Crude Berubah
(Crude tertentu berkurang, Habis / Harus Ganti Crude untuk CDU)
Keterbatasan Sarana
(Sarana TK Kilang Jumlah Terbatas)
Terkait kandungan hidrokarbonnya, minyak mentah mengandung molekul parafinik, naftenik, dan aromatik yang menentukan karakteristik kimia dan fisik minyak mentah tersebut.
Minyak mentah dapat diklasifikasikan berdasarkan karakteristik fisik dan kimia hidrokarbon yang ditemukan dalam reservoir geologis; salah satu klasifikasi yang paling umum digunakan adalah *API grade* (derajat API), yang didasarkan pada berat jenis (*specific gravity*) minyak mentah sebagaimana dijelaskan dalam Persamaan 1.1.
Di mana ρ = berat jenis minyak mentah
Tabel 1.1 menyajikan contoh klasifikasi minyak mentah berdasarkan API. Perlu dicatat bahwa derajat API merupakan parameter klasifikasi dasar minyak mentah.
Karakteristik minyak yang sangat relevan bagi peralatan kilang adalah keasaman naftenat.
Keasaman naftenat ditentukan berdasarkan jumlah KOH yang diperlukan untuk menetralkan 1 gram minyak mentah. Biasanya, komposisi campuran minyak mentah yang diumpankan ke kilang diatur agar tidak melebihi batas 0,5 mg KOH/g. Di atas ambang batas ini, bagian bawah unit distilasi dapat mengalami korosi parah, yang mengakibatkan masa operasi menjadi lebih singkat dan biaya operasional meningkat, di samping menimbulkan masalah terkait integritas dan keselamatan. Keasaman naftenat berkaitan langsung dengan konsentrasi senyawa beroksigen dalam minyak mentah—yang cenderung terkonsentrasi pada
fraksi-fraksi lebih berat—sehingga menyebabkan ketidakstabilan dan aroma tertentu pada aliran produk antara.
Karakteristik lain yang relevan dari minyak mentah adalah kandungan garam (NaCl). Kehadiran garam dalam minyak menyebabkan masalah korosi yang serius, terutama pada unit distilasi atmosfer.
Kandungan garam setelah penghilangan garam pada unit distilasi atmosfer dikendalikan agar berada di bawah 3 ppm.
Kandungan sulfur juga merupakan salah satu variabel yang digunakan dalam karakterisasi minyak mentah mengingat dampaknya terhadap emisi gas berbahaya ketika menggunakan turunannya sebagai bahan bakar.
Selain itu, senyawa sulfur meningkatkan polaritas minyak mentah, yang menyebabkan stabilisasi emulsi dan kesulitan yang lebih besar dalam proses penghilangan garam. Biasanya, minyak diklasifikasikan sebagai tinggi sulfur ketika memiliki kadar di atas 0,5% berat dan rendah sulfur di bawah angka tersebut. Minyak dengan kandungan sulfur tinggi membutuhkan kapasitas hidrogenasi yang lebih besar untuk memenuhi persyaratan lingkungan saat ini untuk komersialisasi produk minyak.
Kehadiran kontaminan seperti sulfur, nitrogen, dan oksigen adalah parameter relevan lainnya untuk mengklasifikasikan minyak mentah dan memiliki dampak besar pada penentuan proses yang dibutuhkan untuk menghasilkan turunan minyak mentah yang diperlukan. Biasanya, minyak mentah yang lebih ringan memiliki hasil aliran nilai tambah yang lebih tinggi seperti nafta dan diesel, serta kandungan kontaminan yang lebih rendah, yang menyebabkan minyak mentah ini mencapai harga yang lebih tinggi di pasar internasional. Saat ini, minyak mentah dengan kandungan sulfur rendah cenderung lebih dihargai di pasar, terutama karena peraturan IMO 2020 (aturan Organisasi Maritim Internasional tentang pembatasan emisi sulfur).
Peraturan ini menetapkan bahwa setelah tahun 2020, kandungan sulfur maksimum dalam bahan bakar minyak transportasi maritim (bunker) adalah 0,5% (m.m) dibandingkan dengan sebelumnya 3,5% (m.m). Tujuan utamanya Adalah untuk mengurangi emisi SOx dari armada maritim, sehingga secara signifikan mengurangi dampak lingkungan dari bisnis ini.
