ANALISIS HYDRATE FORMATION TEMPERATURE DAN
WATER CONTENT PADA SUMBER GAS CITARIK PIPA 24
INCH DI PT PERTAMINA GAS WESTERN JAVA AREA
DISTRIK CILAMAYA
LAPORAN KERJA PRAKTIK
Oleh:
Dyah Ayu Ardhani
105116044
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN KOMPUTER
UNIVERSITAS PERTAMINA
ANALISIS HYDRATE FORMATION TEMPERATURE DAN
WATER CONTENT PADA SUMBER GAS CITARIK PIPA 24
INCH DI PT PERTAMINA GAS WESTERN JAVA AREA
DISTRIK CILAMAYA
LAPORAN KERJA PRAKTIK
Oleh:
Dyah Ayu Ardhani
105116044
PROGRAM STUDI KIMIA
FAKULTAS SAINS DAN KOMPUTER
UNIVERSITAS PERTAMINA
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur alhamdulillah kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan Rahmat dan Bimbingan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktik yang berjudul “ANALISIS HYDRATE FORMATION TEMPERATURE DAN WATER CONTENT PADA SUMBER GAS CITARIK PIPA 24 INCH DI PT PERTAMINA GAS WESTERN JAVA AREA DISTRIK CILAMAYA” dengan baik yang dalam penyusunannya berdasarkan pengalaman dan pengamatan penulis selama Kerja Praktik di PT Pertamina Gas Western Java Area (WJA) Distrik Cilamaya.
Laporan Kerja Praktik ini disusun untuk memenuhi syarat kelulusan salah satu mata kuliah wajib yaitu Kerja Praktik untuk mahasiswa Program S1, tingkat akhir pada Program Studi Kimia di Universitas Pertamina.
Laporan Kerja Praktik ini dapat terselesaikan juga berkat dorongan, saran, serta bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, perkenankanlah dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih yang setulus-tulusnya kepada:
1. Bapak Irwan Trimulyono, selaku Head of District Cilamaya
2. Bapak Ericco Janitra dan Bapak Dandy.K., selaku Pembimbing Instansi didalam SKG Distrik Cilamaya
3. Bapak R. Suhendri Maryono, Bapak Rishanda F., Bapak Agus R., Bapak Endra W., Bapak Ruswanto, Bapak Sriyanto, Bapak Arif W., selaku staff SKG Distrik Cilamaya
4. Bapak karyawan di Lingkungan SKG Distrik Cilamaya 5. Bapak security di SKG Distrik Cilamaya
6. Ibu Raissa. M.Si., selaku dosen pembimbing didalam Universitas Pertamina 7. Bapak dan Ibu Dosen Kimia Universitas Pertamina
8. Keluarga penulis khususnya kedua orang tua yang selalu menyemangati, mendampingi, serta mendoakan kepada penulis.
9. Norma Nindya K., dan Fahri Khairi, selaku rekan yang selalu menemani, menyemangati, dan mendampingi selama Kerja Praktik.
10. Rekan-rekan mahasiswa program studi Kimia tingkat IV Universitas Pertamina dan semua pihak yang telah memberikan dukungan.
Kritik serta saran yang membangun sangat penulis butuhkan agar penulis dapat lebih mengembangkan dan menyempurnakan Laporan Kerja Praktik ini, sehingga Kerja Praktik ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN LAPORAN KERJA PRAKTIK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ...v
DAFTAR GAMBAR ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
BAB I PENDAHULUAN ...1
1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Tujuan...2
1.3 Tempat dan Waktu Pelaksanaan ...2
BAB II PROFIL INSTANSI...3
2.1 Sejarah Singkat PT Pertamina Gas Western Java Area Distrik Cilamaya ...3
2.2 Struktur Organisasi PT Pertamina Gas Western Java Area Distrik Cilamaya ...4
2.3 Penempatan Selama Kerja Praktik di Instansi ...4
BAB III KEGIATAN KERJA PRAKTIK ...5
3.1 HSSE (Health, Safety, Security, Environtment) Induction ...5
3.2 Overview SKG (Stasiun Kompressor Gas) Pertagas Distrik Cilamaya ...5
3.3 Site Visit Lingkungan Kerja di Lingkungan Kerja SKG Pertagas Cilamaya ...7
3.3.1 Jalur Operasi Pipa Gas ...7
3.3.2 Rumah Turbin Kompresor dan Rumah Generator ...8
3.3.3 Electrical Room ...9
3.3.4 Area Perkantoran dan Workshop ...9
3.3.5 Diesel Fire Pump atau Electrical Fire Pump ...9
3.4 Overview Preventive Maintanance ...10
iv
BAB IV HASIL KERJA PRAKTIK ...13
4.1 Prosedur Analisis Terhadap Hydrate Formation Temperature dan Water Content ...13
4.1.1 Penentuan Nilai Hydrate Formation Temperature Bulan Januari – Juni 2019 ...21
4.1.2 Penentuan Nilai Water Content Bulan Januari – Juni 2019 ...34
4.2 Pembahasan Hasil Kerja Praktik ...34
BAB V TINJAUAN TEORITIS ...35
5.1 Natural Gas atau Gas Alam ...35
5.2 Water Content ...36
5.3 Gas Hidrat ...37
5.4 Proses Pengolahan Gas atau Gas Treating Process ...41
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ...45
6.1 Simpulan ...45
6.2 Saran ...46
DAFTAR PUSTAKA ...47
DAFTAR TABEL
Tabel.4.1. Perhitungan Temperatur Terbentuk Hidrat Berdasarkan Grafik Kv-s Pada Sample Gas ... 18
Tabel.4.2. Interpolasi Linier Temperatur Sampel Gas Citarik 27 Juni – 3 Juli 2019 ... 18
Tabel.4.3. Hasil Hydrate Formation Temperature Pada Bulan Januari 2019 ... 19
Tabel.4.4. Hasil Hydrate Formation Temperature Pada Bulan Februari – Juni 2019 ... 20
