MAKALAH KAPITA SELEKTATEKNIK ELEKTRO DI BIDANG INDUSTRI MINYAK DAN GAS

Disusun Oleh :Ockta Rizky Sony111.10.0037TEKNIK ELEKTRO INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIASERPONG 2015i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karunia-Nya saya masih diberi kesempatan untuk menyelesaikan tugas Makalah Kapita Selekta ini. Shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada nabi akhir zaman Muhammad SAW, kepada keluarga, sahabat, dan mudah-mudahan sampai kepada kita sebagai umatnya yang tetap istiqomah menegakkan dienul islam hingga akhir zaman. Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang TEKNIK ELEKTRO DI BIDANG INDUSTRI MINYAK DAN GAS yang saya sajikan berdasarkan hasil pengumpulan materi dari beberapa sumber. Makalah ini di susun oleh Saya dengan berbagai rintangan. Baik itu yang datang dari diri Saya maupun yang datang dari luar. Namun dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Allah SWT, akhirnya makalah ini dapat terselesaikan.Semoga makalah yang saya susun dapat bermanfaat bagi para mahasiswa, pelajar, umum, khususnya pada diri saya sendiri, dan semua yang membaca makalah ini, serta mudah-mudahan juga dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada pembaca. Walaupun makalah ini memiliki kelebihan dan kekurangan. Saya mohon untuk saran dan kritiknya. Terima kasih.

Tangerang, 13 Juni 2015

Penulis

ii

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDewasa ini penggunaan minyak bumi dan gas alam sangat berpengaruh besar dalam kehidupan manusia. Berdasarkan data yang didapatkan, kandungan CO2 yang keluar dari masing-masing sumur masih besar yaitu sekitar 23% . Hal ini tentunya sangat merugikan konsumen, kadar CO2 menjadi 5%. membangun sebuah pembangkit yang baik dan nantinya akan menghasilkan energi besar sebagai bahan konsumtif yang dapat memenuhi kebutuhan seluruh lapisan masyarakat dan negeri. Dalam kehidupan sehari-hari manusia sering menggunakan sumber energi sebagai bahan bakar di antaranya: batu bara, bensin, minyak tanah, minyak diesel, solar LPG, lilin dsb. Bahan-bahan tersebut diperoleh dari minyak bumi.Berdasarkan teori, minyak bumi terbentuk dari proses pelapukan jasad renik (mikroorganisme) yang terkubur di bawah tanah sejak berjuta-juta tahun yang lalu. Dimana dua ratus juta yang lalu bumi lebih panas dibandingkan sekarang. Laut yang didiami jasad renik berkulit keras sangat banyak jumlahnya jika jasad renik itu mati, kemudian membusuk sehingga jumlahnya makin lama makin menumpuk, kemudian tertutup oleh sedimen, endapan dari sungai, atau batuan-batuan yang berasal dari pergeseran bumi. Di sini kemudian terjadi pembusukan oleh bakteri anaerob, dan akibat pada tekanan tinggi sedimen, maka setelah berjuta-juta tahun terbentuklah minyak bumi dan gas alam tersebut.Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digunakan pada sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (anrenewable).Pada umumnya minyak bumi tampak hitam legam, pekat serta kurang menarik seperti pada contoh ini. Minyak bumi baru dapat digunakan sebagai bahan bakar minyak (BBM) maupun sebagai produk-produk lain setelah melalui proses pengolahanPada umunya minyak bumi terperangkap dalam bebatuan yang tidak berpori dalam pergerakannya ke atas . Hal ini menjelaskan mengapa minyak bumi juga di sebut Petroleum . (Petroleum berasal dari bahasa Latin petrus artinya batu dan oleum artinya minyak). Untuk memperoleh minyak bumi atau petroleum ini, dilakukan pengeboran

1.2 Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang permasalahan di atas, dapat dirumuskan permasalahannya sebagai berikut :1. Apakah yang dimaksud dengan Minyak dan Gas?2. Apasajakah pekerjaan teknik elektro dalam bidang Minyak dan Gas?3. Bagaimana cara mengkonstruksi dan mendesain mesin produksi minyak dan gas?4. Apakah manfaat hasil produksi minyak dan gas dalam kehidupan manusia? 1.3TujuanTujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan minyak dan gas pada teknik elektro, apa konstruksinya, dan bagaimana dapat diproduksi.

1.4 Kerangka TeoriMakalah ini memaparkan tantang apa yang dimaksud dengan teknik elektro dalam bidang minyak dan gas, bagaimana proses yang terjadi pada sebuah mesin produksi, manfaat minyak dan gas bagi kehidupan manusia, dan perkembangan minyak dan gas yang ada saat ini.

