Separator
3.1
Prinsip Pemisahan
Fluida yang mengalir dari
dasar sumur masih berupa minyak, gas, dan air serta padatan-padatan lainnya.
Setelah dipermukaan tekanan fluida sumur akan lebih rendah dibandingkan ketika
masih direservoir dimana kapasitas cairan untuk melarutkan gas akan berkurang
sehingga gas akan terpisah dari minyak.
Prinsip pemisahan fluida
sumur adalah dengan cara merubah kecepatan dan arah aliran, sehingga gas dan
cairan terpisah karena adanya perbedaan berat jenis, cara seperti ini disebut
dengan efek gravity. Gas yang jauh lebih ringan dari fluida akan memisah lebih
cepat, sementara minyak yang beratnya ¾ (tiga per empat) dari berat air
memerlukan waktu sekitar 40 sampai 70 detik untuk melakukan pemisahan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi pemisahan fluida, antara
lain :
·
Viskositas
fluida.
·
Densitas
minyak dan air.
·
Tipe
peralatan dalam separator.
·
Kecepatan
aliran fluida.
Faktor
lain yang harus diperhitungkan adalah temperatur, pada umumnya dengan turunnya
temperatur operasi maka akan meningkatkan perolehan cairan dari reservoir bila
berupa gas kondensat.
Dengan
terpisahnya hampir semua gas yang masih mengandung cairan, maka penyimpanan
cairan jauh lebih aman dibanding menyimpan cairan yang masih mengandung gas
yang terlarut karena cairan yang tidak mengandung gas terlarut dapat disimpan
lebih stabil didalam tangki-tangki penyimpanan.
Lamanya
pendiaman cairan didalam separator disebut dengan Residence Time (RT), yang
dapat dihitung dengan persamaan :
RT = V ....................................................................
(3.1)
FR
Dimana
:
RT
: Resindence Time, Menit.
V : Volume Separator, M3.
FR
: Flow Rate (Laju aliran yang masuk ke separator), M3/menit.
3.2 Klasifikasi Separator
Separator secara umum dapat diklasifikan sebagai
berikut:
3.2.1
Berdasarkan Bentuk
Separator
yang berdasarkan bentuknya dapat dibagi menjadi 3 macam:
a.
Separator Horisontal
Separator horisontal mempunyai luas bidang kontak antara
gas dengan cairan pada bagian pemisah gas lebih lebar dan panjang sehingga
dapat menampung kapasitas yang lebih besar.
Gambar
3.3 Separator Horisontal
·
Keuntungan
separator horisontal:
1. Dapat menampung crude dalam bentuk foam.
2. Lebih murah dari pada separator vertikal.
3. Mudah diangkut.
4. Lebih ekonomis dan effisien untuk memproses gas dalam jumlah
besar.
5. Diperlukan diameter yang kecil untuk kapasitas gas
tertentu.
·
Kerugian
separator horisontal :
1. Kurang menguntungkan apabila fluida mengandung pasir
2. Sukar dibersihkan
3. Dalam pemasangan memerlukan ruangan lebih luas kecuali
kalau disusun bertingkat.
b.
Separator Vertikal
Separator ini sangat cocok digunakan untuk memisahkan
fluida yang mengandung pasir atau lumpur, karena mudah membersihkannya
dibandingkan dengan separator horisontal.
·
Keuntungan
Separator Vertikal:
1. Tidak memerlukan tempat yang luas
2. Dapat menampung pasir dalam jumlah yang banyak
3. Mudah dibersihkan
4. Mempunyai kapasitas cairan yang besar
5. Kecenderungan cairan untuk menguap kembali kecil
Gambar
3.4 Separator Vertikal
·
Kerugian
Separator Vertikal:
1. Karena bentuknya yang tinggi,
maka peralatan keselamatan yang terletak diatas sulit untuk dicapai dan
dirawat.
2. Outletnya berada diatas sehingga pemasangannya lebih
sulit.
c.
Separator Bulat
Jenis separator ini berbentuk bola yang didudukan diatas
skid. Separator ini digunakan untuk kapasitas yang terbatas, mempunyai ruang permukaan
terbatas, oleh karena itu digunakan pada lapangan minyak yang kecil atau
sebagai test unit.
 |
Gambar
3.5 Separator Bulat (Spherical Separator)
·
Keuntungan
separator Bulat:
1. Lebih murah dari separator vertikal dan horisontal
2. Lebih mudah dibersihkan dari pada separator vertikal
·
Kerugian
separator Bulat:
1. Kurang ekonomis untuk kapasitas gas yang besar.
3.2.2 Berdasarkan
Fasa Pemisahan
Berdasarkan fasa pemisahan separator
dibedakan atas :
1.
Separator Dua Fasa,
2.
Separator
Tiga Fasa
Gambar 3.7 Separator Tiga Fasa
Separator
dua fasa hanya memisahkan antara cairan dengan gas, sedangkan separator tiga fasa
memisahkan antara minyak, gas dan air.