Tabel.4.5. Hasil Perhitungan untuk Penentuan Nilai Z Pada Sample Gas dengan EMR ... 28
Tabel.4.6. Hasil Perhitungan Parameter untuk nilai Z Sample Gas dengan EMR ... 28
Tabel.4.7. Hasil Parameter untuk Perhitungan Water Content Bulan Januari – Februari 2019 ... 29
Tabel.4.8. Hasil Parameter untuk Perhitungan Water Content Bulan Maret – Juni 2019 ... 30
Tabel.4.9. Hasil Water Content Pada Gas Citarik 24 inchi Bulan Januari – Maret 2019 ... 31
Tabel.4.10. Hasil Water Content Pada Gas Citarik 24 inchi Bulan April – Juni 2019 ... 32
Tabel.4.11. Hasil Perhitungan Parameter Penentuan Nilai Z Metode Buxton & Campbell ... 33
Tabel.4.12. Hasil Perhitungan Parameter untuk Perhitungan Water Content ... 33
vi DAFTAR GAMBAR
Gambar.2.1. Susunan Organisasi yang terdapat didalam SKG Pertagas Distrik Cilamaya ... 4
Gambar.3.1. Skema Penyaluran Gas dari SKG Distrik Cilamaya ... 6
Gambar.3.2. Diagram Jalur Operasi Pipa Gas dari SKG Distrik Cilamaya menuju Distrik Lain ... 7
Gambar.3.3. Skema Komponen Turbine Compressor ... 8
Gambar.3.4. Pipping Diagram di Stasiun Metering Gas Citarik ... 11
Gambar.3.5. Contoh Laporan Pengujian Gas Sampel Citarik 24 inch ... 12
Gambar.4.1. Diagram Alir untuk Menentukan Nilai Hydrate Formation Temperature ... 14
Gambar.4.2. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk Metana ... 15
Gambar.4.3. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk Etana ... 15
Gambar.4.4. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk Propana ... 16
Gambar.4.5. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk iso-Butana ... 16
Gambar.4.6. Grafik nilai konstanta kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk n-Butana ... 17
Gambar.4.7. Grafik nilai konstanta kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk CO2 ... 17
Gambar.4.8. Grafik Pressure-Temperature untuk Hydrate Formation Temperature ... 19
Gambar.4.9. Grafik Korelasi Nilai Temperatur Pembentukan Hidrat dan Temperatur Operasi Gas ... 21
Gambar.4.10. Grafik Korelasi ATc/Pc dengan EMR ... 22
Gambar.4.11. Grafik Korelasi √BTc/Pc dengan EMR ... 23
Gambar.4.12. Grafik Nilai Konstanta “k” sebagai Fungsi Tekanan dan Temperatur ... 25
Gambar.4.13. Grafik Nilai Fugasitas Air “fw” sebagai Fungsi Tekanan dan Temperatur ... 26
Gambar.4.14. Grafik Nilai Koefisien Fugasitas “f/P” ... 27
Gambar.5.1. Bentuk Hydrate Polyhedral Cage dari Tipe I dan Tipe II ... 38
Gambar.5.2. Perbandingan Molekul Tamu untuk Penyusun Terbentuknya Hidrat ... 39
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Pengantar ke Instansi ... 48
Lampiran 2. Surat Keterangan Pelaksanaan KP ... 49
Lampiran 3. Daftar Hadir Kerja Praktik KP... 50
Lampiran 4. Daftar Hadir Kerja Praktik KP... 51
Lampiran 5. Lembar Bimbingan Pembimbing Institusi KP ... 52
Lampiran 6. Surat Keterangan Selesai KP ... 53
Lampiran 7. Silabus Praktik Kerja Lapangan KP ... 54
Lampiran 8. Kegiatan dalam Lingkungan Kerja Selama Kerja Praktik KP ... 55
Lampiran 9. Data Fraksi Mol Sumber Gas Citarik 24 inch Bulan Januari – Februari 2019 KP ... 56
Lampiran 10. Data Fraksi Mol Sumber Gas Citarik 24 inch Bulan Maret – April 2019 KP ... 57
Lampiran 11. Data Fraksi Mol Sumber Gas Citarik 24 inch Bulan Mei – Juni 2019 KP ... 58
Lampiran 12. Data Spesifikasi Gas Citarik 24 inch Bulan Januari – Maret 2019 KP... 59
Lampiran 13. Data Spesifikasi Gas Citarik 24 inch Bulan April – Juni 2019 KP ... 60
Lampiran 14. Jadwal Pigging Pada Pipeline Cilamaya - Tegalgede 24 inch KP ... 60
Lampiran 15. Physical Constants to Determine Value of Water Content KP ... 61
Lampiran 16. Korelasi untuk Nilai Z0 KP ... 62
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sekarang ini gas alam termasuk sumber bahan bakar primer yang pemakaiannya terbesar ke-tiga selain minyak bumi, dan batu bara di Indonesia. Pada data tahun 2018, cadangan gas alam di Indonesia yang paling besar sebesar 74,83 TSCF ada di daerah meliputi wilayah Sumatera Bagian Selatan, Sumatera Bagian Tengah, Kepulauan Riau, dan Jawa Bagian Barat. (Ditjen Migas & SKK Migas, 2018). Namun, cadangan gas alam tersebut akan semakin menipis karena terus dilakukan eksploitasi serta kualitasnya menurun karena semakin banyak cairan (air) yang terbawa oleh gas, dan disertai dengan bertambahnya industri yang menggunakan gas alam sebagai fuel atau sebagai feedstock. Air yang terkandung didalam gas dapat menimbulkan kerugian yang besar khususnya untuk perusahaan yang menggunakan gas sebagai sumber utama contohnya seperti PT. Pertamina Gas yang merupakan Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang men-supply sebagian besar kebutuhan bahan bakar gas di Indonesia, sehingga sangat bergantung dengan gas yang dihasilkan. Kerugian yang dapat ditimbulkan yaitu dapat menurunkan kualitas gas karena