OPTIMASI LAJU INJEKSI DEMULSIFIER DAN INTERFACE LEVEL WASH TANK DI X GATHERING STATION Alfadhli Rohmi, Mukhla Saputra, Ellyta Sari, Elly Desni Rahman Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19, Olo Nanggalo Padang-25143
[email protected],
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrak Kondisi yang sering terjadi pada proses pemurniaan minyak di Oil Treating Plant (OTP) adalah ketidakstabilan pencapaian kualitas minyak yang mengandung air dari proses produksi. Oleh karena itu masalah ini menjadikan dasar dilakukannya penelitian pada beberapa variabel dalam optimasi demulsifier supaya didapatkan kestabilan persentase kandungan air dan endapan (selanjutnya disebut BS&W, Basic Sediment and Water). Penelitian ini dilakukan di unit pengolahan minyak mentah milik PT. Chevron Pacific Indonesia yang belokasi di Duri, yaitu X Gathering Station. Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh laju injeksi demulsifier dan interface level terhadap proses pemecahan emulsi di dalam Wash Tank yang ditunjukkan dengan kadar BS&W tertentu. Selain itu penelitian ini juga bertujuan untuk mendapatkan nilai optimum dari laju injeksi demulsifier dan interface level Wash Tank dengan kadar BS&W 15% sebagai batasan penelitian. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah trial and error, yaitu dengan cara mengubah laju injeksi demulsifier dan level interface di Wash Tank masing-masing tiga kali perubahan dalam waktu pengamatan selama dua hari untuk mendapatkan BS&W yang optimum. Penelitian ini mengungkapkan bahwa kondisi operasi optimum dari Wash Tank X Gathering Station dalam proses pemecahan emulsi adalah pada interface level 20.6 ft dan laju injeksi demulsifier 6 gal/day yang ditunjukkan dengan kadar BS&W sebesar 15%. Kata Kunci: Demulsifier, Interface, Laju, Level, Optimasi. Abstract A condition which offen happens in oil purification process at Oil Treating Plant (OTP) is the unstable quality achievement of oil containing water produced. So this problem brings into the base of doing the researches on some variables in optimizing demulsifier so that the stable percentage of sediment and water containment can be reached (furthermore it’s called BS&W, Basic Sediment and Water). This research is held in Crude Oil Treating Unit Facilities which belongs to PT. Chevron Pacific Indonesia located in Duri which is called X Gathering Station. The aim of this research is to learn the influence of injection rate of demulsifier and interface level to emulsion breaking process in Wash Tank shown by BS&W content. Besides the research also aims to get the optimum value of injection rate of demulsifier and interface level of Wash Tank with 15% as the limit of BS&W content. Method used in this research is trial and error that is by changing the injection rate of demulsifier and interface level of Wash Tank each three times change for two days of observation time in getting the optimum BS&W content. Finally this research reveals that the optimum operating condition of Wash tank is at 20.6 ft of interface level and at 6 gal/day of injection rate of demulsifier shown by BS&W content in the amount of 15%. Keywords: Demulsifier, Interface, Level, Optimization, Rate.
Pendahuluan
sangat
1. Latar Belakang
demulsifier dan interface level Wash Tank,
Pada suatu industri perminyakan yang
berpengaruh
karena
jika
pada
laju
kedua
parameter
akan
berdampak
injeksi
tersebut
bergerak dalam eksplorasi umumnya terdapat
divariasikan
pada
proses pemisahan antara air dan minyak yang
kandungan air dan sedimen atau BS&W dari
terproduksi. Dalam proses pemisahan ini
minyak mentah yang dihasilkan dari proses
pada umumnya terbentuk emulsi. Emulsi ini
pengolahan tersebut. Sehingga masalah yang
biasa terjadi pada proses pemurnian minyak
akan dipaparkan dapat dirumuskan sebagai
terhadap air di Oil Treating Plant (OTP)
berikut.
industri eksplorasi minyak bumi. Emulsi
1. Bagaimana pengaruh laju injeksi
yang terbentuk pada proses tersebut adalah
demulsifier terhadap kadar BS&W
emulsi air di dalam minyak, dimana butiran
dalam pemecahan emulsi di Ampuh
air terjebak atau terperangkap didalam
Gathering Station?
