3 bab iii (great)print.doc
TRANSCRIPT
BAB III
PENENTUAN KANDUNGAN AIR DAN ENDAPAN ( BS & W )
DENGAN CENTRIFUGE TABUNG BESAR DAN TABUNG KECIL
3.1. Tujuan Percobaan
Untuk menentukan kadar air dan endapan dari crude oil dengan
menggunakan centrifuge tabung besar dan tabung kecil.
3.2. Dasar Teori
Dalam suatu proses produksi, air dan padatan – padatan yang terbawa atau
ikut terproduksi bersama minyak, harus dipisahkan. Air yang terproduksi dapat
mengganggu proses perfinary. Sedangkan padatan yang ikut terproduksi biasanya
adalah pasir dan serpih, itu dapat mengganggu alat produksi. Hal ini disebabkan
oleh karena batuan yang unconsolidated dan porous. Butir – butir ini sedemikian
kecilnya sehingga dapat lolos dari saringan dan mengendap di bawah sumur.
Untuk pemisahan zat – zat padat dari minyak berat misalnya, dapat
dilakukan dengan centrifuge karena jenis minyak berat penguapannya rendah atau
kecil sehingga fraksi minyak yang hilang kecil atau sedikit. Pemisahan minyak
dari air dan padatan pada waktu produksi mempunyai maksud yaitu :
- Mencegah Korosi
- Mencegah Erosi
- Mencegah terbentuknya Scale
Ada dua macam centrifuge yang digunakan dalam industri perminyakan
yaitu shaples supercentrifuge dan De laval seperator. Penggunaan alat ini terutama
untuk extrasi padatan – padatan dalam minyak ,di kilang. Alat ini juga digunakan
untuk emulsi minyak.
Dengan methode centrifuge ini, air yang densitasnya lebih besar atau lebih
tinggi berada di atas sedangkan minyak yang densitasnya lebih rendah berada di
bawahnya, pasir dan padatan lainnya cenderung untuk mengikuti air walaupun
padatan yang lebih besar akan tertinggal dalam centrifuge .
Centrifuge mempunyai kelebihan antara lain :
- Waktu yang diperlukan untuk memisahkan air dan minyak serta endapan
lain lebih singkat dari pada Dean And Stark method.
- Pemindahan alat sangat mudah dilakukan.
- Penguapan yang terjadi sangat kecil karena yang dipakai adalah sistem
tertutup.
- Metode yang dipakai ini sangat fleksibel di dalam penggunaan produksi
yang berubah hanya dengan mengurangi dan menambahkan unitnya.
3.3. Alat dan Bahan
3.3.1. Peralatan yang digunakan :
- Centrifuge tabung besar
- Centrifuge tabung kecil
- Centrifuge tube 100 ml.
- Centrifuge tube 15 ml
- Transformator
3.3.2. Bahan yang digunakan :
- Minyak Mentah 1
- Minyak Mentah 2
- Toluene
Keterangan :1. Penutup2. Centrifuge Tabung Kecil3. Pengatur Putaran
Gambar 3.1. Centrifuge Tabung Kecil
1
32
Keterangan :1. Pembaca RPM2. Pengatur Putaran3. Centrifuge Tabung Besar
Gambar 3.2. Centrifuge Tabung Besar
1
2
3
3.4. Prosedur Percobaan
1). Prosedur Percobaan untuk Tabung Besar
a. Menyiapkan 2 sample minyak masing-masing 50 ml.
b. Menambah Toluena kedalam masing-masing sampel minyak sebanyak
10ml.
c. Memasukkannya ke dalam centrifuge tube dalam posisi berpasangan.
d. Memasukkan centrifuge tube ke dalam Tube Holder yang ada dalam
Centrifuge.
e. Mengatur timer dalam 10 menit.
f. Mengatur regulator pada posisi 8, dan membaca RPM setelah putaran
Centrifuge telah stabil.
g. Setelah timer berhenti, menunggu beberapa saat sampai putaran
centrifuge berhenti.
h. Mengambil centrifuge tube dan membaca BS & W dalam presentase.