dapat mengurangi nilai kalor yang dapat dihasilkan oleh gas tersebut, serta dapat menghambat proses penyaluran gas seperti yang dilakukan didalam SKG (Stasiun Kompressor Gas) Distrik Cilamaya dan SMG (Stasiun Metering Gas) Citarik milik PT Pertamina Gas yang menggunakan pipa sebagai media penyaluran gas alam tersebut. Serta semakin bergantinya tahun, semakin banyak konsumen yang tersebar di daerah Jawa Barat, namun kualitas gas yang dihasilkan semakin banyak mengandung kondensat termasuk air. Air dapat membentuk hidrat dengan komposisi lain didalam gas yang dapat menghambat didalam pipa dan mengganggu gas lain yang akan masuk kedalam pipa serta dapat menyebabkan korosi pada pipa yang dilalui oleh gas yang mengandung air tersebut sehingga dapat menurunkan ketahanan pipa sebagai media penyaluran gas alam tersebut untuk sampai ke tangan konsumen. Sumber gas alam yang masuk kedalam jalur pipa untuk disalurkan yang mengandung banyak air didalamnya yaitu gas dari Subang dan Pasirjadi (onshore) yang masuk ke SMG Citarik pipa 24
inch. Oleh karena itu, penulis berminat untuk membahas “Analisa Hydrate Formation Temperature dan Water Content yang Terkandung Dalam Sumber Gas Citarik Pipa 24 Inch di PT Pertamina Gas Western Java Area Distrik Cilamaya” sebagai judul laporan kerja
1.2 Tujuan
Penulisan laporan kerja praktek ini merupakan salah satu program kurikuler yang wajib bagi seluruh mahasiswa program studi kimia yang akan memasuki semester 7 di Universitas Pertamina yang bernilai sebanyak 2 sks.
Adapun tujuan dilakukan penulisan laporan kerja praktek ini adalah:
1. Menentukan nilai Hydrate Formation Temperature dan kandungan air (water content) yang terdapat didalam sumber gas Citarik pipa 24 inch pada periode bulan Januari – Juni 2019;
2. Menganalisa hasil nilai Hydrate Formation Temperature dan Water Content yang telah didapat dan membandingkan dengan pigging yang dilakukan pada pipa 24 inch dari Distrik Cilamaya ke Tegalgede;
3. Menentukan gas treating process yang cocok dilakukan berdasarkan water content yang telah didapat dan kondisi pipeline di dalam SMG (Stasiun Metering Gas) Citarik. 1.3 Tempat dan Waktu Pelaksanaan
Pelaksanaan Kerja Praktek (KP) berada di Kantor Distrik Cilamaya Stasiun Kompresor Gas (SKG) PT Pertamina Gas, Desa Cilamaya, Kecamatan Cilamaya Wetan, Kabupaten Karawang, Jawa Barat. 41384. Adapun waktu pelaksanaan KP dimulai pada tanggal 1 Juli sampai 31 Juli 2019 yaitu dilakukan selama 9 jam per hari-nya dari jam 07:00 sampai dengan jam 16:00 WIB.
BAB II
PROFIL INSTANSI
2.1 Sejarah Singkat PT Pertamina Gas Western Java Area Distrik Cilamaya
PT Pertamina Gas Distrik Cilamaya merupakan salah satu perusahaan bisnis PT Pertamina Gas yang bergerak dibidang transportasi gas yang berada di wilayah operasi WJA (Western Java Area), terletak di Desa Cilamaya, Kecamatan Cilamaya Wetan, Kabupaten Karawang, Jawa Barat. PT Pertamina gas itu sendiri bermula pada tanggal 1 Oktober 1974 telah dibuat proyek pembangunan jalur pipa 24 inch untuk menyalurkan gas dari Cilamaya sampai Cilegon yang berada dibawah divisi PT Pertamina EP. Pertamina Gas sebelumnya berada dibawah naungan PT Pertamina EP, namun sejak adanya peraturan UU No.22 Tahun 2001 BAB III Pasal 10 ayat 2 menyatakan bahwa badan usaha yang melakukan kegiatan usaha Hilir (Pengolahan, Penyimpanan, Pengangkutan, dan Perniagaan) tidak dapat melakukan kegiatan usaha Hulu (Ekplorasi dan Eksploitasi). Oleh sebab itu, jalur pipa untuk penyaluran gas pada PT Pertamina EP berganti nama menjadi PT Pertamina Gas dan berdiri menjadi satu perusahaan pada Maret 2007. Namun, PT Pertamina EP masih menjadi salah satu shipper utama PT. Pertagas untuk memberikan sumber gas yang didapat agar dapat di salurkan sampai ke tangan
off taker atau konsumen. PT Pertamina Gas memiliki 6 wilayah operasi yaitu KAL (Kalimantan Area), SSA (South Sumatra Area), CSA (Central Sumatra Area), NSA (North Sumatra Area),
EJA (East Java Area), dan WJA (Western Java Area). Namun dari keenam wilayah operasi tersebut, hanya CSA yang tidak menyalurkan gas alam melainkan minyak bumi. WJA (West
Java Area) terdiri dari beberapa distrik yang merupakan SKG (Stasiun Kompressor Gas) yaitu
distrik Bitung di Tangerang, distrik Mundu di Cirebon, distrik Tegalgede di Cikarang, dan distrik Cilamaya di Karawang. Selain itu, pada wilayah WJA terdapat juga SMG (Stasiun Metering Gas) yang terletak di Citarik, Purwakarta. SKG berfungsi untuk menaikkan tekanan gas yang masuk agar dapat mengalir sampai ke tangan off taker, sedangkan SMG berfungsi untuk mengukur banyaknya gas yang akan disalurkan sebelum ke tangan off taker atau disalurkan kembali ke SKG lainnya yang berguna untuk proses billing (pembayaran).
