Control Emission and Environtmental Aspect: Methane

Emission Reduction in Natural Gas Processing

( Teknologi Kontrol Emisi Metan Pada Pengolahan Gas Alam )

Tugas Teknologi Minyak dan Gas

Diajukan untuk memenuhi Tugas Presentasi Mata Kuliah Teknologi Minyak dan Gas

Disusun oleh :

Dian Nita Citra Dewi NIM. 115061101111013

Dobita Amanda Feliciana NIM. 115061100111021

Kevin Fajri NIM. 125061100111035

Renanto Pandu Wirawan NIM. 115061107111009

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

2014

A. Pendahuluan Proses Pengolahan Gas Alam

Secara umum proses pengolahan dari gas alam terdiri dari 3 bagian penting yaitu

proses produksi, proses transmisi dan proses distribusi. Keterangan proses tersebut dapat

dilihat pada gambar 1.1 berikut ini (Nelms, 2013)

Gambar 1.1 Overview pengolahan gas alam

Pada proses produksi meliputi proses drilling ( pengeboran), proses separasi dan

proses purifikasi gas alam. Pada tahap transmisi merupakan proses pelangkap untuk

mempermudah distribusi produk seperti proses kompresi, pencairan gas alam dan

penyimpanan gas alam. Sedangkan pada ttahap disribusi merupakan upaya untuk

memasarkan produk ke tangan konsumen (Nelms, 2013).

B. Pembahasan Emisi dan Aspek Lingkungan dari Proses Pengolahan Gas Alam

Polusi udara dari perkembangan gas alam mulai menimbulkan masalah, yaitu akibat

adanya polutan yang diemisikan ke udara selama proses pengembangan dan pengolahan gas

alam. Dari keseluruhan proses pengolahan gas alam seperti drilling, proses purifikasi hingga

transportasi dan distribusi berpotensi menyebabkan polusi udara. Berikut merupakan contoh

emisi yang dilepaskan ke udara selama proses pengolahan dan distribusi gas alam (MCAF,

2011).

1. Metan (CH4) komponen utama penyusun gas alam : Gas metan merupakan salah satu

jenis (GHG) greenhouse gas yang lebih berbahaya dibandingkan CO2. Menurut

(NRDC,2012) metan merupakan penyebab global warming 25 kali lebih berpotensi

dibandingkan karbondioksida. Metan ini juga dapat menambah kuantitas ozon di

udara. Metan dapat lepas ke udara karena adanya kebocoran pipa ataupun kebocoran

peralatan. Hal ini dapat terjadi pada banyak titik sepanjang sistem. Contoh kebocoran

ini sering disebut “fugitive emissions” (MCAF, 2011).

2. Volatile Organic Compounds (VOCs) dan Oxides of Nitrogen : Ozon (O3) terbentuk

karena adanya reaksi antara VOCs seperti metan dengan nitrogen oksida (NOx)

dengan kehadiran sinar matahari. Hal inilah yang kemudian menjadikan NOx dan

VOCs sering disebut sebagai ozone precursors karena kehadiran keduanya menambah

level pembentukan ozon. Di bumi Ozon (O3) ini merupakan komponen utama dari

smog (kabut dengan campuran asap). Ozon ini dapat berpindah ratusan mil hanya

dengan dibawa oleh angin. Selain itu ozon merupakan agen pengoksidasi kuat yang

dapat mengganggu jalur penerbangan (airways), menyebabkan efek kebakaran. Bagi

manusia ozon dapat menyebabkan batuk, bersin dan sukar bernapas, menyebabkan

kelahiran bayi premature, kerusakan hati dan dalam jangka panjang dapat

membahayakan paru – paru (MCAF, 2011).

3. BTEX (Benzene, Toluene, Etilbenzen, Xilene) : Merupakan beberapa polutan / emisi

yang berhubungan dengan perkembangan gas ( gas development ) (MCAF, 2011).

Benzene : berkontak dengan benzene dapat menyebabkan iritasi kulit dan

gangguan pernapasan, dan kontak dalam jangka panjang dapat menyebabkan

kanker, pendarahan dan gangguan reproduksi.

Toluene : berkontak dengan toluene dalam jangka panjang dapat

menyebabkan iritasi kulit, gangguan pernapasan, sakit kepala, pening dan

mengganggu nervous system.

