STUDI EKSPERIMENTAL TERHADAP UNJUK KERJA DARI LIQUID-LIQUID CYLINDRICAL CYCLONE (LLCC) SEBAGAI SEPARATOR AIR DAN MINYAK

MUHAMAD HANIF R, Dr. Adhika Widyaparaga, S.T., M.Biomed.E

2017 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Eksplorasi terhadap minyak semakin pesat dikarenakan banyaknya kebutuhan hidup yang masih tergantung pada bahan bakar minyak. Dalam proses eksplorasi minyak bukan hanya minyak saja yang terkandung, namun juga ada kandungan gas dan air yang ikut terambil, oleh karena itu diperlukan sebuah separator yang dapat dengan efisien memisahkan air dan minyak karena apabila menggunakan gravitational based separator akan memakan waktu, tempat dan biaya yang tinggi. Selain hal tersebut, adanya tumpahan minyak yang terjadi akibat kecelakan kapal tanker akan merusak ekosistem air laut. Berdasarkan fenomena tersebut, maka perkembangan mengenai hydrocyclone sebagai separator minyak dan air menjadi semakin pesat. Digunakannya hydrocyclone karena berat yang relatif lebih ringan, konstruksi yang sederhana, perawatan yang mudah, biaya rendah, tidak ada bagian yang bergerak, dan pengoperasian mudah. Pada penelitian ini digunakan jenis liquid-liquid cylindrical cyclone. Penelitian ini bertujuan untuk mencari pengaruh dari diameter dan kedalaman vortex finder, kecepatan aliran masuk, penggunaan baffle dan split-ratio terhadap performa dari liquid-liquid cylindrical cyclone (LLCC). Performa dari LLCC sendiri ditinjau dari nilai watercut yang terkandung pada underflow dan nilai fraksi volume minyak pada overflow. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai split-ratio maka watercut yang dihasilkan pada underflow akan semakin tinggi bahkan mencapai 100% sedangkan fraksi minyak pada overflow akan turun seiring meningkatnya split-ratio namun pada kecepatan diatas 0,8 m/s, fraksi minyak akan terus naik hingga titik optimumnya yaitu pada split-ratio 45-60% lalu turun seiring meningkatnya split-ratio. Diameter overflow mampu mempengaruhi performa dari LLCC, apabila terlalu kecil dan terlalu besar maka akan menurunkan performa LLCC. Penggunaan baffle mampu meningkatkan watercut dan fraksi minyak yang dihasilkan akibat adanya fenomena bubble coalescence pada bagian bawah baffle. Sedangkan kedalaman vortex finder dengan metode yang digunakan ternyata tidak menghasilkan hasil separasi yang lebih bagus daripada tanpa kedalaman vortex finder.

The trend of oil exploration increases rapidly due to the large number of life necessities that are still dependent on fuel oil. In the process of oil exploration, it requires not only oil but also gas and water. Therefore, it needs a separator which can separate oil and water more efficiently than gravitional-based-separator can do. Gravitional-based-separator demands long period of time, wide space, and high cost. Aside from it, oil spill formed from leakage (tanker) will damage the marine ecosystem. According to this phenomenon, the development of hydrocyclone as oil-water separator is growing more rapidly. The advantages of using hydrocyclone are relatively light weight, simple construction, easy maintenance, low cost, no moving parts, and easy operation. In this study, writer used a liquid-liquid cylindrical cyclone. This research aimed to know the effect of diameter and depth of vortex finder, inlet's velocity, baffle usage and split-ratio on liquid-liquid cylindrical cyclone (LLCC) performance. LLCC performance can be reviewed from watercut value which is contained in the underflow and the value of oil fraction volume in overflow. This study showed that the higher the split-ration value, the watercut generated on the underflow would be higher, even reached 100%. Whereas the oil fraction on the overflow would decrease as the split-ratio increased, however at speeds above 0.8 m/s the oil fraction would continue to rise to its optimum split-ratio of 45-60% and then decreased as the split-ratio increased. Overflow's diameter could affect the performance of LLCC, if the size was too small or too massive it would reduce LLCC performance. Use of baffle was able to escalate watercut and oil fraction resulting from bubble coalescence phenomenon on the bottom of baffle table. In the other hand, the addition of the depth of vortex finder did not show any significant result.

Kata Kunci : Hydrocyclone, Two phase liquid-liquid flow, Oil-water separator