4 2.2 Susunan Struktur Organisasi
Adapun susunan struktur organisasi yang terdapat di dalam SKG Pertamina Gas Distrik Cilamaya, yaitu pada Gambar.2.1 sebagai berikut.
Gambar.2.1. Susunan Organisasi yang terdapat didalam SKG Pertagas Distrik Cilamaya 2.3 Penempatan Selama Kerja Praktik di Instansi
Penempatan kerja praktek yaitu di Distrik Cilamaya Stasiun Kompresor Gas pada Wilayah Operasi Western Java Area (WJA) PT. Pertamina Gas dibagian pipeline gas dan water treating khususnya gas dari Stasiun Metering Gas Citarik pipa 24 inch.
Head of Distrik (HoD)
M. Irwan Trimulyono
Spv. HSSE (Health, Safety, Security, Environment) R. Suhendri Maryono Senior Spv. Operation Dandy K. Spv. Maintanance Ericco Janitra Technical Maintanance Endra W. Supervisor Operation Spv. Operation Station Rishanda F.
Spv. Pipeline & Metering
Agus R. Operator Sriyanto Operator Arif W. Operator Ruswanto
5
BAB III
KEGIATAN KERJA PRAKTIK
Kegiatan yang dilakukan selama kerja praktik di SKG Pertagas Distrik Cilamaya dalam 1 bulan atau 22 hari kerja yang jadwal terkait kegiatan yang dilakukan terdapat didalam lampiran, untuk lebih lengkap penjelasan mengenai kegiatan tersebut yaitu sebagai berikut.
3.1 HSSE (Health, Safety, Security, Environment) Induction
Sebelum masuk kedalam lingkungan kerja, petugas HSSE harus memastikan keselamatan baik pekerja maupun tamu atau visitor yang akan berada didalam lingkungan kerja. Oleh sebab itu, pekerja atau visitor harus mengetahui lingkungan yang akan dimasuki serta APD (Alat Pelindung Diri) yang digunakan berdasarkan pembagian zona wilayah kerja untuk mengurangi resiko terjadinya kecelakaan dalam bekerja, sehingga dilakukan HSSE induction ini. Meliputi pembagian zona yang terdapat didalam SKG Distik Cilamaya ini yaitu zona hijau atau zona 3, zona kuning atau zona 2, dan zona merah atau zona 1. Zona hijau adalah zona yang paling aman (perkantoran, workshop, ruang HSSE, muster point, dan control room); zona kuning yaitu area
chemical storage, diesel fire pump, diesel tank, water tank; dan zona merah yaitu area electric room, rumah turbin generator, rumah turbin kompresor, jalur pipa, DHP (Dehydration Plant), Airfin Cooler (AFC), Scrubber, Dry Chemical House. APD yang digunakan yaitu pakaian coverall, safety shoes, safety helmet, gloves, ear plug, dan khususnya pada zona kuning dan zona
merah tidak boleh menggunakan flash camera atau tidak boleh membawa handphone. Serta sebelum melakukan pekerjaan harus menerapkan PASAL 5 (Procedure, Action, Skill, Attitude,
Low Risk, dan 5 minute), dan budaya HSSE itu sendiri yaitu Golden of Rule (Patuh, Intervensi,
dan Peduli).
3.2 Overview SKG (Stasiun Kompressor Gas) Pertagas Distrik Cilamaya
SKG Pertagas Distrik Cilamaya ini sebagai backbone atau pintu masuk gas yang berasal dari shipper atau pemilik gas alam (misalnya yaitu PT Pertamina Eksplorasi dan Produksi (EP) dan PT Pertamina Hulu Energi (PHE)) yang didapat dari wellhead yang akan disalurkan menuju SKG lain hingga sampai ke tangan off taker (misalnya yaitu PT Pupuk Kujang, PT Krakatau Steel, dll). Dinamakan SKG (Stasiun Kompresor Gas) karena sebagai tempat berhentinya gas yang masuk ke dalam stasiun dan gas tersebut dikompresi untuk menaikkan tekanan pada gas tersebut sehingga dapat dialirkan kembali sampai ke tangan off taker. Adapun peran yang dilakukan SKG Pertagas Cilamaya, yaitu menerima gas dari shipper di titik terima, memisahkan cairan dari gas, menurunkan kadar air dari gas, mengkompresi gas bertekanan rendah, menyerahkan gas kepada off taker di titik serah, dan Emergency response plan.
Alur penyaluran gas setelah keluar dari SKG Distrik Cilamaya yaitu akan disalurkan menuju SKG lainnya kearah timur dan barat yang berbeda dan langsung ke off taker atau disalurkan sampai ke Stasiun akhir gas lalu disalurkan ke tangan off taker. Adapun skema penyaluran gas dari SKG Distrik Cilamaya yaitu seperti pada gambar berikut.
Gambar.3.1. Skema Penyaluran Gas dari SKG Distrik Cilamaya
Off taker atau konsumen yang menggunakan gas alam yang disalurkan tersebut sebelumnya
yang terbesar yaitu PT Krakatau Steel di Cilegon, namun sekarang konsumen gas alam sudah tersebar di Jawa Barat yaitu seperti PT Pupuk Kujang, PT Sadikun, PT Indoraya Kimia, PT Tata Jabar Sejahtera, PT Manggala Gita Karya.
