BAB III PENENTUAN KANDUNGAN AIR & ENDAPAN (BS & W) DENGAN CENTRIFUGE TABUNG BESAR

3.1. TUJUAN PERCOBAAN

1. Menentukan Kandungan Air dan Endapan (BS & W) dengan Centrifuge Method.

2. Menentukan volume oil dan volume padatan dalam ml pada sebuah centrifuge.

3. Menentukan % BS & W pada setiap sampel.

3.2. DASAR TEORI

Dalam proses pengolahan adanya air dan sedimen memicu kesulitan yang lebih besar seperti pengkaratan (corrosion), pemanasan dan penyumbatan yang seharusnya tidak terjadi dalam dapur dan penukar panas yang berpengaruh pada mutu produk. Keberadaan sedimen dalam minyak bumi biasanya berbentuk padatan yang sangat halus. Padatan yang berasal dari cekungan darimana minyak bumi berasal atau dalam cairan pengeboran, dapat berupa pasir, tanah liat, serpihan atau butiran batu. Air dapat tampak dalam minyak bumi dalam bentuk butiran atau sebagai emulsi dan dapat mengandung garam kimia atau substansi yang berbahaya lainnya.

Minyak yang kita produksi ke permukaan sering kali tercampur dengan sedimen-sedimen yang dapat mempengaruhi proses/laju produksi, untuk itu endapan tersebut harus dipisahkan dengan cara:

• Di Laboratorium

Dengan menggunakan metode centrifuge yaitu dengan menggunakan gaya centrifugal sehingga air, minyak dan endapan dapat terpisahkan.

• Di Lapangan

Kalau pemboran dilakukan di daratan maka dibuatkan kolam-kolam pengendapan, sedangkan jika pemboran di lepas pantai maka disamping

dilakukan diseparator juga dilakukan pemisahan dengan zat-zat kimia tertentu.

Sedimen-sedimen yang ikut terbawa bersama air biasa dikenal dengan istilah scale ( endapan ). Scale merupakan endapan kristal yang menempel pada matrik batuan maupun pada dinding-dinding pipa dan peralatan dipermukaan, seperti halnya endapan yang sering kita jumpai pada panci ataupun ketel untuk memasak air. Adanya endapan scale akan berpengaruh terhadap penurunan laju produksi produksi.

Terbentuknya endapan scale pada lapangan minyak berkaitan erat dengan air formasi, dimana scale mulai terbentuk setelah air formasi ikut terproduksi ke permukaan. Selain itu jenis scale yang terbentuk juga tergantung dari komposisi komponen-komponen penyusun air formasi.

Mekanisme terbentuknya kristal-kristal pembentuk scale berhubungan dengan kelarutan masing-masing komponen dalam air formasi. Sedangkan kecepatan pembentukan scale dipengaruhi oleh kondisi sistem formasi, terutama tekanan dan temperatur. Perubahan kondisi sistem juga akan berpengaruh terhadap kelarutan komponen.

Dalam pembahasan ini lebih dominan pada uji coba suatu sampel minyak, untuk memisahkan kandungan terikut-sertakan. Dal hal ini, yang dimaksud kandungan tersebut adalah air dan sedimen. Untuk pengujiannya, dengan menggunakan metode Centrifuge, dimana prinsip dasarnya adalah memanfaatkan suatu gaya putar ( gaya centrifugal ). Suatu suspensi atau campuran yang berada pada suatu tabung ( baik itu tabung besar atau pun tabung kecil ) apabila diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya centrifugal dan berat jenis yang berbeda akan saling pisah, dimana zat dengan berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan zat dengan berat jenis rendah berada di atas. Sebai contoh minyak dengan air. Minyak mempunyai berat jenis ( ρ ) sebesar 0,8 gr/cc sedangkan air mempunyai berat jenis ( ρ ) sebesar 1 gr/cc sehingga minyak akan berada di atas air.