butiran minyak sehingga mempengaruhi
2. Bagaimana pengaruh interface level
kualitas minyak (O&MC Team, 2004). Salah
Wash Tank terhadap kadar BS&W
satu
dalam pemecahan emulsi di Ampuh
metode
yang
digunakan
untuk
Gathering Station?
menanggulangi emulsi yang terbentuk dari butiran air di dalam minyak adalah dengan
3. Berapakah laju injeksi demulsifier
injeksi bahan kimia yang disebut demulsifier.
dan interface level Wash Tank yang
Penelitian ini dilakukan di unit
optimum untuk menghasilkan BS&W
pengolahan
minyak
mentah
milik
15% pada minyak mentah olahan
PT.
Ampuh Gathering Station?
Chevron Pacific Indonesia yang belokasi di Duri, yaitu X Gathering Station. Penelitian ini
mencoba
untuk
memecahkan
permasalahan emulsi dengan lebih fokus pada optimasi laju injeksi demulsifier dan interface level pada Wash Tank untuk menghasilkan nilai BS&W sebesar 15% pada minyak mentah olahan X Gathering Station. 2. Rumusan Masalah
Metodologi Penelitian Penelitian
ini
dilakukan
dengan
menggunakan metode trial and error, yaitu dengan
cara
mengubah
laju
injeksi
demulsifier dan level interface di Wash Tank masing-masing tiga kali perubahan dalam waktu pengamatan selama dua hari untuk mendapatkan
BS&W
yang
optimum.
Penelitian ini akan mengungkapkan
Misalkan laju injeksi demulsifier disebut A
fakta bahwa proses pemisahan minyak
dan setiap perubahan disebut A1, A2, A3,
mentah dari air pada suatu unit pengolahan
dan seterusnya. Sedangkan level interface
dimisalkan B, dan setiap perubahan disebut
parameter peubah dan parameter keluaran.
B1, B2, B3, dan seterusnya. Serta BS&W
Parameter tersebut adalah sebagai berikut.
dimisalkan C, dan hasil dari setiap perubahan
Parameter tetap: Laju alir incoming
disebut C1, C2, C3, dan seterusnya. Maka
fluida, temperatur fluida.
teknis pelaksanaan penelitian ini dapat dilihat
Parameter peubah: Laju injeksi demulsifier, interface level wash
pada Gambar 1.
tank. Parameter keluaran: Basic Sediment and Water (BS&W) minyak mentah. 3. Langkah Kerja 1) Atur laju injeksi chemical demulsifier sesuai dengan yang diinginkan, yaitu: 4 GPD, 6 GPD, dan 8 GPD 2) Atur interface level di wash tank dengan bukaan water leg hingga mendapatkan
level
air
yang
diinginkan, yaitu: 18.6 ft, 20.6 ft, dan
Gambar 1. Skema Penelitian
22.6 ft. 1. Alat dan Bahan Penelitian
3) Biarkan
selama
2
hari
untuk
mendapatkan hasil yang representatif
1.1. Alat yang digunakan :
dari perubahan yang dilakukan.
a.
Centrifuge elektrik / hand
b.
Tabung centrifuge dengan volume
4) Siapkan botol sampel.
200 ml (pear shope, cone shope).
5) Ambil sampel minyak dari pipa
c.
shipping
Water bath (alat pemanas).
yang
akan
dikirim
ke
Pematang GS saat pompa hidup.
1.2. Bahan yang digunakan:
6) Bawa sampel ke mini lab Pematang
a.
Sampel minyak mentah
b.
Larutan Pengencer (Solvent, ex:
GS untuk menganalisa persentase
bensin)
BS&W-nya.
c.
