Spesifikasi Minyak Diesel Atau Minyak Solar

DIESEL FUEL Terbagi Atas :

1.    Automotive  Diesel  Oil (ADO)

2.    Induestrial  Diesel  Oil (IDO)

3.   Automotive Diesel  Oil (ADO)

Nama Lain :

•         High Speed   Diesel  (HSD)

•         Gasoil

•         Minyak Solar

Motor Diesel

Menurut kecepatan putarannya, dikelompokkan menjadi 3 jenis :

•         Motor diesel putaran tinggi    :  > 1000 rpm

•         Motor diesel putaran sedang :   300 – 1000 rpm 

•         Motor diesel putaran rendah  :  <  300  rpm

BBM untuk Motor diesel putaran tinggi :

Disebut juga High Speed Diesel ( HSD ) atau Automatic Diesel Oil ( ADO ) atau yang sering dikenal dengan nama SOLAR. Solar merupakan fraksi gasoil (C14 -C20 ) dihasilkan dari proses pengolahan minyak (distilasi atmosfir, Hydrocracker) mempunyai trayek titik didih 200 – 375 °C

Mutu bahan bakar solar ditentukan oleh beberapa macam sifat, yaitu :

•         Sifat umum

•         Sifat penguapan

•         Sifat pembakaran

•         Sifat mudah alir

•         Sifat kebersihan

•         Sifat pengkaratan

Minyak Solar Via : http://energitoday.com/

Sifat umum

Sifat umum ditentukan dengan pemeriksaan :

•         Specific gravity, ASTM D 1298

•         API Gravity

Kegunaan specific gravity untuk dapat menghitung massa minyak bila volumenya telah diketahui maupun untuk mengetahui ada tidaknya kontaminasi sehingga mengubah besarnya specific gravity

API Gravity diperoleh setelah specific gravity diketahui, persamaannya adalah sebagai berikut :

                                                          141,5

            API Gravity at 60 °F = ──────────     -    131,5

                                                    SG  at  60/60 ° F

                                                          

Sifat penguapan

Ditentukan melalui pemeriksaan :

•         Distilasi, ASTM D 86

•         Flash point, ASTM D 93                                        

Distilasi, ASTM D 86

Kecepatan penguapan (Volatility) merupakan sifat yang penting dari bahan bakar cair terutama dalam pembentukan campuran bahan bakar dan udara.

Apabila bahan bakar terlalu mudah menguap → campuran bahan bakar dan udara yang tidak sempurna karena alasan-alasan sebagai berikut :

•     Penguapan yang terlalu cepat dari butir-butir cairan dari bahan bakar akan menyebabkan jet dari injektor mengandung udara uap hidrokarbon yang sangat tinggi, sehingga phase cairan dari bahan bakar yang disemprotkan kedalam udara di ruang pembakaran akan sangat berkurang.

•     Penguapan yang berlebihan didalam jet akan mengambil panas untuk penguapan dari udara sekelilingnya. Sebaliknya bila campuran gemuk dengan fraksi-fraksi yang tidak mudah menguap maka campuran akan memerlukan waktu penyalaan yang terlalu lama .Batasan minimum distilat yang tertampung pada 370 ° C  adalah 95  % volume . Pada spec yang lama (1999), batasan minimum distilat yang tertampung pada 300 ° C  adalah 40 % volume.

Flash point, ASTM D 93

Suhu terendah dimana campuran uap minyak dan udara terbakar sesaat pada saat api pencoba dilewatkan diatasnya pada kondisi pengujian.

Batasan minimal titik nyala (flash point) pada solar adalah : 60 ° C.

•  Pengujian titik nyala sangat diperlukan berhubung dengan adanya pertimbangan-pertimbangan dari segi keamanan terhadap bahaya kebakaran bahan bakar tersebut disimpan, ditransport atau selama dalam tangki  bahan bakar itu sendiri

•  Titik nyala tidak berhubungan langsung dengan kinerja motor.

Sifat pembakaran
Sifat pembakaran ditunjukkan oleh pemeriksaan :

•         Angka Setana ( Cetane Number ), ASTM D 613

•         Kalkulasi  Indeks Setana, ASTM D 4737

Angka Setana ( Cetane Number )

Kemampuan bahan bakar menyala dengan sendirinya (autoignition) dalam ruang bakar dari motor diesel .Besarnya angka setana tergantung dari komposisi hidrokarbonnya .

Angka setana yang tinggi menggambarkan autoignition yang cepat dari bahan bakar motor diesel/ minyak Solar .Batasan minimal Cetane Number solar adalah 48 .

Angka setana diukur dengan menggunakan : Mesin CFR  F-5, ASTM D 613 Dengan bahan bakar Reference campuran Cetane (N.Hexadecane = C16H34), dan Heptamethyl Nonane.

