SEPARATOR LATAR BELAKANG PENGGUNAAN SEPARATOR Fluida yang dihasilkan oleh industri migas tidak seluruhnya adalah hidrokarbon satu fasa kebanyakan dan hampir pasti fluida yang dihasilkan adalah campuran dari berbagai fasa, yang paling umum adalah minyak, air dan gas. Ketiga fasa tersebut mempunyai ninai ekonomi berbeda-beda, yang paling tinggi adalah minyak lalu gas sedangkan air formasi hampir bisa dikatakan tidak mempunyai nilai ekonomi, dan ketiga jenis fluida tersebut harus diolah secara terpisah, sehingga perlu untuk dilakukan pemisahan antara fasa-fasa tersebut. Oleh karena itu peralatan pemisah fasa itu mutlak diperlukan di dalam sebuah industri migas. Separator dalam industri migas adalah sebuah drum besar yang didesain untuk memisahkan fluida hasil produksi menjadi komponen konstituen yaitu minyak, air dan gas. Dalam separator terdapat beberapa variabel yang mempengaruhi proses, diantaranya yaitu; laju aliran masukan fluida, tekanan, temperatur, ketinggian air-minyak, dan ketinggian minyak. Semua variabel tersebut memiliki sistem pengendalian masing-masing yang terintegarasi menjadi sistem pengendalian separator untuk mendapatkan hasil pemisahan yang sempurna. TUJUAN PENGGUNAAN SEPARATOR Secara umum separator berfungsi untuk memisahkan fluida produksi menjadi dua atau tiga fasa, yaitu air minyak dan gas. Ada juga separator yang hanya berfungsi sebagai pemisah antara liquid
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
SEPARATOR
LATAR BELAKANG PENGGUNAAN SEPARATOR
Fluida yang dihasilkan oleh industri migas tidak seluruhnya adalah hidrokarbon satu fasa
kebanyakan dan hampir pasti fluida yang dihasilkan adalah campuran dari berbagai fasa, yang
paling umum adalah minyak, air dan gas.
Ketiga fasa tersebut mempunyai ninai ekonomi berbeda-beda, yang paling tinggi adalah minyak
lalu gas sedangkan air formasi hampir bisa dikatakan tidak mempunyai nilai ekonomi, dan ketiga
jenis fluida tersebut harus diolah secara terpisah, sehingga perlu untuk dilakukan pemisahan
antara fasa-fasa tersebut.
Oleh karena itu peralatan pemisah fasa itu mutlak diperlukan di dalam sebuah industri migas.
Separator dalam industri migas adalah sebuah drum besar yang didesain untuk memisahkan
fluida hasil produksi menjadi komponen konstituen yaitu minyak, air dan gas.
Dalam separator terdapat beberapa variabel yang mempengaruhi proses, diantaranya yaitu; laju
aliran masukan fluida, tekanan, temperatur, ketinggian air-minyak, dan ketinggian
minyak. Semua variabel tersebut memiliki sistem pengendalian masing-masing yang
terintegarasi menjadi sistem pengendalian separator untuk mendapatkan hasil pemisahan yang
sempurna.
TUJUAN PENGGUNAAN SEPARATOR
Secara umum separator berfungsi untuk memisahkan fluida produksi menjadi dua atau tiga fasa,
yaitu air minyak dan gas. Ada juga separator yang hanya berfungsi sebagai pemisah antara liquid
dan gas. Separator bekerja berdasarkan perbedaan densitas yang dimiliki oleh minyak, air dan
gas, gas akan berada di atas minyak, dan minyak akan berada di atas air.
Selain mempunyai tujuan sebagai pemisah fasa, separator juga dapat digunakan sebagai alat
untuk menentukan laju produksi sumur atau yang biasa disebut sebagai test separator.
