Minyak bahan api
Minyak bahan api adalah sebahagian dari hasil penyulingan minyak, samaada sebagai hasil penyulingan atau baki. Secara umum, minyak bahan api adalah sebarang keluaran cecair keluaran petrolium yang dibakar dalam dandang bagi menghasilkan haba atau digunakan dalam enjin bagi menghasilkan tenaga, kecuali minyak dengan tahap bakar (flash point) sekitar 40 °C (sekitar 100 °F) dan minyak yang dibakar dengan menggunakan pembakar yang mempunyai sumbu kapas atau bulu haiwan. Dari segi ini, disel merupakan minyak bahan api. Minyak bahan api terdiri daripada rantaian panjang hidrokarbon, terutama alkane, cycloalkane dan haruman. Fakta dan secara lebih tepat, istilah minyak bahan api digunakan bagi menunjukkan bahan api perdagangan terberat yang mampu dihasilkan daripada minyak mentah, lebih berat berbanding petrol (gasolin) dan naphtha.
Enam kelas
[sunting | sunting sumber]Minyak bahan api di Amerika Syarikat dikelaskan kepada enam kelas, menurut tahap mengelegak, komposisi dan kegunaannya. Tahap mengelegak ("boiling point"), berjulat antara 175 hingga 600 °C, dan panjang rantaian karbon, 20 to 70 atom, bahan api meningkat dengan nombor. Kelikatan turut meningkat dengan nombor bahan api dan minyak terberat perlu dipanaskan untuk mengalirkannya. Harga biasanya menurut menurut nombor bahan api yang meningkat. minyak bahan api no 1, minyak bahan api no 2 dan minyak bahan api no 3 biasanya dirujuk sebagai minyak bahan api disuling, minyak bahan api diesel, bahan api ringan, gasoil atau hanya disuling. Sebagai contoh, minyak bahan api No. 2, Disuling No. 2 dan minyak bahan api diesel No. 2 hampir benda yang sama. Diesel agak berlainan dalam ertikata ia turut mempunyai had nombor cetane yang menggambarkan kualiti nyalaan bahan api tersebut.
Minyak bahan api suling adalah hasil sulingan dari minyak mentah. Minyak gas merujuk kepada proses penyulingan. Minyak itu dipanaskan, menjadi gas, dan kemudiannya terpelowap. Ia membezakan hasil sulingan dari minyak sisa ("residual oil - RFO"). No. 1 sama dengan minyak tanah ("kerosene") dan bahagian yang menjadi wap selepas gasolin. No. 2 adalah minyak diesel yang digunakan oleh lori dan sesetengah kereta, mendorong kepada gelaran "diesel jalan". Ia adalah sama dengan minyak pemanas. No. 3 adalah minyak bahan api suling dan jarang digunakan. Minyak bahan apai No. 4l biasanya merupakan campuran minyak suling dan sisa, seperti No. 2 dan 6, bagaimanapun, kadang-kala ia hanyalah sulingan berat. No. 4 boleh dikelaskan sebagai diesel, suling atau minyak bahan api sisa. Minyak bahan api No. 5 dan minyak bahan api No. 6 dikenali sebagai minyak bahan api - ("residual fuel oils") (RFO) atau minyak bahan api berat. Oleh kerana lebih banyak No. 6 berbanding No. 5 dihasilkan, istilah minyak bahan api berat dan minyak bahan api sisa kadang-kala digunakan seiring dengan No. 6. Ia adalah sisa yang tinggal dari minyak mentah selepas gasolin dan minyak bahan api suling diasingkan melalui proses sulingan. Minyak bahan api No. 5 adalah campuran No. 6 (sekitar 75-80%) dengan No. 2. No. 6 turut mempunyai sejumlah kecil No. 2 untuk memenuhi spesifikasi. Minyak bahan api sisa kadang kala dikenali sebagai ringan selepas ia dicampur dengan minyak bahan api suling, sementara minyak bahan api suling dikenali sebagai berat apabila ia dicampur dengan minyak bahan api sisa. Minyak gas berat, sebagai contoh, merupakan sulingan yang mengandungi minyak bahan api sisa. Minyak bahan api gred berat mudah didapati disebabkan kejayaan pemangkin ("catalytic") memecahkan bahan api untuk membebaskan lebih banyak bahagian dan meninggalkan sisa lebih berat.
