Apa itu Fuel ? Bahan Fuel amankah untuk kendaran kita ?

Fuel amankah untuk kendaran kita ? Apa saja kriteria untuk pemilihan fuel yang tepat dan akurat ? Kali ini kita akan sharing mengenai parameter-parameter apa saja yang dapat digunakan untuk menentukan apakah fuel yang kita pakai aman atau tidak. Jadi untuk penentuan fuel, biasanya dari produsen akan menampilkan dan membandingkan beberapa karakteristik utama yang terdapat pada bahan dasar fuel sehingga akan mempengaruhi kerja dan performance engine. Untuk ketentuan yang sesuai maka kita sebagai konsumen harus mengerti beberapa istilah berikut ini :

Specific Gravity
Viscosity dan Density
Destilation
Final Boiling Point
Kandungan Sulfur
Pour Point
Kandungan Karbon Residu
Cetane Number
Kandungan Abu
Kandungan Air

Specific Gravity

Penentuan Specific gravity / berat jenis minyak ( crude oil ) dilakukan dengan alat hydrometer, dimana penunjuk specific gravity dapat dibaca langsung pada alat. Untuk temperatur yang lebih dari 60 ºF, perlu dilakukan koreksi dengan menggunakan chart yang ada. Kualitas dari minyak (minyak berat maupun minyak ringan) ditentukan salah satunya oleh specific gravity. Temperatur minyak mentah juga dapat mempengaruhi viskositas atau kekentalan minyak tersebut. Hal ini yang dijadikan dasar perlunya diadakan koreksi terhadap temperatur standart 60 ºF.

Viscosity dan Density

Viscosity dan density secara langsung dikaitkan dengan performance engine, emissions dan umur engine.  Viscosity dan density rendah mengurangi output power, karena fuel juga arus berfungsi sebagai pelumas terhadap komponen–komponen fuel system. Jika kinematic viscosity lebih rendah daripada 1.4 cSt akan mempercepat kerusakan (scuffing dan seizure) pada pompa injeksi, injector, dll.

Viskositas adalah kemampuan suatu fluida dari crude oil (minyak mentah) untuk dapat mengalir.  Secara garis besar pengertian viskositas adalah Sifat fluida yang diberikannya tahanan tegangan geser oleh fluida tersebut dan viscosity biasa diterima sebagai sifat “kekentalan cairan (fluida)”. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluida kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluida. Gaya tarik menarik antarmolekul yang besar dalam cairan menghasilkan viskositas yang tinggi. Koefisien viskositas didefinisikan sebagai hambatan pada aliran cairan. Gas juga memiliki viskositas, tetapi nilainya sangat kecil.

Dalam kasus tertentu viskositas gas memiliki peran penting.misalnya viskositas kondensat, Aviation Gas, dll. Perbedaan viskositas gas dan viskositas cairan (minyak)  yaitu viskositas gas meningkat dengan  naiknya suhu (Temperature) , sedangkan viskositas cairan (minyak) berkurang dengan naiknya suhu. Karena cairan dengan molekul yang jauh lebih rapat dari pada gas, mempunyai gaya kohesi yang jauh lebih besar dari pada gas.

Faktor yang mempengaruhi Viskositas minyak yaitu temperature, konsentrasi, pressure, dan berat molekul. Viscosity terbagi menjadi Viskositas Kinematik (Kinematic Viscosity) yang merupakan viskositas yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan Viskositas Dinamik (Dynamic Viscosity)merupakan viskositas yang tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi.

Interval viscosity dan density yang dianjurkan adalah:

•  Viscosity :  1.5cST – 4.5 cSt pada 40 C
•  Density   :   810 – 860 kg/m3 pada 15 C

Densitas minyak ( density ) adalah massa persatuan volume pada suhu terterntu atau dikenal juga dengan perbandingan massa minyak dengan volume pada kondisi tekanan dan temperatur tertentu. Selain density, salah satu sifat minyak bumi yang penting dan mempunyai nilai perdagangan adalah specific gravity (SG). Density = Berat jenis, Berat jenis adalah salah satu sifat fisika hidrokarbon yang dalam Teknik Perminyakan umumnya dinyatakan dalam Specific Gravity (SG) atau dengan ºAPI.