7) Setelah dianalisa, tuangkan ke dalam
Larutan F-46 (Demulsifier)
laporan 2. Parameter Parameter yang digunakan dalam
Analisis Data Dengan berdasar pada metode trial
penelitian ini terdiri dari parameter tetap, and
error,
maka
diambil
laju
injeksi
demulsifier sebesar 4 GPD, 6 GPD, dan 8
Adapun
pengaruh
laju
injeksi
GPD. Angka ini diambil berdasarkan laju
Demulsifier terhadap kadar BS&W dapat
injeksi yang digunakan terakhir yaitu 6 GPD,
diamati pada Tabel 2.
sehingga perlu dibuktikan kebenaran kualitas hasil
minyak
mentahnya
dengan
Tabel 2. Hubungan Laju Injeksi Demulsifier Terhadap BS&W
memvariasikannya sedikit lebih rendah dan lebih tinggi. Selain itu juga dilakukan tindakan memvariasikan interface level Wash Tank sebesar 18.6 ft, 20.6 ft, dan 22.6 ft. Angka ini juga diambil berdasarkan interface level normal yang sesuai dengan desain tanki, yaitu sebesar 20.6 ft.
Hubungan Laju injeksi dengan kadar BS&W Interface Level 18.6
Interface Level 20.6
Interface Level 22.6
Laju Injeksi
BS&W
Laju Injeksi
BS&W
Laju Injeksi
BS&W
4
22
4
19
4
52
6
17
6
15
6
41
8
16
8
13
8
33
Hasil dan Pembahasan
dilakukan dengan cara mengubah beberapa variabel yaitu laju injeksi demulsifier dan interface level pada wash tank X GS maka diperoleh data hasil berupa tabel pengamatan kadar BS&W seperti pada Tabel 1 berikut.
60 52
50
Kadar BS&W (%)
Berdasarkan percobaan yang telah
41
40 30
33
22
17
20 10
19
Interface level 18.6
16
15
13
6
8
interface level 20.6 interface level 22.6
0
Tabel 1. Hubungan Laju Injeksi Demulsifier dan Interface Level terhadap Kadar BS&W Variabel Peubah Laju Injeksi Interface Level (GPD ) (ft ) 4 18.6 4 20.6 4 22.6 6 18.6 6 20.6 6 22.6 8 18.6 8 20.6 8 22.6
1.
Hasil Kadar BS&W (% ) 22 19 52 17 15 41 16 13 33
4
Laju Injeksi (GPD )
Gambar 2. Grafik Hubungan Laju Injeksi Demulsifier terhadap BS&W Gambar
2
menunjukkan
adanya
kecenderungan penurunan kadar BS&W terhadap peningkatan laju injeksi demulsifier. Sebagai contoh pada level 22.6 ft dengan laju injeksi 4, 6, dan 8 gal/day, kadar BS&W berturut-turut adalah 52%, 41%, dan 33%.
Pengaruh Laju Injeksi Demulsifier
Sehingga hubungan laju injeksi Demulsifier
Terhadap Kadar BS&W
terhadap BS&W adalah berbanding lurus atau dapat diartikan bahwa semakin tinggi
laju injeksi demulsifier, maka semakin
60
rendah kadar BS&W minyak mentah. Namun
50
mentah
akan
berdampak
Kadar BS&W (%)
terlalu banyak bahan kimia diberikan pada minyak
sama
dengan membakar minyak (burning the oil) (O&MC Team, 2004). Selain itu pemberian bahan kimia (demulsifier)
terlalu
banyak
sehingga
proses
41
40 30
22
20 10
19 17
16
33
Laju Injeksi 4 GPD
15 13
0
akan
18,6
meningkatkan nilai biaya produksi yang dibutuhkan,
52
20,6
22,6
Interface Level (ft) Gambar 3. Grafik Hubungan Interface
produksi
Level terhadap Kadar BS&W
menjadi kurang ekonomis. Maka dari itu, diperlukan laju injeksi demulsifier yang
Gambar 3 menunjukkan dari tiga titik
optimum baik dari segi kualitas minyak mentah
yang
diproduksi
maupun
nilai
interface level yang diujikan dalam penelitian ini terlihat bahwa pengaruh interface level
ekonomisnya.
terhadap kadar BS&W tidak berbanding 2. Pengaruh Interface Level Wash Tank
lurus. Artinya interface level mempunyai
Terhadap Kadar BS&W
rentang nilai tertentu agar dihasilkan kadar
Perbedaan settling time ini akan
BS&W yang rendah, dimana di X GS
mempengaruhi kualitas minyak maupun air
diharuskan memproduksi minyak dengan
yang keluar dari wash tank. Pada minyak
kadar BS&W kurang dari 20% (Operational
ditunjukkan dengan kadar BS&W yang
Philosophy Team, 2013). Jika interface level
semakin
air
tidak pada rentang nilai tersebut, lebih tinggi
ditunjukkan dalam kadar oil content yang
ataupun lebih rendah, maka kadar BS&W
tinggi.
minyak yang dihasilkan akan naik (O&MC
tinggi,
Oleh
sedangkan
karena
itu
pada
dibutuhkan
pengaturan interface level yang tepat dalam proses pemisahan minyak dan air di dalam wash tank. Hubungan interface level wash
Team, 2004). 3.
