti petroleum benzene. Karena stabilitas dan sifat aromatiknya, cincin benzena sering digunakan sebagai cincin inti atau struktur dasar dalam berbagai senyawa kimia, seperti obat-obatan, pestisida, bahan pewarna, dan sebagainya.
Rumus kimia untuk petroleum benzene adalah C6H6. Ini menunjukkan bahwa petroleum benzene terdiri dari 6 atom karbon dan 6 atom hidrogen yang membentuk cincin benzena. Rumus kimia ini dapat digunakan untuk menghitung massa molekul petroleum benzene, yang sekitar 78 g/mol. Petroleum benzene juga merupakan senyawa hidrokarbon aromatik yang sederhana, tetapi memiliki kepentingan besar dalam berbagai industri karena sifat-sifat kimianya yang unik.
Baca Artikel Lainnya : Bahan Bakar Bio
Benzene pertama kali dipisahkan oleh Michael Faraday pada tahun 1825 dari cairan yang dikondensasi dengan memampatkan gas minyak. Faraday mengusulkan nama bicarburet of hydrogen untuk senyawa baru tersebut.
Pada tahun 1833, Eilhard Mischerlich mensintesis bicarburet of hydrogen dengan mengdistilasi asam benzoat, yang diperoleh dari benzoin, dengan kapur dan mengusulkan nama benzin untuk senyawa tersebut.
Pada tahun 1845, A.W. Hoffman dan C. Mansfield menemukan benzene dalam minyak ringan yang berasal dari tar batubara. Proses industri praktis pertama untuk pemulihan benzene dari tar batubara dilaporkan oleh Mansfield pada tahun 1849.
Tar batubara kemudian menjadi sumber terbesar benzene. Tidak lama setelah itu, benzene ditemukan dalam gas batu bara dan hal ini memicu pemulihan minyak ringan gas batu bara sebagai sumber benzene. Sampai tahun 1940-an, minyak ringan yang diperoleh dari distilasi destruktif batu bara adalah sumber utama benzene.
Di masa lalu, benzena digunakan sebagai pelarut yang ada pada tinta, karet, laker, dan juga sebagai penghilang cat. Saat ini, benzena digunakan terutama dalam proses tertutup untuk mensintesis senyawa organik. Gasoline atau bahan bakar di beberapa negara mengandung konsentrasi benzena yang tinggi (hingga 30%); rata-rata di Amerika Serikat adalah 1-3%. Bagi pekerja untuk membersihkan tangki penyimpanan bawah tanah dapat terpapar pada tingkat yang signifikan.
Bahan bakar di Amerika Utara pada saat itu mengandung sekitar 1% benzena. Uni Eropa (UE) mengurangi pada tahun 2000 maksimum kandungan benzena yang diizinkan dalam bensin dari 5% menjadi 1% berdasarkan volume. Paparan rata-rata di industri minyak bumi Swedia jauh di bawah dari batas paparan pekerjaan Swedia.
Petroleum benzene juga digunakan dalam proses pembuatan bahan kimia yang digunakan dalam produk industri seperti pada industri pewarna, deterjen, bahan peledak, pestisida, karet sintetis, plastik, dan juga obat-obatan. Selain itu, benzena ditemukan dalam bensin dan jumlah jejaknya ditemukan dalam asap rokok.
Benzena telah banyak dilarang sebagai bahan baku dalam produk yang dimaksudkan untuk digunakan sebagai peralatan sehari-hari di rumah, termasuk juga pada mainan. Benzena memiliki aroma manis, aromatik, mirip bensin. Kebanyakan orang dapat mulai mencium bau benzena di udara pada konsentrasi 1,5 hingga 4,7 ppm. Ambang bau umumnya memberikan peringatan yang memadai untuk konsentrasi paparan yang sangat berbahaya secara akut tetapi tidak memadai untuk paparan kronis.