Pada SKG Pertagas Cilamaya memiliki kapasitas 64 MMscfd, sehingga gas yang dapat masuk berasal dari shipper dan diproses untuk dikompres sebelum disalurkan ke SKG lain yaitu hanya sumber gas yang memiliki kapasitas yang kecil yaitu L-parigi sebesar 46 MMscfd, KHT (Kandang Haur Timur) group sebesar 16 MMscfd, CLU atau Cilamaya Utara sebesar 2 MMscfd yang ketiga sumber tersebut berasal dari PT. Pertamina Ekplorasi dan Produksi (PEP). Sedangkan sumber gas lain seperti PHE-ONWJ (milik Pertamina Hulu Energi) hanya masuk ke dalam SKG Cilamaya dan langsung disalurkan ke SKG lain atau langsung ke offtaker. Gas-gas yang telah dikompresi (L-parigi, KHT, dan CLU) akan bergabung kedalam pipa outlet 24 in Cilamaya ke SKG Distrik Tegalgede melalui pipa 24 inchi sebagai penyaluran utama dan kemudian masuk gas PHE-ONWJ bergabung dengan Outlet 24 inchi Cilamaya untuk kemudian disalurkan ke Tegalgede. Sebelum sampai di Distrik Tegalgede, terdapat sumber gas lain masuk dan bergabung dengan pipa 24 inchi Outlet Cilamaya yaitu gas Subang dan Pasirjadi yang berkapasitas 90 MMscfd pada SMG (Stasiun Metering Gas) Citarik, Purwakarta pipa 24 inchi. Stasiun Metering Gas ini adalah tempat pengukuran banyaknya gas yang masuk sebelum disalurkan ke off taker dengan bantuan orifice atau dilanjutkan penyaluran ke SKG lainnya dibutuhkan untuk proses billing (pembayaran). Setelah itu, dilanjutkan penyaluran sampai ke SKG Distrik Tegalgede, Cikarang yang merupakan distrik utama di Wilayah WJA (Western Java
Area).
SKG Distrik Cilamaya ini selalu memerhatikan lingkungan sekitar agar tidak ada masyarakat serta lingkungan yang dirugikan. Seperti memerhatikan faktor yang tidak boleh tercemar yaitu, tanah (jika terjadi kebocoran solar tidak langsung terkena tanah karena terdapat saluran yang tidak mengarah ketanah), air (limbah cairan yang dihasilkan akan terkumpul didalam API Separator atau limbah air yang dihasilkan akan masuk ke IPAL atau Instalasi Penjernihan Air Limbah sehingga tidak mencemari air disekitar Cilamaya, dan udara (Emisi suara yang
7 dihasilkan tidak menggangu masyarakat sekitar karena jarak pemukiman cukup jauh dari jangkauan suara dan pembakaran yang keluar dari exhaust tidak menimbulkan polusi udara). 3.3 Site Visit Lingkungan Kerja Didalam SKG Pertagas Cilamaya
Adapun daerah lingkungan kerja didalam SKG Pertagas Cilamaya dibagi menjadi beberapa daerah yaitu sebagai berikut dan seperti pada Gambar yang terdapat didalam lampiran. 3.3.1 Jalur Operasi Pipa Gas
Pipa-pipa digunakan sebagai media utama di SKG Distrik Cilamaya ini untuk penyaluran gas alam yang dihasilkan dari sumur migas dari berbagai tempat. Gas yang datang akan masuk melalui pipa inlet untuk di filter dari impurities yang terkandung sebelum tahap compress. Pipa yang berisi gas ini memiliki alur proses dari inlet masing-masing gas sampai ke outlet pipa yang akan mengalir keluar dari SKG Distrik Cilamaya menuju pipa SKG lainnya, untuk lebih lengkapnya seperti pada Gambar.3.2. sebagai berikut.
Gambar.3.2. Diagram Jalur Operasi Pipa Gas dari SKG Distrik Cilamaya Menuju Distrik lainnya (Fahrudin, 2019)
Adapun gas-gas alam yang diolah yaitu sumber gas L-parigi, sumber gas KHT, dan sumber gas CLU (Cilamaya Utara). Pada sumber gas KHT dan CLU, terjadi proses yang sama yaitu dari Inlet pipa 18 inch gas KHT dan Inlet pipa 10 inch gas CLU dan inlet pipa inch gas L-parigi. Terdapat 3 outlet pipa gas yang telah dikompresi di SKG Distrik Cilamaya, yaitu Outlet 24 inch dari Distrik Cilamaya menuju Distrik Tegalgede yang merupakan pipa outlet utama gas-gas yang telah dikompresi di SKG Distrik Cilamaya,
Outlet 18 inch dari Distrik Cilamaya ke Distrik Tegalgede namun sudah tidak beroperasi
lagi karena masalah perjanjian kontrak dan kemudian pipa tersebut kosong dan diisi gas nitrogen agar pipa Outlet 18 inch ini tidak rusak, serta Outlet 14 inch dari Distrik Cilamaya menuju RU (Refinery Unit) VI Balongan, Indramayu. Pada Outlet 24 inch sebelum disalurkan menuju Distrik Tegalgede, terdapat sumber gas lain yaitu PHE-ONWJ yang
masuk dan bergabung dengan gas yang terdapat pada pipa Outlet 24 inch. Pada SKG Distrik Cilamaya ini terjadi 2 kali tahap kompres gas alam, agar tekanan gas alam tersebut dapat mengalirkan gas tersebut ke SKG lain maupun ke off taker yang jaraknya jauh dari Distrik Cilamaya, hal ini yang membedakan SKG Distrik Cilamaya dengan SKG Distrik lain yang hanya terjadi 1 kali tahap kompres gas alam. Kompresor yang terdapat didalam SKG Distrik Cilamaya sebanyak 6 unit, untuk masing-masing tahap ada 3 unit yang 2 unit beroperasi dan 1 unit standby. Sedangkan untuk interstage scrubber ada 10 unit, namun karena compressor yang dapat digunakan hanya 6 unit sehingga interstage scrubber yang beroperasi hanya 6 unit.