1.5 Sumber DataSumber data yang saya gunakan berasal dari presentasi Bapak SUPRAPTO ATMOWIRANTO, buku, dan makalah yang saya dapat dari Internet tentang Teknik Elektro di bidang perminyakan dan gas.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1Pengertian Mesin ProduksiPembangkit listrikadalah bagian dari alatindustriyang dipakai untuk memproduksi dan membangkitkantenaga listrikdari berbagai sumber tenaga, sepertiPLTU,PLTN,PLTA,PLTS,PLTSa, dan lain-lain.Bagian utama dari pembangkit listrik ini adalahgenerator, yakni mesin berputar yang mengubahenergi mekanismenjadi energi listrik dengan menggunakan prinsipmedan magnetdanpenghantar listrik. Mesin generator ini diaktifkan dengan menggunakan berbagai sumber energi yang sangat bemanfaat dalam suatu pembangkit listrik.

2.2Konstruksi Pembangkit Listrik2.2.1 Transformator TenagaTransformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya(mentransformasikan tegangan) dengan frekuensi sama).Dalam operasi umumnya, transformator-transformator tenaga ditanahkan pada titik netralnya sesuai dengan kebutuhan untuk sistem pengamanan atau proteksi. Sebagai contoh transformator 150/70 kV ditanahkan secara langsung di sisi netral 150 kV, dan transformator 70/20 kV ditanahkan dengan tahanan di sisi netral 20 kV nya. Transformator yang telah diproduksi terlebih dahulu melalui pengujian sesuai standar yang telah ditetapkan.

2.3Kontrol ValveValve adalah suatu peralatan mekanis yang melaksanakan suatu aksi untuk mengontrol atau memberikan efek terhadap suatu aliran fluida di dalam suatu sistem perpipaan atau peralatan.

Fungsi valve dapat dibedakan menjadi :1. Mengalirkan atau menghentikan aliran (on-off) 2. Mengatur variasi kecepatan aliran (regulating) 3. Mengatur aliran hanya pada suatu aliran saja (checking) 4. Merubah/memindahkan aliran pada line pipa yang berbeda (switching)5. Melepas aliran dari system ke atmosfer (discharging)

Control valve adalah jenis final control element yang paling umum dipakai untuk sistem pengendalian proses, sehingga orang cenderung mengartikan final control element sebagai control valve. Aksi kontrol pada control valve ini dibedakan menjadi 2, yaitu :

Air To Close / ATC: apabila mendapat signal input, maka control valve akan menutup. Semakin besar signalinput yang diterima maka semakin besar pula gerakan stem kebawah. Air To Open / ATO: apabila mendapat signal input, maka controlvalve akan membuka. Semakin besar signal input yang diterima maka semakin besar pula gerakan stem keatas.

Gambar 2.3 (a) Control Valve aksi ATO (b) Control Valve aksi ATC

2.4Instrumentasi Pengukuran Transmitter adalah individual instrument yang berfungsi mengukur nilai flow, level, pressure untuk selanjutnya mengubah sinyal pengukuran standar yang sebanding dengan arus listrik searah 4-20 mA, tegangan 1-5 V atau sinyal pneumatic 3-15 psi atau 0,2-1 kg/cm.

Gambar 2.4 Pressure Transmitter Rosemount 1151

Transmiter yang digunakan adalah Pressure Transmitter Rosemount 1151. Prinsip kerjanya yaitu perbedaan nilai antara beberapa nilai tekanan dan beberapa tekanan referensi. Dalam artian tekanan absolut dapat dianggap sebagai tekanan differensial dengan vakum atau zero absolut sebagai referensi. Jadi pengukur tekanan dapat dianggap sama dengan tekanan atmosfir sebagai referensi.

