TUGAS PERANCANGAN ALAT PROSES “SEPARATOR” Disusun oleh : Sendry Febrizky (03101403053) Aris D. Mario (03101403062) Puput Destriana Ayu Putri (03101403070)

Terminologi / Definisi (Separator) Separator adalah suatu bejana bertekanan high/medium/low dimana campuran fluida yang tidak larut kedalam satu sama lainnya dapat dipisahkan. Separator berfungsi memisahkan fluida produksi yang berasal dari sumur produksi menjadi dua atau tiga fasa. Dimana pemisahannya dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu : 1. Prinsip penurunan tekanan. 2. Gravity settling. 3. Turbulensi aliran atau perubahan arah aliran. 4. Pemecahan atau tumbukan fluida

Berdasarkan fasa zat yang akan dipisahkan, separator terbagi menjadi dua, yaitu: Separator 2 fasa Separator 3 fasa Berdasarkan bentuknya, separator terbagi menjadi tiga,yaitu: Separator vertical Separator horizontal Separator spherical

Prinsip Perancangan Separator Mengetahui terlebih dahulu sifat fisik dan kimia fluida yang nanti akan di proses oleh separator. Menentukan residence time (waktu tinggal) dan settling time (waktu pengendapan).

Faktor –faktor yang Mempengaruhi Perancangan Separator Faktor – faktor perancangan separator : 1. Diameter seperator 2. Volume dan kapasitas separator 3. Panjang separator 4. Ketebalan vessel 5. Ketahanan terhadap korosi

Formulasi Perancangan Separator Formulasi perancangan pada separator : 1. Kapasitas gas tertampung Keterangan : D = diameter separator,in Leff = panjang efektif separator tempat terjadi pemisahan, ft T = temperatur operasi, oR Qg = laju alir gas, MMSCFD P = tekanan operasi, Psia Z = kompresibilitas gas Ρg = densitas gas, kg/m3 Ρl = densitas liquid, kg/m3 CD = koefisien drag Dm = ukuran butiran liquid yang akan dipisahkan, micron

d2 Leff = 1.42 [(Qw)(trw)+(Qo)(tro) 2. Retention Time d2 Leff = 1.42 [(Qw)(trw)+(Qo)(tro) Keterangan : Ql = laju alir air (BWPD) tro = retention time air (menit) Qo = laju alir minyak (BOPD) tro = retention time minyak (menit)

ℎ 𝑜 = ketebalanlapisanminyak (inch) 3. Pengendapan ( ℎ 𝑜 ) 𝑚𝑎𝑥 =0.00128 t ro ∆SG d m 2 μ Keterangan : ℎ 𝑜 = ketebalanlapisanminyak (inch) t ro = retention time minyak (menit) ∆SG = selisih Specific Grafityminyakdan air d m = diameter minimum butiran air yang mengendap µ = Viskositasminyak

Contoh Kasus (Perhitungan) Perhitungan separator tigafasadarireferensibuku Surface Production Operations Design of Oil Handling Systems and Facilties by : Ken Arnold Diketahui : Qo = 5,000 BOPD , Oil = 30o F , µw = 10 cp Qw = 3,000 BWPD , (SG)W = 1.07 Qg= 5 MMscfd , SG = 0.6 P = 100 Psia , (tr)o = (tr)w = 10 min T = 90oF , µo = 10 cp 1. MenghitungperbedaanSpecific Grafity ˚API = 141,5 (𝑆𝐺) – 131.5 (SG)O = 141.5 30+131.5 = 0.876 ΔSG = 1.07 – 0.876 =0.194

Menghitungketebalanmaksimumlapisanminyak(ho)max Menghitungketebalanmaksimumlapisanminyak(ho)max. Gunakanukuranpadadroplet (dm) 500 mikron, jikatidakadainformasi lain yang tersedia. (ℎ 𝑜 ) 𝑚𝑎𝑥 =(1,28 x 10 −3 ) t r o ∆SG d m 2 μ =0,00128 10 0.194 500 10 = 62.1 3. Menghitung (Aw/A) 𝐴 𝑤 𝐴 = 0.5 Q w t r w ( t r )Q o +Q w t r w =(0.5) (19,8)(10) 33 10 +(19,8)(10) = 0.1875 4. Menentukanhargaβ, Aw / A = 0,1875 , β = 0,257 (terlampirpadakurva)

5. Menghitungharga 𝒅 𝒎𝒂𝒙 𝑑 𝑚𝑎𝑥 = ( ℎ 𝑜 ) 𝑚𝑎𝑥 𝛽 =( ( ℎ 𝑜 ) 𝑚𝑎𝑥 𝛽 = 62,1 0.257 ) jadi, 𝑑 𝑚𝑎𝑥 =241.6 𝑚 6. Menghitungd.Leffuntuk d <dmax yang memenuhibatasankapasitas gas. Ukuranbutiran (dm) yang digunakanialah 100 micron jikainformasitentanghalitutidaktersedia. Untukmengetahuibatasankapasitas gas: dLeff= 420 𝑇𝑍𝑄 𝑔 𝑝 𝜌 𝑔 𝜌 1 − 𝜌 𝑔 𝐶 𝐷 𝑑 1/2 = 420 550 0,99 (5) (100) 0,3 54,7 −(0,3) 2,01 100 ½ = 120 7. Menghitung d . Leffuntuk d <dmax yang memenuhibatasanretention timeminyakdengan air. d2 Leff = 1.42 [(Qw)(tr)w + (Qo)(tr)o] = (1.42) (10) (8,000) = 113,600

Lss = Leff + 𝑑 12 (kapasitas gas) Lss= 4 3 Leff (kapasitas liquid ) 8. MenghitungSeam-to-seam Length Tabel 1. Kapasitas horizontal separator tigafaseVslamanyacairandalamwaktutinggal ( tr) = (tr)w = 10 min Lss = Leff + 𝑑 12 (kapasitas gas) Lss= 4 3 Leff (kapasitas liquid ) 9. Memilihslenderness ratio (12 Lss. pilihanrangenyabiasanyadipilih 3 sampai 5) 10. Memilihukuransesuai yang tidakbertentangandenganpengendaliankapasitas gas atauketebalanmaksimumlapisanminyak. Pilihan yang mungkinadalah 72 id dengan 30 ft seam-to- seam length dan 84 id sebesar 25 ft seam-to-seam length . D (in) Leff (ft) Lss (ft) SR 12 𝐿 𝑠𝑠 𝑑 60 31,6 42,1 8,4 72 21,9 29,2 4,9 84 16,1 21,5 3,1 96 12,3 16,4 2,1 108 9,7 13,0 1,4