bab iii

BAB IV

III-29

BAB IIITINJAUAN PUSTAKA

3.1 Peralatan Proses Pemisahan Hidrokarbon Surface facilities di stasiun pengumpul adalah peralatan-peralatan produksi yang terletak diatas permukaan yang meliputi separator untuk memisahkan gas dari fluida (hidrokarbon) hingga pompa untuk mentransfer minyak dan menginjeksikan air produksi. 3.1.1 Separator Fungsi dari Separator itu sendiri adalah digunakan untuk memisahkan minyak, air dan gas pada tekanan dan temperatur separator dalam waktu tinggal (retention time) yang relatif pendek berdasarkan perbedaan densitas yang secara relatif bebas satu sama lain. Di lapangan separator dikenal sebagai alat yang digunakan untuk memisahkan gas dengan minyak yang datang langsung dari sumur minyak atau gas. Secara garis besar peralatan operasional separator ini dapat dibagi menjadi empat kelompok antara lain sebagai berikut :1. Bagian pemisah utama, yang berfungsi sebagai pemisah cairan. Pada bagian ini akan dipisahkan secara cepat slug cairan yang masuk kedalam separator, demikian juga butir-butir cairan yang terbawa oleh aliran gas.2. Bagian pengumpul cairan, yang berfungsi sebagai tempat untuk menampung cairan yang telah terpisahkan. Bagian ini harus cukup besar untuk dapat menampung cairan yang telah dipisahkan pada kondisi operasi yang normal dan harus sedemikian rupa sehingga fluida yang telah dipisahkan tidak akan terganggu oleh aliran gas.3. Bagian pemisah kedua, digunakan untuk memisahkan butir-butir cairan yang sangat kecil, yang tidak terpisahkan pada bagian pemisah utama. Prinsip utama dari pada proses pemisahan ini berdasarkan gravity settling dari aliran gas. Oleh karena persyaratan dasar untuk dapat terjadinya gravity settling adalah tidak ada turbulensi, maka kecepatan gas harus dikurangi pada saat mulai masuk kedalam separator.4. Mist extraction section, sisa cairan yang berbentuk uap dapat dipisahkan secara efektif dari aliran gas dengan menggunakan mist extractor yang terencana dengan baik. Pengembunan dari pada uap tersebut, tidak mencerminkan efisiensi dari pada separator. Suatu separator yang ideal, yang bertitik tolak dari pendapatan cairan yang maksimum, adalah suatu konstruksi yang dirancang sedemikian rupa, sehingga dapat menurunkan tekanan aliran fluida dari sumur pada inlet separator, menjadi atau mendekati tekanan atmosfer pada saluran keluar separator. Gas dipindah/dikeluarkan dari separator secara terus menerus segera setelah terpisah dari cairan, ini dikenal dengan differential separation, namun penataan seperti diatas tidak praktis.Pemisahan tergantung dari efek gravitasi untuk memisahkan cairan hidrokarbon. Sesuai dengan konstruksinya, separator dapat dibagi dalam tiga jenis (Menurut Sutrisno, 2005) yaitu :1. Separator vertical (Gambar 3.1 )2. Separator horizontal (Gambar 3.2)3. Separator spherical (Gambar 3.3 ) Cara kerja separator (menurut Sutrisno, 2005) adalah gas aliran dari sumur masuk ke dalam separator dalam arah tangensial melalui masukan diverter agar pemisahan awal dapat berlangsung secara bersamaan dan efektif dalam suatu aliran. Penenangan gravitasi, gaya sentrifugal, dan benturan pada saat fluida masuk yang diperbesar dengan shell separator terdapat dalam bentuk lapisan tipis. Gas dari seksi pemisahan awal mengalir ke bagian atas dan pada saat yang sama cairan yang ada jatuh kebawah masuk kedalam seksi pengumpulan cairan condensate. Penghalang berbentuk kerucut adalah alat bantu atau kelengkapan seperti pemisah antara bagian pengumpulan cairan dengan bagian pemisah awal untuk menjamin agar permukaan cairan menjadi tenang selama proses pemisahan selanjutnya. Pengendalian permukaan cairan dan membiarkan gas terlarut dalam cairan. Sejumlah kecil cairan jatuh kembali ketika dengan terbawa gas yang mengalir keatas dan bergerak masuk ke penghalang sentrifugal yang diletakkan diatas dekat dengan Top vessel.Pada akhirnya, sebuah mist extractor menangkap gas yanag naik ke atas melewati butiran cairan dalam jumlah yang sedikit. Bagian cairan akan terkumpul dalam satu penampungan sampai menjadi berat untuk kemudian jatuh lagi kedalam bak penampungan cairan. Separator merupakan tangki berbentuk silinder. Biasanya pemisahan terjadi antara dua fase atau tiga fasa. Separator dua fasa untuk memisahkan gas dari liquid, sedangkan separator tiga fasa memisahkan antara minyak, air dan gas. Komponen peralatan didalam separator dan di bagian luar separator (Menurut Sutrisno, 2005):a. Deflector plate adalah alat untuk memecahkan atau memantulkan aliran sehingga gas lebih cepat terpisahb. Straightening vanes adalah alat untuk meluruskan arah aliran atau menghilangkan turbulensi aliran.c. Weir adalah dinding plat baja yang dipasang vertical melintang arah aliran cairan, gunanya untuk memisahkan ruang yang berisi air dan ruang yang berisi minyak.d. Vortex breaker adalah untuk mencegah terjadinya pusaran diatas pipa isap keluaran minyak sehingga gas tidak ikut mengalir terbawa minyak.e. Float shield untuk meredam ombak cairan didalam separator, sehingga pelampung (float) lebih stabil.f. Demister pad yang berfungsi untuk mengumpulkan tetes-tetes kecil cairan yang terbawa aliran gas sehingga membentuk tetes-tetes yang lebih besar dan jatuh ke permukaan cairan.g. Level controller adalah untuk mengatur permukaan cairan.h. Gelas penduga (sight glass) adalah untuk menunjukkan permukaan cairan dari antar permukaan (interace) minyak dan air.i. Manometer (pressure indicator / pressure gauge) adalah untuk menunjukkan tekanan fluida diseparator.j. Termometer (temperature indicator / temperature gauge) untuk menunjukkan temperature fluida didalam separator.k. Katup pengaman (safety valve / pressure relief valve).l. Manhole adalah lubang untuk orang masuk bila separator perlu dibersihkan.

