BAB II

PENENTUAN KANDUNGAN AIR

DENGAN DEAN & STARK METHOD

2.1. TUJUAN PERCOBAAN

1. Untuk menentukan kandungan air dari minyak mentah.

2. Untuk mengetahui cara kerja dari peralatan Dean and Stark Method.

3. Untuk mengetahui cara menghitung kandungan air dengan Dean and

Stark Method.

4. Untuk mengetahui kegunaan solvent pada analisa ini.

5. Untuk mengetahui aplikasi dari percobaan Dean and Stark Method.

2.2. DASAR TEORI

Minyak mentah yang kita produksi secara langsung dari dalam

perut bumi pada kenyataannya bukan minyak murni melainkan masih

mengandung gas maupun air, hal ini nantinya akan mempengaruhi

perhitungan jumlah minyak yang akan diproduksi, karena dalam suatu

reservoir khususnya minyak, akan selalu didapatkan kandungan air. Sifat-

sifat air reservoir ini mempunyai kemampuan untuk melarutkan

hidrokarbon, komposisi, faktor volume formasi, dan karakteristik

viscositas pada suhu dan tekanan formasi. Pemisahan antara minyak dan

air yang terkandung di dalamnya disebut “ Dehidrasi Minyak Bumi “.

Dehidrasi ini dilakukan baik pada penghilangan maupun transportasi

minyak karena air yang terkandung dalam minyak dapat menyebabkan

korosi pada pipa-pipa minyak tempat penimbunan minyak, dan lain

sebagainya. Dehidrasi ini merupakan persoalan kimia maupun fisika yang

diperlukan untuk mendapatkan pemisahan yang seefisien mungkin.

Air formasi yang terkandung dalam minyak ada dua macam, yaitu :

a. Air bebas, merupakan air yang terbebaskan dari minyaknya.

b. Air emulsi, air yang melayang-layang di dalam minyak dan diperlukan

cara-cara khusus untuk memisahkannya.

3

4

Dalam lapangan minyak, air bebas lebih mudah untuk dibebaskan

(dipisahkan) dari minyaknya dibandingkan dengan air emulsi. Pemisahan

air bebas dari minyaknya dapat dilakukan dengan mendiamkan atau

settling dalam suatu tempat, dicampur gas olise, bisulfide, atau

dipanaskan. Tetapi untuk air emulsi, pemisahannya memerlukan cara-cara

khusus.

Terjadinya emulsi ini memerlukan tiga syarat, yaitu :

a. Adanya dua zat cair yang tidak saling campur.

b. Adanya zat yang menyebabkan terjadinya emulsi (Emulsifying Agent).

c. Adanya agitasi.

Sifat-sifat Emulsi antara lain :

a. Umumnya kadar air emulsi cukup tinggi.

Hal ini disebabkan penguapan sejumlah air, gas alam sebelum terjadi

emulsifikasi pada residu airnya.

Kadar garam yang besar pada fasa cair berpengaruh besar pada gaya

permukaan pada gaya permukaan antara cairan minyak dan air.

Di antara zat-zat tersebut dengan emulsion flying agentnya yang

terkonsentrasi antara dua fasa yang bersangkutan.

b. Pengemulsian juga dipengaruhi oleh sifat-sifat minyak. Semakin besar

viscositasnya, residu karbon, dan tegangan permukaan minyak semakin

terbentuk emulsi.

c. Semakin lama emulsi terbentuk semakin ketat atau semakin susah

untuk dipisahkan.

Untuk mencegah terjadinya emulsifikasi, dapat dilakukan dengan cara :

a.Memperkecil tingkat agitasi, contohnya dengan menggunakan anker pada

sumur-sumur pompa, mengurangi kecepatan pompa, spasi plunger

(mengurangi slopage), dan pompa dianjurkan untuk tenggelam.

b. Penggunaan zat anti emulsifikasi.

c.Pemisahan air sebelum terjadinya emulsifikasi.

5

Pemisahan minyak terhadap air mutlak dilakukan untuk menghindari

kerugian antara lain :

a. Pipe line akan berkurang kapasitasnya karena harus mentransport

minyak dengan air.

b. Air bisa menyebabkan korosi pada peralatan pengeboran

2.3. PERALATAN DAN BAHAN

2.3.1. Peralatan

1. Condenser

2. Receiver

3. Ground Flask Joint

4. Electrical Oven

2.3.2. Bahan

1. Sample minyak mentah 50 ml

2. Solvent 50 ml

3. Air sirkulasi

Gambar 2.1. Dean & Stark Methode

6

Gambar 2.2 Electrical oven

Gambar 2.3. Minyak Mentah

2.4. TANGGAL DAN TEMPAT PRAKTIKUM

Tanggal : 07 Desember 2014

Tempat : Kampus Ex. Pajak STT Migas Balikpapan

2.5 PROSEDUR PERCOBAAN

1. Disirkulasikan air dalam peralatan.

2. Dibersihkan alat sehingga alat bersih dan siap pakai.

3. Diambil sample (minyak ringan atau berat) 100 ml.

4. Ditambahkan ke dalamnya solvent (bensin atau kerosin) 100 ml.

5. Dimasukkan campuran tersebut ke dalam plask.

6. Dihubungkan electrical oven dengan arus listrik, dan setelah beberapa

waktu memastikan telah terjadi kondensasi.

