14
III. METODE PENELITIAN
3.1. BAHAN DAN ALAT
Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah surfaktan MES dari jarak pagar. Bahan-bahan lain yang digunakan adalah minyak bumi mentah, air injeksi, air formasi,
sandstone sintetik, toluene dan aquades.
Peralatan yang digunakan adalah timbangan analitik, peralatan gelas, pipet, suntikan, magnetic stirrer
, dan hotplate stirrer. Peralatan yang digunakan untuk analisa adalah spinning drop interfacial tensiometer
, pH meter, coreflood apparatus, densitometer, viscosimeter, oven, filtration apparatus
, stopwatch, desikator, pipet mohr, ampul dan filter.
3.2. METODE
3.2.1. Pembuatan Core Sandstone Sintetik
Core sandstone sintetik dibuat dengan menggunakan pasir kuarsa dan semen dengan
perbandingan 5 : 2 dengan penambahan air 10 dari bobot total pasir kuarsa dan semen. Core tersebut dicuci dengan menggunakan toluene melalui distilasi selama 4 jam. Core yang telah dicuci
dikeringkan dalam oven bersuhu 70–80
o
C selama 1 hari lalu didinginkan dalam desikator selama minimal 30 menit. Selanjutnya, dilakukan pembungkusan core dengan menggunakan alumunium foil.
Selanjutnya, core diukur panjang dan diameter dengan 3 kali ulangan serta ditimbang bobot kering lalu divakum dengan menggunakan Air Formasi T
x
selama 6 jam dan dijenuhkan dalam Air Formasi T
x
selama 1–3 hari.
3.2.2. Formulasi Surfaktan MES dari Jarak Pagar
Surfaktan MES dari jarak pagar diformulasi dengan menggunakan bahan aditif. Formulasi dilakukan dengan menggunakan pelarut yaitu air injeksi dari Lapangan T. Formulasi ini bertujuan
untuk memperoleh formula larutan surfaktan yang terbaik. Formula larutan surfaktan yang terbaik adalah formula yang memiliki IFT interfacial tension sebesar 10
-3
dynecm dengan nilai terkecil. Formulasi yang dilakukan terbagi menjadi tiga tahapan yaitu optimal salinitas, optimal alkali dan
optimal co-surfaktan.
3.2.3. Uji Kinerja Formula Surfaktan
Tahapan ketiga adalah uji kinerja formula larutan surfaktan. Uji yang dilakukan meliputi uji IFT interfacial tension, uji compatibility, pengukuran densitas, pengukuran viskositas, pengukuran
pH, uji phase behavior, uji thermal stability dan uji filtrasi. Prosedur analisis dapat dilihat pada Lampiran 4.
3.2.4. Coreflooding Test
Tahapan terakhir adalah aplikasi formula larutan surfaktan untuk enhanced waterflooding berupa coreflooding test. Diagram alir coreflooding test dapat dilihat pada Lampiran 7. Coreflooding
test dimulai dengan penginjeksian Air Injeksi T ke dalam batuan sandstone yang telah berisi minyak
bumi mentah hingga tidak ada lagi minyak bumi mentah yang keluar. Selanjutnya, diinjeksikan formula larutan surfaktan dengan kombinasi 0,1 PV, 0,2 PV dan 0,3 PV. Kemudian batuan sandstone
disoaking dengan lama perendaman 12 jam. Penentuan lama perendaman 12 jam merujuk pada penelitian yang telah dilakukan Paulina Mwangi 2008 dimana lama perendaman selama 12 jam
15 mampu memberikan tambahan recovery sebesar 8. Setelah mengalami soaking, batuan sandstone
diinjeksikan kembali dengan menggunakan air injeksi T hingga tidak ada lagi minyak bumi mentah yang keluar. Berikut ini merupakan gambar diagram alir penelitian :
Gambar 5. Diagram alir penelitian
3.3. RANCANGAN PERCOBAAN
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan satu faktor dengan dua kali ulangan. Faktor yang divariasikan adalah volume larutan surfaktan. Faktor
volume larutan surfaktan terdiri dari tiga taraf yaitu 0.1 PV, 0.2 PV dan 0.3 PV. Model matematika
yang digunakan adalah: Y
ij
= µ + α
i
+ ε
ij
dengan : Y
ij
= Nilai pengamatan
µ =
Rata-rata α
i
= Pengaruh faktor volume larutan surfaktan pada taraf ke-i i = 1,2,3
έ
