Separator

          Separator

1.      Definisi Separator

     Separator adalah tabung bertekanan tinggi yang digunakan untuk memisahkan liquid dan gas (dua fasa) atau gas, minyak, dan air (tiga fasa). Untuk mendapatkan effisiensi kerja yang stabil dengan kondisi yang bervariasi, gas liquid separator harus mempunyai komponen pemisahan sebagai berikut:

a.   Bagian pemisah pertama, berfungsi untuk memisahkan cairan dari aliran fluida yang masuk dengan cepat berupa tetes minyak dengan ukuran besar.

b.  Bagian pengumpul cairan, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling.

c. Bagian pemisah kedua, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan kecil dengan prinsip gravity settling.

d.   Mist extractor, berfungsi untuk memisahkan tetes cairan berukuran sangat kecil (kabut).

e.    Peralatan kontrol, berfungsi untuk mengontrol kerja separator terutama pada kondisi over pressure.

2      Fungsi Separator

     Fungsi utama dari separator :

a. Memisahkan fase pertama cairan hidrokarbon dan air bebasnya dari gas atau cairan, tergantung mana yang lebih dominan.

b. Melakukan usaha lanjutan dari pemisahan fase pertama dengan mengendapkan sebagian besar dari butiran-butiran cairan yang ikut didalam aliran gas.

c.   Mengeluarkan gas maupun cairan yang telah dipisahkan dari separator secara terpisah dan meyakinkan bahwa tidak terjadi proses balik dari salah satu arah kearah lainnya.

3.    Prinsip Pemisahan Separator

     Prinsip pemisahan separator ada 4 yaitu :

a.    Prinsip penurunan tekanan

    yaitu prinsip pemisahan yang dilakukan dengan menurunkan tekanan gas menjadi lebih rendah dari tekanan awalnya. Pada gambar vessel bagian tengah terlihat gelembung gas mulai keluar dari fasa minyak akibat penurunan tekanan yang dilakukan. Sementara jika tekanan terus diturunkan akan menyebabkan semakin banyak fasa gas yang terpisah dari fasa minyak.

b.    Gravity settling

   yaitu prinsip pemisahan yang dilakukan dengan memanfaatkan penurunan tekanan yang terjadi didalam sehingga dengan otomatis tekanan permukaan pada bagian paling atas dari fluida didalam botol rendah dari pada tekanan fluida dalam botol sehingga, fluida yang memiliki tekanan lebih tinggi dari tekanan permukaan yang ada tadi akan naik keatas dan kemudian memisah secara otomatis berdasarkan perbedaan spesific gravity dari masing-masing fluidanya. Gas yang cenderung lebih ringan dari pada minyak dan air akan menempati pada bagian paling atas botol, minyak yang lebih ringan dari air akan menempati bagian tengah botol, sedangkan air yang lebih berat dari minyak dan gas akan menempati bagian bawah botol.

c.    Turbulensi aliran atau perubahan aliran

     yaitu prinsip pemisahan dengan memberikan gaya sentrifugal pada fluida sehingga gas dan liquid akan terpisah. Prinsip pemisahan seperti ini biasanya terjadi pada inlet separator dengan menggunakan inlet device tipe cyclone dan outle separator dengan menggunakan outlet device tipe sentrifugal. Prinsip pemisahan ini terjadi dengan memanfaatkan kecepatan putaran pada alat yang akan memutar fluida dan kemudian melontarkan fluida keatas. Gas yang lebih ringan dari fluida cair akan terus naik keatas, sedangkan fluida cair yang lebih berat akan jatuh kebawah dan keluar pada jalurnya tersendiri.

d.   Pemecahan atau tumbukan fluida pada bidang datar

   yaitu prinsip pemisahan dengan menggunakan sebuah deflector berupa plat baja yang berfungsi untuk menumbukan fluida yang masuk pada inlet separator. Kemudian karena tumbukan yang terjadi, gas dan liquid akan secara otomatis terpisah karena adanya perbedaan densitas antara gas dan liquid.

Selain itu adapun faktor-faktor yang ikut mempengaruhi pemisahan fluida diantaranya :

a.    Viskositas fluida.

b.    Densitas minyak dan air.

c.    Tipe peralatan dalam separator.

d.   Kecepatan alir fluida.

e.    Diameter dari titik air (Droplets).