Bahan bakar minyak maritim, yang dikenal sebagai bunker, adalah bahan bakar minyak dengan viskositas relatif rendah yang digunakan dalam mesin siklus diesel untuk pergerakan kapal. Sebelum tahun 2020, bahan bakar bunker diproduksi melalui
pencampuran aliran residu seperti residu vakum dan minyak yang telah dihilangkan aspalnya dengan pengencer seperti minyak gas berat dan minyak siklus ringan (LCO). Karena peraturan baru, sebagian besar kilang tidak akan mampu memproduksi bahan bakar bunker rendah sulfur melalui pencampuran sederhana.
Karena diproduksi dari aliran residu dengan berat molekul tinggi, ada kecenderungan akumulasi kontaminan (sulfur, nitrogen, dan logam) dalam bahan bakar bunker.
Fakta ini membuat sulit untuk memenuhi peraturan baru tanpa langkah pengolahan tambahan, yang seharusnya menyebabkan peningkatan biaya produksi turunan ini dan kebutuhan akan modifikasi dalam skema penyulingan beberapa kilang.
Alternatif pertama untuk memenuhi IMO 2020 adalah pengendalian kandungan sulfur dalam minyak mentah yang akan diproses di kilang. Namun, solusi ini membatasi fleksibilitas operasional kilang dan membatasi pemasok minyak mentah, yang dapat menjadi ancaman dalam skenario dengan ketidakstabilan geopolitik dan volatilitas harga minyak mentah.
Menurut penelitian Fitzgibbon dkk. (2017), hanya sebagian kecil minyak mentah yang mampu menghasilkan residu atmosfer yang memenuhi persyaratan baru untuk kandungan sulfur bahan bakar kapal.
Karena keterbatasan pasokan minyak mentah rendah sulfur, penggunaan teknologi peningkatan residu yang bertujuan untuk mengurangi kontaminan yang terkandung dalam aliran yang diterapkan dalam produksi bahan bakar kapal merupakan strategi yang efektif.
Terlepas dari tantangan yang ditimbulkan oleh IMO 2020, beberapa kilang dan produsen minyak mentah terpapar secara positif terhadap peraturan baru ini, seperti minyak mentah Brasil dari cadangan pra-garam, cadangan Ural Rusia, dan cadangan Laut Utara Britania Raya.
Cadangan pra-garam Crude memiliki minyak mentah rendah sulfur, dengan kandungan sulfur bervariasi dari 0,3% hingga 0,67% (berdasarkan massa). Karakteristik minyak mentah Brasil ini merupakan keunggulan kompetitif yang besar tidak hanya bagi sektor hilir, tetapi juga penting untuk mempertimbangkan valuasi minyak mentah ini di pasar dengan mempertimbangkan pembatasan yang diberlakukan oleh IMO 2020. Saat ini, cadangan pra-garam merupakan sumber minyak mentah utama bagi kilang-kilang Brasil, dan sektor hilir Brasil dapat memproduksi bahan bakar kapal yang sesuai dengan IMO 2020 sejak tahun 2019.
Kandungan nitrogen juga merupakan karakteristik minyak mentah yang relevan untuk dipertimbangkan saat memilih bahan baku untuk diproses di kilang. Senyawa nitrogen cenderung menstabilkan emulsi, yang menyebabkan kesulitan yang lebih besar dalam menghilangkan garam dari minyak. Selain itu, senyawa nitrogen bertanggung jawab atas ketidakstabilan kimia pada turunan, yang menyebabkan pembentukan polimer dan perubahan warna, terutama pada minyak tanah penerbangan. Senyawa nitrogen berlebih juga dapat menyebabkan deaktivasi fungsi asam katalis dalam proses konversi mendalam, seperti FCC.
Kandungan logam dalam minyak mentah merupakan variabel yang relevan karena, seperti kontaminan lainnya, cenderung terkonsentrasi dalam fraksi minyak yang lebih berat. Fraksi-fraksi ini cenderung diproses dalam unit konversi mendalam, seperti hidrokraking dan perengkahan katalitik, dan cenderung menyumbat pori-pori katalis, menyebabkan deaktivasi cepat katalis tersebut, secara signifikan meningkatkan biaya operasional, dan memerlukan pemasangan lapisan pelindung untuk melindungi katalis aktif.