2.5Gambaran Umum Proses CO2 Removal

Gambar 2.5 PFD CO2 Removal Plant

CO2 Removal ini didesain untuk menurunkan kadar CO2 dalam feed gas sebesar 200 mmscfd, dari kadar 23 % menjadi 5 % (dry basis). Pemisahan CO2 dilakukan dengan menggunakan larutan aMDEA sebagai solvent. Larutan ini bereaksi secara kimiawi dengan CO2 didalam gas umpan. Penyerapan ini terjadi di Absorber Column, pada temperature 60-70.8o C dan tekanan 36 kg/cm2 Setelah kandungan CO2 terserap oleh aMDEA di dalam Absorber Column, gas yang mengandung 5% CO2 (Sweet Gas) kemudian didinginkan di Sweet Gas Fin Fan Cooler sampai temperatur 40.5 C untuk memisahkan kondensat. Cairan hasil kondensasi ditampung di Sweet Gas KO Drum selanjutnya dialirkan ke konsumen.Larutan aMDEA yang banyak mengandung CO2 (Rich Amine), keluar dari Absorber, dipanaskan di aMDEA Solution Heater sampai 73.6o C dengan menggunakan steam bertekanan rendah sebagai media pemanas (LP Steam). Pada tekanan rendah di LP Flash Column (0.2 kg/cm2), CO2 yang terlarut akan terlepas dari Rich aMDEA pada temperatur 73.6 C.Gas CO2 yang terlepas pada 73.6 C di LP Flash Column keluar dari bagian atas kemudian didinginkan di CO2 Fin Fan cooler sampai 50o C untuk mengkondensasikan partikel-partikel air maupun aMDEA yang berada dalam off gas sebelum dibuang ke atmosfer. Hasil kondensasi ini akan dikirim kembali ke LP Flash Column menggunakan pompa 104-P1/2.Lean aMDEA dipompakan ke Absorber menggunakan Circulation Pump. Jumlah Lean aMDEA yang melewati Mechanical dan Carbon Filter adalah 10 % dari jumlah aliran yang ke Absorber Column.

2.6Analisa Sistem Kontrol Pressure pada Absorber 101-C1 Pada kontrol tekanan absorber 101-C1, digunakan konfigurasi control single control. Single control adalah loop instrumen yang terdiri dari satu transmitter, satu controller, dan sebuah final control element. Tujuannya adalah untuk mendapatkan stabilitas dari output proses yang dikontrol.Contohnya pada absorber seperti digambarkan di bawah ini:

Gambar 2.6 Struktur Single Loop ControlPada pengukuran tekanan dilakukan oleh pressure transmitter (PT), selnjutnya output PT dikirim ke pressure indicator controller (PIC) sebagai measured variable. Harga tekanan yang dikehendaki dinyatakan sebagai set point pada kontroler PIC. Dari perbandingan kedua harga tersebut, PIC mengeluarkan sinyal output untuk mengatur bukaan control valve sehingga didapatkan tekanan yang diinginkan.

Gambar 2.6 P&ID Loop Control pressure absorber 101-C1Seperti pada gambar 2.6 pengontrolan pressure pada absorber memiliki masukan dari feed gas yang berasal dari sumur. Pada sisi inlet absorber, feed gas ini akan dibaca nilai tekanannya. Hasil pembacaan tekanan yang dilakukan oleh pressure transmitter (PT 1101) akan memberikan sinyal hasil pembacaan pressure yang kemudian di ubah oleh transducer menjadi sinyal elektrik. Sinyal elektrik ini menjadi inputan dari controller PIC 1101. Kontroler PIC 1101 ini kemudian diteruskan ke transducer untuk diubah menjadi sinyal pneumatic. Sinyal pneumatic inilah yang berfungsi untuk mengatur perubahan bukaan valve.

Misalnya tekanan pada absorber kurang dari set point yang telah ditentukan maka PT 1101 akan memberikan sinyal turun yang sebelumnya sinyal akan diubah dari sinyal fisis menjadi sinyal elektrik. Valve yang digunakan bertipe ATO (Air To Open), sehingga proses yang dikontrol memiliki sifat reverse (semakin kecil sinyal kontrol, bukaan valve output semakin kecil sehingga tekanan pada absorber naik mendekati set point). Karena proses yang dikontrol memiliki sifat reverse, maka mode aksi kontroler yang digunakan adalah mode direct ( e = PV- SP ). Dengan aksi kontrol direct pada transmitter, jika transmitter memberi sinyal turun (PV) maka output dari PIC 1101 akan turun. Perubahan output akan merubah bukaan valve, sehingga bukaan akan menjadi lebih kecil dari posisi normal dan tekanan menjadi lebih besar. Di bawah ini merupakan diagram blok sistem kontrol tekanan pada absorber column 101-C1.

Gambar 2.7 Diagram Blok Sistem Kontrol Pressure pada Absorber (101-C1)Keterangan :PID: metode kontrol yang digunakan pada kontroler (PIC 1101)Transmitter: transmitter yang digunakan (PT 1101)CO: output dari kontrolerPV: output dari prosesPada intinya kontrol pressure ini bertujuan untuk menjaga tekanan dalam absorber yang sesuai dengan set point yang diinginkan.