3.3.2 Rumah Turbin Kompresor dan Rumah Generator
Turbine compressor adalah peralatan yang terpenting didalam SKG Distrik Cilamaya.
Komponen utama turbin kompresor yaitu skid / base sebagai penopang turbin kompresor yang berada di atasnya; turbine engine sebagai penggerak atau driver yang menggerakkan kompresor agar dapat beroperasi; centrifugal compressor (kompresor gas alam) untuk menaikkan tekanan gas alam agar dapat mengalir menuju SKG lain atau off taker dan memiliki dua bagian yaitu suction atau aliran masuk gas dan discharge atau aliran keluar gas; gage panel; control system including separator interface panel (terdapat dibagian
forward dan AFT (belakang)); speed altering gearbox yang digunakan jika dibutuhkan
untuk menaikkan atau menurunkan rpm turbin karena kompresor memiliki batas putaran rpm jika terlalu besar dapat merusak kompresor. Fuel untuk menggerakkan turbin yaitu didapat dari udara di sekitar yang telah dikompres melalui tahap combustion atau pembakaran. Adapun skema unit turbine compressor, seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar.3.3. Skema Komponen Turbine Compressor
Prinsip kerja turbine compressor yaitu berdasarkan siklus Brayton atau Brayton cycle, yang terdapat 4 tahap yaitu tahap pertama adalah tahap kompresi; tahap pembakaran; tahap expansion; dan tahap exhaust. Tahap kompresi yaitu udara disekitar akan masuk melalui air inlet untuk selanjutnya dikompresi atau dinaikkan tekanannya agar dapat digunakan sebagai fuel pada turbine compressor. Selanjutnya udara yang telah terkompres akan masuk ke ruang bakar atau combustion untuk tahap pembakaran dan terjadi
expansion dengan cepat. Setelah terjadi expansion, maka tekanan diturunkan sehingga
terjadi penurunan tekanan serta penurunan temperatur. Akibat dari hal tersebut, panas yang dihasilkan akan berubah menjadi energi untuk memutar blade producer turbine. Setelah blade producer turbine berputar, sehingga menimbulkan energi pada blade power
9
turbine yang tidak berkontak langsung dan ikut berputar. Putaran blade power turbine ini
yang menyebabkan compressor dapat berputar sehingga dapat beroperasi untuk menaikkan tekanan pada gas alam yang masuk kedalamnya. Serta sisa udara pembakaran yang berlebih atau sudah tidak digunakan, akan dibuang keluar melalui exhaust.
Sedangkan rumah generator terdapat turbine generator, yang membedakan dengan
turbine compressor yaitu hanya turbin yang bergerak akan menggerakkan generator
sehingga dapat menghasilkan listrik yang digunakan untuk kebutuhan di SKG Distrik Cilamaya.
3.3.3 Electrical Room
Electrical room berisi motor control panel yang terdapat didalam lemari besi seperti locker yang memberikan informasi engine atau unit yang sedang beroperasi dan yang
sedang di maintanance atau dalam keadaan standby. 3.3.4 Area Perkantoran dan Workshop
Area perkantoran yang termasuk yaitu control room yang berisi data-data yang masuk dari hasil operasi gas yang disalurkan yang selalu dikontrol selama 24 jam oleh operator
shift, ruang para staff Pertamina Gas, ruang rapat, document room, mushola, pantry, dan
toilet. Data-data yang masuk pada komputer didalam control room, berasal dari transmitter yang terdapat di jalur pipa untuk record data gas yang melewati pipa tersebut. Sedangkan
workshop, digunakan untuk keperluan seperti memperbaiki engine yang sedang maintenance.
3.3.5 Diesel Fire Pump atau Electrical Fire Pump
Electrical fire pump, digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik di lingkungan kerja
jika terjadi kebakaran yang menyebabkan konsleting arus listrik. Sedangkan Diesel fire
pump, digunakan jika electrical fire pump saja tidak cukup untuk memenuhi kebutuhan
listrik dan fire pump ini beroperasi dengan bantuan bahan bakar diesel yang terdapat didalam tangki. Selain itu, terdapat juga tangki air yaitu Tangki CT-001 yang digunakan jika terjadi kebakaran, serta Tangki CT-005 yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air didalam SKG Distrik Cilamaya.
3.3.6 Chemical Storage
Chemical Storage terdapat bahan-bahan kimia yang akan digunakan pada proses
maupun pada alat yang beroperasi. Adapun bahan-bahan kimia yang disimpan dalam
chemical storage, yaitu TEG (Triethylene Glycol) untuk proses absorbsi air yang
terkandung didalam sumber gas L-parigi yang terjadi didalam contactor pada proses DHP (Dehydration Plant), Nalco EC1304A sebagai inhibitor korosi yang diinjeksikan kedalam pipa gas, SAE-40 diesel untuk kendaraan umum yang beroperasi dalam lingkungan kerja, Oli T-46 digunakan sebagai pelumas turbin, Oli T-150 digunakan sebagai pelumas genset,
Rochem untuk membersihkan bagian dalam engine atau mesin seperti turbin, Grease
digunakan untuk pelumas valve atau baut pada pipa gas. 3.3.7 Zona 3 yang Terletak Di Area Luar
Adapun area yang terdapat di luar yang masuk ke zona 3 yaitu HSSE Room yang digunakan sebagai ruang kerja staff HSSE; Muster Point digunakan untuk tempat berkumpulnya seluruh karyawan sebelum mulai bekerja atau briefing dan jika terjadi bahaya; Fire House sebagai tempat siaga alat-alat pemadam kebakaran seperti fire truck,
fire jeep, nozzle, dan alat pemadam lainnya; Gudang penyimpanan alat-alat yang sudah
rusak dan alat-alat yang masih baru dan belum digunakan. 3.4 Overview Preventive Maintenance
Preventive Maintanance (PM) pada SKG Pertagas Distik Cilamaya ini dilakukan
berdasarkan Running Hour (RH) atau jam operasi setiap mencapai 2000 RH (± 3 bulan) untuk turbin generator dan turbin kompresor. PM dibagi menjadi 4 tingkatan, yaitu Standar
Inspection (SI) yang dilakukan selama 1 hari ketika RH sudah mencapai 2000 jam dan
hanya sedikit bagian yang diganti atau diperbaiki; Intermediate Inspection (II) yang dilakukan selama 2 hari ketika RH sudah mencapai 4000 jam dan bagian yang diperbaiki atau diganti cukup banyak; Major Inspection (MI) yang dilakukan selama 3 hari ketika RH sudah mencapai 8000 jam dan bagian yang diperbaiki atau diganti banyak; Over Haul dilakukan ketika RH sudah mencapai 40000 jam, seluruh bagian diperbaiki atau diganti sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan ketiga tingkatan PM yang lain, setelah di Over Haul, turbin akan kembali RH nya dari 0 jam. Ketika turbin sedang PM, maka tidak bisa digunakan sehingga dibutuhkan jadwal untuk mengatur turbin yang akan dilakukan maintenance dan turbin yang beroperasi.