(Sumber : Hasil dokumentasi penelitian, 2013)

GAMBAR 3.1 SEPARATOR VERTICAL DI BLOCK STATION OGAN


GAMBAR 3.2SEPARATOR HORIZONTAL DI BLOCK STATION OGAN

(Sumber : Operasi Produksi lepas pantai dan darat 2005) GAMBAR 3.3 SEPARATOR SPHERICAL

Keuntungan dari pada masing-masing tipe separator (Menurut Sutrisno, 2005) :1. Separator vertical - Tidak memerlukan liquid level controller. - Dapat menampung pasir dalam jumlah banyak. - Mudah dibersihkan. - Mempunyai kapasitas cairan yang besar. - Kecenderungan cairan untuk menguap kembali kecil.2. Separator horizontal - Dapat menampung crude dalam bentuk foam (busa). - Lebih murah dari pada separator vertikal. - Mudah diangkut. - Lebih ekonomis dan efisien untuk memproses gas dalam jumlah besar.3. Separator spherical - Lebih murah dari pada separator vertikal dan horizontal. - Lebih mudah dibersihkan dari pada tipe vertikal. - Lebih kompak dibandingkan dengan tipe yang lain. Kerugian dari pada masing-masing tipe separator (Menurut Sutrisno, 2005) :1. Separator vertikal Karena bentuknya yang tinggi, maka peralatan-peralatan keselamatan yang terletak diatas sulit untuk dicapai dan dirawat dan Outlet gas yang berada diatas menyebabkan pemasangan lebih sulit. 2. Separator horizontalKurang menguntungkan apabila fluida mengandung pasir, Sukar dibersihkan, Dalam pemasangan memerlukan ruangan yang lebih luas kecuali kalau disusun bertingkat.3. Separator spherical Kurang ekonomis untuk kapasitas gas yang besar.

