Minyak bumi merupakan campuran dari berbagai macam hidrokarbon, jenis molekul yang paling sering ditemukan adalah alkana, sikloalkana, hidrokarbon aromatik, dan senyawa kompleks seperti aspaltena.
Pada umumnya, minyak bumi mengandung 5 sampai 40 atom karbon per molekulnya, meskipun molekul dengan jumlah karbon lebih sedikit/lebih banyak juga mungkin ada di dalam campuran.
Meskipun demikian, komponen minyak bumi juga tersusun atas senyawa lain seperti sulfur, oksigen, nitrogen, dan senyawa – senyawa yang mengandung konstituen logam (nikel, besi, dan tembaga). Pembentukan minyak bumi dijelaskan berdasarkan teori anorganik dan teori organik.
- Teori Anorganik
Teori anorganik dikemukakan oleh Berthelok (1866) yang menyatakan bahwa minyak bumi berasal dari reaksi kalsium karbida (CaC2) dan air menghasilkan asetilen yang dapat berubah menjadi minyak bumi pada temperatur dan tekanan tinggi. - Teori Organik
Teori organik dikemukakan oleh Engker yang menyatakan bahwa minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan dan penguraian jasad renik (mikroorganisme) yang hidup dilaut jutaan tahun yang lalu dalam batuan berpori secara anaerob.
Ada dua tahap dalam pengolahannya, yaitu:
- Pengolahan tahap pertama
Pengolahan tahap pertama dilakukan dengan distilasi bertingkat, yaitu proses distilasi berulang-ulang sehingga didapatkan berbagai macam hasil berdasarkan perbedaan titik didihnya. - Pengolahan tahap kedua
Pada pengolahan tahap kedua, dilakukan berbagai proses lanjutan dari hasil penyulingan pada tahap pertama. Proses-proses tersebut meliputi :- Perengkahan (cracking)
Pada proses ini, dilakukan perubahan struktur kimiasenyawa-senyawa hidrokarbon yang meliputi: pemecahanrantai, alkilasi (pembentukan gugus alkil), polimerisasi(penggabungan rantai karbon), reformasi (perubahanstruktur), dan isomerisasi (perubahan isomer). - Proses ekstraksi
Pembersihan produk dengan menggunakan pelarutsehingga didapatkan hasil yang lebih banyak dan mutu lebih baik. - Proses kristalisasi
Proses pemisahan produk-produk melalui perbedaan titik cairnya. Misalnya, dari pemurnian solar melalui proses pendinginan, penekanan, dan penyaringan akan diperoleh produk sampingan lilin. - Pembersihan dari kontaminasi (treating)
Pada proses sebelumnya, sering terjadi kontaminasi (pengotoran). Kotoran ini harus dibersihkan dengan cara menambahkan soda kaustik (NaOH), tanah liat atau proses hidrogenasi.
- Perengkahan (cracking)
Hasil proses tahap kedua ini dapat dikelompokkan berdasarkan titik didih dan jumlah atom karbon pembentuk rantai karbonnya.