3.2.3 Berdasarkan
Tekanan Kerjanya
Berdasarkan
tekanan kerjanya separator dibedakan atas:
1. Separator tekanan tinggi, dengan tekanan kerjanya
650-1500 psi
2. Separator tekanan menengah, dengan tekanan kerjanya
225-650 psi
3. Separator tekanan rendah. Dengan tekanan kerjanya 10-225
psi
3.3
Bagian
Utama Dari Separator
Sebuah separator harus mempunyai beberapa
komponen sebagai berikut:
a.
Primary
Section
Peralatan didepan lubang
inlet yang dapat berupa deflector plate atau centrifugal device dimana
pemisahan untuk pertama kali terjadi. Deflector plate dapat berbentuk suatu
plate atau piringan. Fluida yang masuk ke separator menumbuk deflector sehingga
cairan jatuh kedasar vessel dan gas mengalir disekeliling deflector kemudian naik
ke atas menuju mist extractor. Pada sentrifugal device, fluida yang masuk
dialirkan memutari dinding silinder kecil sehingga terjadi gaya sentrifugal
yang besarnya dapat mencapai 500 kali gaya gravitasi. Dalam separator bulat atau vertical, dinding silinder
bisa merupakan dindingnya sendiri. Gaya sentrifugal menyebabkan
cairan bersama-sama jatuh kedalam settling section didasar vessel.
b.
Gravity
Settling Section
Berfungsi untuk
menghilangkan turbulensi aliran fluida dan mengendapkan padatan yang diikuti cairan
didasar vessel berdasarkan gravitasi. Settling section berupa ruang yang cukup
luas untuk mengendapkan cairan dan memisahkan gas dari partikel-partikel kecil
yang tidak dapat dipisahkan pada bagian primary section, partikel tersebut
diendapkan berdasarkan prinsip gravitasi.
c. Mist Extractor
Dipasang dilubang outlet
yang berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel cairan yang tidak dapat
dipisahkan oleh gravitasi. Partikel-partikel
yang kecil hampir tidak mempunyai perbedaan gravitasi dengan gas. Partikel-partikel
ini akan terkumpul di mist extractor sampai ia cukup besar untuk jatuh ke
settling section. Mist extractor umumnya dibuat dari susunan
kawat stainless steel dan membentuk jaringan.
d. Liquid Colecting Section
Bagian ini berfungsi untuk menampung
semua cairan yang telah terpisah dari bagian gravity settling maupun mist
extractor. Bagian ini cukup besar untuk menampung cairan dan didesain agar
fluida yang telah terpisah tidak akan terganggu aliran gas. Peralatan yang termasuk pada bagian ini adalah weir,
vortex breaker, dan de-foaming plate.
3.4
Peralatan
Separator
Peralatan separator dibagi
menjadi dua bagian yaitu:
3.4.1
Peralatan Bagian Luar
Separator
dilengkapi peralatan-peralatan pendukung yang terpasang dibagian luar seperti:
a.
Pressure
Gauge
Dipasang pada
vessel bagian atas yang berfungsi untuk mengetahui tekanan operasi separator.
Gambar
3.9 Pressure Gauge
b. Temperatur
Indicator
Alat
ini berupa thermometer yang digunakan untuk mengetahui atau menunjukkan
besarnya temperatur kerja separator.
c. Sight
Glass
Gauge glass juga disebut
sight glass, berguna untuk melihat tinggi permukaan cairan didalam liquid
collection section. Agar alat ini berfungsi
dengan benar maka perlu di-maintain agar selalu bersih. Untuk memudahkan
pemeliharaan sight glass dilengkapi
dengan dua valve dibagian atas dan bawah sehingga pekerjaan pemeliharaan dapat
dilakukan walaupun separator dalam kondisi operasi.
Gambar 3.10 Sight Glass
d. Man Hole
Yakni lubang yang ada di separator,
digunakan untuk masuk-keluar petugas yang akan membersihkan separator. Lubang ini ditutup menggunakan packing dan plat yang
tebal, sama dengan tebal dinding separator dengan ikatan mur baut.
e. Separator
Controller
Yakni peralatan yang
digunakan untuk pengendali dari parameter yang ada di separator.
f. Drain
Valve
Dipasang pada bagian bawah
dari separator, berfungsi untuk membuang endapan lumpur atau pasir yang
terkumpul dibagian bawah separator. Didalam
prakteknya, hal ini biasanya harus di-drain minimal satu kali per hari. Apabila
terjadi pengumpulan endapan yang jumlahnya cukup banyak maka akan mengurangi
volume ruang pengumpulan cairan dan dapat mengganggu kerja separator.
g. Well
Fluid Inlet
Adalah saluran inlet dari
aliran fluida produksi yang dihubungkan dengan manifold header (khusus untuk
separator pertama).
h. Safety
Relief Valve
Gunanya
untuk merelief tekanan bila terjadi kenaikkan tekanan yang melebihi tekanan
operasi maksimum separator yang telah ditentukan.
Gambar 3.11 Safety Relief Valve
i.