Etilbenzen : dapat menyebabkan iritasi tenggorokan, mata dan mengakibatkan

pusing serta gangguan sirkulasi darah.

Xilene : kontak pada level xylene yang tinggi dapat menyebabkan nausea dan

gangguan saraf.

C. Sumber Emisi Metan

Menurut (Nelms, 2013) emisi gas metan dapat berasal dari : unit

pengeboran/eksplorasi, ventilasi gas selama proses (separasi, dehidrasi dan treatment gas

asam), tangki penyimpan gas, kebocoran compressor, ventilasi pneumatic controller,

kebocoran pipa dan kebocoran valve.

Berikut ini gambaran (Gambar 1.2) potensial emisi yang dilepaskan ke lingkungan

pada proses produksi gas alam :

Gambar 1.2 Potensial emisi pada proses pengolahan gas alam

D. Emisi Metan

Metan merupakan senyawa hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas dengan

rumus kimia CH4. Metan murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial

biasanya ditambahkan suatu senyawa seperti metanthiol atau etanathiol untuk mendeteksi

kebocoran yang mungkin terjadi. Metan termasuk salah satu gas atmosfer yang memberi efek

rumah kaca (green house gas). Komposisi metan di atmosfer lebih rendah dibandingkan

dengan gas karbondioksida (CO2) yaitu hanya sekitar 0,5% dari jumlah CO2 (EPA, 2010).

Metan adalah molekul tetrahedral dengan empat ikatan C-H yang ekuivalen. Struktur

elektroniknya dapat dijelaskan dengan 4 ikatan orbital molekul yang dihasilkan dari orbital

valensi C dan H yang saling melengkapi. Energi orbital molekul yang kecil dihasilkan dari

orbital 2s pada atom karbon yang saling berpasangan dengan orbital 1s dari 4 atom hydrogen

(EPA, 2010).

Pada suhu ruangan dan tekanan standar, metan adalah gas yang tidak berwarna darn

tidak berbau. Metan mempunyai titik didih −161 °C (−257.8 °F) pada tekanan 1 atmosfer.

Sebagai gas, metan hanya mudah terbakar bila konsentrasinya mencapai 5-15% di udara.

Metan yang berbentuk cair tidak akan terbakar kecuali diberi tekanan tinggi (4-5 atmosfer)

(EPA, 2010).

Metan digunakan dalam proses industri kimia dan dapat diangkut sebagai cairan yang

dibekukan (gas alam cair, atau LNG). Ketika dalam bentuk cairan yang dibekukan, metan

akan lebih berat daripada udara karena gas metan yang didinginkan akan mempunyai massa

jenis yang lebih besar. Metan yang berada pada suhu ruangan biasa akan lebih ringan

daripada udara. Gas alam, yang sebagian besar adalah metan, biasanya didistribusikan

melalui jalur pipa (EPA, 2010).

E. Sumber Utama Penghasil Emisi Metan

Secara umum, lebih dari 60% emisi metan dihasilkan dari aktifitas manusia. Emisi

metan berasal dari industri, pertanian dan aktifitas pembuangan. Berikut ini merupakan

gambar yang menjelaskan sumber-sumber emisi metan ke atmosfer (EPA, 2010).

Gambar 1. 3 Sumber emisi metan

Berdasarkan gambar 1.3 dapat dilihat bahwa gas alam dan petroleum adalah sumber

terbanyak dari emisi metan dari seluruh industri. Metan adalah komponen utama dari gas

alam. Beberapa metan terlepas ke lingkungan dari atmosfer selama produksi, proses,

penyimpanan, transmisi dan distribusi dari gas alam. Produksi mencakup terhadap

pengambilan gas alam dari dalam bumi. Proses mencakup mengambil pengotor-pengotor

selain hidrokarbon dan disalurkan melalui pipa gas dengan konsentrasi 95-98%. Transmisi

mencakup pengiriman gas dari wellhead dan processing plant ke stasiun penyimpanan gas

dan industri. Transimisi terjadi langsung dengan aliran bertekanan tinggi pada pipa.

