3 BAB III (great)print.doc

20
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 :

Transcript of 3 BAB III (great)print.doc

Page 1: 3 BAB III (great)print.doc

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 .

Page 2: 3 BAB III (great)print.doc

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.

Page 3: 3 BAB III (great)print.doc

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

Page 4: 3 BAB III (great)print.doc

Keterangan :1. Penutup2. Centrifuge Tabung Kecil3. Pengatur Putaran

Gambar 3.1. Centrifuge Tabung Kecil

1

32

Page 5: 3 BAB III (great)print.doc

Keterangan :1. Pembaca RPM2. Pengatur Putaran3. Centrifuge Tabung Besar

Gambar 3.2. Centrifuge Tabung Besar

1

2

3

Page 6: 3 BAB III (great)print.doc

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.

Page 7: 3 BAB III (great)print.doc

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

Page 8: 3 BAB III (great)print.doc

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 %

Page 9: 3 BAB III (great)print.doc

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

Page 10: 3 BAB III (great)print.doc

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

Page 11: 3 BAB III (great)print.doc

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%

Page 12: 3 BAB III (great)print.doc

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 %

Page 13: 3 BAB III (great)print.doc

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

Page 14: 3 BAB III (great)print.doc

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.

Page 15: 3 BAB III (great)print.doc

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.