3.1.2 Gas Scrubber Merupakan bejana tertutup sejenis dengan separator yang digunakan untuk mengeringkan gas yang keluar dari separator dan dirancang untuk menampung dan memisahkan produksi dengan harga GLR yang tinggi. Umumnya scrubber lebih efisien (tetapi tidak selalu) dari pada separator konvensional, dalam hal ini pemisahan partikel cairan yang halus dari aliran gas. Biasanya scrubber digunakan pada downstream dari separator untuk mengeluarkan/memisahkan cairan yang terkondensasi. Selain itu scrubber juga ditempatkan sebelum kompresor, untuk mencegah masuknya cairan kedalam peralatan tersebut. Bejana tertutup bertekanan yang digunakan untuk mengeringkan gas yang keluar dari separator (Gambar 3.4).


GAMBAR 3.4 GAS SCRUBBER DI BLOCK STATION OGAN

3.1.3 Pompa (Menurut Suparmo, 2005) Pompa adalah suatu mesin fluida yang digunakan untuk mengalirkan sejumlah fluida dari suatu tempat ke tempat tertentu melalui sistem perpipaan. Pada umumnya, pompa merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari motor penggerak menjadi energi kinetis atau potensial yang berupa energi spesifik (head) fluida yang dialirkan, sehingga dengan fungsi tersebut fluida dapat bergerak pindah dari tempat yang permukaannya rendah ke tempat yang permukaannya lebih tinggi atau mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lain.Kapasitas terpakai suatu pompa merupakan rasio antara total fluida yang ditransfer atau diinjeksikan per hari dengan kapasitas pompa yang tersedia.

