STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH SPLIT RATIO, KECEPATAN ALIRAN MASUK, DANVARIASI CONCENTRIC PIPE DENGAN FRAKSI VOLUME MINYAK MASUK 25% TERHADAP UNJUK KERJA LIQUID-LIQUID CYLINDRICAL CYCLONE (LLCC)

BERNADUS ANDY KRISTIAN PAMUNGKAS, Dr. Adhika Widyaparaga, ST., M.Biomed.Sc.

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Penelitian mengenai hydrocyclone separator pada hakikatnya sangat bermanfaat untuk diaplikasikan dalam kehidupan terutama dalam industri perminyakan. Sehingga, penelitian tentang hydrocyclone separator ini sangat menarik untuk dikembangkan lebih lanjut. Seiring berkembangan penelitian ini, hydrocyclone separator bisa dijadikan alternatif lain untuk menggantikan teknologi separataor konvensional seperti vessel type separator yang pada aplikasinya membutuhkan biaya yang mahal, volume yang besar, berat dan efisiensi yang rendah. Berdasarkan bentuknya hydrocyclone separator terbagi menjadi dua jenis yaitu conical cyclone separator dan cylindrical cyclone separator. Pada penelitian ini mengembangkan teknologi hydrocyclone separator jenis cylindrical cyclone separator merupakan alat separasi fluida multifasa dengan alat berbentuk silinder. Penelitian yang dilakukan kali ini betujuan untuk mengetahui pengaruh split ratio, kecepatan aliran masuk, dan concentric pipe terhadap unjuk kerja liquid-liquid cylindrical cyclone. Performa dari LLCC terlihat berdasarkan nilai watercut pada bagian underflow dan nilai fraksi volume minyak pada bagian overflow. Pada penelitian ini dilakukan variasi concentric pipe untuk meningkatkan nilai watercut pada bagian underflow dan meningkatkan nilai fraksi volume minyak pada bagian overflow. Variasi concentric pipe yang digunakan yaitu menggunakan coated concentric pipe, non coated concentric pipe, dan tanpa concentric pipe. Nilai split ratio divariasikan pada 5%, 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90% dan kecepatan aliran masuk divariasikan pada nilai 0,6 m/s sampai 1,3 m/s dengan rentang antar kecepatan yaitu 0,1 m/s. Hasil eksperimen didapatkan bahwa semakin tinggi kecepatan aliran masuk maka nilai watercut dan fraksi volume minyak akan semakin rendah. Semakin tinggi nilai split ratio, maka nilai watercut pada underflow akan semakin tinggi dan nilai fraksi volume minyak pada overflow akan semakin rendah. Berdasarkan hasil eksperimen, penggunaan coated concentric pipe dapat meningkatkan performa LLCC. Eksperimen ini mendapatkan nilai fraksi volume tertinggi pada kecepatan aliran masuk 0,6 m/s, split ratio 5% dengan menggunakan coated concentric pipe didapatkan fraksi volume minyak overflow sebesar 89%. Pada eksperimen ini didapatkan nilai watercut 100% untuk setiap kecepatan aliran masuk.

Research on the hydrocyclone separator in fact very useful to be applied in life, especially in the petroleum industry. Thus, research on hydrocyclone separator is very exciting to be further developed. Along with the development of this research, hydrocyclone separator can be used as an alternative to replace conventional separataor technologies such as vessel type separator on the application is costly, large volume, heavy and low efficiency. Based on the shape, hydrocyclone separator is divided into two types: conical cyclone separator and a cylindrical cyclone separator. In this research, the purpose is to develop technologies of hydrocyclone separator type cylindrical cyclone separator that a multiphase fluid separation with cylindrical shape. The purpose of this research is to understand the influences of split ratio, inlet velocity, and concentric pipe toward performance of liquid-liquid cylindrical cyclone. The performances of LLCC was determined by measuring the oil fraction that goes through the upper output called as overflow and the watercut that goes through the lower output called as underflow. This research used variation of concentric pipe to increases both of watercut and oil volume fraction. the variation of concentric pipe that used are coated concentric pipe and non coated concentric pipe. The velocities that used in this experimental study are 0,6 m/s, 0,7 m/s, 0,8 m/s, 0,9 m/s, 1,0 m/s, 1,1 m/s, 1,2 m/s, and 1,3 m/s in split ratio variation of 5%, 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, and 90%. From the data that obtained by this experiment, it know that increasing inlet velocity will decreasing both of watercut and oil volume fraction. If the value of split ratio increased, the watercut that goes through the underflow would increased and the oil fraction that goes through the overflow would decrease too. By using concentric pipe can increasing the performance of LLCC. The highest value of oil fraction in this experiment is when the inlet velocity about 6 m/s with 5% of split ratio by using coated concentric pipe. The LLCC can achieve 100% of watercut for all various inlet velocity.

Kata Kunci : Hydrocyclone, water-oil separator, LLCC, inlet velocity, split-ratio, flow pattern, the variant of baffle, watercut, oil volume fraction