3.5 Studi Kasus Tugas Akhir Kerja Praktik
Menyelesaikan tugas akhir kerja praktik yang merupakan judul Laporan Kerja Praktik ini yaitu menganalisa Hydrate Formation Temperature dan Water Content pada sumber gas Citarik pipa 24 inch yang dilakukan didalam SKG Pertamina Gas Distrik Cilamaya, serta data yang diolah berasal hasil Laporan Pengujian Gas dari periode bulan Januari sampai bulan Juni 2019 setiap 1 minggu (total terdapat 24 Data Laporan) yang dilakukan didalam Laboratorium PT Pertamina Gas Western Java Area (WJA) Tegalgede, Bekasi Jawa Barat.
Gas Citarik pipa 24 inch merupakan gas yang masuk kedalam pipeline 24 inch yang disalurkan dari SKG Pertagas Distrik Cilamaya menuju SKG Distrik Tegalgede saat melalui SMG (Stasiun Metering Gas) Citarik. Sumber gas alam dari SMG Citarik ini berasal dari Sumur migas Subang dan Pasirjadi milik PT Pertamina EP yang memiliki volume yang besar yaitu sebesar 90 MMscf serta tekanan yang besar sehingga tidak perlu dikompresi dan langsung dapat bergabung dengan gas yang berasal dari pipa Outlet 24 inch Cilamaya yang memiliki tekanan tinggi.
11 Gambar.3.4. Pipping Diagram di Stasiun Metering Gas Citarik.
Berdasarkan pipping diagram pada Gambar.3.4. SMG Citarik ini hanya melakukan proses metering terhadap gas pada jalur pipa yang melalui SMG Citarik, proses metering ini penting dilakukan karena jarak SMG Citarik ini berdekatan dengan banyak off taker dan harus dilakukan metering untuk proses billing sebelum gas disalurkan langsung ke tangan off taker (seperti PT Pupuk Kujang, PT Tatajabar) sebelum gas tersebut sampai di SKG Distrik Tegalgede. Karena didalam SMG Citarik tidak terdapat proses apapun seperti DHP dan scrubber untuk memisahkan fraksi berat dan cairan, gas dari Citarik ini mengandung lebih banyak air didalamnya per volume gas tersebut dibandingkan dengan sumber gas yang terdapat di Outlet 24 inch Cilamaya. Gas yang baru masuk ke SMG Citarik dari Subang dan Pasirjadi, akan melalui pipa 24 inch dan masuk ke header 36 inch untuk menyamakan tekanan gas tersebut. Kemudian, gas tersebut ada yang disalurkan ke pipa 24 inch dengan membuka valve I-16 ke Distrik Tegalgede bergabung dengan gas dari
outlet 24 inch Cilamaya dan ke pipa 32 inch langsung ke Distrik Tegalgede. Pipa 32 inch
ini sudah diatur oleh SPO (Stasiun Pengendali Operasi), sehingga pipeline pada kasus tugas akhir Kerja Praktik ini pada pipeline 24 inch menuju Distrik Tegalgede.
Gambar.3.5. Contoh Laporan Pengujian Gas Sample Citarik 24 untuk Periode 3-9 Januari 2019.
Berdasarkan Gambar.3.5. data yang terdapat di Laporan Pengujian Gas pada Gas Citarik 24 tersebut, diperoleh pada gas yang diambil dari titik sampling yaitu pada pipa inlet 24 inch, lalu melalui orifice dan diambil dari valve S-18 atau valve T-18.
BAB IV
HASIL KERJA PRAKTIK
4.1 Prosedur Analisis Penentuan Hydrate Formation Temperature dan Water Content
Berikut hasil penyelesaian tugas akhir Kerja Praktik yang di berikan kepada saya yaitu analisis hydrate formation temperature dan water content pada Sumber Gas Citarik 24 dari bulan Januari sampai bulan Juni 2019 yang terdiri dari beberapa tahapan yaitu menabulasi data-data yang diperlukan yang diperoleh dari Laporan Pengujian Gas, penentuan hydrate
formation temperature dengan menggunakan metode nilai Kv-s (Equilibrium constant
vapor-solid) setiap komponen gas dan metode berdasarkan pressure-temperature curve dengan specific gravity, serta penentuan water content dengan menggunakan metode EMR (Eykman Molecular Refraction) dan metode Buxton dan Campbell untuk pendekatan nilai Z (Compressibility Factor). Analisa yang dilakukan secara kuantitatif dengan menggunakan data yang terdapat pada Laporan Pengujian Gas.