Suatu suspensi atau campuran yang berada pada suatu tempat (tabung) apabila diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya centrifugal dan berat jenis

yang berbeda akan saling pisah, dimana zat dengan berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan zat dengan berat jenis rendah berada di atas.

Metode Centrifuge ini mempunyai kelebihan antara lain :

1. Waktu yang diperlukan untuk memisahkan air dan minyak serta endapan lain lebih singkat daripada Dean & Stark Method.

2. Pemindahan alat yang sangat mudah dilakukan.

3.3. PERALATAN DAN BAHAN 3.3.1. PERALATAN

1. Centrifuge

2. Centrifuge Tube 100 ml 3. Transformer

Gambar 3.1 Centrifuge tube 100 ml Gambar 3.1 Centrifuge

3.3.2. BAHAN :

1. Sampel minyak 2. Kerosin

Gambar 3.3 Sampel Minyak Gambar 3.4 Kerosin

3.4. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Siapkan sampel minyak sebanyak 75 ml.

2. Masukkan ke dalam centrifuge tube dalam posisi berpasangan 3. Centrifuge tube dimasukkan ke dalam centrifuge.

4. Hubungkan dengan transformer. 5. Atur timer dalam 10 menit.

7. Setelah timer berhenti, tunggu beberapa menit hingga putaran berhenti.

8. Ambil centrifuge dan laporkan BS & W dalam prosen.

3.5. HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN

1.5.1. ANALISA 3.5.1.1 DATA UMUM

• Volume Sampel = 74 ml

• Lama Pemutaran = 10 menit

• Rotation Per Minute = 1625 RPM

Tabel 3.1. % Base Sediment & Water pada data umum

Parameter Analisa Sampel Minyak I Sampel Minyak II

Volume air ( ml ) 0,4 0,05

Volume padatan ( ml ) 0,02 0

% BS & W 0,56 % 0,067 %

3.5.1.2 DATA KELOMPOK

• Volume Sampel = 74 ml

• Lama Pemutaran = 10 menit

• Rotation Per Minute = 1625 RPM

Tabel 3.2 Parameter Analisa data kelompok

Parameter Analisa Sampel Minyak I Sampel Minyak II

Volume Air (ml) 0,4 0,003

Volume Padatan (ml) 0,05 0

Tabel 3.3 Data Percobaan Kandungan Air dan Base Sedimen dari Kelompok

Kelompok % BS & W sampel minyak 1 % BS & W sampel minyak II 1. 2. 3. 4. 5. 6. 0,57 0,57 0,85 0,85 1,11 1,11 0,004 0,004 0,0067 0,0067 0,008 0,008 1.5.2. PERHITUNGAN

Sampel Minyak I :

% 608 , 0 % 100 74 05 , 0 4 , 0 % 100 sampel vol padatan vol air vol &

%BS W = + x = + x =

Sampel Minyak II :

74 100% 0,00405%

0 003 , 0 % 100 sampel vol padatan vol air vol &

%BS W = + x = + x =

1.6. PEMBAHASAN

Dari hasil perhitungan diatas, dapat diperoleh % kadar air dan sedimen. Adapun faktor-faktor yang dapat mempengaruhi BS & W, adalah penyebaran air yang tidak merata dalam batuan reservoir dan Kondisi dari formasi (kompak atau tidak kompak)

Campuran yang berada pada suatu tempat (tabung) apabila diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya centrifugal dan berat jenis yang berbeda akan saling pisah dan terlempar menjauhi titik pusat perputarannya. Pada intinya zat dengan berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan zat dengan berat jenis rendah berada di atas.

Pada percobaan penentuan kandungan air dan endapan dilakukan dengan menggunakan metode centrifuge setelah dilakukan dua kali percobaan pada sampel 74 ml didapatkan jumlah volume air berturut-turut adalah 0,4 ml dan 0,003 ml, untuk volume padatan berturut-turut adalah 0,05 ml dan 0 ml. Untuk menentukan nilai % base sedimet & water _{harus dilakukan perhitungan dengan rumus berikut:}

% 100 sampel

vol

padatan vol

air vol &

%BS W = + x

Yang didapati hasilnya untuk kedua sampel diperoleh sampel 1 adalah

0,608% dan sampel 2 adalah 0.00405%.