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, minyak mentah yang dianggap ringan cenderung lebih dihargai di pasar, terutama dalam skenario pasar saat ini di mana terdapat kecenderungan untuk meningkatkan permintaan perantara petrokimia yang merugikan bahan bakar transportasi.
Karakterisasi minyak mentah yang memadai memungkinkan penetapan tantangan utama untuk pengolahannya dan campuran minyak mentah yang diperlukan untuk mencapai komposisi yang memadai untuk setiap peralatan penyulingan, baik dari segi profitabilitas maupun tingkat kontaminan maksimum yang diizinkan untuk pengolahan yang andal, dan yang memastikan integritas aset operasional.
1.2 PROSES PENGOLAHAN UTAMA MINYAK MENTAH
Keandalan unit pengolahan sangat penting agar kilang dapat mencapai keandalan yang diinginkan dan menjaga daya saing serta pasokan pasar konsumen.
Kontinuitas operasional kilang bergantung pada beberapa faktor dan sistem manajemen yang kuat. Namun, kualitas bahan baku (minyak mentah) adalah salah satu faktor utama dalam memastikan keandalan dan integritas proses penyulingan. Biasanya, minyak mentah yang akan diolah di kilang harus memenuhi beberapa persyaratan kualitas yang bertujuan untuk menjaga unit pengolahan pemisahan dan konversi, terutama unit distilasi atmosfer. Kandungan air dan sedimen maksimum dalam minyak mentah dikendalikan agar lebih rendah dari 1% volume. Parameter relevan lainnya adalah kandungan garam terlarut dan angka asam total (TAN), yang didefinisikan sebagai jumlah KOH (kalium hidroksida) yang dibutuhkan untuk menetralkan 1 gram minyak mentah.
Untuk mencapai persyaratan ini, minyak mentah menjalani serangkaian pengolahan. “Perlakuan primer” ini bertujuan untuk memastikan siklus hidup aset hilir dan tengah.
Proses ini umumnya berfokus pada pemisahan fase air, gas, dan minyak mentah.
Destilasi Crude
Turunan Produk MINYAK MENTAH
Pengolahan minyak mentah menghasilkan serangkaian turunan dengan permintaan dan nilai tambah yang berbeda.
Gambar 1.4 menyajikan diagram alir proses yang disederhanakan untuk unit distilasi minyak mentah atmosferik dan turunan utama yang dihasilkan di unit ini.
Aliran yang dianggap sebagai gas bahan bakar biasanya terdiri dari hidrokarbon dalam kisaran C1 hingga C2 dan digunakan sebagai bahan bakar di pemanas dan boiler di kilang minyak sendiri.
Parameter kualitas utama yang dikontrol dalam gas bahan bakar adalah kelembaban dan kandungan hidrogen sulfida (H2S). Persyaratan ini biasanya dikontrol di unit dehidrasi menggunakan propilen glikol dan unit pengolahan amina, masing-masing.
Konsentrasi H2S dikontrol agar berada di bawah 1% dalam volume dan kandungan kelembaban.
LPG biasanya terdiri dari hidrokarbon parafinik dan olefinik dalam kisaran C3 hingga C4 dan digunakan sebagai bahan bakar domestik dan transportasi dalam kasus-kasus tertentu. LPG dapat mengandung sejumlah kecil hidrokarbon ringan dan berat (C2 dan C5). Namun, konsentrasi senyawa ini perlu diminimalkan, dengan tujuan agar tidak kehilangan persyaratan kualitas. Konsentrasi hidrokarbon ringan dikendalikan melalui tekanan uap Reid (RVP), yang ditentukan dengan pemanasan LPG pada suhu 37,8°C. Kandungan ringan dikendalikan untuk alasan keamanan, dengan tujuan menjaga volatilitas LPG di bawah nilai aman untuk memungkinkan penyimpanan dan penanganan. RVP LPG komersial dikendalikan agar berada di bawah 1430 kPa. Karena LPG biasanya dibakar dalam lingkungan tertutup, pengendalian residu pembakaran adalah salah satu persyaratan kualitas terpenting dari turunan ini. Kandungan berat dikendalikan melalui uji pelapukan yang mengevaluasi kesulitan penguapan LPG. Dengan mengukur secara tidak langsung, kandungan C5+ dalam campuran biasanya ditentukan oleh suhu didih 95% volume campuran di bawah tekanan atmosfer dan biasanya dikendalikan agar berada di bawah 2°C.