ij
= Galat percobaan
Persiapan core sandstone
sintetik
Core sandstone sintetik
Surfaktan MES dari jarak pagar
Formulasi
Formula larutan surfaktan
Uji kinerja meliputi uji pH, IFT, compatibility, densitas, viskositas, phase behavior, thermal
stability dan filtrasi
Aplikasi waterflooding berupa coreflooding test pada sumur injeksi dengan porevolume formula larutan
surfaktan yaitu 0,1 PV, 0,2 PV dan 0,3 PV dengan lama soaking
12 jam
Perhitungan recovery
16
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. SURFAKTAN MES DARI JARAK PAGAR
Surfaktan yang digunakan dalam penelitian ini adalah surfaktan MES Metil Ester Sulfonat dari jarak pagar. Surfaktan MES dari jarak pagar ini diproduksi di Laboratorium Surfaktan SBRC–IPB
di Pulo Gadung yang berdampingan dengan PT. Mahkota Indonesia yang memproduksi produk kimia dari bahan sulfur. Lokasi produksi yang berdampingan tersebut bertujuan untuk mempermudah
pasokan bahan baku berupa gas SO
3
. Gas SO
3
merupakan agen sulfonasi yang digunakan pada proses pembuatan surfaktan MES. Tahapan pembuatan surfaktan MES dari jarak pagar adalah pembuatan
metil ester dan proses sulfonasi metil ester. Pembuatan metil ester dari minyak jarak pagar diawali dengan analisis sifat fisiko-kimia
minyak jarak pagar. Analisis ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisiko-kimia minyak jarak pagar dan untuk menentukan langkah selanjutnya yang dilakukan berupa pemurnian. Sifat fisiko-kimia yang
dianalisis meliputi kadar air, bilangan asam, bilangan iod, bilangan penyabunan, kadar asam lemak bebas, densitas dan viskositas Prosedur analisis minyak jarak pagar dapat dilihat pada Lampiran 1.
Berikut ini adalah hasil sifat fisiko-kimia minyak jarak pagar : Tabel 6. Hasil analisis sifat fisiko-kimia minyak jarak pagar
No. Sifat Fisiko-Kimia
Nilai Satuan
1 Kadar air
0.36 2
Bilangan asam 7.09
mg KOHg minyak 3
Bilangan iod 96.42
mg Iodg minyak 4
Bilangan penyabunan 194.06
mg KOHg minyak 5
Kadar asam lemak bebas 3.57
6 Densitas 0.91
gcm
3
7 Viskositas 30
o
C 52.60 cP Kadar air minyak jarak pagar yang diperoleh cukup rendah yaitu sebesar 0,36. Kandungan
air pada bahan baku metil ester dapat ditolerir hingga 1 Gerpen et. al., 2004. Lain halnya dengan nilai bilangan asam minyak jarak pagar yang diperoleh cukup tinggi yaitu sebesar 7,09 mg KOHg
minyak. Ketaren 1986 menyatakan bahwa bilangan asam merupakan jumlah milligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak. Bilangan
asam minyak jarak pagar yang diperoleh cukup tinggi. Hal ini dapat dikarenakan adanya kerusakan minyak baik pada saat pengepresan maupun selama penyimpanan.
Nilai bilangan iod minyak jarak pagar yang diperoleh adalah sebesar 96,42 mg Iodg minyak. Bilangan iod menunjukkan banyaknya ikatan rangkap atau derajat ketidakjenuhan suatu minyak atau
lemak. Menurut Sinaga 2006, jenis asam lemak dominan pada minyak jarak adalah asam lemak oleat C
18
H
34
O
2
dan linoleat C
18
H
32
O
2
yang merupakan asam lemak tidak jenuh. Banyak ikatan rangkap pada asam lemaknya berpengaruh terhadap karakteristik fisik dan kimia minyaknya. Sementara itu,
nilai bilangan penyabunan yang diperoleh sebesar 194,06 mg KOHg minyak. Bilangan penyabunan mengukur bobot molekul atau panjang rantai karbon asam lemak dalam suatu minyak atau lemak.
Menurut Sanford et. al. 2009, semakin tinggi bilangan penyabunan menunjukkan asam lemak penyusun trigliserida memiliki panjang rantai karbon yang pendek. Semakin pendek rantai karbon
asam lemak maka semakin banyak kandungan asam lemak dalam satu gram lemak sehingga semakin banyak kebutuhan KOH untuk menyabunkannya. Demikian pula, semakin tinggi bobot molekul asam
Kategori