Hasil dari % BS & W sampel 1 untuk tiap kelompok didapat grafik dengan 3 titik yang berbeda dikarena masing-masing kelompok memiliki volume air dan volume padatannya berbeda. Dimana pada sampel minyak I, kelompok 1&2 mempunyai nilai base sediment & water (% BS & W) sebesar 0,57 % , kelompok 3&4 mempunyai nilai base sediment & water (% BS & W) sebesar 0,85 % , dan untuk kelompok 5&6 mempunyai nilai base sediment & water (% BS & W) sebesar

1,11 % . Sehingga dapat disimpulkan hasil percobaan kelompok 5&6 mempunyai % BS & W yang paling besar di antara kelompok-kelompok yang lain karena dipengaruhi juga oleh besar sampel.

Pada percobaan sampel II masing-masing kelompok mendapatkan data volume air dan volume padatannya yang jauh lebih kecil dari dari data untuk sampel minyak I. Untuk kelompok 1&2 diperoleh % BS & W sebesar 0,004 %, dan untuk kelompok 3&4 diperoleh % BS & W sebesar 0,0067 % , sedangkan untuk kelompok 5&6 diperoleh % BS & W sebesar 0,008 %. Dan dapat disimpulkan bahwa kelompok 5&6 memiliki & BS & W yang paling besar untuk sampel 2.

1.7. KESIMPULAN

1. Menganalisa % BS dan W (Kandungan Air dan Endapan) dipengaruhi volume air, volume endapan dan volume sampel itu sendiri. 2. Kandungan air dan endapan mempengaruhi mutu suatu minyak yang dihasilkan. Semakin kecil persentase kandungannya maka semakin baik mutu minyaknya, begitu juga sebaliknya.

3. Pada percobaan ini, kelompok kami mendapatkan % Base Sediment dan kandungan air dari sampel 1 adalah 0,57% dan sampel 2 adalah

0,00405%.

4. Dengan Centrifuge Method pemisahan fasa - fasa fluida yang bercampur dapat dilakukan secara langsung berdasarkan densitynya. Fluida yang memiliki density lebih besar akan mengendap di bagian dasar centrifuge tube dan diikuti endapan fluida yang densitasnya lebih kecil.

7. Setelah timer berhenti, tunggu beberapa menit hingga putaran berhenti.

8. Ambil centrifuge dan laporkan BS & W dalam prosen.

3.5. HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN 1.5.1. ANALISA

3.5.1.1 DATA UMUM

• Volume Sampel = 74 ml

• Lama Pemutaran = 10 menit

• Rotation Per Minute = 1625 RPM

Tabel 3.1. % Base Sediment & Water pada data umum

Parameter Analisa Sampel Minyak I Sampel Minyak II

Volume air ( ml ) 0,4 0,05

Volume padatan ( ml ) 0,02 0

% BS & W 0,56 % 0,067 %

3.5.1.2 DATA KELOMPOK

• Volume Sampel = 74 ml

• Lama Pemutaran = 10 menit

• Rotation Per Minute = 1625 RPM

Tabel 3.2 Parameter Analisa data kelompok

Parameter Analisa Sampel Minyak I Sampel Minyak II

Volume Air (ml) 0,4 0,003

Volume Padatan (ml) 0,05 0

% BS & W 0,608 % 0,00405 %

Tabel 3.3 Data Percobaan Kandungan Air dan Base Sedimen dari Kelompok Kelompok % BS & W sampel minyak 1 % BS & W sampel minyak II

1. 2. 3. 4. 5. 6. 0,57 0,57 0,85 0,85 1,11 1,11 0,004 0,004 0,0067 0,0067 0,008 0,008 1.5.2. PERHITUNGAN

Sampel Minyak I :