Aliran nafta biasanya dialirkan ke kolam bensin kilang sesuai dengan konfigurasi penyulingan dan permintaan pasar tempat kilang tersebut berada.
Aliran yang membentuk kolam bensin juga bergantung pada skema penyulingan.
Namun, umumnya komposisi kolam bensin terdiri dari nafta hasil penyulingan langsung, nafta hasil cracking dari unit FCC, nafta hasil reforming dari unit reforming katalitik, nafta terisomerisasi dari unit isomerisasi, dan nafta teralkilasi yang dihasilkan di unit alkilasi katalitik.
Bensin terdiri dari campuran aliran-aliran ini yang mengandung hidrokarbon dengan kisaran titik didih 30–215°C (C4 hingga C10). Di antara persyaratan kualitas utama bensin adalah kapasitas anti-ketukan, volatilitas, korosivitas, emisi polutan, dan kecenderungan pembentukan residu pembakaran di mesin. Kapasitas anti-ketukan bensin diukur melalui angka oktan yang ditentukan dengan menggunakan isooktana (2,2,4-trimetil pentana) sebagai standar dengan angka oktan 100 dan n-heptana dengan angka oktan 0. Angka oktan mewakili persentase volume isooktana dalam campuran dengan n-heptana, yang terbakar dengan kualitas anti-ketukan yang sama dengan bensin yang dianalisis (diukur melalui intensitas suara), pengujian untuk menentukan angka oktan dapat berupa uji MON (motor octane number) dan uji RON (research octane number). Bensin otomotif umum memiliki angka oktan mendekati 85. Aliran nafta yang menambahkan kapasitas anti-ketukan lebih tinggi pada bensin adalah nafta hasil cracking dari unit FCC karena kandungan olefin yang tinggi, nafta hasil reforming karena konsentrasi aromatik yang tinggi, dan nafta dari alkilasi katalitik karena karakteristik bercabang dari jenis parafin yang dihasilkan. Namun, kandungan aromatik dan olefin biasanya dikontrol dalam bensin akhir karena toksisitas dan volatilitas tinggi dari senyawa-senyawa ini.
Volatilitas bensin berkaitan dengan kandungan zat ringan dalam campuran yang secara langsung bertanggung jawab atas kemudahan penyalaan dingin mesin pembakaran internal.
Tekanan uap Reid (PVR) bensin secara tidak langsung mengukur jumlah zat ringan yang ada dalam campuran, dan untuk LPG, PVR bensin ditentukan pada 37,8°C (100°F) pada 1 atm dan biasanya dikontrol agar berada di bawah 55 kPa.
Korosivitas dan emisi bensin dikontrol melalui kandungan sulfur dalam produk akhir. Saat ini, kandungan sulfur dalam bensin dikontrol agar berada di bawah 50 ppm. Karena alasan ini, praktis tidak mungkin untuk memenuhi spesifikasi ini tanpa unit hidrogenasi. Unit hidrogenasi selektif terutama diterapkan untuk mengolah nafta hasil cracking dengan tujuan mengurangi kandungan sulfur dengan kehilangan kapasitas anti-ketukan minimum (karena saturasi olefin). Ketahanan terhadap pembentukan endapan secara langsung berkaitan dengan kandungan olefin dalam campuran. Senyawa-senyawa ini secara kimiawi tidak stabil dan mengalami polimerisasi, membentuk polimer yang menghasilkan endapan dan pembakaran yang tidak efisien. Penggunaan aditif antioksidan dan deterjen dalam bensin akhir dapat meminimalkan efek ini.
Kasus khusus bensin komersial adalah bensin penerbangan yang digunakan pada pesawat terbang yang dilengkapi dengan mesin siklus Otto. Dalam hal ini, hidrokarbon yang membentuk bensin memiliki rentang titik didih yang lebih ketat (30–170°C) yang mengandung parafin bercabang yang diproduksi oleh unit pemrosesan alkilasi katalitik.
Tergantung pada pasar yang akan dipasok dan tingkat interaksi operasi petrokimia dan penyulingan, nafta straight-run ringan dapat dikomersialkan sebagai nafta petrokimia. Dalam hal ini, perlu untuk menjamin kandungan parafin lebih tinggi dari 65%. Alternatif ini cenderung lebih banyak diterapkan seiring dengan kecenderungan penurunan permintaan bahan bakar transportasi. Lebih lanjut, di pasar dengan permintaan tinggi akan distilat menengah, nafta straight-run berat dapat diarahkan untuk membentuk campuran bahan bakar diesel atau jet.