Nomenclature US digunakan secara meluas diseluruh dunia. Di United Kingdom pengelasan terdiri daripada 6 bahan api yang biasa digunakan menggunakan perwakilan abjad, Dari Kelas C1 (kerosen) sehingga Kelas G (minyak bahan api berat). Terdapat Kelas H yang masih belum digunakan secara meluas. Ciri-ciri minyak ini adalah ditetapkan dalam Piwaian British BS2869:1998 - yang akan dikemas kini kepada BS2869:2006.
Bahan api Bunker
[sunting | sunting sumber]Bahan api Bunker secara teknikal merupakan sebarang jenis bahan api yang digunakan oleh kapal. Ia mendapat namanya dari bekas menyimpan bunkers (dikenali sebagai Tangki Bunker) di atas kapal dan dermaga yang menyimpannya. Bunker A adalah minyak bahan api No. 2, bunker B adalah No. 4 atau No. 5 dan bunker C adalah No. 6. Disebabkan No. 6 adalah paling meluas digunakan, "bahan api bunker" sering kali digunakan sinonim bagi minyak bahan api No. 6. Minyak bahan api No. 5 turut dikenali sebagai minyak bahan api khas tentera laut atau hanya khas tentera laut, No. 6 atau No 5 turut dikenali sebagai minyak bahan api dendang -("furnace fuel oil") (FFO); kelikatan tinggi memerlukan pemanasan, biasanya melalui sistem wap tekanan rendah ("reticulated"), sebelum minyak boleh dipam dari tangki bunker. Dalam erti perkapalan, penggunaan label sebagaimana dijelaskan sebelum ini jarang digunakan dalam perlaksanaan moden.
 | rencana ini memerlukan perhatian dari seorang pakar berkenaan subjek. |
| Jadual minyak bahan api | ||||
|---|---|---|---|---|
| Nama | Alias | Alias | Jenis | Panjang Rantaian |
| Minyak bahan api No. 1 | Penyulingan No. 1 | Minyak diesel No. 1 | Disuling | 9-16 |
| Minyak bahan api No. 2 | Penyulingan No. 2 | Minyak diesel No. 2 | Disuling | 10-20 |
| Minyak bahan api No. 3 | Penyulingan No. 3 | Minyak diesel No. 3 | Disuling | |
| Minyak bahan api No. 4 | Penyulingan No. 4 | Minyak bahan api sisa No. 4 | Disuling/Sisa | 12-70 |
| Minyak bahan api No. 5 | Minyak bahan api sisa No. 5 | Minyak bahan api berat | Sisa | 12-70 |
| Minyak bahan api No. 6 | Minyak bahan api sisa No. 6 | Minyak bahan api berat | Sisa | 20-70 |
Kegunaan
[sunting | sunting sumber]Minyak mempunyai banyak kegunaan. Ia memanaskan rumah dan kedai dan sebagai bahan api bagi lori, kapal dan kereta. Sejumlah kecil eletrik dihasilkan menggunakan diesel, tetapi ia lebih mencemar dan mahal berbanding gas asli. Ia sering kali digunakan sebagai bahan api sokongan kepada logi kuasa puncak sekiranya bekalan gas asli terganggu atau sebagai bahan api utama bagi generator eletrik kecil. Di Eropah kegunaan diesel biasanya dihadkan kepada kereta (sekitar 40%), SUV (sekitar 90%), dan lori (hampir kesemuanya). Pasaran bagi minyak bahan api rumah, dikenali sebagai minyak pemanas, telah menurut akibat penguasaan gas asli. bagaimanapun ia adalah biasa bagi sesetengah kawasan, seperti di Timur laut Amerika Syarikat.