Penyimpanan gas biasanya ada di bawah tanah. Dalam petroleum industry, metan dihasilkan

dari reservoir yang bertekanan tinggi (EPA, 2010).

Sumber-sumber lain penghasil metan adalah batu bara, pertanian, peternakan, landfills

dan lain-lain. Metan juga dihasilkan dari dekomposisi senyawa organik oleh bakteri anaerob

(EPA, 2010).

F. Dampak Gas Metan Bagi Lingkungan

Sebagai salah satu greenhouse gas, metan memiliki kemampuan untuk menangkap

panas dari matahari sehingga menyebabkan suhu bumi meningkat. Dibandingkan dengan

CO2, metan memiliki kemampuan 25 kali lebih kuat dalam menangkap panas. Metan juga

memiliki lifetime period di atmosfer selama 12 tahun dan hanya dihasilkan sekitar 9%

pertahun dari total greenhouse gas yang dihasilkan (U.S. Department of State, 2007).

Gambar 1.4 Emisi metan rata-rata

Selain itu, metan juga dapat bereaksi dengan ozon sehingga dapat menyebabkan

lapisan ozon menipis (Dillemuth, 1960).

RCH3 + O3 RCH + H2O + O2

Banyaknya konsentrasi metan di atmosfer dapat menyebabkan beberapa dampak ke

lingkungan. Salah satunya yang paling penting adalah perubahan iklim. Iklim bumi dapat

berubah dengan meningkatnya konsentrasi greenhouse gas ini terutama metan dan CO2.

Dampak dari perubahan iklim dapat bermacam-macam, seperti mencairnya es di kutub utara,

mengurangi ketersediaan air bersih dan makanan, serta berbagai macam penyakit dapat

menyerang manusia (U.S. Department of State, 2007). .

G. Dampak Gas Metan Bagi Manusia

Occupational Safety and Health Administration (OSHA) sebagai suatu lembaga

kesehatan dan keselamatan tidak membatasi jumlah metan yang terpapar oleh tubuh. Namun

National Institute for Occupational Safety and Health's (NIOSH) telah melakukan kajian

terkait batasan metan yang diizinkan untuk terpapar oleh tubuh. Hasilnya NIOSH

merekomendasikan untuk pekerja selama 8 jam batasnya adalah 1000 ppm (0,1%). Metan

juga dapat menjadi asphyxiant (menggantikan O2 dalam darah) pada konsentrasi yang sangat

tinggi (U.S. Department of State, 2007).

Tabel 1.1 Batas paparan metan dan efeknya

H. Keuntungan akibat adanya sistem kontrol metan bagi lingkungan

Secara umum teknologi kontrol untuk industri gas dapat (NRDC,2012) :

Mengurangi lebih dari 80% polusi metan dari industry minyak dan gas yang dapat

mencemari udara dan menyebabkan perubahan iklim.

Mengurangi emisi volatile organic compounds (VOCs) dan hazardus air pollutants

(HAPs).

I. Macam – Macam Teknologi Kontrol dan Reduksi Emisi Metan

Pada Oil and Gas Refinery banyak teknologi yang dapat digunakan untuk mengurangi

emisi metan, ada lebih dari 10 macam jenis teknologi yang dapat digunakan. Teknologi atau

proses yang digunakan digunakan pada proses produksi minyak dan gas. Dari beberapa

proses atau teknologi yang digunakan ada beberapa teknologi yang paling sering digunakan

karena hasil yang memuaskan serta biaya yang cocok untuk industry. Dibawah ini beberapa

contoh teknologi yang sering digunakan pada reduksi emisi metan.

Gambar 1.5 Teknologi Reduksi Emisi Metan pada Oil and Gas Refinery

(Gowrishankar, 2012)

Pada teknologi pengolahan emisi metan, selain dapat mengurangi emisi metan

teknologi yang ada di tabel di bawah menunjukan keuntungan yang didapat dari

penerapannya. Investasi yang diberikan perusahaan dapat kembali dengan waktu 0 – 2 tahun.

Teknologi yang disebutkan dibawah merupakan teknologi yang sering digunakan pada

reduksi emisi metan pada proses produksi minyak dan gas bumi.