GAMBAR
FUNGSI MASING-MASING BAGIAN DARI SEPARATOR
Pada gambar diatas adalah skema peralatan yang biasa terdapat pada separator tiga fasa baik alat
internal ataupun eksternal
Adapun alat-alat pada internal separator:
1. Deflektor plate
Plat ini dipasang didepan salran masuk/ inlet separator, bisa berbentuk lempeng datar,
cekung, atau cembung. Plat ini berguna untuk mengasilkan momentum tumbukan antara
fluida masuk dengan lat tersebut sehingga momentum tersebut bisa memisahkan antara
gas dan liquid, selain itu plat tersebut juga berfungsi untuk memperlambat aliran dalam
separator.
2. Weir
Weir adalah sebuah dinding yang dipasang didalam bejana. Dinding ini memiliki fungsi
untuk menahan cairan sebelum meninggalkan bejana, sehingga mampu meningkatkan
residence time dan pemisahan air dengan minyak bisa terjadi disini.
3. Horizontal Baffle
Dipasang dekat permukaan liquid untuk mencegah terjadinya gelombang yang bisa
terseret oleh aliran gas
4. Vertical Baffle
Dipasang pada setengah lingkaran vessel untuk menenangkan gelombang, sehingga
pemisahan antara minyak dengan air dapat menjadi lebih cepat.
5. Demister Pad
Dipasang pada outlet gas untuk menangkap kembali liquid yang masih ikut pada aliran
gas sebelum keluar dari separator. Bentuk peralatan ini berupa rajutan .
6. Straightening Vanes
Berupa plat-plat pelurus yang bertujuan untuk menghilangkan turbulensi gas sesudah
terjadi separasi
7. Centrifugal devices
Pada umumnya Centrifigal devices digunakan pada separator vertical untuk
menimbulkan gaya sentrifugal yang akan menyebabkan fraksi liquid terlempar ke dinding
dan jatuh ke bawah.
8. Fload shield
Dipasang sebagai instrument pengontrol level
9. Vortex breaker
Dipasang pada liquid outlet yang bertujuan untuk mencegah timbulnyapusaran-pusaran
minyak yang nantinya akan membebaskan gas di dalam minyak.
10. Weir Box
Dipasang pada bagian liquid untuk menahan minyak yang menuju ke outlet dan
mencegah terjadinya gelombang.
Dan alat-alat eksternal separator:
1. Inlet pipe
Pipa untuk mengaairkan fluida masukan.
2. Level Controller
Piranti untuk mengatur level permukaan cairan
3. Pressure Controller
Piranti untuk mengatur tekanan dalam separator.
4. Pressure Gauge
Alat untuk mengetahui tekanan dalam separator.
5. Safety Valve
Valve untuk melindungi separator dari overpressure
6. Rupture Disk
Alat berbentuk cakram untuk pengaman dari tekanan berlebih.
7. Gas outlet pipe
Pipa untuk mengalirkan gas hasil separasi.
8. Liquid Outlet Pipe (2 Fasa)
Pipa untuk mengalirkan liquid hasil separasi
9. Oil,Water Outlet Pipe (3 Fasa)
Pipa untukmengalirkan air atau minyak hasil separasi.
10. Drain Pipe
Adalah pipa untuk mengalirkan fluida saat pengosongan separator.
Definisi Separator
Separator adalah tabung bertekanan yang digunakan untuk memisahkan fluida sumur
menjadi air dan gas (tiga fasa) atau cairan dan gas (dua fasa), dimana pemisahannya dapat
dilakukan dengan beberapa cara yaitu :
a. Prinsip penurunan tekanan.
b. Gravity setlink
c. Turbulensi aliran atau perubahan arah aliran
d. Pemecahan atau tumbukan fluida
Untuk mendapaktkan effisiensi kerja yang stabil dengan kondisi yang bervariasi, gas liquid
separator harus mempunyai komponen pemisah sebagai berikut :
1. Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan dari aliran fluida yang masuk
dengan cepat berupa tetes minyak dengan ukuran besar.
2. Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity
setlink.
3. Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity
settlink.
4. Mist extraktor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat kecil (kabut).
5. Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada kondisi over
pressure.
Didalam block station, disamping terdapat separator pemisah gabungan terdapat juga
separator uji yang berfungsi untuk melakukan pengujian (test) produksi suatu sumur dan dari
separator uji ini laju produksi sumur (Qo,Qw,danQg) bias didapat dimana Qo dan Qw diperoleh
dari barel meter sedangkan Qg diperoleh dari pencatatan orifice flow meter (orifice plate ) atau
dari alat pencatat aliran gas lainnya.
