i

TEKNOLOGI ULTRASONIC-ELECTRIC DALAM PROSES

DEWATERING DAN DESALTING PADA CRUIDE OIL

HETTI HERLIANI

03031181320077

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK KIMIA

2015

ii

ABSTRAK

Sebuah teknologi ultrasonik-listrik yang dipelajari dalam penghilangan kadar garam

dan air dalam minyak mentah. Ultrasonik dirancang untuk membentuk gelombang, yang

lebih efisien untuk pengelompokan partikel air. Desalting dan pengeringan hasil dari proses

ultrasonik-listrik lebih efisien dibandingkan dengan yang dari proses listrik. Untuk kadar

garam yang tinggi dari minyak mentah (40-70 mg · l-1), kandungan garam masih di atas 10,0

mg · l-1 setelah minyak mentah melalui dua tahap proses desalting listrik di kilang, yang

tidak dapat memenuhi kebutuhan kilang. Proses bersatu ultrasonic-listrik adalah teknologi

baru untuk memperlakukan garam tingg pada minyak mentahi. Pada operasi yang optimal

kondisi proses ultrasonik-listrik, kandungan garam minyak mentah dapat dikurangi dari 67,5

mg · l-1-3,97 mg · l-1 per satu tahap proses ultrasonik-listrik , dan kadar air turun di bawah

0,3% (dengan volume). Hasil menunjukkan bahwa proses ultrasonik-listrik lebih efektif. Pada

operasi yang optimal kondisi proses ultrasonik-listrik, kandungan garam minyak mentah

dapat dikurangi dari 67,5 mg · l-1-3,97 mg · l-1 per satu tahap ultrasonik-listrik, dan kadar air

turun di bawah 0,3% (dengan volume). Hasil menunjukkan bahwa proses bersatu ultrasonik-

listrik lebih efektif daripada proses listrik. Teknologi ini akan berguna dalam proses kilang.

Kata kunci minyak mentah, gabungan penggunaan ultrasonik-listrik, desalting, dewatering

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat,

Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan karya ilmia

dalam mata kuliah”Teknologi Minyak Bumi dan Gas” ini dalam bentuk maupun isinya yang

sangat sederhana. Semoga karya ilmiah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan,

petunjuk maupun pedoman bagi pembaca.

Harapan saya semoga karya ilmiah ini membantu menambah pengetahuan dan

pengalaman bagi para pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi

makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Karya Ilmiah ini saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya

miliki sangat kurang. Oleh karena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk

memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.

Inderalaya, April 2015

Penyusun

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

ABSTRAK .............................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

Daftar Gambar ........................................................................................................ iv

Daftar Tabel ........................................................................................................... v

Bab 1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

2.1 Perumusan Masalah .................................................................................... 1

3.1 Tujuan dan Manfaat Penulisan ................................................................... 2

4.1 Metodelogi Penulisan ................................................................................. 2

Bab 2. Metode dan tahapan dalam pengembangan teknologi ultrasonic-elecrtik

2.1 Alat yang digunakan ................................................................................... 2

2.2 Tahapan proses teknologi ultrasonic-elektrik ............................................. 3

2.3 Analisa beberapa factor yang mempengaruhi proses ini………………….. 4

1) Perbandingan dengan proses listrik dan tanpa ultrasonic pada tempetarur yang

berbeda ........................................................................................................ 4

2) Pengaruh suhu desalting tank …………………………………………….. 4

3) Pengaruh daya output ultrasonic…………………………………………… 5

4) Pengaruh penurunan tekanan pencampuran……………………………….. 6

5) Pengaruh jumlah demulsifier……………………………………………… 7

6) Pengaruh air injeksi………………………………………………….......... 8

Bab 3. Kesimpulan dan Saran

3.1 Kesimplun .................................................................................................. 9

3.2 Saran………………………………………………………………………. 9

Daftar Pustaka ............................................................................................ 10

1

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang Masalah

Campuran dari jenis minyak mentah yang kompleks dan biasanya mengandung air

dan jumlah besar garam . Air dalam minyak mentah membuat pipa dan proses penyulingan

menjadi mahal dan bahkan dapat menyebabkan minyak penyulingan tidak stabil. Garam,

seperti natrium, magnesium, dan kalsium klorida, minyak mentah mungkin menimbulkan

korosi peralatan downstream, menghambat pipa dan membuat meracuni katalis. Tujuan

utama dari desalting di kilang tersebut untuk menghindari bahaya disebutkan di atas.