Q= x 100%Q= kapasitas terpakai (%)V= total fluida yang ditransfer atau diinjeksikan (bfpd)A= kapasitas pompa (bfpd) (Menurut Suparmo, 2005) Pompa Sentrifugal adalah salah satu jenis pompa pemindah non positif. Pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar dalam casing. Cairan masuk ke impeler dengan arah aksial melalui mata impeler (impeller eye) dan bergerak ke arah radial diantara sudu-sudu impeler (impeller vanes) hingga cairan tersebut keluar dari diameter luar impeler. Ketika cairan tersebut. meninggalkan impeler, cairan tersebut dikumpulkan didalam rumah pompa (casing). Salah satu desain casing dibentuk seperti spiral yang mengumpulkan cairan dari impeler dan mengarahkannya ke discharge nozzle. Discharge nozzle dibentuk seperti suatu kerucut sehingga kecepatan aliran yang tinggi dari impeler secara bertahap turun. Kerucut ini disebut difuser. Pada waktu penurunan kecepatan di dalam diffuser, energi kecepatan pada aliran cairan diubah menjadi energi tekanan Jenis pompa juga dihubungkan dengan jenis kebutuhan dari fluida yang ingin dipindahkan. Untuk pompa jenis torak misalnya biasa digunakan pada pompa rumah tangga yang mempunyai daya kapasitas listrik yang kurang. Karena terbatasnya energi listrik untuk mengubah enegi putaran motor listrik maka digunakan pompa torak untuk memindahkan fluida. Jika ingin memompa lebih banyak fluida maka dapat menggunakan silinder atau tork lebih dari satu. Cara kerja pompa rotari mirip dengan cara kerja jenis pompa sentrifugal yaitu memanfaatkan putaran suatu alat untuk memindahkan fluida. Namun pada pompa rotari sistem yang digunakan adalah putaran untuk menangkap cairan bukan mengangkat cairan. Sedangkan pompa jenis rotari dalam pemindahan fluida lebih halus dibandingkan dengan pompa jenis torak (piston). Untuk pompa jenis sentrifugal semua jenis pompa tersebut tetap pada prinsip dasar sentrifugal yaitu pemanfaatan putaran suatu impeller untuk memindahkan fluida. Dari beberapa jenis pompa diatas dapat kita ketahui bahwa banyak klasifikasi jenis pompa namun prinsip dasar yang digunakan tetap sama sesuai prinsip dasar dari jenis pompa tersebut. Semisal untuk jenis pompa sentifugal maka dari ketiga klasifikasi pompa jenis sentrifugal adalah memanfaatkan gaya sentrifugal atau suatu putaran untuk memindahkan fluida. Maka untuk efektifitas dari hisapan fluida maka haru dipilih pompa sesuai dengan kebutuhan. Jika terlalu besar kapasitas sedangkan fluida yang dihisap tidak ada maka akan terjadi sia-sia energi untuk memindahkan fluida. Pemilihan pompa yang tepat sesuai kebutuhan adalah unsur terpenting dalam pemindahan pompa menggunakan perantara pipa (Gambar 3.5). Pengkasifikasian pompa sendiri berdasarkan komponen-komponen yang terdapat dalam pompa itu sendiri. Masing-masing komponen mempunyai peranan dan fungsi yang berbeda namun tujuan utamanya tetap sama yaitu mengalirkan fluida dari satu tempat ketampat lain. Klasifikasi pompa bila ditinjau dari segi tekanan yang menimbulkan energi fluida maka pompa dapat diklasifikasikan dalam dua jenis yaitu :1. Pompa tekanan statis Pompa Tekanan Statis Pompa ini disebut juga positif displacement dimana head yang terjadi akibat tekanan yang diberikan terhadap fluida dengan cara energi yang diberikan pada bagian utama peralatan pompa menekan langsung fluida yang di pompakan. 2. Pompa tekanan dinamis Pompa ini disebut juga dengan non positif displacement pump , pompa tekanan dinamis terdiri dari poros, sudu sudu impeller, rumah volut, dan saluran keluar. Energi mekanis dari luar diberikan pada poros pompa untuk memutar impeller. Akibat putaran dari impeler menyebabkan head dari fluida menjadi lebih tinggi karena mengalami percepatan.


GAMBAR 3.5 POMPA TRANSFER MINYAK DI BLOCK STATION OGAN

3.1.4. Free Water Knock Out FWKO adalah vessel sederhana yang memiliki ruangan untuk air bebas yang terlepas dari minyak, juga terdapat filter yang menyaring partikel-pertikel dari minyak dan emulsi sehingga tidak terikut di air pada saat air melalui filter tersebut (Gambar 3.6). Air secara otomatis keluar dari bagian bawah FWKO, dan emulsi serta fasa minyak keluar melalui bagian atas menuju treating sistem. Alat pemisah ini dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu :

1. Free Water Knock-Out (FWKO) Memisahkan air bebas dari campuran gas dan minyak dapat keluar dari FWKO melalui outlet yang sama dan dapat diproses pada alat yang lain, sedangkan air dipisahkan tersendiri.2. Total Liquid Knock-Out (TLKO) Memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi (lebih dari 3000 psi).

(Sumber : Arsip dokumentasi penelitian, 2012)