Disamping itu ditinjau dari tekanan kerjanyapun separator dapat dibagi tiga, yaitu separator
tekanan tinggi (750 – 1500 psi), tekanan sedang (230 – 700 psi), tekanan rendah (10 – 225).
Jenis Separator
Dalam industri perminyakan dikenal beberapa jenis separator berdasarkan bentuk,
posisinya dan fungsinya.
Jenis separator berdasarkan bentuk dan posisinya.
a. Separator tegak/vertikal.
Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR rendah
dan/atau kadar padatan tinggi, separator ini sudah dibersihkan serta mempunyal kapasitas cairan
dan gas yang besar.
b. Separator datar /horisontal
Sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR tinggi dan cairan
berbusa. Separator ini dibedakan menjadi dua jenis, yaitu single tube horizontal seprator dan
double tube horizontal separator. Karena bentuknya yang panjang, separator ini banyak
memakan tempat dan sulit dibersihkan, namun demikian kebanyakan fasilitas pemisahan dilepas
pantai menggunakan separator ini dan untuk fluida produksi yang banyak mengandung pasir,
separator ini tidak menguntungkan.
c. Separator bulat /spherical.
Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga umumnya
digunakan untuk memisahkan fluida produksi dengan GLR kecil sampai sedang namun separator
ini dapat bekerja pada tekanan tinggi. Terdapat dua tipe separator bulat yaitu tipe untuk
pemisahan dua fasa dan tipe untuk pemisahan tiga fasa.
Berdasarkan fasa hasil pemisahanya jenis separator dibagi dua, yaitu:
a. Separator dua fasa, memisahkan fluida dormasi menjadi cairan dan gas, gas keluar dari atas
sedangkan cairan keluar dari bawah.
b. Separator tiga fasa, memisahkan fluida formasi menjadi minyak, air dan gas. Gas keluar dari
bagian atas, minyak dari tengah dan air dari bawah.
Kelebihan dan kekurangan dari masing-masing separator :
a. Separator Vertikal
kelebihannya :
Pengontrolan level cairan tidak terlalu rumit
Dapat menanggung pasir dalam jumlah yang besar
Mudah dibersihkan
Sedikit sekali kecenderungan akan penguapan kembali dari cairan
Mempunyai surge cairan yang besar
Kekurangannya :
Lebih mahal
Bagian-bagiannya lebih sukar dikapalkan (pengiriman)
Membutuhkan diameter yang lebih besar untuk kapasitas gas tertentu
b. Separator Horizontal
Kelebihannya :
Lebih murah dari separator vertical
Lebih mudah pengiriman bagian-bagiannya
Baik untuk minyak berbuih (foaming)
Lebih ekonomis dan efisien untuk mengolah volume gas yang lebih besar
Lebih luas untuk setting bila terdapat dua fasa cair
Kekurangannya :
Pengontrolan level cairan lebih rumit daripada separator vertical
Sukar dalam membersihkan Lumpur, pasir, paraffin
Diameter lebih kecil untuk kapasitas gas tertentu
c. Separator Bulat
Kelebihannya :
Termurah dari kedua tipe diatas
Lebih mudah mengeringkan dan membersihkannya dari pada separator vertical, lebih
kompak dari yang lain
Kekurangannya :
Pengontrolan cairan rumit
Mempunyai ruang pemisah dan kapasitas surge yang lebihk kecil
Jenis separator berdasarkan fungsinya.
Berdasarkan fungsinya atau jenis penggunaannya, separator dapat dibedakan atas: gas
scrubber, knock-out flash-chamber, expansion vessal, chemical electric dan filter.
a. Gas scrubber.