Pada gilirannya, bahan bakar jet adalah campuran hidrokarbon antara C5 dan C15 dengan kisaran titik didih 150–300°C; bahan bakar ini digunakan untuk turbin jet, biasanya digunakan dalam penerbangan.
Karena beratnya kondisi penggunaan, bahan bakar jet memiliki persyaratan kualitas yang cukup ketat. Pembakaran harus sebersih mungkin untuk menghindari pengendapan. Oleh karena itu, kandungan poliaromatik dikontrol. Hal ini dicapai melalui uji titik asap.
Karakteristik aliran pada suhu rendah sangat penting untuk bahan bakar jet karena kondisi operasional yang dapat mencapai suhu −50°C. Titik beku maksimum untuk bahan bakar jet komersial adalah −47°C. Karena alasan ini, sangat penting untuk memastikan titik potong yang memadai pada tahap distilasi untuk menghindari tarikan parafin berat ke kerosin perantara. Stabilitas termal diukur melalui JFTOT (uji oksidasi termal bahan bakar jet), yang mensimulasikan kondisi operasional yang dialami bahan bakar.
Korosivitas dan stabilitas kimia yang berkaitan dengan material yang digunakan pada konstruksi turbin dikendalikan melalui kandungan sulfur total, sulfur merkaptan, dan H2S. Biasanya, bahan bakar jet menjalani tahap perlakuan kaustik untuk mengendalikan senyawa-senyawa ini. Di unit penyulingan modern, tahap ini dilakukan di unit hidrogenasi. Titik nyala (minimum 40°C) dan konduktivitas listrik adalah persyaratan lain yang secara langsung berkaitan dengan keamanan dalam penanganan turunan.
Diesel adalah turunan minyak mentah yang permintaannya paling meningkat dalam beberapa dekade terakhir. Turunan ini terutama digunakan sebagai bahan bakar transportasi oleh kendaraan yang dilengkapi dengan mesin siklus diesel dan terdiri dari hidrokarbon antara C10 dan C25 dengan kisaran titik didih 150–380°C. Kualitas pembakaran diesel diukur melalui angka setana yang sesuai dengan persentase volume setana (n-heksadekana) dalam campuran dengan heptametilnonana, yang terbakar dengan kualitas pembakaran yang sama dengan diesel yang dianalisis. Hidrokarbon parafinik linier adalah senyawa yang paling berkontribusi pada kualitas pembakaran diesel, meningkatkan angka setana sementara keberadaan aromatik mengurangi parameter ini dan merusak kualitas pembakaran. Saat ini, angka setana minimum diesel komersial adalah 48. Di beberapa negara, seperti Brasil, penambahan biodiesel dalam produk akhir bersifat wajib, dengan konsentrasi minimum 10% dalam volume.
Volatilitas diesel dikendalikan, bertujuan untuk memastikan kinerja start dingin dan keamanan selama penanganan. Titik nyala minimum 38°C dan suhu kurva distilasi yang sesuai dengan 50%, 85%, dan 95% volume yang dipulihkan dikendalikan dalam batas yang ditentukan untuk memastikan penguapan total dalam kondisi kerja. Parameter ini membatasi jumlah nafta yang ditambahkan ke dalam campuran diesel.
Parameter penting lainnya yang dikendalikan dalam diesel adalah titik penyumbatan yang bertujuan untuk mengendalikan kandungan parafin linier yang cenderung mengkristal pada suhu rendah dan membahayakan pasokan bahan bakar ke mesin. Titik penyumbatan ditentukan sesuai dengan kondisi cuaca di wilayah aplikasi. Di Brasil, titik penyumbatan dikendalikan dalam kisaran 0–10°C.
Pengendalian emisi diesel dilakukan dengan mengatur kepadatan bahan bakar untuk mengendalikan kandungan senyawa berat, terutama poliaromatik. Saat ini, kepadatan diesel komersial dikendalikan dalam kisaran 830–865 kg/m3 hingga diesel ultra-rendah sulfur (ULSD). Parameter ini dikendalikan agar berada di bawah 850 kg/m3.