Minyak bahan api sisa kurang berguna kerana ia sungguh pekat sehinggakan ia perlu dipanaskan dengan sistem pemanas khas sebelum ia dapat digunakan dan ia mengandungi sejumlah besar pencemaran, terutama belerang, yang membentuk sulfur dioksida apabila terbakar. Bagaimanapun, ciri-ciri yang tidak diingininya turut menjadikannya amat murah. Malah, ia merupakan bahan api cecair paling murah. Disebabkan ia perlu dipanaskan sebelum digunakan, minyak bahan api sisa tidak boleh digunakan bagi kenderaan jalanan, bot, atau kapal kecil, kerana peralatan pemanas memakan ruang dan menjadikan kenderaan berat. Memanas minyak ini juga merupakan perkara remeh, yang kurang sesuai untuk kegunaan kenderaan kecil, bergerak pantas. Bagaimanapun logi tenaga dan kapal besar mampu menggunakan minyak bahan api sisa.
Minyak bahan api sisa juga lebih kerap digunakan pada satu masa dahulu. Ia menjalankan dandang, kereta api, dan kapal wap. Kereta api kini menggunakan diesel, dan kapal wap masih menggunakannya tetapi tidak secara meluas seperti sebelumnya disebabkan kos operasi yang tinggi, (kebanyakan pengangkut LNG dan LPG menggunakan logi wap sebagai gas sisa / buangan dari kargo boleh digunakan sebagai sumber bahan api), dan kebanyakan dandang kini menggunakan minyak pemanas dan gas semulajadi. Bagaimanapun, sesetengah dandang pengilangan masih menggunakannya dan begitu juga sesetengah bangunan lama, terutama di Bandaraya New York. Kegunaan bahan api sisa bagi penghasilan eletrik turut merosot. Pada tahun 1973, minyak bahan api sisa menghasilkan 16.8% daripada jumlah eletrik di Amerika Syarikat. Menjelang 1983, ia jatuh kepada 6.2%, dan sehingga 2005, penghasilan eletrik dari semua bentuk petrolium, termasuk diesel dan bahan api sisa, hanyalah 3% dari keseluruhan penghasilan. Kemerosotan ini disebabkan oleh saingan harga dengan gas semulajadi dan sekatan persekitaran ke atas pencemaran. Bagi logi tenaga, kos memanaskan minyak, kawalan pencemaran tambahan dan penyelenggaraan tambahan yang diperlukan selepas menggunakannya melebihi kos bahan api murah. membakar minyak, terutamanya minyak bahan api sisa, turut menghasilkan asap lebih tebal berbanding gas asli, yang memberi kesan kepada penerimaan logi oleh masyarakat.
Piawaian dan pengelasan
[sunting | sunting sumber]Minyak bahan api perkapalan secara tradisi dikelaskan menurut kelikatannya. ia merupakan kriteria paling sesuai bagi kualiti minyak selagi minyak dihasilkan menurut penyulingan atmosphere. Hari ini, hampir kesemua minyak marin berasaskan atau sebahagiannya dari proses penyulingan yang lebih maju dan kelikatannya itu sendiri mungkin tiada kaitan dengan kualiti minyak itu sendiri. Dua index telah dimajukan iaitu CCAI dan CII yang menggambarkan kualiti nyalaan ("ignition quality") sisa bahan api, dan terutamanya CCAI seringkali dikira bagi bahan api marin.
Kepadatan juga merupakan tatarajah penting bagi minyak bahan api kerana bahan api marin ditulinkan sebelum diguna, bagi menyingkir air dan kekotoran dari minyak.Disebabkan penulinan menggunakan kuasa pemusatan ("centrifugal force"), minyak perlu memiliki kepadatan yang berbeza dari air. Penulin lama mempunyai maksima 991kg/m3; dengan penulin moden turut mampu menulinkan minyak dengan kepadatan 1010kg/m3.
Piwaian minyak bahan api British standard mula digunakan pada 1982. Piwaian terbaru adalah ISO 8217 semenjak 2005. Piwaian ISO menggambarkan kualiti bahan api disuling dan 10 kualiti bahan api sisa. Bertahun berikut piwaian semakin ketat bagi perkara penting kepada alam sekeliling seperti kandungan belerang ("sulfur"). Piwaian terbaru turut melarang penambahan minyak pelincir (ULO).