Beberapa ladang minyak di sekitar dunia sudah masuk ke tahap sekunder atau oil recovery

tersier. Minyak mentah kembali dalam cara cenderung menjadi pengikat dan lebih berat, yang

mengandung garam lagi. Metode saat ini sebagai desalting listrik dan dewatering proses

untuk minyak ini mungkin sulit untuk memenuhi kebutuhan kilang.

Penelitian telah menunjukkan bahwa pretreatment minyak mentah dengan ultrasound

dapat menggumpal partikel air yang kecil yang tersebar dalam minyak, emulsi minyak, dan

meningkatkan dewatering dan proses desalting. Semua penelitian yang telah dilaporkan

adalah proses batch dan proses terhenti. Tujuan ini penelitian ini adalah untuk mempelajari

ultrasonic-elecric terus menerus untuk desalting minyak mentah dan dewatering. Hasil

penelitian kami bisa dibandingkan dengan proses kilang. Itu penelitian yang dipresentasikan

dalam artikel ini didasarkan pada lab kami bekerja.

2. Perumusan Masalah

Rumusan masalah yang dibahas pada penulisan karya ilmiah ini adalah metode

penghilangan kadar air dan garam dalam minyak mentah dengan teknologi electronic-electric

yang lebih efektif dan untuk mempelajari ultrasonic-electric terus menerus.

3. Tujuan dan Manfaat Penulisan

1. Tujuan Penulisan

1) Megetahui teknologi ultrasonic-electric yang dapat di gunakan dalam

penghilangan kadar garam dan air dalam minyak mentah.

2) Mengetahui cara/ metode dalam membuat teknologi ultrasonic-electric..

2. Manfaat Penulisan

2

Karya ilmiah ini diharapkan dapat membantu perusahaa- perusahaan yang mengalami

kerugian akibat proses penghilangan kadar garam dan air yang terlalu mahal, serta untuk

pengembangan ilmu teknologi di industry.

4. Metodologi Penulisan

Penulisan karya ilmiah ini berdasarkan berbagai sumber yang telah penulis baca

seperti jurnal, informasi dari internet dan berbagai sumber lainnya. Data- data pada penulisan

ini diperoleh dari bedah jurnal mengenai teknologi ultrasonic-electric dalam penghilangan

kadar garam dan air dalam minyak mentah.

3

BAB II

Metode Dan Tahapan Dalam Pengembangan Teknologi

Ultrasonic-Listrik

2.1 Alat Yang Di Gunakan

Seperangkat alat ultrasonik dengan desalting listrik, dan dewatering tangki dibuat.

perangkat dirancang sesuai untuk proses kilang. Alat ultrasonik bergabung dengan posisi

sebelum minyak memasuki tanki desalting . alat ultrasonik dirancang dengan gelombang

tabung yang berdiri untuk memperoleh bidang gelombang.

Proses bersatu ultrasonik-listrik ditunjukkan pada Gambar. 1, yang berisi satu setup

ultrasonik dan satu listrik dewatering dan tangki desalting

Gambar 1 proses desalting dan dewatering minyak mentah dengan teknologi

ultrasonic-listrik

Ukuran dari perangkat ultrasonik-listrik dihitung dan hati-hati dirancang untuk

mencocokkan alat ultrasonik untuk perangkat desalting listrik. Itu frekuensi alat ultrasonik

adalah 10 kHz atau 20 kHz. Alat ultrasonik dirancang dalam jenis gelombang tube yang

berdiri. Dalam percobaan, itu dipilih untuk memurnikan minyak mentah dengan atau tanpa

radiasi ultrasonik.

2.2 Tahapan proses teknologi ultrasonic-elektrik

Dalam proses ini dilakukan dalam 3 langkah, pretreatment minyak mentah, iradiasi

ultrasonik, dan desalting listrik dan dewatering.