Kemudian, petroleum benzene sering juga biasa digunakan sebagai bahan baku antara untuk dapat membuat bahan kimia yang diperlukan pada produksi plastik, resin, dan serat sintetis lainnya yakni seperti pada nylon. Benzena juga digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan beberapa jenis karet, kemudian bahan baku pelumas, pada pewarna, deterjen, dan juga pada obat-obatan, serta pada pestisida. Sumber alami untuk dapat menemukan benzena meliputi emisi yang tercipta dari gunung berapi, pada saat kebakaran hutan, pada minyak mentah, bensin, dan juga pada asap rokok.
Petroleum benzene adalah bahan kimia yang penting dalam berbagai aplikasi industri dan umumnya digunakan dalam jumlah besar dalam proses pembuatan produk kimia. Akan tetapi, paparan benzena dapat menyebabkan dampak yang merugikan pada kesehatan manusia, terutama jika terpapar petroleum benzene dalam jumlah yang signifikan dan dalam waktu yang sangat lama, dan terus-menerus terpapar. Oleh karena itu, penggunaan dari petroleum benzene dalam produk komersial dan industri diatur sangat ketat oleh badan pengawas dan juga diusahakan untuk dapat mengurangi paparan pada manusia dan juga dampaknya pada lingkungan.
Adapun berkisar sekitar 30 persen dari produksi benzena komersial di seluruh dunia diproduksi melalui proses reforming catalitic, di mana molekul aromatik diproduksi dari dehidrogenasi sikloparafin, dehidroisomerisasi alkil siklopentana, dan siklisasi serta dehidrogenasi berikutnya dari parafin.
Umpan ke reformer katalitik dapat berupa fraksi nafta yang dihasilkan secara langsung, dihidrogenasi, atau terurai termal pada rentang suhu 6 hingga mencapai 200 °C. Jika benzena adalah produk utama yang diinginkan, potongan naphtha yang sempit dengan kisaran suhu 71-104 °C disuplai ke reformer. Katalis reforming yang paling sering digunakan terdiri dari platinum-renium pada bahan pendukung alumina dengan luas permukaan yang tinggi.
Kondisi operasi dari reformer dan jenis bahan baku secara besar-besaran akan menentukan jumlah petroleum benzene yang dapat diproduksi, di mana produk benzena biasanya dipulihkan dari reformate dengan teknik ekstraksi pelarut.
Baca Artikel Lainnya : Pengertian Reservoir
Benzene diproduksi dari hidrodemetilasi toluena di bawah kondisi katalitik atau termal. Proses hidrodealikilasi katalitik utama adalah Hydeal dan DETOL. Dua proses termal yang banyak digunakan adalah HDA dan THD. Proses-proses ini memberikan kontribusi sebesar 25-30% dari pasokan benzene dunia.
Dalam proses hidrodealikilasi toluena katalitik, toluena dicampur dengan aliran hidrogen dan kemudian dijalankan melalui suatu tangki yang diisi dengan katalis, biasanya oksida kromium atau molibdenum yang didukung, platinum atau oksida platinum, pada silika atau alumina.
Untuk suhu operasi berkisar dimulai dari 500 hingga 595 °C dan tekanan biasanya 4-6 MPa (40-60 atm). Reaksi ini sangat eksotermik dan suhu dikontrol dengan penyuntikan hidrogen penyejuk di beberapa tempat sepanjang reaksi. Konversi per lewat biasanya mencapai 90% dan selektivitas terhadap benzene seringkali >95 persen.
Pada proses katalitik terjadi pada suhu yang lebih rendah dan akan menawarkan selektivitas yang lebih tinggi, akan tetapi memerlukan regenerasi katalis yang sering. Produk yang keluar dari reaktor melewati pemisah di mana hidrogen yang tidak bereaksi dihapus dan didaur ulang ke umpan. Fraksinasi lebih lanjut memisahkan metana dari produk benzene.
Pembentukan petroleum benzene dari pirolisis gasoline terjadi melalui suatu proses steam cracking pada naphtha berat atau hidrokarbon ringan seperti propana atau butana untuk dapat menghasilkan etilena, yang kemudian menghasilkan produk cair kaya kandungan aromatik yang disebut pyrolysis gasoline, dripolene, atau minyak ceceran.