Tabel 1.2 Biaya dan Keuntungan Teknologi Reduksi Metan

I.1 Gas Well Completion

Well Completion mengacu pada proses yang memulai aliran minyak atau gas alam

dari sumur bor sebelum produksi. Aliran cairan selama well completion disebut sebagai

"flowback". Selama completion reservoir terhubung ke lubang sumur memungkinkan

flowback pada pengeboran dan cairan reservoir (gas, minyak, air, lumpur, dll) ke permukaan.

Dalam sebuah sumur completion konvensional, periode flowback (juga dikenal sebagai

pembersihan) mungkin melibatkan pembakaran atau ventilasi produksi gas ke atmosfer

melalui lubang terbuka atau tangki mengumpulkan cairan.

Well completion yang melibatkan hasil perekahan secara hidrolik di tingkat yang lebih

tinggi dari flowback daripada kebanyakan sumur completion konvensional, karena sejumlah

besar air dan proppantnya (terutama pasir) digunakan untuk perekahan reservoir

permeabilitas rendah. Flowback tinggi ini umumnya terdiri dari campuran cairan fracking

dengan reservoir gas dan cair. Bagi kebanyakan sumur, dibutuhkan satu hari sampai beberapa

minggu untuk melakukan penyelesaian dengan baik, di mana campuran flowback biasanya

diarahkan menuju ke lubang terbuka atau tangki di mana gas dilepaskan dari cairan yang

dibuang ke atmosfer atau menyala. Jika gas yang dilepaskan, hal ini dapat menghasilkan

sejumlah besar metana dan hidrokarbon emisi ke atmosfer. Demikian pula, pembakaran

menghasilkan sejumlah besar emisi pembakaran, menimbulkan kerugian produk dan tidak

selalu pilihan yang layak tergantung pada lokasi dengan baik, konsentrasi gas yang mudah

terbakar dalam gas flowback.

Dalam rangka untuk mengimbangi hilangnya metana dan hidrokarbon lain selama

flowback, teknologi yang dikenal sebagai Pengurangan Emisi Completion atau "Green

Completion" dapat diimplementasikan. Green Completion merupakan praktek alternatif

menangkap gas yang dihasilkan selama Completion dengan baik dan workovers baik setelah

rekah hidrolik. Peralatan portabel (Gambar 1.6) dibawa sementara ke lokasi yang baik untuk

memisahkan gas dari cairan dan padatan dalam aliran flowback, menghasilkan aliran gas

yang siap atau hampir siap untuk pipa penjualan. (Ipieca, 2010)

Gambar 1.6 Peralatan Green Completion (Ipieca, 2010)

Dengan Green Completion, sistem sementara digunakan terdiri dari trailer dipasang

untuk mengatur koneksi pipa dan reactor yang mencakup plug penangkap, jebakan pasir dan

separator tiga fase (Gambar 1.7). Plug penangkap (tidak ditunjukkan dalam Gambar 1.6)

terhubung ke kepala sumur dan digunakan untuk menghilangkan padatan besar dari

pengeboran dan completion untuk menghindari kerusakan peralatan pemisahan lainnya.

Perangkap pasir menghilangkan padatan halus dalam aliran produksi, sementara separator

tiga fase menghilangkan air dan kondensat dari gas. Hidrokarbon cair dapat dikumpulkan

selama completion dan dijual untuk pendapatan tambahan. Air biasanya disimpan dalam

tangki air atau dalam impoundment cadangan untuk penangan akhir atau pembuangan. Jika

perlu, gas hasil penangkapan dapat dimasukkan dehidrator portabel di lokasi sumur atau

mungkin dialihkan ke unit glikol dehidrasi permanen dalam sistem pengumpulan untuk

menghilangkan uap air berat dari gas sebelum memasuki pipa penjualan. (Ipieca, 2010)

Gambar 1.7 Layout Peralatan Green Completion (Ipieca, 2010)

Green Completion dapat memberikan manfaat lingkungan dan ekonomi untuk

industry minyak dan gas. Biaya tambahan yang terkait dengan investasi modal peralatan

Green Completion, atau sewa peralatan dan biaya tenaga kerja dari penyedia pihak ketiga

dapat diimbangi oleh pendapatan tambahan dari penjualan gas dan atau kondensat. Jika

teknologi membaik dari waktu ke waktu dan biaya peralatan yang berhubungan dikurangi,

pendapatan gas dan kondensat penjualan dapat melebihi biaya tambahan.