Calculated Cetane Index

Merupakan parameter bila angka setana tidak diukur .Calculated Cetane Index diperoleh melalui pembacaan nomograph,  ASTM D 4737

Data yang diperlukan untuk perhitungan adalah :

-Boiling point pada distilasi ASTM D 86

-Density

Batasan minimal Cetane Index solar adalah 45

Sifat mudah mengalir

Sifat mudah mengalir ditunjukkan oleh pemeriksaan :

•         Kinematic Viscosity, ASTM D 445

•         Titik tuang ( pour point ), ASTM D 97 

Kinematic Viscosity

Waktu yang diperlukan oleh suatu cairan untuk mengalir melalui pipa kapiler karena gaya gravitasi

Viskositas sangat penting bagi bahan bakar minyak baik yang digunakan untuk bahan bakar motor diesel maupun ketel-ketel uap, karena berpengaruh terhadap sistem pemompaan dan sistem injeksi artinya bahan bakar harus mudah dipompakan dari tangki ke pompa injector .Selain itu bahan bakar harus mempunyai sifat pelumasan yang juga tergantung pada viskositas .Untuk menjamin keadaan mekanik dari pompa injektor dan nozzle dalam keadaan beroperasi atau berjalan..Batasan nilai viscositas pada bahan bakar solar  adalah 2,0  -  5,0 cst

Beberapa standard Viskositas :

•         Kinematik diukur dalam centi Stoke

•         Redwood I diukur dalam detik

•         Saybolt Universal diukur dalam detik

•     Engler diukur dalam ^oE (hasil bagi dari waktu mengalirnya minyak yang dimaksud dengan waktu mengalirnya air 200 cc, pada suhu 20^oC dengan Viscometer Engler).

Titik tuang ( pour point )

Suhu terendah dimana minyak masih bisa mengalir  apabila didinginkan pada kondisi pengujian. Penentuan titik tuang sangat diperlukan sehubungan dengan adanya perubahan suhu selama dalam penimbunan dan transportasi .Pada suhu yang dingin saringan bahan bakar dapat tersumbat oleh kristal-kristal parafin yang sangat tipis yang terpisah dari pase cairan .Pada umumnya minyak Solar mempunyai titik tuang yang lebih rendah dari suhu minimum dimana motor beroperasi .Batasan maksimum titik tuang bahan bakar solar  adalah 18 °C

Garis besar pemeriksaan :

Sejumlah contoh dimasukkan kedalam test jar, kemudian dipanaskan sampai suhu 45 °C, atau 9 °C diatas perkiraan titik tuang, contoh diamati setiap penurunan 3 °C sampai titik tuang tercapai.

Sifat kebersihan

Sifat kebersihan bahan bakar solar ditunjukkan oleh pemeriksanaan :

•         Warna, ASTM D 1500

•         Kadar air, ASTM D 95 / D 1744

•         Sediment, ASTM D 473

•         Ash content, ASTM D 482

•         Carbon Residue, ASTM D 189 / D4530

•         Particulate Contaminant, ASTM D 2276

Warna, ASTM D 1500

•         Warna dan kejernihan adalah suatu kontrol mencegah kemungkinan adanya kontaminasi oleh bahan bakar yang lebih berat, atau air dan partikel-partikel lain

•         Zat warna yang ditambahkan ke dalam minyak Solar dimaksudkan untuk meningkatkan daya tarik dalam penjualan, mengidentifikasikan berbagai jenis (grade) minyak Batasan maximum warna pada solar adalah 3.0.

Kadar air, ASTM D 95

Kadar air dalam bahan bakar solar tidak diharapkan karena akan mempengaruhi sifat pembakarannya. Batasan maximum kadar air pada solar adalah 0.05 % volume.

Ringkasan metode Kadar air, ASTM D 95

Sejumlah contoh didistilasi secara reflux bersama dengan pelarut yang tidak bercampur dengan air, dan tersuling bersama-sama dengan air yang terdapat dalam contoh. Uap yang terjadi diembunkan dan ditampung dalam penampung yang berskala. Air yang ada akan mengendap dibagian bawah penampung. Pemeriksaan dihentikan setelah volume airnya konstan.

Sediment, ASTM D 473

Sediment yang berlebihan pada solar akan mengakibatkan pembuntuan pada nosle .Batasan maximum sediment pada solar adalah 0.01 % berat.

Ringkasan metode Sediment,ASTM D 473

Sejumlah contoh diekstraksi dalam thimble dengan menggunakan toluena. Pemeriksaan dihentikan setelah berat residu dalam thimble konstan. Kandungan air dan sedimen di dalam minyak Solar dapat mengganggu operasi motor dan menimbulkan korosi .Penentuan kandungan air dan sedimen dapat digunakan untuk ketetapan perhitungan volume dalam penyaluran minyak Solar.