Kondisi
dalam
Proses
Pemecahan Emulsi di X GS
tank terhadap kadar BS&W dapat dilihat pada Gambar 3 berikut.
Optimum
Dari Gambar 3, terlihat bahwa pada interface level wash tank 20.6 ft dan laju injeksi demulsifier 6 gal/day merupakan kondisi operasi optimum dari Wash Tank dalam
proses
pemecahan
emulsi
yang
ditunjukkan dengan kadar BS&W sebesar
15%. Kondisi ini dipilih sebagai kondisi
bahwa pengaruh interface level terhadap
operasi optimum dari wash tank dengan
kadar BS&W tidak berbanding lurus.
alasan bahwa kualitas minyak mentah yang
Artinya
diproduksi sudah memenuhi persyaratan
rentang nilai tertentu agar dihasilkan
yaitu < 20% dan batasan dari penelitian ini
kadar BS&W yang rendah, dimana di X
adalah
GS diharuskan memproduksi minyak
untuk
mengoptimasi
pemisahan
interface
level
mempunyai
minyak dan air hingga 15%. Selain itu dari
dengan kadar BS&W kurang dari 20%.
segi nilai ekonomisnya, laju injeksi 6 gal/day
3. Kondisi operasi optimum dari Wash Tank
adalah yang terbaik, karena sesungguhnya
X
semakin tinggi laju injeksi demulsifier, maka
pemecahan emulsi adalah pada interface
semakin tinggi pula biaya produksi yang
level 20.6 ft dan laju injeksi demulsifier 6
dibutuhkan dan terlalu banyak bahan kimia
gal/day yang ditunjukkan dengan kadar
yang diinjeksikan juga tidak baik pada
BS&W sebesar 15%.
kualitas minyak mentah (sama dengan membakar minyak atau burning the oil)
Gathering
Station
dalam
proses
Daftar Pustaka Kurniawan, Warih, dkk. 2012. Pengaruh
(O&MC Team, 2004).
Konsentrasi dan Jumlah Injeksi Kesimpulan
Chemical
Berdasarkan pembahasan yang telah diuraikan
sebelumnya,
maka
laju
injeksi
Demulsifier
pada Proses Pemecahan Emulsi.
dapat
Karya Ilmiah. Universitas Riau.
disimpulkan beberapa hal berikut. 1. Pengaruh
Reverse
Pekanbaru. demulsifier
Siahaan,
Hengki
Kristian.
2009.
Tank
terhadap kadar BS&W adalah semakin
Gauging and Sampling Analysis.
tinggi laju injeksi demulsifier, maka
Makalah. Pusdiklat Migas Cepu.
semakin rendah kadar BS&W minyak
Team,
O&MC.
2004.
Operation
&
mentah. Namun terlalu banyak bahan
Maintenance
kimia diberikan pada minyak mentah
Production Operation. Modul 5.
akan berdampak sama dengan membakar
Human Resources Sumatra – PT.
minyak
Chevron Pacific Indonesia. Duri.
(burning
the
oil),
serta
meningkatkan nilai biaya produksi yang
Team,
O&TC.
2006.
Certification,
Operation
&
dibutuhkan, sehingga proses produksi
Technician
menjadi kurang ekonomis.
Production Operation. Modul 3A.
2. Dari tiga titik interface level yang diujikan dalam penelitian ini terlihat
Certification,
HR Learning & Developement –
Team,
PT. Chevron Pacific Indonesia.
North Operations – PT. Chevron
Duri.
Pacific Indonesia. Duri.
Operational
Philosophy.
2013.
Operation Philosophy X Gathering Station. Revisi 1. Sumatera Light