% 608 , 0 % 100 74 05 , 0 4 , 0 % 100 sampel vol padatan vol air vol &

%BS W = + x = + x =

Sampel Minyak II :

74 100% 0,00405%

0 003 , 0 % 100 sampel vol padatan vol air vol &

%BS W = + x = + x =

1.6. PEMBAHASAN

Dari hasil perhitungan diatas, dapat diperoleh % kadar air dan sedimen. Adapun faktor-faktor yang dapat mempengaruhi BS & W, adalah penyebaran air yang tidak merata dalam batuan reservoir dan Kondisi dari formasi (kompak atau tidak kompak)

Campuran yang berada pada suatu tempat (tabung) apabila diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya centrifugal dan berat jenis yang berbeda akan saling pisah dan terlempar menjauhi titik pusat perputarannya. Pada intinya zat dengan berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan zat dengan berat jenis rendah berada di atas.

Pada percobaan penentuan kandungan air dan endapan dilakukan dengan menggunakan metode centrifuge setelah dilakukan dua kali percobaan pada sampel 74 ml didapatkan jumlah volume air berturut-turut adalah 0,4 ml dan 0,003 ml, untuk volume padatan berturut-turut adalah 0,05 ml dan 0 ml. Untuk menentukan nilai % base sedimet & water _{harus dilakukan perhitungan dengan rumus berikut:}

% 100 sampel

vol

padatan vol

air vol &

%BS W = + x

Yang didapati hasilnya untuk kedua sampel diperoleh sampel 1 adalah

0,608% dan sampel 2 adalah 0.00405%.

Grafik 3.1. % BS & W Sampel Minyak I dari data tiap kelompok

Hasil dari % BS & W sampel 1 untuk tiap kelompok didapat grafik dengan 3 titik yang berbeda dikarena masing-masing kelompok memiliki volume air dan volume padatannya berbeda. Dimana pada sampel minyak I, kelompok 1&2 mempunyai nilai base sediment & water (% BS & W) sebesar 0,57 % , kelompok 3&4 mempunyai nilai base sediment & water (% BS & W) sebesar 0,85 % , dan untuk kelompok 5&6 mempunyai nilai base sediment & water (% BS & W) sebesar 1,11 % . Sehingga dapat disimpulkan hasil percobaan kelompok 5&6 mempunyai % BS & W yang paling besar di antara kelompok-kelompok yang lain karena dipengaruhi juga oleh besar sampel.

Pada percobaan sampel II masing-masing kelompok mendapatkan data volume air dan volume padatannya yang jauh lebih kecil dari dari data untuk sampel minyak I. Untuk kelompok 1&2 diperoleh % BS & W sebesar 0,004 %, dan untuk kelompok 3&4 diperoleh % BS & W sebesar 0,0067 % , sedangkan untuk kelompok 5&6 diperoleh % BS & W sebesar 0,008 %. Dan dapat disimpulkan bahwa kelompok 5&6 memiliki & BS & W yang paling besar untuk sampel 2.

1.7. KESIMPULAN

1. Menganalisa % BS dan W (Kandungan Air dan Endapan) dipengaruhi volume air, volume endapan dan volume sampel itu sendiri. 2. Kandungan air dan endapan mempengaruhi mutu suatu minyak yang dihasilkan. Semakin kecil persentase kandungannya maka semakin baik mutu minyaknya, begitu juga sebaliknya.

3. Pada percobaan ini, kelompok kami mendapatkan % Base Sediment dan kandungan air dari sampel 1 adalah 0,57% dan sampel 2 adalah 0,00405%.

4. Dengan Centrifuge Method pemisahan fasa - fasa fluida yang bercampur dapat dilakukan secara langsung berdasarkan densitynya. Fluida yang memiliki density lebih besar akan mengendap di bagian dasar centrifuge tube dan diikuti endapan fluida yang densitasnya lebih kecil.