2.7Tampilan Distributed Control System (DCS)

Di bawah ini adalah tampilan Distribute Control System (DCS) pada absorber

Gambar 2.8 Tampilan DCSPada gambar 2.8 terlihat gambar absorber dan KO Drum. Pada absorber, terdapat 3 input yaitu gas dengan jalur berwarna kuning, make up water dengan jalur berwarna biru dan larutan aMDEA dengan jalur berwarna coklat. Output absorber ada 2 yaitu swet gas dengan jalur berwarna kuning dan rich aMDEA dengan berwarna coklat. Pada tampilan DCS terdapat berbagai alat instrumen, namun alat untuk pengontrolan pressure absorber yaitu PIC 1101 pada gas inlet absorber dan kontrol valve XV 1102 pada gas outlet KO Drum.Pada sistem ini, metode kontrol yang digunakan adalah metode kontrol PID. Hal ini dikarenakan tuning parameter pada metode kontrol PID lebih mudah dibandingkan dengan metode kontrol yang lain. Pada kontrol PID, yang harus disetting adalah nilai Kp, Ki, dan Kd.2.8MotorStandards: NEMA (1); ANSI; IEEE (2)Area Classification: Class 1 Div 2 Group D Temp Class T3 (3)Insulation Class: Class F (105 C); Temperature Class: Class B (80 C) (4)Winding Connection: Delta () for LV/MV Motor and Wye (Y) for HV motor (above 200HP); Tropicalized, Fungus ProofDuty Cycle: Continuous; Service Factor: 1.25NEMA Torque Design Class (1):

Semua motor, kecuali kelas D, beroperasi pada 5% yg tergelincir atau kurang pada beban penuh. Kelas B (IEC Kelas N) motor standar untuk digunakan dalam sebagian besar aplikasi. Dengan torsi mulai dari LRT = 150% sampai 170% dari FLT, dapat mulai dan paling banyak, (LRT). Efisiensi dan faktor daya yang tinggi. Tipe dari penggerak pompa, kipas angin, dan peralatan mesin. Kelas A torsi awal adalah sama dengan kelas B. Putus torsi dan mulai saat ini (LRT) lebih tinggi. Motor ini menangani overload sementara sebagai ditemui dalam mesin cetak injeksi. Kelas C (IEC Kelas H) memiliki torsi awal yang lebih tinggi dari kelas A dan B di LRT = 200% dari FLT. Motor ini diterapkan ke hard-mulai banyak yang perlu didorong dengan kecepatan konstan seperti konveyor, crusher, dan pompa reciprocating dan kompresor. Kelas D motor memiliki torsi awal tertinggi (LRT) ditambah dengan saat awal rendah karena tergelincir tinggi (5% sampai 13% pada FLT). Slip tinggi menghasilkan kecepatan yang lebih rendah. Regulasi kecepatan rendah. Namun, motor sangat bervariasi dengan beban kecepatan yang memerlukan flywheel penyimpanan energi. Aplikasi termasuk crane, kerekan, tekanan pompa, gunting, dan lift. motor Kelas E adalah versi efisiensi yang lebih tinggi dari kelas B. Kelas F motor memiliki jauh lebih rendah LRC, LRT, dan memecah torsi dari kelas B. Mereka mendorong beban dengan mudah mulai konstan.

BAB IIIPENUTUP

1.1 Kesimpulan1. Pada CO2 Removal field Subang, terdapat 2 proses yang berjalan yaitu proses pngontakan gas bumi dengan larutan aMDEA dan regenerasi larutan aMDEA.2. Semua proses yang berjalan dapat dikontrol oleh DCS dan hasil proses juga dapat dilihat pada DCS 3. Control tekanan pada absorber 101-C1 mempunyai satu loop pengontrolan yaitu pengontrolan tekanan gas inlet (feed gas). 4. Tekanan pada absorber 101-C1 dapat dikontrol dengan cara mengatur besar kecilnya buka tutup valve pada outlet dari sweet gas KO Drum 5. Berdasarkan grafik yang diperoleh pada saat pengamatan, maka dapat dilihat ketika tekanan gas inlet rendah maka valve akan menutup begitu juga sebaliknya.

3.2 SaranDalam penulisan makalah ini terdapat banyak sekali kekurangan. Karena referensi yang penulis dapatkan sangat minim sekali. Untuk itu saya harap kritik dan saran yang sifatnya membangun.

DAFTAR PUSTAKA

Abdul Kadir, 1998. Transmisi Tenaga Listrik. Universitas Indonesia, Jakarta Andriyanto, 2003. Pengoperasian Generator STF 100 kVA Sebagai Industri Minyak dan Gas. Laporan PI. Teknik Elektro FT Unesa, Surabaya Davit Setyabudi, 2006. Transformator Tenaga. Laporan PI. Teknik Elektro FT Unesa, Surabaya http://curahanilmu.blogspot.com/2009/05/makalah-mengenai-minyak-bumi-dan-gas.html http://faizal.web.id/sky/tutorial/energi-alternatif-dari-gunung-halimun/ http://www.blogberita.com http://www.ekaristi.org