GAMBAR 3.6 FREE WATER KNOCK OUT

3.1.5. Tangki (Menurut Sutrisno, 2005) Tangki adalah salah satu sarana untuk menampung minyak dan air yang diproduksi dari sumur-sumur produksi. Besarnya output atau pengeluaran minyak akan menentukan kapasitas tangki tersebut. Jenis produk juga berpengaruh terhadap kelengkapan dari tangki tersebut (Gambar 3.7). Mengingat output masing-masing produk di suatu stasiun pengumpul belum tentu sama, maka jumlah dan ukuran tangki yang diperlukan juga tidak sama sesuai dengan fungsi tangki tersebut diatas, maka dalam operasionalnya harus mengikuti prosedur yang ada, baik pada saat melakukan pengisian, pengeluaran, maupun pengukuran terhadap isi tangki.Ada 3 cara untuk mengambil sampel minyak dalam oil storage tank, ( Menurut Sandjojo, 2003) yaitu :1. Pengambilan minyak pada 10 cm dari tinggi maksimum volume bersih.2. Pengambilan minyak pada setengah (1/2) dari selisih tinggi cairan dan batas air bebas dalam storage tank.3. Pengambilan minyak pada 10 cm diatas batas air bebas dalam storage tank.Dengan menggunakan water finding paste yang dioleskan pada meteran, maka dapat ditentukan batas air bebas dari suatu tangki, dimana warna awal paste yaitu kuning emas (gold) akan berubah menjadi warna merah yang menunjukkan ukuran batas air bebas tangki, dan menentukan temperatur minyak dengan menggunakan termometer. Selanjutnya sampel minyak yang telah diambil dari tangki kemudian dibawa ke laboratorium untuk dianalisa lebih lanjut. Storage tank berfungsi tak lain sebagai tempat untuk menampung minyak sementara sebelum dikirim ke penyulingan. Umumnya konstruksi tangki di buat dengan plat baja yang lebih tebal dari tangki produksi karena sifatnya permanen. Sedangkan Recycle pump adalah pompa yang berfungsi untuk mengurangi endapan dan mensirkulasikan minyak di dalam tangki. Untuk tangki-tangki di SPU biasanya menggunakan perlengkapan keamanan (safety) yang lebih lengkap. Misalnya ada peralatan breather valve, water sprinkle, foam chamber, fire wall, dan penangkal petir. Di dalam storage tank ini, minyak dan air yang masih menyatu akan didiamkan selama beberapa jam untuk dilakukan settling, agar minyak berada diatas dan air berada dibawah.

( Sumber : Hasil dokumentasi penelitian, 2013)

GAMBAR 3.7 TANGKI DI BLOCK STATION OGAN

3.1.6 Chemicals Injection (Menurut Tim Instruktur Intam Widya Karya, 2007) Chemical yang biasa digunakan di stasiun pengumpul minyak ada empat, yaitu demulsifier yang berfungsi sebagai untuk memecah emulsi air dalam minyak, memudahkan pemisahan minyak dengan air, corrosion inhibitor yang berfungsi untuk mencegah korosi yang terjadi di pipa-pipa yang disebabkan oleh fluida reservoir seperti air, Scale Inhibitor yang berfungsi untuk mencegah terbentuknya scale yang dapat menghambat aliran fluida di dalam pipe line dan Biocide (Sodium Hyphoclorite) berfungsi untuk membunuh bakteri-bakteri yang dapat menimbulkan gas H2S yang ada didalam air yang terproduksi dari sumur.

3.1.7 Utilities Peralatan yang termasuk dalam penunjang produksi diantaranya :a. Generator Generator merupakan alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Generator ini juga digunakan sebagai penyuplai arus listrik untuk keperluan operasi produksi dan penerangan. Generator pada Block Station Ogan memakai bahan bakar gas yang dihasilkan dari produksi.


GAMBAR 3.8

GENERATOR CATERPILLAR DI BLOCK STATION OGAN

b. Fire hydrant and Safety Environment Fire hydrant dan safety environment merupakan peralatan dalam penanganan bahaya yang dapat terjadi pada stasiun pengumpul seperti bahaya kebakaran akibat timbulnya percikan api, konsleting listrik, bahaya petir yang dipengaruhi oleh cuaca dan lain sebagainya.