Jenis ini dirancang untuk memisahkan butir cairan yang masih terikut gas hasil
pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan setelah separator, atau sebelum
dehydrator, extraction plant atau kompresor untuk mencegah masuknya cairan kedalam alat
tersebut.
b. Knock-out
Jenis ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu free water knock-out (FWK0) yang
digunakan untuk memisahkan air bebas dari hidrokarbon cair dan total liquid knock-out (TLKO)
yang digunakan untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi ( > 125 psi )
c. Flash chamber.
Alat ini digunakan pada tahap ianjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari
separator. Flash chamber ini digunakan sebagai separator, tingkat kedua dan dirancang untuk
bekerja pada tekanan rendah ( > 125 psi )
d. Expansion vessel.
Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah
yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang terbentuk pada proses pendinginan dan
mempunyai tekanan kerja antara 100 -1300 psi.
e. Chemical electric.
Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dari cairan hasil separasi
tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prisip anoda katoda) dan
umumnya untuk memudahkan pemisahan.
Oil Skimmer.
Merupakan peralatan pemisah yang direncanakan untuk menyaring tetes-tetes minyak
dalam air yang akan dibuang sebagai hasil proses pemisahan sebelumnya untuk mencegah
turbulensi aliran, air yang mengandung tetes minyak dimasukkan melalui pembagi aliran yang
berisi batu bara / batu arang tipis-tipis, sedangkan proses pemisahan berdasarkan sistem gravity
setling.
Kapasitas oil skimmer tergantung pada beberapa faktor terutama pada densitas minyak air yang
dapat ditentukan berdasarkan hukum intermediate yang berhubungan dengan kecepatan setling
dari partikel.
Gas Dehydrator.
Gas dehydrator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan partikel air yang
terkandung didalam gas. Peralatan ini merupakan bagian akhir dari pemisahan gas hidrokarbon
terutama pada lapangan gas alam.
Ada dua cara pemisahan air dari gas, yaitu dengan
a. Solid desiccant, misainya calsium chloride
b. Liquid desiccant, misainya glycol.
Calsium chloride gas dehydrator.
Komponen peralatan ini merupakan kombinasi dari separator tiga tingkat, yaitu gas -
liquid absorbtion tower dan solid bad desiccant unit. Pemisahan partikei air dari gas dilakukan
dengan cara mengkontakkan aliran gas dengan calsium chloride didalam chemical bad section.
Glycol dehydrator.
Liquid desiccant yang sering digunakan adalah trienthylene glycol. Peneyerapan partikel
air terjadi karena adanya kontak antara glycol dengan gas yang mengandung air pada tray
didalam absorber (kontaktor) proses regenerasi glycol yang mengandung air dilakukan dengan
cara pemanasan sehingga air terbebaskan dari glycol.
Flash Separator
Flash Separator test adalah separator kecil dilaboratorium yang fungsinya sama dengan
separator yang ada dilapangan. Disini akan terjadi pemisahan antara gas, minyak, dan air.
Pemisahan ini penting agar secara baik dapat diketahui jumlah serta sifat – sifat gas maupun
minyak pada periode tertentu.
Dari analisa ini bisa didapat sifat – sifat maupun maupun komposisi gas dan minyak baik
diseparator ataupun di tanki pengumpul. Tekanan dan Temperatur dari alat ini bisa diatur
sehingga dimungkinkan untuk mendapatkan kondisi tertentu (P dan T separator) agar
memperoleh minyak yang optimum di tanki pengumpul.
Ditinjau dari jenis fluida yang akan di analisa ada 2 macam analisa Flash Separator yaitu
:
- Single stage separator yaitu terdiri dari satu separator dan satu tanki pengumpul.
- Multi stage separator yaitu terdiri dari lebih dari satu separator dan satu tanki pengumpul.
Percobaan di Laboratorium
Peralatan Kerja
Untuk keperluan analisa single stage separator dipergunakan peralatan sebagai berikut :
1. Flash Separator Test yang di lengkapi :
- Gauge penunjuk tekanan
- Tabung gelas tempat gas dan minyak dipisahkan dan dilengkapi dengan katup bagian atas dan
bawah.
- Bak pemanas berisi air yang dilengkapi dengan temperatur kontrol untuk memanaskan bagian
luar tabung gelas dengan cara dialiri pada temperatur tertentu.