Dalam pretreatment, minyak mentah dipanaskan untuk mengurangi viskositas dan

menjadi mudah mengalir di pipa. Dan air (5% vs minyak mentah, v.) Kemudian diinjeksi ke

pipa yang mengandung demulsifier. Air dan minyak mentah dipanaskan kemudian dicampur

melalui mixer statis. Itu Tujuan dari langkah ini adalah untuk mencampur air dengan minyak

mentah yang cukup, membentuk W / O emulsi. Didalam cara, air terlarut garam dari fase

minyak.

Langkah kedua dalam proses ini adalah untuk memperlakukan emulsi dengan radiasi

ultrasonik. Emulsi minyak mentah dikirim ke tube gelombang ultrasonik yang berdiri dengan

pompa proporsional. Pada langkah ini, partikel air yang kecil dikelompokkan membentuk

yang lebih besar dalam gelombang ultrasonic yang berdiri. Itu membantu proses desalting

listrik dan dewatering.

4

Langkah ketiga adalah untuk mengolah minyak mentah dengan proses listrik

desalting dan perangkat dewatering. Pada langkah ini, partikel air terpecah dan menetap di

listrik bidang intensitasnya yang tinggi. Garam telah dihapus bersama-sama dengan air.

Garam dalam minyak mentah diekstrak dalam air di langkah pertama. Jadi kandungan garam

akhir dalam minyak mentah ditentukan oleh dua faktor.

(1) air harus dicampur dengan minyak secukupnya untuk melarutkan garam.

(2) Air yang mengandung garam harus dihapus sebagai sebanyak mungkin.

Untuk mengurangi kehilangan energi dalam percobaan, semua pipa yang dilapisi

dengan isolasi, dan gelombang tube yang berdiri juga ditutupi dengan isolasi.

2.3 Analisa beberapa factor yang mempengaruhi proses ini.

1. Perbandingan dengan proses listrik dan tanpa ultrasonic pada tempetarur yang

berbeda.

Hasil desalting minyak mentah dan dewatering oleh proses ultrasonik-listrik

dibandingkan dengan proses listrik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2. Kondisi

mengendalikan adalah: cairan minyak 40 L ·-h 1, Cairan air adalah 1,8 L ·-h 1, dosis

demulsifier adalah 20 ug ·-g 1, penurunan tekanan pencampuran adalah 0,5 MPa, listrik

Intensitas adalah 1,2 kV · cm-1, dan 20 kHz ultrasonik kekuasaan adalah 150 W.

Gambar 2 Perbandingan ultrasonik-listrik Proses dengan proses listrik

(minyak cairan 40 L ·-h 1, air cairan 1,8 L ·-h 1, dosis demulsifier 20 ug ·-g 1, penurunan

tekanan pencampuran 0,5 MPa, frekuensi ultrasound 20 kHz, daya USG 150 W, intensitas

listrik 1,2 kV · cm-1, Kandungan garam asal 40-70 mg · L-1)

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar garam minyak mentah menurun dari

39,463 mg · L-1 7,125 mg · kadar air-L 1, dan menurun dari 5% 0,72% setelah pengolahan

proses listrik saja. Tapi kandungan garam dari minyak mentah menurun menjadi 3,243 mg ·

kadar air-L 1, dan menurun menjadi 0,24% setelah perlakuan proses ultrasonik-listrik. Hasil

terbaik diperoleh pada percobaa tertimggi.

2. Pengaruh suhu desalting tank

Seperti ditunjukkan dalam Gambar. 3, suhu tinggi (80 ° C) adalah membantu, tapi

kandungan garam Penurunan menjadi lambat dengan kenaikan suhu. Alasannya adalah

bahwa kekuatan tegangan antar muka dari minyak mentah dan air bisa berkurang pada suhu

5

yang lebih tinggi, yang membuat emulsi goyah. di lain tangan, viskositas minyak menurun,

dan partikel air yang tenang dengan mudah dengan kenaikan dalam suhu.

Gambar 3 Pengaruh suhu pada tangki desalting pada hasil desalting

(minyak cairan 40 L ·-h 1, air cairan 1,8 L ·-h 1, dosis demulsifier 20 ug ·-g 1, penurunan

tekanan pencampuran 0,5 MPa, frekuensi ultrasound 20 kHz, daya USG 150 W, intensitas

listrik 1,2 kV · cm-1, Kandungan garam asal 40-70 mg · L-1)

The desalting dan dewatering hasilnya juga dipengaruhi oleh frekuensi ultrasonik.