4.      Klasifikasi Separator

1)      Berdasarkan Bentuk

       Dalam industri migas dikenal dikenal beberapa jenis separator berdasarkan bentuk yaitu :

a.    Separator vertikal

     Biasanya digunakan untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR rendah atau kadar padatan tinggi, separator ini mudah dibersihkan serta mempunyai kapasitas cairan dan gas yang besar.

Separator vertical lebih cocok untuk :

-       Untuk memisahkan pasir atau padatan

-       Untuk lokasi yang terbatas

-       Untuk liquid surge

Kelebihannya :

-       Pengontrolan level cairan tidak terlalu rumit.

-       Dapat menanggulangi pasir dalam jumlah yang besar.

-       Mudah dibersihkan karena bagian bawah mempunyai design yang

     kerucut.

-       Mempunyai kapasitas surge cairan yang besar.

Kekurangannya :

-       Lebih sulit merawat peralatan keselamatan yang terpasang diatas.

-       Pemasangan outlet gas lebih sulit.

-       Harga lebih mahal.

-       Membutuhkan diameter yang lebih besar untuk kapasitas gas

     tertentu.

Gambar 1

Separator Vertikal

b.    Separator horizontal

    Separator horizontal sangat baik untuk memisahkan fluida produksi yang mempunyai GLR tinggi dan cairan berbusa. Karena bentuknya yang panjang, separator ini banyak memakan tempat dan sulit dibersihkan.

Horizontal Separator lebih cocok untuk :

-       Untuk pengolahan (proses)

-       Mudah perawatannya

-       Mudah pengangkatannya

Kelebihannya :

-       Lebih murah dari separator vertikal

-       Lebih mudah pengiriman bagian-bagiannya

-       Dapat menampung crude dalam bentuk foam

-       Lebih ekonomis dan efisien untuk memproses volume gas yang

     lebih besar

-       Lebih luas untuk setting bila terdapat dua fasa cair

Kekurangannya :

-       Pengontrolan level cairan lebih rumit daripada separator vertikal

-       Sukar dalam membersihkan Lumpur, pasir, paraffin

-       Pemasangan memerlukan ruangan yang lebih luas, kecuali kalau

     disusun bertingkat

-       Diameter lebih kecil untuk kapasitas gas tertentu

Gambar 2

Separator horizontal

c.    Separator bulat

   Separator jenis ini mempunyai kapasitas gas dan surge terbatas sehingga umumnya digunakan untuk memisahkan fluida produksi dengan kadar padatan kecil sampai sedang. Namun, separator ini dapat bekerja pada pressure yang tinggi. Terdapat dua tipe separator bulat yaitu tipe untuk pemisahan dua fasa dan tipe untuk pemisahan tiga fasa.

Kelebihan:

-       Lebih murah dibandingkan separator vertikal atau horizontal.

-       Lebih mudah dibersihkan dari pada tipe vertikal.

Kekurangan:

-       Pengontrolan level cairan lebih sulit dibandingkan tipe lain.

-       Ruang pemisah sangat terbatas.

-       Kurang ekonomis untuk kapasitas gas yang besar.

Gambar 3

Separator Bulat

2)     Berdasarkan Fasa

a.    Separator dua fasa     : Memisahkan fluida formasi menjadi fasa cair

                               dan fasa gas.

Gambar 4

Separator 2 Fasa

b.    Separator tiga fasa     : Memisahkan fluida formasi menjadi fasa

                                           minyak, fasa air, dan fasa gas.

Gambar 5

Separator 3 Fasa

3)    Berdasarkan Tekanan Operasi

       Pembagian tekanan separator berdasarkan tekanan kerja (operating pressure) :

a.    High Pressure (HP) separator           :  antara 650 psi – 1500 psi.

b.    Medium Pressure (MP) separator      :  antara 225 psi – 650 psi.  

c.    Low Pressure (LP) separator             :  antara 10 psi – 225 psi.

5      Perbedaan Separator Tiga Fasa dan Dua Fasa

    Separator tiga fasa biasanya digunakan dilapangan minyak yang bertekanan low pressure hingga medium pressure, biasanya separator tiga fasa ini digunakan untuk sumur produksi yang lebih dominan minyak dan digunakan pada sumur produksi yang dibantu oleh pompa.

  Sedangkan separator dua fasa merupakan peralatan separator yang digunakan hanya untuk memisahkan liquid dan gas. Biasanya separator dua fasa digunakan pada sumur produksi awal, yang lebih dominan ke gas yang mempunyai tekanan yang lebih tingi.