I.2 Teknologi Plunger Lift

Sistem plunger Lift terdiri dari plunger, sering disebut sebagai piston, dua bumper

pegas, sebuah pelumas untuk merasakan dan menghentikan plunger karena tiba di

permukaan, dan pengontrol permukaan. Dalam operasi lift plunger, siklus plunger antara

bumper pegas yang lebih rendah terletak di bagian bawah string tabung produksi dan bumper

pegas atas yang terletak di permukaan pelumas di atas kepala sumur. Sebagai plunger

perjalanan ke permukaan, menciptakan antarmuka yang solid antara gas diangkat di bawah

ini dan menghasilkan cairan di atas untuk memaksimalkan mengangkat energi.

Plunger bergerak dari dasar sumur ke permukaan pelumas pada kepala sumur ketika

kekuatan energi gas lifting di bawah plunger lebih besar dari beban cairan di atas plunger.

Setiap gas yang melewati plunger selama siklus mengangkat mengalir ke atas pipa produksi

dan menyapu daerah untuk meminimalkan cairan jatuh. (Weatherford, 2012).

Gambar 1.8 Skematik Sistem Plunger Lift (Weatherford, 2012)

Logam plunger yang dijatuhkan ke dalam sumur tabung, berada di bawah sumur pada

bumper. Gas mengalir di sekitar plunger ini dan sampai pipa, air tertahan mengalir melewati

plunger dan terakumulasi di atas di dalam pipa, menghambat aliran gas. Sebuah timer

mekanik atau programmable logic controller atau hanya operator lapangan secara manual

menutup-dalam aliran gas ke aliran pipa penjualan, membentuk tekanan gas dalam wadah

sumur di luar pipa. Sekali reservoir menutup maka tekanan dicapai, baik dibuka ke jalur

penjualan atau udara bebas sehingga tekanan gas dalam wadah dapat mendorong plunger dan

cairan mendorong keatas pada pipa tabung ke permukaan. Ini meningkatkan efisiensi cairan

mendekati 100% sedangkan menghindari ventilasi gas metana atau meminimalkan kurang

dari 5% daripada blow sumur ke atmosfer tanpa lift plunger. (CATF, 2013).

I.3 Leak Detection and Repair

Merupakan sebuah program terstruktur untuk mendeteksi dan memperbaiki kebocoran

fisik dari komponen. Jenis LDAR didefinisikan sebagai berikut :

Program LDAR Konvensional

Jika terjadi kebocoran, program ini meliputi, audio pekerja, respon pengelihatan

dan penciuman, monitoring area atau bangunan yang mudah terbakar atau terdapat

gas beracun.

Program LDAR Lanjutan

Merupakan suatu program pengembangan dari LDAR konvensional.

I.3.1 Dasar Prosedur Metodologi

Batasan Proyek

Batasan proyek yaitu hanya emisi metana (CH4) dari kebocoran fisik yang terdeteksi

melalui program LDAR. Sumber emisi ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1.3 Sumber emisi yang temasuk kedalam proyek

Reduksi Emisi

Reduksi meisi dihitung sebagai berikut :

Dimana :

ERy : Reduksi emisi untuk tahun y

BEy : Bseline emisi untuk tahun y

PEy : Proyek emisi untuk tahun y

Baseline emisi

Baseline emisi yang ditentukan berdasarkan jumlah CH4 yang dipancarkan melalui

kebocoran fisik yang terdeteksi dan diperbaiki sebagai bagian dari program LDAR lanjutan.

Baseline emisi dihitung melalui 4 langkah berikut :

Langkah 1 : Pembentukan kriteria untuk mengidentifikasi jenis kebocoran

fisik yang memenuhi syarat

Langkah 2 : Pembentukan database untuk mengelola semua informasi

Langkah 3 : Dokumentasi terjadwal untuk pemeliharaan dan penggantian

komponen

Langkah 1 : Pembentukan kriteria untuk mengidentifikasi jenis kebocoran fisik

yang memenuhi syarat.

Kriteria kebocoran fisik :

Aspek Keselamatan

Beberapa kebocoran fisik perlu diperbaiki untuk alasan keamanan.