Distillation 

Distilasi adalah proses pemisahan suatu campuran yang didasarkan pada perbedaan titik didih dan tekanan uap yang cukup signifikan. Suatu campuran komponen cair-cair yang saling larut dan keduanya merupakan komponen yang volatil, tetapi memiliki perbedaan titik didih yang cukup signifikan, dapat dipisahkan dengan cara distilasi. Umpan pada proses distilasi dapat berupa campuran biner (campuran 2 komponen) atau campuran multikomponen yang terdiri atas fase cair saja atau campuran uap dan cairan. Komponen yang paling volatil dalam campuran tersebut akan membentuk fase uap dan diperoleh sebagai produk atas pada menara distilasi, sering kali disebut dengan istilah light key component. Sementara itu, komponen yang kurang volatil pada campuran akan tetap berada di fase cair dan diperoleh sebagai produk bawah pada menara distilasi, dikenal dengan istilah heavy key component.

 

Menara distilasi berbentuk vertikal, terdiri atas kondenser yang terpasang di bagian paling atas menara, reboiler di bagian paling bawah, dan plate/tray/packing yang terdapat di sepanjang menara. Di dalam menara distilasi terjadi proses penguapan dan pengembunan yang berulang-ulang melalui pertukaran panas yang terjadi pada kondenser, reboiler, dan kontak uap-cair sepanjang menara. Para engineers selalu memberikan perhatian yang berlebih saat merancang dan mengoperasikan menara distilasi, mengingat alat ini mengonsumsi energi yang cukup banyak. Penghematan energi pada menara distilasi tentunya akan mengurangi biaya operasional pabrik secara keseluruhan.  

Tujuan destilasi yaitu untuk memurnikan zat cair pada titik didihnya dan memisahkan cairan dari zat padat. Uap yang yang dikeluarkan dari campuran sebagai uap bebas. Konsentrat yang jatuh sebagai destilat dan bagian cair yang tidak menguap sebagai residu. Jika yang diinginkan adalah bagian campuran yang tidak teruapkan maka proses tersebut disebut dengan pengentalan dengan evaporasi.  

Boilling range (tingkatan didih) adalah suatu sifat yang penting yang menentukan kualitas fuel. Penentuan dari boiling range ditentukan dengan penggunaan ASTM Test Method D86 atau D2887 (Gas Chromotography Test Method). Meskipun banyak spesifikasi berisi hanya sebagian hasil-hasil distilasi (contoh temperatur distilasi pada 90% Recovered), ini tidak cukup untuk menentukan kualitas dan kecocokan dari fuel untuk penggunaan pada engine diesel. Hasil fuel-fuel yang dicampur dengan unsur-unsur yang mempunyai titik didih tinggi dapat mempengaruh pembakaran. Hanya fuel-fuel dengan minimum 99% perolehan dengan destilasi yang harus digunakan. (90% temperature distillasi : Temperature dimana 90% dari fuel test menguap). 

Final Boiling Point

Fuel dapat terbakar didalam suatu engine hanya setelah diuapkan secara sempurna. Temperatur dimana fuel teruapkan secara sempurna disebut sebagai "End Point Temperature" pada ASTM D86 Distillation Test Method. Temperatur titik didih dari fuel harus cukup rendah untuk mendapatkan penguapan sempurna pada temperatur ruang bakar. Temperatur ruang bakar tergantung pada temperatur ambient, putaran engine, dan beban. Penguapan yang kurang baik lebih banyak terjadi selama operasi musim dingin, idling yang terlalu lama dan/atau beban ringan. Dengan demikian, engine yang beroperasi dengan kondisi-kondisi ini harus menggunakan fuel dengan temperature "distillation end point" yang lebih rendah.

Initial boiling point adalah pembacaan pada thermometer yang diamati pada saat tetesan pertama pada kondensated tube. 

 

Mungkin cukup sekian penjelasan dari saya sebagai Penulis di Laman Website Az Energy ini dan semoga saja apa yang telah dibahas secara lebih detail mengenai Fuel bisa berguna dan bermanfaat bagi Para Pembaca yang membutuhkannya.