GAMBAR 3.9 FYRE HYDRANT DI BLOCK STATION OGAN

3.2. Fasilitas dan Peralatan Penampung ProduksiPeralatan yang ada di Block Station (Stasiun Pengumpul) yang ada di Ogan adalah:1. FlowlineTerdiri dari jajaran pipa pipa yang dibuat seragam dan disusun diatas rate flowline. Flowline berfungsi menyalurkan cairan reservoir dari wellhead sampai ke tempat pemisahan (Block Station), menyalurkan dari tempat pemisahan ke stasiun pengumpul (SP) ataupun dari stasiun pengumpul ke pusat penampungan produksi (PPP). Mulai dari kepala sumur (well head) sampai ke tempat pemisahan (separator), flowline ini direntang di permukaan mengikuti permukaan tanah yang dilalui. Flowline selalu dipasang di pinggir jalan yang dibangun untuk memudahkan dalam tujuan perawatan. Pipapipa flowline dibuat seragam dengan ukuran diameter yang relatif sama. 2. Manifold Digunakan untuk masuknya produksi (cairan dan gas) dari beberapa sumur selanjutnya dialirkan ke separator dan Tanki.a. Manifold TestDigunakan untuk test hasil produksi dari tiap tiap sumur perhari 3 sampai dengan 4 sumur.b. Manifold STT ( Stright to tank ) / langsung ke tangkiDigunakan untuk aliran minyak yang kadar air rendah atau sumur produksi yang mempunyai kadar parafinis yang tinggi.3. Tangki Storage tank berfungsi sebagai tempat untuk menampung minyak sementara sebelum dikirim ke penyulingan. Umumnya konstruksi tangki di buat dengan plat baja yang lebih tebal dari tangki produksi karena sifatnya permanen.4. Header Line Merupakan jalur utama aliran fluida menuju separator produksi.

3.3 Proses Pemisahan Hidrokarbon Pada SeparatorPrinsip pemisahan hidrokarbon pada separator yaitu fluida yang mengalir dari sumur bisa terdiri dari gas, minyak, air dan padatan-padatan lainnya. Pada saat fluida mencapai permukaan, dimana tekanan lebih rendah dibandingkan dengan tekanan reservoir, kapasitas cairan melarutkan gas akan menurun sehingga akan terpisah dari minyak, seperti di ilustrasikan pada gambar berikut (Gambar 3.10).

(Sumber : Prinsip berat jenis fluida 2001) GAMBAR 3.10PRINSIP PEMISAHAN FLUIDA DI DALAM SEPARATOR

Pemisahan cairan tergantung dari efek gravitasi, dan supaya terjadi proses pemisahan, maka disyaratkan bahwa cairan tidak saling melarutkan satu dengan yang lainnya. Juga salah satu fluida lebih ringan dari yang lainnya. Sebagai contoh, hasil destilasi seperti minyak, kerosen dan minyak mentah tidak akan terpisah bila ditempatkan pada suatu wadah, karena mempunyai kecenderungan melarutkan satu sama lainnya.Hidrokarbon (minyak, air, dan gas) yang mengalir melalui pipa masukan (inlet pipe) masuk ke dalam separator dan membentur deflector plate, dimana aliran akan terpecah (menyebar). Gas bebas dan gas yang baru terbebas akibat penurunan tekanan didalam separator berada dibagian atas mengalir melalui demistor pad dimana sebagian tetes-tetes cairan yang ikut terbawa gas ditangkap demistor pad dan menetes kembali ke permukaan cairan. Minyak bersama air mengalir dibagian bawah separator. Turbulensi aliran cairan dihilangkan dengan melewatkan aliran melalui straightening vanes. Sambil mengalir, minyak akan terpisah dari air. Minyak mengambang diatas permukaan air. Makin ke hilir, makin banyak minyak yang terpisah. Setelah sampai di weir, minyak mengalir diatas weir, sedangkan air tertahan oleh weir.Air dialirkan keluar dari separator melalui pipa keluaran air (water outlet pipe) yang terpasang didasar separator arah hulu atau didepan weir, karena air masih mengandung tetes-tetes halus minyak, harus dibersihkan dari kandungan minyak sebelum dibuang. Untuk menjaga agar tekanan didalam separator mampu untuk mendorong minyak dan air keluar dengan laju alir yang cukup besar, tekanan gas didalam separator diatur dengan back preassure regulator atau pressure controller yang dipasang dipipa keluaran gas (Gambar 3.11).