Ash content, ASTM D 482

Analisa untuk mengidentifikasi adanya logam pada solar . Kadar abu itu sendiri adalah sisa-sisa minyak yang ketinggalan setelah semua bagian yang dapat terbakar dalam minyak terbakar habis, bila ash ini tinggal dalam dinding-dinding dan permukaan ruang bakar mesin dapat menimbulkan kerusakan pada nozzle, disamping dapat menambah deposit dalam ruang bakar .Batasan maximum kadar abu pada solar adalah 0.01 % berat.

Ringkasan metode Ash content, ASTM D 482

Sejumlah contoh dalam mangkuk porselin dibakar sampai menyala hingga tinggal abu dan karbon. Karbon dihilangkan dengan cara diuapkan pada furnace pada suhu 775 °C, dinginkan dan timbang.

Conradson Carbon Residue ( CCR )

Ukuran kecenderungan terbentuknya deposit karbon dari bahan bakar .Deposit karbon yang terbentuk harus dihindari sekecil mungkin karena arang atau karbon tersebut akan tetap membara meskipun mesin sudah dimatikan dan juga terbentuk deposit secara terus menerus, deposit akan menjadi keras dan akan mempercepat proses pengausan .Deposit karbon juga dapat menyumbat lubang penyemprotan atau injektor-injektor dari mesin Diesel..Batasan maximum CCR pada solar adalah 0.1 % berat.

Ringkasan metode Conradson Carbon Residue, ASTM D 189

Contoh diambil dari 10 % bottom residu destilasi, timbang contoh pada mangkuk, kemudian bakar. Residu yang tertinggal pada mangkuk ditimbang dan dihitung sebagai CCR.

Sifat pengkaratan

Sifat pengkaratan ditunjukkan oleh pemeriksaan :

•         Strong Acid Number, ASTM D 974 / D 664

•         Total Acid Number, ASTM D 974 / D 664

•         Sulfur content, ASTM D 1552

•         Copper Strip Corrosion, ASTM D 130

Strong Acid Number,ASTM D 974

Analisa yang bertujuan untuk mengetahui adanya senyawa asam kuat dalam solar.

Ringkasan methode Strong Acid Number, ASTM D 974

Sejumlah contoh diekstrak dengan air panas, dan hasil ekstraksinya dititrasi dengan KOH dengan indikator MO ( Metil Orange ) .Bila larutan tidak berwarna pink atau merah, laporkan sebagai NIL.

Total Acid Number,ASTM D 974

 Analisa yang bertujuan untuk mengetahui adanya senyawa asam kuat maupun lemah dalam solar .Batasan max. Total Acid Number pada Solar adalah 0,6 mg KOH / ltr.

Ringkasan methode Total Acid Number, ASTM D 974

Sejumlah contoh ditambah solvent titrasi ( toluene + Iso Propil Alkohol + Air ), kemudian dititrasi dengan KOH Alkoholat dengan indikator p-Naphtholbenzein. Titik ekivalen ditunjukkan oleh perubahan warna dari kuning  orange menjadi hijau.

Perbedaan antara mesin yang berbahan bakar solar dengan mesin yang berbahan bakar mogas adalah sebagai berikut :                                                                                                                          

• Mesin diesel tidak menggunakan nyala api busi, mesin motor bensin menggunakan nyala api busi.

• Pada motor bensin, yang dikompresikan adalah campuran bahan bakar + udara, pada mesin diesel yang dikompresikan adalah udara tanpa bahan bakar.

Sifat utama bahan bakar Solar adalah :

•  Mudah terbakar dengan sendirinya ( Self ignition )

•  Mudah pengkabutannya ( Atomizing )

Spesifikasi Solar :

Sumber: Dasar SK Dirjen Migas No. 3675 K/24/DJM/2006,  tanggal 17 Maret 2006,Khusus solar yang mengandung Bio Diesel, Spec Biodiselnya -nya sesuai dengan ketetapan Pemerintah

Industrial  Diesel  Oil (IDO)

Nama Lain :

•         Iindustrial  Diesel  Fuel (IDF)

•         Minyak Diesel

Motor diesel putaran sedang & rendah

Disebut juga solar hitam atau Industrial Diesel Oil (IDO), yang proses pembakarannya menggunakan burner. Dipergunakan pada pembakaran pada dapur-dapur Industri, pembangkit tenaga listrik, ketel uap dan untuk bunker kapal laut.

Karakteristik Industrial Diesel Oil :

•         Sifat Umum

•         Sifat Pembakaran

•         Sifat Pengaliran

•         Sifat Korosifitas

•         Sifat Kebersihan

•         Sifat Keamanan

Sifat Umum

Sifat umum ditunjukkan oleh pemeriksaan

Spesifik Gravity, ASTM D 1298.