Percobaan kondisi dalam penelitian ini adalah kecepatan aliran minyak 20 L ·-h 1, aliran air

kecepatan 0,9 L ·-h 1, dosis demulsifier 30 mg ·-g 1, tekanan diferensial pencampuran 0,4

MPa, listrik intensitas 1,2 kV ·-cm 1, dan daya ultrasonik 150 W.

Pengaruh frekuensi ultrasonik yang berbeda dipelajari pada temperatur yang berbeda,

seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4. Hasil menggunakan perangkat 10-kHz yang lebih

baik daripada menggunakan 20kHz pada kondisi yang sama. Seperti dilaporkan [11], ada

frekuensi optimalmyang cocok untuk dispersi diameter tertentu partikel kecil. Percobaan

menunjukkan bahwa untuk memperlakukan minyak pipa LU-NING, perangkat 10 kHz lebih

cocok dari perangkat 20 kHz.

Gambar 4 Pengaruh frekuensi ultrasonik pada desalting dan dewatering hasil pada

temperatur yang berbeda (minyak cairan 20 L ·-h 1, air cairan 0,9 L ·-h 1, dosis demulsifier

30 ug ·-g 1, penurunan tekanan pencampuran 0,4 MPa, USG daya 150 W, listrik intensitas

1,2 kV ·-cm 1, kandungan garam asal 40-70 mg · L-1)

6

3. Pengaruh daya output ultrasonic Kondisi yang sama seperti yang tercantum dalam Bagian 4.1 dan Bagian 4.2, 20 kHz,

80 ° C, pengaruh ultrasonic output daya juga dibahas

Ada nilai optimal output ultrasonic kekuatan seperti ditunjukkan pada Gambar. 5,

yang sekitar 150 W. Kondisi iradiasi ultrasonik sangat penting dalam seluruh proses. Ada dua

mekanisme yang bisa menjelaskan pengaruh ultrasonik.

(1) Agregat efek. Tetes air dikumpulkan dengan ultrasonic iradiasi, yang membantu

untuk emulsi demulsifier.

(2)Kavitasi efek.

Ultrasonic kavitasi memiliki kasih sayang emulsifikasi. Ketika intensitas ultrasonic di

bawah kavitasi ambang batas, agregasi muncul, hasil ultrasonic iradiasi yang demulsified.

Ketika intensitas ultrasonic meningkat selama kavitasi ambang batas, hasil iradiasi ultrasonic

adalah ditampilkan sebagai emulsifikasi.

Gambar 5 Pengaruh daya keluaran ultrasonik pada hasil desalting (minyak cairan 40 L

·-h 1, air cairan 1,8 L ·-h 1, dosis demulsifier 20 ug ·-g 1, penurunan tekanan pencampuran

0,5 MPa, frekuensi ultrasound 20 kHz, intensitas listrik 1,2 kV · cm-1, suhu 80 ° C, asal

Kandungan garam 40-70 mg · L-1)

4. Pengaruh penurunan tekanan pencampuran

Pengaruh penurunan tekanan pencampuran juga diperhatikan. Seperti ditunjukkan

dalam Gambar. 6, ada pencampuran optimal Nilai penurunan tekanan untuk desalting. Saat

itu sekitar 0,45 MPa. Alasannya adalah bahwa tingkat melarutkan garam meningkat dengan

meningkatnya intensitas pencampuran minyak-air. Namun, ketika intensitas pencampuran

terlalu lebih tinggi, minyak dan air akan emulsi serius dan itu akan sulit untuk menghilangkan

air dari minyak..

