DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
i
PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME
ii
HALAMAN PENGESAHAN
iii
HALAMAN TUGAS
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN
v
HALAMAN MOTTO
vi
KATA PENGANTAR
vii
DAFTAR ISI
x
DAFTAR TABEL
xiv
DAFTAR GAMBAR
xv
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN
xviii
INTISARI
xix
ABSTRACT
xx
I.
PENDAHULUAN
1
I.1.
Latar Belakang
1
I.2.
Perumusan Masalah
2
I.3.
Tujuan Penelitian .................................................................................... 3
I.4.
Manfaat Penelitian
3
II.
TINJAUAN PUSTAKA
4
III.
DASAR TEORI
7
III.1.
Pemulihan Produksi Minyak Bumi (Enhanced Oil Recovery (EOR))
7
III.2.
Performa dari Steam Flooding EOR
9
III.3.
Deskripsi Steam Plant yang digunakan untuk Steam Flooding EOR 11
III.4.
Pembangkit Uap Sekali Lintas (Once Through Steam Generator (OTSG))
12
III.4.1.
Bagian-bagian OTSG
12
III.4.2.
Proses Termodinamika yang Terjadi dalam OTSG
13
III.5.
Prinsip Pemodelan Matematis
15
III.5.1.
Prinsip Konservasi Massa
15
III.5.2.
Hukum Pertama Termodinamika
16
III.6.
IV. IV.1.
Respon Waktu Sistem Orde I
17
PELAKSANAAN PENELITIAN
21
Alat dan Bahan Penelitian
21
IV.1.1.
Alat Penelitian
21
IV.1.2.
Bahan Penelitian
21
IV.2.
Tata Laksana Penelitian
22
IV.2.1.
Studi Literatur
IV.2.2.
Pemodelan Sistem ....................................................................... 23
IV.2.3.
Pemodelan Matematis
IV.2.3.1.
Pemodelan Matematis pada Economiser
23
26 26
IV.2.3.1.1.
Neraca Massa Economiser
27
IV.2.3.1.2.
Neraca Energi Economiser
29
Pemodelan Matematis pada Evaporator
31
IV.2.3.2.
IV.2.3.2.1.
Neraca Massa Evaporator
31
IV.2.3.2.2.
Neraca Energi Evaporator
33
IV.2.3.3.
Model Time Delay
36
IV.2.3.3.1.
Time Delay pada Economiser
36
IV.2.3.3.2.
Time Delay pada Evaporator
37
IV.2.3.4.
Kualitas Uap
37
IV.2.4.
Simulasi Sistem
38
IV.2.5.
Analisis Sistem
38
IV.3.
V.
Rencana Analisis Hasil ......................................................................... 39
HASIL DAN PEMBAHASAN
40
V.1.
Simulasi
40
V.2.
Analisis Simulasi
40
V.2.1.
Analisis Respon Sistem terhadap Perubahan Nilai Entalpi Air Umpan yang Masuk kedalam OTSG
V.2.2.
Analisis Respon Sistem terhadap Perubahan Laju Aliran Kalor Gas Buang Turbin yang Masuk kedalam OTSG
V.2.3.
49
Analisis Respon Sistem terhadap Kualitas Uap yang Keluar dari OTSG
VI.
45
Analisis Respon Sistem terhadap Perubahan Laju Aliran Massan Air Umpan yang Masuk kedalam OTSG
V.2.4.
41
KESIMPULAN DAN SARAN
53
55
VI.1.
Kesimpulan
55
VI.2.
Saran
55
DAFTAR PUSTAKA
56
LAMPIRAN
58
A. Pemodelan Matematis
59
A.1. Pada Economiser ............................................................................... 59 A.2. Pada Evaporator ................................................................................ 59 B. Simulasi
61
DAFTAR TABEL
2.1.
Perbandingan penelitian-penelitian yang telah dilakukan ................... 6
3.1.
Jenis sinyal uji [15] ............................................................................. 18
4.1.
Data model OTSG dalam keadaan tunak ........................................... 22
DAFTAR GAMBAR
3.1.
Pembagian Oil Recovery [2] ................................................................ 7
3.2.
Metode injeksi EOR [11]..................................................................... 9
3.3.
Proses steam flooding EOR [5] .......................................................... 10
3.4.
Skematik steam plant [6] .................................................................... 11
3.5.
OTSG [10] .......................................................................................... 13
3.6.
Proses yang terjadi dalam pipa kontinyu OTSG [10] ......................... 13
3.7.
Proses yang terjadi dalam OTSG [10] ................................................ 14
3.8.
Siklus rankine dengan pemanasan lanjut ............................................ 14
3.9.
Respon sistem orde satu dari masukan satu unit step [16] ................. 19
4.1.
Diagram alir penelitian ....................................................................... 23
4.2.
Posisi OTSG didalam plant EOR injeksi uap ..................................... 24
4.3.
Pemodelan sistem OTSG .................................................................... 25
4.4.
Pemodelan sistem OTSG bagian economiser ..................................... 28
4.5.
Pemodelan sistem OTSG bagian evaporator ...................................... 33
5.1.
Respon keadaan tunak variabel manipulasi ........................................ 41
5.2.
Respon step up sistem terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG ....................................................................... 42
5.3.
Respon step down sistem terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG ............................................................... 43
5.4.
Respon ramp terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG ................................................................................... 44
5.5.
Respon sinusoidal terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG ........................................................................ 45
5.6.
Respon step up sistem terhadap nilai laju aliran kalor gas buang turbin yang masuk kedalam OTSG .............................................................. 46
5.7.
Respon step down sistem terhadap nilai laju aliran kalor gas buang turbin yang masuk kedalam OTSG ................................................. 47
5.8.
Respon ramp terhadap perubahan nilai laju aliran kalor gas buang turbin yang masuk kedalam OTSG .................................................... 48
5.9.
Respon sinusoidal terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG ....................................................................... 49
5.10.
Respon step up sistem terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG ............................................................... 50
5.11.
Respon step down sistem terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG ................................................... 51
5.12.
Respon ramp terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG ....................................................................... 52
5.13.
Respon sinusoidal terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG ............................................................... 53
5.14.
Respon step up sistem terhadap kualitas uap yang keluar dari OTSG54
5.15.
Respon step down sistem terhadap kualitas uap yang keluar dari OTSG .................................................................................................. 54
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN
Lambang Romawi Lambang
Kuantitas
Satuan
laju aliran massa
kg/s
laju aliran kalor
J/s
m
massa
m
P
tekanan
Pa
panjang
m
diameter
m
entalpi
J/kg
T
suhu
o
x
kualitas uap
-
V
volume
m3
A
luasan penampang
m2
t
waktu
s
c
kecepatan aliran fluida
m/s
Kuantitas
Satuan
̇ ̇
C
Lambang Yunani Lambang
konstanta waktu
s
densitas
kg/m3
Subskrip Lambang
Deskripsi
e
economiser
b
evaporator
ss
keadaan steadi
in
masuk
out
keluar
T
total
f
air jenuh
fg
selisih entalpi uap jenuh dan air jenuh
Singkatan EOR
Enhanced Oil Recovery
OTSG
Once Through Steam Generator
BFW
Boiling Feed Water