Sebahagian minyak bahan api marin menurut ISO8217 (3. ed 2005):
| Minyak Bahan Api Marin | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Parameter | Unit | Limit | DMX | DMA | DMB | DMC |
| Kepadatan pada 15°C | kg/m3 | Max | - | 890.0 | 900.0 | 920.0 |
| Kepadatan pada 40°C | mm²/s | Max | 5.5 | 6.0 | 11.0 | 14.0 |
| Kepadatan pada 40°C | mm²/s | Min | 1.4 | 1.5 | - | - |
| Air | % V/V | Max | - | - | 0.3 | 0.3 |
| Belerang1 | % (m/m) | Max | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.0 |
| Aluminium + Silikon2 | mg/kg | Max | - | - | - | 25 |
| Tahap nyala3 | °C | Min | 43 | 60 | 60 | 60 |
| Tahap tuang, Musim panas | °C | Max | - | 0 | 6 | 6 |
| Tahap tuang, Musim Sejuk | °C | Max | - | -6 | 0 | 0 |
| Tahap Berkeladak | °C | Max | -16 | - | - | - |
| Index Pengiraan Cetane | Min | 45 | 40 | 35 | - | |
1. Max kandungan belerang adalah 1.5% dalam bahagian ditetapkan.
2. Nilai aluminium+silikon digunakan bagi memeriksa baki pada katalyst selepas ("catalytic cracking"). Kebanyakan katalyst mengandungi aluminium atau silikon dan sisa katalyst mampu menyebabkan kerosakan enjin.
3. Tahap nyalaan bagi kesemua bahan api digunakan dalam bilik enjin sepatutnya sekurang-kurangnya pada 60°C (DMX digunakan bagi perkara seperti genarator kecermasan dan biasanya tidak digunakan dalam bilik enjin).
| Sisa Bahan api Marine | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Parameter | Unit | Limit | RMA 30 | RMB 30 | RMD 80 | RME 180 | RMF 180 | RMG 380 | RMH 380 | RMK 380 | RMH 700 | RMK 700 |
| Kepadatan pada 15°C | kg/m3 | Max | 960.0 | 975.0 | 980.0 | 991.0 | 991.0 | 991.0 | 991.0 | 1010.0 | 991.0 | 1010.0 |
| Kelikatan pada 50°C | mm²/s | Max | 30.0 | 30.0 | 80.0 | 180.0 | 180.0 | 380.0 | 380.0 | 380.0 | 700.0 | 700.0 |
| Air | % V/V | Max | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| Belerang1 | % (m/m) | Max | 3.5 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| Aluminium + Silikon2 | mg/kg | Max | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| Tahap nyala3 | °C | Min | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Tahap tuang, musim panas | °C | Max | 6 | 24 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Tahap tuang, musim Sejuk | °C | Max | 0 | 24 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
1. Max kandungan belerang adalah 1.5% dalam bahagian ditetapkan.
2. Nilai aluminium+silikon digunakan bagi memeriksa baki pada katalyst selepas ("catalytic cracking"). Kebanyakan katalyst mengandungi aluminium atau silikon dan sisa katalyst mampu menyebabkan kerosakan enjin.
3. Tahap nyalaan bagi kesemua bahan api digunakan dalam bilik enjin sepatutnya sekurang-kurangnya pada 60°C (DMX digunakan bagi perkara seperti genarator kecermasan dan biasanya tidak digunakan dalam bilik enjin).
Pengangkutan
[sunting | sunting sumber]Minyak bahan api diangkut keseluruh dunia oleh armada supertanker yang menghantar didermaga bersaiz strategik seperti di Houston, Texas di Amerika Syarikat, Singapura dan Rotterdam di Belanda. Di mana pelabuhan laut yang bersesuaian tiada, penggangkutan darat boleh dicapai dengan menggunakan tongkang. Minyak bahan api yang lebih ringan juga boleh diangkut melalui rangkaian paip pengangkutan. Rangkaian bekalan fizikal utama di Eropah berpusat sekitar Rhine, Jerman.