(Sumber : Penyegaran Dan Sertifikasi Personil Tenaga Teknik Khusus Operasi Produksi Lepas Pantai dan Darat, 2005 )

GAMBAR 3.11 MEKANISME PERFORMANSI KERJA SEPARATOR 3.4.Langkah-Langkah Perhitungan Desain Separator 3.4.1. Perhitungan Desain Separator Untuk membuat performansi dalam hal ini desain separator maka langkah-langkah dalam perhitungannya :1. Siapkan data penunjang, sebagai berikut : Laju produksi gas, minyak dan air SG gas, minyak dan air Temperatur dan tekanan separator Faktor kompresibilitas separator dan kondisi standar Kadar air2.Anggap suatu tinggi separator vertikal atau panjang separator horizontal sebesar L feet.3. Ubah laju produksi gas standar (Qg, SCF/hari) ke laju produksi gas pada kondisi separator (Vg,cuft/detik) dengan menggunakan persamaan:Vg = (1)Dimana:Vg = laju gas kondisi separator, SCF/hariQg= laju aliran gas, SCF/hariPsc = tekanan standard, psiaTsep = temperatur separator, RZsep = compressibility factor separator (Lampiran D.1)Psep = tekanan separatorTsc = temperatur standard, RZsc = compressibility factor pada kondisi standar (Lampiran D.1)1Bila Tsc = 520 OR atau 60 OF dan Psc = 14,7 psia maka :Vg = 3,27 x 10-7 x (2)Harga Z dan Zsc dapat dicari dari Lampiran E.1.4. Ubah API minyak menjadi SG minyak pada kondisi standar, dengan persamaan :SG0 = (3)Dimana:SGo = Specific Gravity minyak5. Koreksi SGo pada kondisi standar ke kondisi separator (SGosep), dengan Lampiran D.2.SGo = Specific Gravity minyakSGosep = Specific Gravity minyak di separator (Lampiran D.2)6. Hitung SG campuran cairan (SGls) dengan persamaan :SGls = Wc SGw + (1 - Wc) x Sgosep.(4)Dimana:SGls = Specific Gravity cairanWc = kadar air dalam cairan, fraksiSGw = Specific Gravity airSGosep= Specific Gravity minyak di separator (Lampiran D.2)7.Hitung densitas cairan di separator (BDl, Ib/cuft), dengan persamaan :BDl = SGls x 62.4..(5)Dimana:BD1 = densitas cairan, Ib/cuftSGls= Specific Gravity cairan

8. Hitung densitas gas pada kondisi separator (BDg, Ib/cuft), dengan persamaan :BDg = SGg x 0,0764 x x x..........................(6)Dimana:BDg = densitas gas, lb/cuftSGg= Specific Gravity gasPsep = tekanan separatorTsc = temperatur standard, RZsc = compressibility factor pada kondisi standar (Lampiran D.1)Psc = tekanan standard, psiaTsep = temperatur separator, RZsep = compressibility factor separator (Lampiran D.1)Bila kondisi standar 14,7 psia dan 60 F atau 520 R, maka :BDg = 2,7 x ...............................................(7)9. Hitung kecepatan maskimal gas (V, ft/detik) dengan menggunakan Hukum Stoke yang dimodifikasi :V = K (8)Dimana:V = kecepatan maksimum gas, ft/detikK =Konstanta berdasarkan disain dan operasi separator. (Lampiran E.4)K didapat dari Lampiran D.4, yang merupakan fungsi jenis, panjang dan diameter separator.