Aksesibilitas

Beberapa kebocoran fisik mungkin tidak bias dideteksi oleh program LDAR

konvensional akibat panas permukaan, terlalu tinggi, dsb.

Visibilitas, kemampuan mendengar dan mencium

Beberapa perusahaan dapat mendeteksi dan memperbaiki kobocoran fisik hanya

dengan melihat dan mencium baunya saja.

Kepraktisan perbaikan

Beberapa kebocoran fisik mungkin hanya bias diperbaiki jika dianggap ekonomis.

Teknologi deteksi kebocoran

Jenis kebocoran fisik yang diidentifikasi mungkin tergantung pada teknologi yang

digunakan untuk mendeteksi kebocoran fisik. Keocoran fisik biasanya diidentifikasi

dengan menggunakan instrument pengukuran.

Dalam melakukan penilaian informasi berikut akan digunakan :

Protokol tertulis dan semua catatan perbaikan kebocoran fisik yang tersedia dari

tahun-tahun sebelumnya

Spesifikasi komponen peralatan dan standar desain

Prosedur internal tertulis yang menginstruksikan staf bagaimana mengidentifikasi dan

memperbaiki kebocoran fisik

Wawancara dengan staf kunci dari perusahaan, dalam manajer tertentu bertanggung

jawab atas kebocoran fisik,

Dokumentasi pada teknologi dan pengukuran instrumen yang digunakan untuk

mendeteksi kebocoran fisik dan bahan perbaikan yang tersedia untuk melakukan

perbaikan.

Untuk memudahkan proses pengambilan keputusan ketika mengklasifikasikan

terdeteksi kebocoran fisik sebagai bagian dari baik program LDAR konvensional atau

lanjutan selama proyek, diagram alur dapat digunakan seperti contoh yang

ditunjukkan pada Gambar 1.8 di bawah ini.

Gambar 1.8 Kriteria klasifikasi kebocoran fisik

Langkah 2 : Pembentukan database untuk mengelola semua informasi

Sebagai bagian dari program LDAR lanjutan, database harus ditetapkan untuk

mengelola semua yang relevan

informasi yang berkaitan dengan deteksi dan perbaikan kebocoran fisik. Semua data

yang dikumpulkan selama proyek pelaksanaan harus dimasukkan ke dalam database ini.

Database harus, antara lain, meliputi informasi pada setiap kebocoran fisik berikut:

(1) Data untuk mengidentifikasi komponen: nomor ID, jenis komponen, ukuran

komponen, layanan, unit proses atau daerah, lokasi komponen, jenis fasilitas, foto digital, dll;

(2) Informasi terkait tentang deteksi kebocoran fisik: tanggal deteksi, metode

deteksi, dan yang terdeteksi kebocoran,

(3) Dalam hal pengukuran aliran dari kebocoran fisik yang dilakukan, informasi

yang relevan pada pengukuran: tanggal pengukuran, metode pengukuran yang diterapkan,

tingkat kebocoran FCH4, dan ketidakpastian pengukuran.

(4) Jam selama komponen dalam gas alam atau refinery gas sejak survei

kebocoran atau fasilitas perputaran terakhir

(5) Informasi mengenai kelayakan kebocoran fisik untuk dimasukkan dalam

kegiatan proyek

(6) Informasi mengenai waktu di mana kebocoran fisik memenuhi syarat untuk

kredit tahun y

(7) Informasi yang relevan tentang perbaikan kebocoran fisik terdeteksi: tanggal

perbaikan kebocoran fisik, upaya perbaikan dan keberhasilan perbaikan kebocoran fisik.

Selain informasi yang diperlukan untuk dimasukkan dalam database, cara berikut

merupakan cara penandaan lokasi kebocoran dan pelacakan pengukuran kebocoran harus

diterapkan dengan jelas mengidentifikasi lokasi kebocoran :

(1) Sebuah foto digital dari kebocoran itu sendiri diambil dan foto ini kemudian

didokumentasikan bersama-sama dengan tingkat kebocoran aktual dan tanggal pengukuran;

(2) Kebocoran itu sendiri secara fisik ditandai di tempat dan tingkat kebocoran

dan tanggal pengukuran ditulis pada tag; dan

(3) Lokasi kebocoran didokumentasikan pada gambar fasilitas itu sendiri, ketika

pengukuran kebocoran dan tanggal dimasukkan ke dalam database.

