SEPARATOR Nama Anggota: PITRI YANTI KARINDAH ADE SYAPUTRI LISA ARIYANTI
(03121403032} (03121403042) (03121403058)
1.Separator Separator merupakan peralatan awal dalam industri minyak yang digunakan untuk memisahkan fluida dari sumur produksi berdasarkan berat jenisnya.
1.1 Klasifikasi Separator Berdasarkan fasa zat yang dipisahkan: Separator dua fasa (memisahkan gas darialiran liquid) Separator tiga fasa (memisahkan gas, minyak,dan air) Berdasarkan tekanan operasinya: High pressure separator, tekanan kerjanya 650 – 1500 psi, Medium pressure separator, tekanan kerjanya 225 – 650 psi, Low pressure separator, tekanan kerjanya 10 – 225 psi. Berdasar kan bentuknya: Separator horizontal Separator horizontal hampir selalu digunakan untuk aliran yang mempunyai rasio gas terhadap liquid (Gas-Oil Ratio) yang tinggi, untuk arus yang berbuih, atau untuk liquid yang keluar dari separator sebelumnya. Separator vertikal Separator yang vertical sering dipergunakan untuk aliran fluida yang rasio gas-liquid nya (Gas-Oil Ratio) rendah sampai sedang dan diperkirakanakan terjadi liquid yang datang secara kejutan (slug) yang relative sering. Spherical Separator Separator bundar biasanya hanya berukuran kecil dan digunakan untuk kapasitas produksi yang kecil-kecil saja.
2. Prinsip Perancangan 1) Dimensi :Dimensi suatu separator tergantung oleh laju fluida uap dan tekenanan dalam separator. 2) Bentuk :Untuk menentukan bentuk dari separator, faktor-faktor di bawah ini harus diperhatikan: – Rasio maksimum-Minimum antara volume dan luas permukaan – Fungsi daripada bejana – Kemudahan fabrikasi – Mengacu standart – Biaya minimum 3) Inlet dan outlet 4) Toleransi korosi :Penetuan Tolerasi pada separator, dimana akan terjadi erosi, khususnya didaerah dimana fasa air merubah laju aliran. 5) Material :Meskipun ASME menyarankan penggunaan plat carbon steel untuk pembuatan separator, nanum berdasarkan pengalaman hanya beberapa plat carbon steel tersedia dan digunakan. Jenis material yang sering digunakan untuk separator adalah SA-516-70 ataupun SA-240-304SS 6) Flange :Flange dapat didisain berdasarkan ASME, tetapi akan lebih murah dengan membeli Flange standart. Flange standart berdasarkan ANSI B16.5 hanya sampai ukuran 600 mm, dan Flange jenis MSS-SP-44 tersedia untuk ukuran besar beedasarkan ANSI B16.5 dnb B31.1. Akan tetapi Flange jenis API 605 disarankan untuk dipakai, karena lebih ramping dan membutuhkan lebih banyak baut ukuran kecil dari pada Flange jenis MSS-SP-44.
3. Formula Perancangan •
Menghitung Vt dengan rumus : Keterangan : Vt = Kecepatan Termina Butiran Liquid (Ft/s) ρg= densitas gas, kg/m3 ρl= densitas liquid, kg/m3 dm= diameter butiran likuid yang ingin dipisahkan, mikron
•
Menghitung nilai Re dengan rumus : Keterangan : ρg= densitas gas, kg/m3 dm= diameter butiran likuid yang ingin dipisahkan, mikron µ = viskositas , cP Vt= kecepatan terminal butiran likuid, ft/s
•
Menghitung nilai CD dengan nilai Re yang didapat : Keterangan : CD= koefisien drag
•
Menghitung kembali Vs dan nilai Re (kembali ke langkah 2) dan iterasi sampai nilai CD yang didapat konstan.
• Menghitung d.Leff Keterangan : d = Leff T Qg P Z ρg ρl CD dm
•
Menghitung Retention Time Keterangan : Ql tr
•
diameter separator,in = panjang efektif separator tempat terjadi pemisahan, ft = temperatur operasi, oR = laju alir gas, MMSCFD = tekanan operasi, Psia = kompresibilitas gas = densitas gas, kg/m3 = densitas liquid, kg/m3 = koefisien drag = ukuran butiran likuid yang akan dipisahkan, micron
= lajualir air, BWPD = retention time air yang diinginkan, menit
Menghitung Slenderness Ratio Keteranagn : Leff = panjang efektif separator, m Lss = panjang seam-to-seam, m Lss/d = slenderness ratio
B.
Perancangan Mekanis
1. Ketebalan Dinding shell (Wall Thickness)
Dimana : T = ketebalan dinding shell, inchi P = Tekanan desain, psig Ro = Radius luar S = Allowable stress, psi E = Efisiensi sambungan las CA = Corrotion allowance (tergantung material)
2. Ketebalan Head (Head Tickness)
3. Berat Shell Shell weight = Dimana : = 0,29 lbs/in3 L = Panjang vessel , inches Do = Diameter luar , inches Dl = Diameter dalam , inches 4. Berat Head Headweight = Dimana :
Tk = Ketebalan Head Do = Diameter luar , inches Dl = Diameter dalam , inches 5. Berat Vessel Vessel Weight= (shellweight) +
(Headweight) Dimana : t = ketebalan head , inches Do = Diameter luar , inches
4. Contoh Kasus Rancanglah Sebuah saparator yang akan digunakan untuk pemisahan gas dan liquid yang mempunyai data sebagai berikut :
Jawaban : tr = 2 min
Menghitung nilai CD dengan Re yang didapat
iterasi: >> untuk CD = 0,4336 >>Untuk CD = 0,4136 Vt = 0,8465 ft/s Vt = 0,8667 ft/s Re = 2217,5073 Re = 2270,4236 CD = 0,4145 CD = 0,4136 >> Untuk CD = 0,4145 Vt = 0,8658 ft/s Re = 2268,0659 CD = 0,4136 Z = 0,84 (Mc Graw-Hill Second Edition)
Menghitung kembali nilai Vt dengan rumus
i
b. Perancangan Mekanis Didapatkan data dari design adalah sebagai berikut, Diketahui : Design Pressure (P) = 875 psig Radius Outside (Ro) = 12 inchi Joint Efficiency (Ej) = 1 (fully radiographed)(Plant Design And EconomicFor Chemical Engineers – Max S. Peters) Allowable Stress(S) = 17.150 psi(Chemical Process EquipmentStanley M Walas) Corrosion Allowance (CA) = 0 inchi (non-corrosive service) Material = SA-240-304SS
1.
Ketebalan dinding Sell (wall thickeness) menggunakan sell tipe Cyndrical shell
2. ketebalan head ( head Thickeness) menggunakan head tipe ellipsoidal