7

Gambar 6 Pengaruh penurunan tekanan pencampuran pada hasil desalting (minyak

cairan 40 L ·-h 1, air cairan 1,8 L ·-h 1, dosis demulsifier 20 ug ·-g 1, USG frekuensi 20 kHz,

daya USG 150 W, listrik intensitas 1,2 kV · cm-1, suhu 80 ° C, garam asal konten 40-70 mg ·

L-1)

5. Pengaruh jumlah demulsifier Pengaruh demulsifier jumlah yang ditunjukkan pada Gambar. 7. garam dan kadar air

minyak menurun jika NP-1 demulsifier adalah menambahkan. Kandungan air bisa memenuhi

kebutuhan kilang standar dengan menambahkan 10 mg ·-g 1 demulsifier, tapi kandungan

garam masih jauh lebih tinggi dari standar. Jumlah yang terbaik adalah sekitar 30 mg · g-1

menurut Fig. 7. Air dan isi garam meningkat sedikit setelah dosis ditambahkan atas nilai

optimal. Ini harus dijelaskan dengan menggunakan padat kritis Mekanisme konsentrasi [12].

Kandungan air menurun dengan meningkatnya dosis demulsifier ketika jumlah demulsifier

berada di bawah kritis konsentrasi. The dewatering dosis demulsifier dipengaruhi sedikit

ketika ditambahkan selama kritis konsentrasi. Mengingat biaya dan perawatan hasil,

konsentrasi dosis yang tepat adalah sekitar 20-30 mg ·-g 1 dalam proses bersatu ultrasonik-

listrik.

8

Gambar 7 Pengaruh jumlah demulsifier (minyak cairan 20 L ·-h 1, air cairan 0,9 L ·

h-1, penurunan tekanan pencampuran 0,4 MPa, USG frekuensi 10 kHz, daya USG 150 W,

intensitas listrik 1,2 kV · cm-1, suhu 80 ° C, asal Kandungan garam 40-70 mg · L-1)

6. Pengaruh air injeksi Di kilang, biasanya 5% -7% (vs minyak mentah, v.) air tawar yang disuntikkan ke

dalam minyak mentah untuk desalting. Garam-garam terlarut dalam fasa air ketika minyak

mentah dan air melewati mixer statis. Dengan demikian, jumlah air yang diinjeksikan juga

mempengaruhi dewatering dan desalting tersebut. Seperti ditunjukkan dalam Gambar. 8,

yang penambahan air menguntungkan untuk melarutkan garam, dan itu akan mengurangi

kandungan garam dalam minyak mentah. Tapi kadar air akhir minyak mentah meningkat.

Saya T dapat diketahui bahwa injeksi air sekitar 5% adalah optimal, seperti ditunjukkan pada

Gambar. 8. Ini akan biaya lebih banyak energi dengan menambahkan lebih banyak air karena

air harus dipanaskan sampai suhu tinggi minyak. Selain itu, lebih air limbah akan

dikeluarkan.

Gambar 8 Pengaruh air yang di injeksikan (minyak cairan 20 L ·-h 1, penurunan

tekanan pencampuran 0,4 MPa, demulsifier jumlah 20 mg ·-g 1, ultrasonic frekuensi 10

kHz,ultrasonic daya 150 W, intensitas listrik 1,2 kV · cm-1, suhu 80 ° C, Kandungan garam

asal 40-70 mg · L-1)

9

BAB III

KESIMPULAN DAN SARAN 3.1 KESIMPULAN

1. Proses Ultrasonic-listrik dapat meningkatkan yang desalting dan proses dewatering

minyak mentah minyak 2. Kondisi terbaik yang dibahas dalam artikel ini adalah 5% (volume)air yang

diinjeksikan, 30 mg · g-1 demulsifier, 0,45 tekanan Mpa Setetes pencampuran, 10 kHz

dan 150 W daya ultrasonic (bidang berdiri gelombang), 3-5 iradiasi ultrasonik min, 1,2

kV · cm-1 intensitas listrik ketika kecepatan aliran minyak adalah 20 L · h-1, dan

temperatur perlakuan adalah 80 ° C.

3 langkah dalam proses ini yaitu, pretreatment minyak mentah, iradiasi ultrasonik, dan

desalting listrik dan dewatering.

3.2 SARAN

Berdasarkan data yang di dapat, kami selaku penulis menerima saran-saran

konstruktif dari pembaca agar makalah inibisa menjadi salah satu alat untuk menambah

pengetahuan.

10

DAFTAR PUSTAKA

Guoxiang, Ye,dkk.2008.” Pretreatment of Crude Oil by Ultrasonic-electric United

Desalting and Dewatering”. Chinese Journal of Chemical Engineering, 16(4) 564—

569 (2008).