Database harus terus diperbarui selama periode kredit dengan informasi tentang

kebocoran fisik yang diperbaiki selama periode kredit. Data dalam database juga harus

dimasukkan dalam setiap laporan pemantauan.

Langkah 3 : Dokumentasi terjadwal untuk pemeliharaan dan penggantian

komponen.

Dengan tidak adanya LDAR lanjutan, kebocoran fisik sering terjadi saat peralatan

akan diganti. Dalam menghitung emisi baseline, diasumsikan bahwa kebocoran fisik akan

terus memancarkan gas sampai komponen yang bersangkutan akan diganti. Dalam semua

kasus jangka waktu maksimum emisi baseline dari kebocoran adalah:

(a) Tujuh tahun dalam kasus bahwa periode kredit terbarukan dipilih

(b) Akhir periode kredit dalam kasus bahwa periode kredit non-terbarukan dipilih.

Jadwal waktu yang diharapkan untuk penggantian komponen yang dapat terjadi

kebocoran harus diidentifikasi. Untuk mengidentifikasi jadwal pengganti yang akan

berlangsung di skenario baseline, harus menggunakan dokumentasi tertulis oleh

perusahaan.

I.3.2 Metodologi Monitoring

Pembentukan database

Lihat langkah 2 dari bagian Baseline emisi.

Pengumpulan data selama pelaksanaan

Pelaksanaan proyek melibatkan survei awal dan survei berikutnya secara rutin

pada setiap komponen dalam batas proyek. Meningkatkan frekuensi survey kebocoran

fisik cenderung untuk meningkatkan tingkat kontrol kebocoran fisik dicapai. Dalam

proses pengumpulan data membutuhkan peralatan monitoring diantaranya :

Detektor gas elekronik.

Dilengkapi dengan oksidasi katalitik dan sensor konduktivitas termal yang

dirancang untuk mendeteksi keberadaan gas tertentu. Alat ini dapat

digunakan pada bukaan yang lebih besar yang tidak dapat disaring oleh

minyak bumi.

Organic Vapor Analyzers (OVA) dan Toxic Vapor Analyzers (TVAS)

Secara potable dapat mendeteksi hidrokarbon. Sebuah OVA adalah Flame

Ionization Detector (FID) yang mengukur konsentrasi uap organic rentang

0.5 samapi dengan 50.000 ppm. TVAS DAN OVA mengukur konsentrasi

metana di daerah sekitar kebocoran.

Screening Acoustic Portable

Mendeteksi sinyalakustik yang terjadi ketika gas bertekanan lolos melalui

lubang. Sebagai gas yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah

di lingkungan melalui kebocoran fisik, aliran turbulen tersebut

menghasilkan sinyal akustik yang dideteksi oleh sensor genggam dan

dibaca sebagai peningkatan intensitas. Alat ini memberikan indikasi

relative ukuran kebocoran.

Instrumen Optical Gas

Terdapat dua jenis instrument, aktif dan pasif. Jenis aktif menggunakan

sinar laser yang tercerminn dari latar belakang. Redaman sinar melewati

hidrokarbon yang akan menghasilkan gambar optic. Jenis pasif

menggunakan pencahayaan ambient untuk mendeteksi perbedaan cahaya

panas hidrokarbon. Instrument ini memungkinkan screening secara cepat

komponen dari FID detector.

Selain itu juga dibutuhkan salah satu teknologi yang harus digunakan untuk

mengukur laju aliran kebocoran :

Teknik Bagging

Digunakan untuk mengukur laju aliran kebocoran fisik. Kebocoran

komponen atau kebocoran bukaan. Gas pembawa yang inert seperti nitrogen

disampaikan melalui bagging. Setelah gas pembawa mencapai kesetimbangan

sampel gas dikumpulkan dan konsentrasi metana dari sampel diukur. Laju alir

kebocoran fisik dari komponen dihitung dari laju aliran pembersihan, dan

konsentrasi metana dalam aliran keluar sebagai berikut :

Dimana :