Pyrolysis gasoline biasanya mengandung hingga 65 persen aromatik, dengan 50 persen di antaranya adalah merupakan benzene, di mana sekitar 30 hingga 35 persen dari produksi benzene di seluruh dunia berasal dari pyrolysis gasoline.
Kemudian, sisa produk terdiri dari mono- dan diolefin. Olefinik ini dihilangkan melalui proses tahap hidrogenasi ringan. Setelah hidrogenasi, pyrolysis gasoline yang dihasilkan digunakan dalam bahan bakar motor. Alternatifnya, benzene murni dapat dipulihkan dari pyrolysis gasoline melalui proses ekstraksi pelarut dan distilasi selanjutnya.
Dua molekul toluene kemudian diubah menjadi satu molekul benzena dan satu molekul campuran isomer xilena dalam urutan yang disebut transalkilasi atau disproporsionasi. Kelayakan ekonomi dari proses tersebut sangatlah bergantung pada harga relatif dari benzene, toluena, dan xilena. Operasi unit transalkilasi praktis hanya terjadi ketika ada kelebihan toluena dan permintaan kuat untuk benzene. Dalam beberapa tahun terakhir, harga xilena dan benzene secara umum lebih tinggi daripada harga toluena sehingga transalkilasi saat ini menjadi alternatif yang menarik untuk hidrodealkilasi.
Benzene telah dipulihkan dari tar batubara. Fraksi paling rendah didestilasi dengan soda kaustik untuk menghilangkan asam tar. Minyak yang dicuci dengan basa kemudian didestilasi dan lebih lanjut dimurnikan dengan hidrodealkilasi.
Adapun terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan mengenai petroleum benzene, di antaranya yaitu seperti:
Petroleum benzene digunakan sebagai bahan kimia penting dalam industri, tetapi dapat menjadi racun bagi kesehatan manusia jika terpapar dalam jumlah yang signifikan. Penyakit akibat kerja akut dan kronis telah terkait dengan paparan benzena, termasuk leukimia, limfoma, dan gangguan darah lainnya. Oleh karena itu, berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi paparan benzena dalam industri dan lingkungan. Hal ini termasuk pembatasan penggunaan benzena dalam produk komersial dan kendaraan, serta pengembangan teknologi pengolahan limbah dan pemurnian bahan bakar yang lebih efektif.
Paparan inhalasi atau pernapasan akut (pendek) manusia terhadap benzene dapat menyebabkan mengantuk, pusing, sakit kepala, serta iritasi mata, kulit, dan saluran pernapasan, dan pada level tinggi, kehilangan kesadaran.
Paparan inhalasi atau pernapasan kronis (jangka panjang) telah menyebabkan berbagai gangguan pada darah, termasuk penurunan jumlah sel darah merah dan anemia aplastik, di lingkungan kerja. Efek reproduksi dilaporkan terjadi pada wanita yang terpapar inhalasi pada level tinggi, dan efek buruk pada janin yang sedang berkembang telah diamati dalam tes hewan. Insiden leukemia (kanker jaringan yang membentuk sel darah putih) yang lebih tinggi telah diamati pada manusia yang terpapar secara kerja pada benzene. EPA mengklasifikasikan benzene sebagai karsinogen manusia yang diketahui untuk semua rute paparan.
Benzene memiliki tingkat bahaya kebakaran yang sangat berbahaya, terlebih ketika terkena panas atau api. Selain itu, benzene akan terbakar ketika bersentuhan dengan beberapa zat kimia tertentu, seperti natrium peroksida dan air, dioxygenyl tetrafluoroborat, iodine heptafluorida, dan dioxygen difluorida. Sangat penting untuk menangani benzene dengan sangat hati-hati dan mengikuti semua pedoman keselamatan ketika bekerja dengan bahan kimia ini.