Safety Head
Alat pengamanan yang
dilengkapi rupture disk, gunanya bila relief valve tidak mampu membuang tekanan
lebih didalam separator dan terus terjadi kenaikkan tekanan didalam separator
sehingga melebihi tekanan operasi maksimum yang ditentukan, maka rupture disk
akan pecah sebelum tekanan separator melebihi tekanan separator maksimum yang
diijinkan.
3.4.2
Peralatan
Bagian Dalam Dari Separator
a. Deflector
Plate
Deflector plate berfungsi untuk
memperlambat arus aliran yang masuk kedalam separator, alat ini dipasang di
inlet separator dan berupa plat lempengan yang bertujuan untuk menahan
tumbukkan yang datang akibat kecepatan aliran fluida yang masuk ke separator
dan mempercepat proses pemisahan antara gas dan cairan.
Gambar 3.12
Deflector Plate
b. Centrifugal
Device
Alat ini berfungsi untuk
membentuk aliran yang berputar pada saat cairan memasuki separator. Gaya sentrifugal menyebabkan cairan yang berat akan
terlempar ke arah dinding dan elemen ringan akan bergerak ke atas melalui
bagian tengah separator.
c. Weir
Weir adalah alat yang
dipasang tegak lurus didalam separator, peralatan ini berfungsi untuk
memisahkan ruangan dan menahan cairan didalam separator sebelum cairan
meninggalkan vessel, sehinggga membantu meningkatkan waktu tinggal yang lama
dari cairan.
Gambar 3.14
Weir
d. Mist
(Demister Pad)
Alat ini berfungsi sebagai
filter atau saringan butir cairan yang masih terikut dimana butir cairan atau
kabut yang ukurannya lebih besar dari 10 micron dipisahkan. Alat ini terbuat
dari rajutan kawat dan disisipkan pada rangka yang kuat, sehingga menyebabkan
gas secara terus menerus mengubah arah alirannya, dan butir cairan terpadu pada
rajutan kawat tersebut dan akhirnya jatuh kedalam bagian pengumpul cairan.
Gambar 3.15
Demister Pad
e. Vortex
Breaker
Berfungsi untuk mencegah
pusaran cairan, agar gas tidak ikut serta dalam cairan. Alat ini dipasang pada
outlet cairan.
Gambar 3.16 Vortex Breaker
f. Straightening
Vanes
Alat ini berfungsi untuk
menghilangkan aliran turbulen setelah terpisah dari inlet deflector.
Gambar 3.17 Straightening Vanes
g. Coalescing
Plate
Alat ini dipasang pada alur
aliran gas yang berfungsi untuk menangkap kabut cairan didalam aliran gas
dengan gaya tumbukkan. Karena gas didesak untuk mengalir dengan arah aliran
yang berubah dan kabut cairan menempel pada coalescing plate, maka kabut cairan
tersebut bersatu dan jatuh ke dasar separator.
Gambar 3.18
Coalescing Plates
h. Float
Shield
Berfungsi untuk menahan
gelombang pada permukaan cairan agar tidak mengganggu sistem pengontrolan
permukaan cairan (Floater).
3.5 Potensi Problem Pada Separator
Potensi problem yang mungkin terjadi
pada separator, antara lain:
a. Parafin
Penumpukan
paraffin dapat mempengaruhi operasi separator. Collecting plate pada liquid
section, mesh pad pada mist extractor
dan pada gas section cenderung akan buntu oleh terkumpulnya endapan parafin.
Oleh karena itu jika diketahui bahwa ada atau cenderung terjadi problem
parafin, gunakan mist extractor jenis plat atau sentrifugal. Lubang orang,
lubang tangan dan nozzle (saluran-saluran outlet) perlu diberi sambungan untuk
memungkinkan injeksi steam, solvent atau yang lain untuk membersihkan internal
separator.
b. Pasir
Pasir
merupakan padatan yang berpotensi dapat menjadi problem pada operasi separator.
yang antara lain erosi terhadap trim valve, mengumpul dibagian bawah. Untuk
antisipasi kondisi ini, yaitu dengan menggunakan valve dari bahan yang keras
sehingga dapat meminimalkan pengaruh pasir pada valve. Oleh karena itu problem
ini harus mendapatkan pertimbangan dalam perencanaan.
c.
Emulsi
Emulsi
juga berpotensi sebagai penyebab dalam operasi separator. Pada satu periode tertentu,
akumulasi emulsi pada umumnya akan terbentuk pada interface minyak-air dan hal
ini akan mengurangi efektifitas retention time minyak atau air didalam
separator. Hal ini akan berpengaruh terhadap kerja Liquid Control Valve (LCV),
sehingga dapat menurunkan efesiensi pemisahan minyak-air.
d.
Minyak
Berbuih
Minyak
berbuih disebabkan oleh adanya pengotoran air didalam minyak. Persoalan ini
dapat diatasi apabila dalam perencanaan separator memberikan waktu tinggal yang
cukup agar butir tersebut dapat pecah. selain itu buih dapat mengakibatkan
masalah lain yakni mengganggu mekanisme pengontrolan tinggi cairan, mengambil
banyak tempat didalam separator, serta menghalangi terpisahnya gas dari cairan.
0 Response to "Jenis Separator pada Lapangan Migas"
Posting Komentar