10. Hitung luas aliran gas (Ag, ft2) dengan persamaan :A g = ..........................................................................................(9)Ag = luas separator berdasarkan gas, ft2Vg = laju gas kondisi separator, SCF/hariV= kecepatan maksimum gas, ft/detik11.Hitung diameter-dalam separator berdasarkan kapasitas gas, (Dg, ft) dengan persamaan Separator vertikal :Dg = (10) Separator horizontal single barrel :Dg = ...(11) Separator horizontal double barrel :Dg = ...(12) Untuk separator bola:Dg = 2 x .......................................................................(13)Dimana:Dg = Diameter separator berdasarkan gas, feetAg = luas separator berdasarkan gas, feet212.Diameter luar (nominal) dapat dicari dengan menggunakan Lampiran D.3.13.Tentukan waktu retensi (retention time) di dalam separator (t,menit) :

Untuk aliran 2 fasa, berlaku :API > 35t = l menitAPI 35 t = - 0.058 API + 3.03.(14) Untuk aliran 3 fasa, berlaku :API > = 50t = 3 menit40 < API 50 t = 3 - 4 menit30 < API 40t = 4 - 5 menit20 < API 30 t = 5 - 7 menitTinggi kolom air minimum 6 inchi.Waktu retensi yang paling teliti ditentukan dari pengukuran langsung.14. Hitung Reduced liquid capacity factor (C). API 35, C = 1 API < 35, C = (0.029 x API) 0.015(15)15. Tentukan diameter separator berdasarkan volume cairan (D1, feet).Tinggi cairan di dalam separator vertikal biasanya diambil 2 feet, dan dengan menggunakan faktor keamanan 2 feet untuk heading,maka luas lingkar penampang separator (A1, ft2) adalah :Al = .(16)Dimana:A1 = luas separator berdasarkan cairan, feet2Qo = laju aliran minyak, bbl / harit = waktu retensi, menitC = Reduce Liquid Capacity Factor Diameter Separator vertikal berdasarkan volume cairan :Dl = ..(17)Dimana:D1 = Diameter separator berdasarkan cairan, ftA1 = luas separator berdasarkan cairan, ft2 Separator horizontal single barrel :Dl = (18)Dimana:D1 = Diameter separator berdasarkan cairan, feetQo = laju aliran minyak, bbl / harit = waktu retensi, menitC = Reduce Liquid Capacity Factor Separator horizontal double barrel :Dl = ..............................................................(19)Dimana:D1 = Diameter separator berdasarkan cairan, feetQo = laju aliran minyak, bbl/harit = waktu retensi, menitC = Reduce Liquid Capacity Factor Separator bola : Ql = 33,51 x ............................................(20)atauDl = ........................................(21)Dimana:Q1 = laju aliran cairan : minyak dan air, bbl/harit = waktu retensi, menitD = Diameter, ftD1 = Diameter separator berdasarkan cairan, ftQo = laju aliran minyak, bbl/hariC = Reduce Liquid Capacity Factor16. Tentukan nilai Rm dengan menggunakan persamaan: Rm = L Dl Atau Rm = L Dg Bila 3 Rm 5 ukuran separator terdapat di pasaran. Bila Rm < 3, maka harga L tidak memenuhi syarat. Bila Rm > 5, maka harga L memenuhi syarat.Daftar Simbol :Ag = luas separator berdasarkan gas, ft2A1 = luas separator berdasarkan cairan, ft2BDg= densitas gas, lb/cuftBD1 = densitas cairan, Ib/cuftC = Reduce Liquid Capacity FactorD = Diameter, ftDg = Diameter separator berdasarkan gas, ftD1 = Diameter separator berdasarkan cairan, ftK = Konstanta berdasarkan desain dan operasi separator. (Lampiran A.1)L= panjang atau tinggi separatorPsep = tekanan separatorPsc = tekanan standard, psiaQg= laju aliran gas, SCF/hariQo = laju aliran minyak, bbl/hariQ1 = laju aliran cairan : minyak dan air, bbl/hariSGg= Specific Gravity gasSGls = Specific Gravity cairanSGo = Specific Gravity minyakSGosep= Specific Gravity minyak di separator SGw = Specific Gravity airt = waktu retensi, menitTsc = temperatur standard, RTsep = temperatur separator, RV = kecepatan maksimum gas, ft/detikVg = laju gas kondisi separator, SCF/hariWc = kadar air dalam cairan, fraksiZsep = compressibility factor separator Zsc = compressibility factor pada kondisi standar III-1

bab iii

Documents