Dalam beberapa dekade terakhir, telah ada upaya besar untuk mengurangi kerusakan lingkungan yang dihasilkan oleh pembakaran diesel. Saat ini, peraturan lingkungan mensyaratkan komersialisasi diesel rendah sulfur dengan kandungan sulfur maksimum 10 ppm. Namun, di beberapa pasar, terutama di negara berkembang, masih ada diesel yang dikomersialkan dengan kandungan sulfur yang lebih tinggi (500 ppm), tetapi ini akan segera berubah. Persyaratan ini menyebabkan
kebutuhan bagi kilang untuk memperluas kapasitas hidrogenasi mereka.
Viskositas juga merupakan parameter yang dikontrol dalam diesel, bertujuan untuk memastikan nebulisasi yang memadai di ruang pembakaran. Viskositas tinggi dapat berbahaya karena dispersi bahan bakar yang buruk, sedangkan viskositas rendah menyebabkan dispersi yang berlebihan. Biasanya, viskositas diesel dikontrol dalam kisaran 2–5 mm2/s. Lubrisitas diesel diukur untuk mengontrol keausan akibat gesekan komponen yang bersentuhan dengan diesel dan ditentukan melalui pengujian khusus. Lubrisitas dan konduktivitas listrik berhubungan langsung dengan konsentrasi senyawa polar yang berkurang setelah tahap hidrogenasi. Untuk ULSD, aditif biasanya digunakan untuk mengoreksi parameter ini.
Pengendalian kadar air dan senyawa sulfur, nitrogen, dan aromatik bertujuan untuk menghindari perkembangbiakan mikroorganisme yang menyebabkan penyumbatan filter dan menambah korosivitas pada turunan, serta meningkatkan stabilitas oksidasi dan pembentukan endapan.
Pengelolaan persyaratan kualitas turunan minyak mentah yang memadai sangat penting untuk mencapai tujuan yang diinginkan yaitu kinerja, keselamatan, dan dampak lingkungan.
Memastikan efisiensi dan keandalan proses yang bertanggung jawab untuk mengendalikan parameter-parameter ini merupakan faktor kunci dalam mencapai daya saing dan keberlanjutan di industri penyulingan.
Formulasi bahan bakar minyak dilakukan dengan menambahkan pengencer ke residu vakum, bertujuan untuk mencapai viskositas tertentu sesuai dengan aplikasinya. Umumnya, pengencer yang digunakan adalah aliran gas oil dari distilasi vakum atau aliran dari unit konversi dalam seperti FCC (minyak siklus ringan) atau delayed coking (minyak gas ringan dan berat).
Dalam beberapa kasus, diesel digunakan sebagai pengencer. Parameter kualitas utama yang dikendalikan dalam produksi bahan bakar minyak adalah kandungan sulfur, viskositas, kandungan sedimen dan air, konsentrasi vanadium, titik nyala, dan titik tuang.
Bahan bakar minyak dianggap sebagai bahan bakar rendah sulfur ketika konsentrasi maksimum kontaminan ini adalah 1% massa dan bahan bakar tinggi sulfur ketika konsentrasi sulfur maksimum adalah 2,5%. Pengendalian kandungan sulfur bertujuan untuk membatasi emisi gas berbahaya selama pembakaran turunan. Pengendalian viskositas pada bahan bakar minyak bertujuan untuk meminimalkan biaya transfer dan memastikan aliran serta penguapan yang memadai di dalam
pembakar. Viskositas kinematik bahan bakar minyak industri (diukur pada 60°C) dikendalikan dalam kisaran 600–950 mm2/s.
Batasan kandungan air dan sedimen bertujuan untuk meminimalkan pengotoran, pengendapan, dan korosi pada peralatan proses serta kerusakan pada pembakar. Lebih lanjut, kehadiran air mengurangi nilai kalor karena sebagian energi yang dilepaskan digunakan untuk menguapkan air dan dapat memicu ketidakstabilan nyala api. Pengendalian kandungan vanadium maksimum bertujuan untuk meminimalkan efek serangan kimia logam ini pada refraktori boiler dan pemanas berbahan bakar, serta kerusakan metalurgi.
Kandungan vanadium maksimum dalam bahan bakar minyak adalah 200 ppm. Sementara itu, titik nyala diterapkan untuk mengendalikan emisi yang mudah menguap dan menambah keamanan selama penanganan turunan, sedangkan titik tuang bertujuan untuk memastikan aliran pada suhu rendah. Spesifikasi titik tuang bergantung pada kondisi cuaca di wilayah aplikasi.