7

7. Diamati proses kondensasi dengan adanya air yang terdapat pada water

trap.

8. Jika pada water trap sudah tidak terdapat penambahan air lagi,

melaporkan % air dengan Dean and Stark methode.

Kandungan air (%) = (volume air / volume sample) x 100%

2.6. ANALISA DAN PERHITUNGAN

2.6.1. Analisa

Umum

Volume sample (minyak ringan) = 44 ml

Volume solvent (kerosin) = 44 ml

Volume air yang tertampung = 0,35 ml

Kelompok

Volume sample (minyak ringan) = 47 ml

Volume solvent (kerosin) = 47 ml

Volume Air yang tertampung = 0,39 ml

2.6.2. Perhitungan

Umum

Kandungan air dalam sample dengan Dean & Stark Method :

8

Kelompok

Persen kandungan air dalam sample

Tabel 2.1. Hasil Perolehan Data Kelompok

KelompokVol. Sample

(Minyak Ringan)

Vol. Sovlent

(Kerosin)

Vol. Air yang

Tertampung% Kadar Air

1 46 46 0,37 0,804

2 47 47 0,39 0,830

3 48 48 0,41 0,854

4 49 49 0,42 0,857

5 50 50 0,43 0,860

6 44 44 0,35 0,795

Grafik 2.1. % Kadar Air

9

Grafik 2.2. % Kadar Air vs Data Kelompok

2.7. PEMBAHASAN

Crude Oil yang dihasilkan dari dalam sumur pemboran tidak semua

mengandung minyak, tetapi juga mengandung campuran air dan gas.

Sebelum proses pemanasan, sample minyak yang akan digunakan terlebih

dahulu dicampur dengan solvent (pelarut) yang pada percobaan ini

menggunakan kerosin, karena mempercepat proses penguapan, disamping

itu juga mengunakan kerikil yang ditaruh didalam Ground Flask Joint

supaya mengimbangi tekanan uap agar tidak terjadi ledakan. Jumlah air

yang terdapat dalam Water Trap merupakan fungsi waktu dari hasil

destilasi, karena semakin lama waktu yang digunakan maka air yang

didapat semakin bannyak tergantung atas kondisi air didalam minyak,

karena berhubungan dengan persen kandungan air. Dengan mengetahui %

kandungan air ini nantinya dapat diketahui minyak (crude oil) yang

memiliki kualitas yang baik, yang nantinya dapat diperoleh gambaran

mengenai keadaann minyak mentah dan jumlahnya yang memungkinkan

untuk diproduksikan.

10

Percobaan dengan metode ini kurang efektif karena penguapan

minyak yang mengakibatkan berkurangnya grafity minyak yang

bersangkutan. Kehilangan grafity ini adalah karena penguapan fraksi-

fraksi dari minyak. Pengurangan penguapan dapat dilakukan dengan

memanaskan minyak dalam ruang yang tertutup rapat.

Penggunaan solvent berupa kerosin bertujuan untuk mempercepat

proses pemisahan air dari minyak serta proses pemanasannya.

Dalam percobaan dihasilkan air sebanyak 0,795% dalam 44 ml

sample minyak. Hal ini menunjukkan bahwa sample merupakan sample

minyak (crude oil) yang baik, karena memiliki kandungan air di bawah 1

%, sehingga biasanya dapat langsung diproduksikan karena resiko

timbulnya problem produksi yang sangat kecil.

2.8. KESIMPULAN

1. Setelah dilakukan percobaan, maka diperoleh kandungan air untuk data

umum sebanyak 0,35 ml dan persen kandungan air dalam sampel

tersebut sebesar 0,795%.

2. Cara kerja Dean and Stark menggunakan prinsip destilasi, yaitu

pemisahan berdasarkan titik didih.

3. Menghitung kandungan air dengan Dean and Stark Method dapat

dilakukan dengan membandingkan antara volume air yang tertampung

dengan volume sampel.

4. Kegunaan solvent untuk mempercepat pemisahan air dari minyak.

5. Dari percobaan, diketahui kandungan air pada sampel. Semakin

banyak air yang terkandung, maka semakin buruk kualitas minyak

tersebut.