2). Prosedur Percobaan untuk Tabung Kecil
a. Mengambil 12ml sample, menambahkan toluene 3ml sebagai
demulsifier, menutup dan menggoncangkan dengan kuat hingga
campuran benar-benar homogen.
b. Memasukkan tabung kedalam centrifuge dan putar kurang lebih 10
menit dengan kecepatan yang dihitung dengan persamaan :
RPM = 265(Ref/d)0.5
Ref = relatif centrifuge force diambil 500-600
D = diameter sayap (string) dalam inchi yang diukur dari puncak
tabung yang berlawanan, kalikan dalam posisi tabung berputar
c. Membaca dan mencatat kombinasi volume dari kandungan air dan
sediment didasar tabung dengan pembacaan skala 0.05 ml, 0.1ml dan
1ml.
3.5. Hasil Percobaan dan Perhitungan
3.5.1. Centrifuge Tabung Besar
3.5.1.1. Hasil Percobaan
- Volume sample = 50 ml
- Lama putaran = 10 menit
- Rpm terbaca = 1550 Rpm
Tabel III-1.
Hasil percobaan Centrifuge Tabung Besar
Parameter Analisa Sampel Minyak 1 Sampel Minyak 2
Volume Air 0.9 ml 4 ml
Volume Padatan (ml) 0 ml 0 ml
% BS & W 1.8 % 8 %
3.5.1.2. Perhitungan
- Sampel 1
= 1.8 %
- Sampel 2
= 8 %
3.5.2. Centrifuge Tabung Kecil
3.5.2.1. Hasil Percobaan
- Volume sample = 12 ml
- Lama putaran = 10 menit
- RPM terbaca = 1852.6 Rpm
Tabel III-2
Hasil Percobaan Centrifuge Kecil
Parameter Analisa Sampel Minyak I Sampel Minyak II
Volume Air 0.1 ml 2.25 ml
Volume Padatan (ml) 0 ml 0.01 ml
% BS & W 0.83 % 18.83 %
3.5.2.2. Perhitungan
- Sampel 1
= 0.83 %
- Sampel 2
= 18.83 %
Tabel III-3.
Hasil Percobaan Centrifuge Besar
No
.Plug
Kadar Air (% BS & W - % BS & W Mean)2
Sampel 1 Sampel 2 Sampel 1 Sampel 2
1 A 0,4 0,1 1,976 6,8472 B 0,6 0,4 0,799 10,3473 C 1,8 8 0,093 19,2144 D 1,2 0,8 0,087 7,9345 E 0,04 1,6 2,115 4,0676 F 2,2 0,6 0,498 9,1007 G 6 6 16,857 3,9348 H 2,87 3,2 1,892 0,1749 I 0,32 1,2 1,379 5,8410 J 1,002 5,8 0,242 4,76711 K 1,2 0,8 0,087 7,93412 L 0,7 14,4 0,631 116,280 Total 17,932 43,4 25,87852 196,437
Mean 1,494 3,617
SD 1,534 4,226
Tabel III-4.
Hasil Percobaan Centrifuge Kecil
No
.Plug
Kadar Air (% BS & W - % BS & W Mean)2
Sampel 1 Sampel 2 Sampel 1 Sampel 2
1 A 2,4 1,2 18,105 41,484
2 B 0,08 0,12 43,231 56,562
3 C 0,83 18,83 33,931 125,198
4 D 10 6 11,189 2,692
5 E 2,5 2 17,264 31,819
6 F 7,5 2 0,7140 31,819
7 G 14,58 13,54 62,885 34,801
8 H 5 2 2,739 31,819
9 I 2 16,6 21,669 80,267
10 J 16,67 16,67 100,3 81,526
11 K 10 6 11,189 2,692
12 L 8,3 6,3 2,706 0,829
Total 79,86 91,69 325,921 521,509
Mean 6,655 7,640
SD 5,44 6,885
3.5.3. Standard Deviasi
3.5.3.1. Standard Deviasi Centrifuge Besar
- Sampel 1
% Kadar Air mean =
=
= 1.494 %
SD % Kadar Air =
=
= 1.534 %
- Sampel 2
% Kadar Air mean =
=
= 3.617 %
SD % Kadar Air =
=
= 4.226%
3.5.3.2. Standard Deviasi Centrifuge Kecil
- Sampel 1
% Kadar Air mean =
=
= 6.655 %
SD % Kadar Air =
=
= 5.44 %
- Sampel 2
% Kadar Air mean =
=
= 7.641 %
SD % Kadar Air =
=
= 6.885 %
3.6. Pembahasan
Pada metode centrifuge prinsip kerjanya menggunakan prinsip perputaran
atau centrifuge. Pada saat centrifuge bergerak atau dinyalakan maka tabung
percobaan didalam centrifuge akan bergerak berputar dan gaya yang akan
bekerja di dalamnya yaitu centrifugal yang akan mengakibatkan molekul –
molekul air berkumpul menjadi satu. Endapan yang ada di dalam crude oil
jatuh bersamaan dengan bersatunya air dan karena adanya gaya gravitasi maka
fluida yang ada di dalam tabung akan terpisah sesuai dengan berat jenis fluida
itu.