Dalam beberapa kasus, perlu mencampur berbagai jenis bahan bakar minyak untuk memenuhi persyaratan kualitas. Dalam kasus ini, penting untuk mempertimbangkan kompatibilitas antara bahan bakar minyak tersebut. Minyak dari minyak mentah yang sangat parafinik menunjukkan ketidakcocokan kimia dengan Minyak yang dihasilkan dari minyak mentah dengan kandungan aspalten tinggi, setelah adanya parafin, akan mengendapkan aspalten karena pelarutan resin yang menstabilkan aspalten dalam larutan.
Aspal dianggap sebagai fraksi residu minyak mentah, biasanya terdiri dari molekul yang sebagian besar aromatik. Aspal diproduksi dari residu vakum yang diperoleh di bagian bawah menara vakum, seperti yang telah disebutkan sebelumnya, atau dari pengenceran residu aspal yang diperoleh dari proses deasphalting pelarut.
Aplikasi utama aspal adalah komposisi perkerasan jalan. Di antara persyaratan kualitas aspal adalah konsistensi, kekerasan, daktilitas, termoplastisitas, viskoelastisitas, kerentanan termal, dan daya tahan.
Penentuan konsistensi dan kekerasan aspal bertujuan untuk menentukan kapasitas penanganan turunan tersebut. Variabel ini dievaluasi dengan uji penetrasi, yang dilakukan menggunakan jarum standar di bawah kondisi pembebanan, suhu, dan waktu tertentu. Duktilitas mengukur kemampuan aspal untuk memanjang sebelum putus. Persyaratan ini terkait langsung dengan kekuatan material ketika diaplikasikan pada komposisi perkerasan jalan.
Termoplastisitas dan viskoelastisitas dikontrol, bertujuan untuk kemungkinan aplikasi aspal panas dan pemulihan sifat material setelah pendinginan. Kerentanan termal memberi aspal kemampuan untuk menahan variasi suhu tanpa kehilangan sifat seperti konsistensi dan duktilitas. Selanjutnya, uji daya tahan dilakukan di bawah atmosfer agresif paparan udara dan panas, dan sifat-sifat lainnya kemudian dievaluasi kembali.
Titik nyala aspal dikontrol agar berada di bawah 235°C untuk memungkinkan penanganan turunan yang aman.
Bahan bakar minyak laut, yang disebut bunker, diproduksi dari residu dasar distilasi vakum. Turunan ini digunakan sebagai bahan bakar untuk kapal besar yang beroperasi dengan mesin siklus diesel. Dengan demikian, meskipun juga diproduksi dari residu vakum, minyak bunker memiliki persyaratan kualitas yang berbeda dan lebih ketat daripada bahan bakar minyak industri.
Karena penggunaan bahan bakar ini pada mesin diesel, perlu untuk mengontrol kualitas pembakaran bahan bakar tersebut.
Persyaratan ini dievaluasi secara tidak langsung melalui CCAI (indeks aromatisitas karbon terhitung), yang dievaluasi dari parameter densitas dan viskositas yang dikontrol.
Viskositas merupakan variabel yang sangat penting untuk bahan bakar karena secara langsung berkaitan dengan kemudahan nebulisasi turunan di ruang pembakaran.
Minyak dengan viskositas tinggi membutuhkan laju pemanasan yang lebih tinggi sebelum pembakaran. Viskositas bahan bakar umumnya dikontrol antara 2 dan 11 mm2/s (diukur pada 40°C). Fitur penting lainnya adalah titik tuang bahan bakar. Variabel ini bergantung pada kondisi iklim di wilayah aplikasi karena berkaitan dengan kemampuan mengalir pada suhu rendah, dan titik tuang bahan bakar biasanya dikontrol antara -6°C dan 6°C.
Kepadatan bahan bakar komersial dikendalikan antara 877 dan 897 kg/m3, sementara titik nyala minimum adalah 60°C untuk membatasi emisi yang tidak terkendali dan memberikan keamanan pada penanganan produk. Kandungan air dan sedimen maksimum untuk komersialisasi bahan bakar adalah 0,4% berdasarkan volume untuk menghindari korosi dan pengendapan limbah pada peralatan dan tangki penyimpanan.