Semakin berat Spesifik Gravity, maka kekentalannya semakin tinggi. Spesifik Gravity dibatasi min. 0,84 dan max. 0,92

Tujuan pemeriksaan density :

•         Untuk perhitungan penjualan

•         Mengetahui secara cepat terjadinya kontaminasi

•         Perhitungan material balance dalam pengolahan

•         Menghitung nilai kalori secara kasar

Sifat Pembakaran

Untuk mengetahui jumlah panas yang dihasilkan sejumlah bahan bakar. Dari nilai kalorinya dapat diperkirakan jumlah bahan bakar yang diperlukan.Nilai kalori dipengaruhi oleh jenis senyawa hidrokarbon.

Pengujian sifat pembakaran dilakukan melalui :

Heat of Combustion ASTM D 240 yaitu menggunakan Bomb Calorimeter, atau

Calculation Heating Value ASTM D 4868, dengan basis density, kadar air, sulfur dan ash content.Ada 2 macam panas pembakaran, yaitu :

▪ Gross Heating Value

Gross panas pembakaran adalah panas yang dihasilkan pada pembakaan sejumlah tertentu bahan bakar dalam volume tetap dimana semua air dikondensasikan dalam bentuk cair.

▪ Net Heating Value

Net panas pembakaran adalah panas yang dihasilkan pada pembakaran sejumlah berat tertentu bahan bakar pada tekanan 1 atm semua air dalam bentuk uap.

Sifat Pengaliran

Untuk mengetahui sifat mengalirnya dilakukan melalui pemeriksaan :

•         Viskositas, ASTM D 445

•         Pour point, ASTM D 97

Viskositas

Viskositas sangat menentukan dalam pengkabutan. Apabila viscositas terlalu encer maka pengkabutan akan sukar terjadi .Viscositas dibatasi min 35 dan max 45 sec Redwood I.

Pour point

Pemeriksaan pour point, untuk menentukan temperatur terendah IDO dapat disimpan dan dipompa tanpa terjadi pembekuan pada tanki atau pipa .Pour point dibatasi max. 65 °F

Sifat Korosifitas

Sifat korosifitas untuk mengetahui kemungkinan dapat menimbulkan kerusakan pada alat, karena proses pengkaratan dalam penyimpanan dan transportasi. Pemeriksaan korositas dilakukan melalui :

•         Sulfur Content, ASTM D 1552

•         Strong Acid Number, ASTM D 974

Sulfur Content

Sulfur content, untuk mengetahui kandungan sulfur. Semakin tinggi kandungan sulfur, maka semakin besar pula kecenderungan terbentuknya SO2 dan SO3 .Kandungan sulfur dibatasi max. 1,5 % wt. 

Strong Acid Number

Pemeriksaan Strong Acid Number, untuk menentukan asam kuat .Strong Acid Number dibatasi max. Nil, karena adanya asam kuat sangat berperan dalam aktifitas korosi.

Sifat Kebersihan

Kandungan kotoran selain dapat menimbulkan kerusakan pada peralatan juga dapat menimbulkan kebuntuan pada burner sehingga  akan menganggu proses pembakaran.

Sifat kebersihan dilakukan dengan pengujian :

•         Kadar air, ASTM D 95

•         Residue Carbon Conradson, ASTM D 189

•         Kadar endapan, ASTM D 473

Kadar air

Dapat menyebabkan menurunnya kualitas pembakaran dan mempercepat proses pengkaratan, karena selalu diikuti garam-garam yang dengan proses hidrolisa menyebabkan pengkaratan.Kandungan air dibatasi max. 0,25 % vol.

Residue Carbon Conradson

            Uji CCR dilakukan untuk memperkirakan kecenderungan terbentuknya deposit selama proses pembakaran, yang jika berlebihan akan menyebabkan kebuntuan pada burner .Kandungan CCR dibatasi max. 1 % wt.

Kadar endapan

            Endapan yang terjadi berupa sejumlah garam yang terlarut dan lumpur asphaltik. Endapan ini mengakibatkan korosi dan kebuntuan pada burner .Kadar endapan dibatasi max. 0,02  % wt.

Sifat Keamanan

Pengujian sifat keamanan dilakukan untuk mengetahui kecenderungan timbulnya kebakaran,sehingga dalam penanganannya tidak akan terjadi kebakaran pada keadaan dan kondisi tertentu.Sifat keamanan dilakukan dengan pengujian : Flash point, ASTM D 93 dan Titik nyala ( Flash point ) dibatasi min. 150 °F .

Sumber :  SK. Peraturan Dirjen MIGAS No. 002/P/DM/1979, Tanggal 25 Mei 1979