FCH4,I : Laju aliran kebocoran metana untuk kebocoran I dari komponen

(m3

CH4/h)

Fpurge, I : Laju aliran permbersihan udara bersih atau nitrogen pada kebocoran I

(m3/h)

WCH4,I : fraksi massa diukur dari metana dlam gas alam selama tahun y

(kgCH4/kg)

High Volume atau Hi-Flow SamplersTM

Menangkap semua emisi dari komponen yang bocor. Kebocoran emisi

ditambah sampel dari udara sekitar kebocoran yang ditarik kedalam

instrument dengan selang vakum yang dilengkapi dengan detector hidrokarbon

ganda yang mengukur konsentrasi hidrokarbon serta gas ambient. Emisi

metana diperoleh dengan kalibrasi detector hidrokarbon ke berbagai

konsentrasi metana pada udara.

Calibrated Bag

Pengukuran menggunakan wadah anti-statis dengan volume misalkan

0.085 m3 atau 0.227 m3. Pengukuran dilakukan dengan waktu ekspansi

kapasitas penuh untuk menangkap kebocoran. Pengukuran diulang pada

sumber kebocoran yang sama berkali-kali. Suhu gas diukur untuk

memungkinkan koreksi pada kondisi standar. Selain itu, kmposisi gas diukur

untuk memverifikasi proporsi metana dalam gas vent. Laju aliran kebocoran

metana dihitung sebagai berikut :

Dimana :

FCH4,I :Laju aliran kebocoran metana untuk kebocoran I dari komponen

(m3/h)

Vbag :Volume bag dikalibrasi digunakan untuk pengukuran (m3)

WsampleCH4,I :Konsentrasi metana dalam aliran sampel dari kebocoran i

Taver, I : Bag rat-rata yang mengisi waktu untuk kebocoran i

I.4 Pneumatic Controller Low Bleed

Pneumatic controllers berfungsi untuk mengatur dan mengkontrol tekanan, aliran gas,

ketinggian liquid dan mengoperasikan valve secara otomatis. Pneumatic controllers didesain

dapat melepaskan metan ke atmosfer sebagai bagian dari operasi normal (as part of normal

operations) (NRDC, 2012).

Dasar kontroler ini yaitu adanya penggunaan udara dalam prosesnya, udara dapat

berasal dari gas metan itu sendiri ataupun memakai udara instrument. Berikut contoh skema

lokasi pneumatic controller pada tempat produksi

Gambar 1.9 skema lokasi pneumatic controller

DAFTAR PUSTAKA

CATFO (Clean Air Task Force Organization). 2013. Methane Emissions from the Oil and

Gas Sector. USA.

Dillemuth, F.J. 1960. The reaction between methane and ozone. New York : Fordham

University

EPA (Environmental Protection Agency). 2010. Methane and Nitrous Oxide Emissions from

Natural Sources . USA : U.S. Environmental Protection Agency Washington, DC.

Gowrishankar, Vignesh. 2012. Controlling Methane Emissions From Natural Gas

Operations. China : Beijing Publisher.

IPIECA. 2013. Green Completions. http://www.ipieca.org/energyefficiency/solutions/78161

(online) : diakses terakhir tanggal 12 November 2014.

MCAF. 2011. Natural Gas and Air Pollution. www. Momscleanairforce.com (online) :

diakses terakhir tanggal 12 November 2014.

Nelms, Leonard. 2013. Methane emissions Reduction Opportunities During Natural Gas

Production. Houston : Natural gas STAR Technology Trasfer Pre-Converence.

NRDC. 2012. Leaking Profits : How the Oil and Gas Industry Can make Money by

Preventing Mwthane Waste. Natural Resources Defence Council

www.nrdc.org/energy/leaking-profits.asp (online) : diakses terakhir tanggal 12

November 2014.

U.S. Department of State. 2007. Projected Greenhouse Gas Emissions. In: Fourth Climate

Action Report to the UN Framework Convention on Climate Change . U.S. USA:

Department of State, Washington, DC.

Weatherford. 2014. Plunger Lift System Overview.

http://www.weatherford.com/Products/Production/PlungerLift/PlungerLiftSystemOve

rview/ (online) : diakses terakhir tanggal 12 November 2014.