Batas konsentrasi minimum dari sebuah petroleum benzene yang diperlukan agar dapat menjadikan terbakar, yaitu 1,2% per volume. Sedangkan batas konsentrasi maksimum dari sebuah petroleum benzene agar dapat terbakar, yaitu 7,8% per volume. Kedua nilai ini merupakan informasi penting dalam menghindari risiko kebakaran atau ledakan akibat penggunaan petroleum benzene.
Pada Class IB Flammable Liquid, petroleum benzene mudah terbakar yang memiliki titik nyala di bawah 73°F (22.8°C) dan titik didih pada atau di atas 100°F (37.8°C). Hal tersebut memiliki arti, petroleum benzene dapat dengan mudah terbakar pada suhu yang relatif rendah dan memiliki uap yang dapat dengan mudah terbakar. Ini adalah klasifikasi bahaya yang penting untuk mempertimbangkan ketika menangani bahan kimia jenis ini.
Uap dari petroleum benzene lebih berat dari udara dan dapat menyebar di sepanjang permukaan tanah; kemungkinan terjadinya pengapian dari jauh. Akibat aliran, pengadukan, dan sejenisnya, muatan elektrostatik dapat terbentuk. Dalam konteks ini, diingatkan untuk selalu menghindari percikan api atau sumber api terbuka ketika bekerja dengan petroleum benzene. Selain itu, perlu dilakukan tindakan pencegahan seperti pengurangan gesekan atau pengadukan yang dapat membangkitkan muatan listrik statis.
Uap benzene lebih berat dari udara. Mereka akan menyebar di sepanjang tanah dan mengumpul dan tetap berada di area yang kurang terventilasi, rendah, atau terbatas (misalnya, saluran pembuangan, ruang bawah tanah, dan tangki). Konsentrasi berbahaya dapat berkembang dengan cepat di area tertutup, kurang terventilasi, atau rendah.
Pekerjaan harus memastikan bahwa tidak ada pekerja yang terpapar konsentrasi udara benzene melebihi satu bagian dari benzene per juta bagian udara (1 ppm) selama 8 jam batas waktu rata-rata.
Pekerjaan harus memastikan bahwa tidak ada pekerja yang terpapar konsentrasi udara benzene melebihi 5 ppm selama periode 15 menit.
Pada dasarnya, masih banyak lagi catatan penting yang perlu diperhatikan mengenai petroleum benzene ini. Hal tersebut disebabkan karena sifatnya yang memiliki efek yang bisa membahayakan manusia.
Oleh karena itu, tidak semua orang bisa memproduksi, dan menggunakan petroleum benzene dengan sembarangan, diperlukan berbagai pihak yang ahli atau terbiasa menangani petroleum benzene, seperti PT. Pertamina (Persero) melalui Kilang Paraxylene Pertamina Cilacap, dengan kapasitas dari produksi hingga 110.000 ton per tahun.
Salah satu fungsi benzena adalah untuk mencampurnya menjadi nilon. Nilon merupakan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan kebutuhan sehari-hari seperti cat, pakaian, rangka komputer dan perlengkapan kebersihan. Selain itu juga digunakan dalam pembuatan plastik, serat sintetis, benang nilon, pembuatan ban dan bahan baku pembuatan sabun.
Produk benzene Pertamina dijual ke perusahaan aplikasi resin dan polystyrene, serta perusahaan yang membutuhkannya sebagai bahan baku pembuatan deterjen. Di mana hingga saat ini Pertamina terus mengoptimalkan kilang petrokimia, termasuk kilang Cilacap yang juga memproduksi benzena dalam proyek pengembangan atau Refinery Development Master Plant (RDMP).
Petrokimia Pertamina terus berupaya menghasilkan produk berkualitas untuk mendukung berbagai industri tidak hanya di dalam negeri tetapi juga di luar negeri, dan petrokimia dianggap sebagai bisnis inti Pertamina di masa depan karena kebutuhan industri petrokimia terus berkembang.
Ikuti Sosial Media Kami One Solution Pertamina
Linkedin : Pertamina 1 Solution
Instagram : Pertamina1solution
Facebook : Pertamina1solution