Fungsi toluena ialah untuk mempercepat panas dan menurunkan titik
didih minyak.
Fungsi centrifuge ini adalah untuk menentukan kandungan air dan
endapan dalam minyak mentah (crude oil), yang bermanfaat untuk mencegah
atau mengurangi terjadinya korosi pada mesin produksi yang disebabkan oleh
air dan sedimen yang dapat menurunkan proses produksi minyak.
Pada percobaan ini terdiri dari 2 jenis yaitu Centrifuge Tabung Besar dan
Centrifuge Tabung Kecil. Pada Centrifuge Tabung Besar kadar air dan batuan
sedimen untuk sampel 1 sebesar 0.7 % ,untuk sampel 2 sebesar 0.7 % ,
sedangkan pada Centrifuge Tabung Kecil kadar air dan batuan sedimen untuk
sampel 1 sebesar 0.84 % , untuk sampel 2 sebesar 0.42 %.
Standard Deviasi menunjukan simpangan nilai dari perhitungan yang
dilakukan oleh semua plug. Bila nilainya semakin rendah maka harga kadar
air yang dihitung mendekati kebenaran. Standard Deviasi Centrifuge Tabung
Besar untuk sampel 1 sebesar 2.23 , untuk sampel 2 sebesar 1.067. Standard
Deviasi Centrifuge Tabung Kecil untuk sampel 1 sebesar 2.17, untuk sampel 2
sebesar 0.96.
Aplikasi lapangan dari percobaan ini adalah untuk mencegah korosi dan
scale pada pipa produksi yang diakibatkan oleh produksi air dan untuk
mencegah terjadinya abrasi pada pipa produksi yang diakibatkan oleh
endapan sedimen yang terproduksi. Endapan sedimen yang biasanya ikut
terproduksi adalah pasir. Untuk mencegah korosi dapat menggunakan
corrosion inhibitor, untuk mencegah scale yang menyumbat di pipa produksi
dengan menggunakan scale inhibitor. Sedangkan, apabila scale telah
menumpuk dapat ditanggulangi dengan acidizing apabila scale tersebut
menyumbat pipa produksi dibawah permukaan. Apabila scale tersebut
menyumbat pipa produksi diatas permukaan dapat ditanggulangi dengan
pigging. Untuk menanggulangi masalah kepasiran dapat menggunakan gravel
pack dan screen liner. Penentuan %BS & W pada sampel juga dapat
menentukan kualitas minyak yang diproduksikan ke permukaan.
Dari grafik 3.1. dan 3.2. yaitu plug vs %BS & W pada centrifuge tabung
besar dan plug vs %BS & W pada centrifuge tabung kecil diperoleh hasil
yang menunjukkan grafik fluktuatif. Hal ini menunjukkan bahwa setiap plug
mempunyai hasil yang berbeda- beda. Perbedaan tersebut dapat disebabkan
oleh kurangnya ketelitian dalam membaca %BS & W pada alat atau bisa juga
dikarenakan alat yang digunakan kurang bersih dan masih basah sehingga
menambah besarnya %BS & W pada sampel minyak mentah atau crude oil.
3.7. Kesimpulan
Dari percobaan penentuan BS & W dengan centrifuge method didapat
disimpulkan:
1. Dari hasil percobaan diperoleh BS & W:
Besarnya % Kadar BS & W tabung kecil
Sampel I : 2.787
Sampel II : 0.987
Besarnya % Kadar BS & W tabung besar
Sampel I : 2.67
Sampel II : 0.993
2. Dengan diketahuinya kandungan BS & W kita dapat meminimalkan akibat
yang ditimbulkan selama proses produksi dan dapat menentukan upaya lebih
lanjut untuk mengurangi kadar air yang ada dalam minyak.
3. Kandungan BS & W mempengaruhi mutu minyak. Semakin tinggi
persemtase kandungan BS & W semakin buruk mutu minyak tersebut.
4. Standard Deviasi menunjukan simpangan nilai dari perhitungan yang
dilakukan oleh semua plug. Bila nilainya semakin rendah maka harga kadar
air yang dihitung mendekati kebenaran.