4.1.1 Penentuan Nilai Hydrate Formation Temperature Selama Bulan Januari – Juni 2019. Tahapan yang dilakukan untuk penentuan nilai hydrate formation temperature pada sumber gas Citarik 24, dapat menggunakan 2 metode yaitu menggunakan Kv-s (Equilibrium constant vapor-solid) yang didapat berdasarkan grafik untuk tiap komposisi gas (metana, etana, propana) memiliki grafik yang berbeda, dan menggunakan grafik
pressure-temperature dengan bantuan nilai specific gravity. Masing-masing metode
mempunyai tahapan yang berbeda untuk mendapatkan hydrate formation temperature, yang dapat dijelaskan didalam diagram alir sebagai berikut.
14 Gambar.4.1. Diagram Alir untuk Menentukan Nilai Hydrate Formation Temperature
Menggunakan Spesific gravity Menggunakan Kv-s
4. Total dari nilai (Yi/Kv-s) keseluruhan komponen gas pada kedua temperatur, diinterpolasi menggunakan persamaan dan
harus bernilai 1 sehingga didapatkan temperatur terbentuknya hidrat.
5. Langkah ke-2 sampai ke-4 dilakukan untuk setiap minggunya, dan temperatur pembentukan hidrat yang telah didapat, ditabulasikan, dan dikorelasikan dengan temperatur operasinya. (Hasil dapat dilihat
pada Tabel.4.3 – Tabel. 4.4)
Penentuan Hydrate Formation Temperature (temperatur terbentuknya hidrat)
1. Melihat nilai fraksi mol (Yi) setiap komponen gas, dan tekanan operasi sebagai parameter (dapat dilihat pada
Lampiran.9 – Lampiran 13)
3. Menghitung rasio antara nilai fraksi mol per komponen gas dengan nilai Kv-s per komponen gas yang telah didapat (Yi/Kv-s), total nilai (Yi/Kv-s) dari keseluruhan komponen gas harus mendekati angka 1. 2. Menentukan nilai Kv-s untuk setiap komponen gas berdasarkan grafik Kv-s pada Gambar.4.2 – Gambar.4.7 dengan menetapkan 2 temperatur pada grafik yang
sesuai dengan tekanan operasi untuk menetapkan range temperatur
terbentuknya hidrat.
1. Melihat nilai fraksi mol (Yi), tekanan operasi, dan
specific gravity sebagai
parameter (dapat dilihat pada Lampiran.9 – Lampiran 13)
2. Menentukan temperature terbentuknya hidrat berdasarkan grafik
pressure-temperature pada Gambar.4.8
dengan menggunakan parameter specific gravity dengan pressure operasinya.
3. Langkah ke-2 dilakukan untuk setiap minggunya, dan
temperatur pembentukan hidrat yang telah didapat, ditabulasikan, dibandingkan
dengan temperatur operasi gas, serta dimasukkan kedalam grafik. (dapat dilihat
pada Tabel.4.3 – Tabel.4.4 dan Gambar.4.9)
Contoh :
Penentuan nilai hydrate formation temperature pada sample gas Citarik 24 inch periode 27 Juni – 3 Juli 2019, dengan temperatur operasi sebesar 85,16°F dan tekanan operasi sebesar 287,3 psia.
1. Berdasarkan nilai Kv-s
Nilai Kv-s didapat dari Grafik Kv-s untuk setiap komponen gas, dapat dilihat pada Gambar.4.2. – Gambar.4.7. dibawah ini.
Gambar.4.2. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk Metana (GPSA,2004)
Gambar.4.3. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk Etana (GPSA,2004)
0
16 Gambar.4.4. Grafik Nilai Konstanta Keseimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk
Propana (GPSA, 2004)
Gambar.4.5. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk iso-Butana (GPSA,2004)
Gambar.4.6. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk n-Butana (GPSA, 2004)
Gambar.4.7. Grafik Nilai Konstanta Kesetimbangan Vapor-Solid (Kv-s) untuk CO2
18 Pada penentuan hydrate formation temperature dengan menggunakan nilai Kv-s terdapat aturan jika nilai K tidak diperoleh dari Grafik Kv-s, yaitu: (Younger, 2004)
• Untuk nilai n-butana dapat melihat nilai K yang didapat untuk etana.
• Untuk komponen N2 dan komponen yang lebih berat dari n-butana, nilai K yang
dianggap infinity (∞).
Cara perhitungan untuk diperoleh temperatur pembentukan hidrat terdapat pada Tabel.4.1. dibawah ini.
Tabel.4.1. Perhitungan Temperatur Terbentuk Hidrat Berdasarkan Grafik Kv-s Pada Sample Gas
Berdasarkan Tabel. 4. 1. didapat bahwa, temperatur terbentuknya hidrat terjadi pada
range temperatur 40°- 45° F. Selanjutnya, diinterpolasi linier nilai hasil masing-masing temperatur, seperti pada persamaan dibawah ini.
Tabel.4.2. Interpolasi Linier Temperatur Sampel Gas Citarik 27 Juni – 3 Juli 2019.
Sehingga, nilai temperatur terbentuknya hidrat pada sample periode 27 Juni – 3 Juli 2019 sebesar 43,68°F.
2. Berdasarkan nilai specific gravity gas.
Pada penentuan temperatur terbentuknya hidrat dengan menggunakan nilai specific gravity gas, dapat diperoleh berdasarkan Grafik
pressure-temperature seperti pada Gambar.4.8 dibawah ini.
Gambar.4.8. Grafik pressure-temperature untuk hydrate formation temperature dengan menggunakan nilai specific gravity gas (Stewart, & Arnold, 2011). Pada contoh sampel gas Citarik 24 inch pada periode 27 Juni – 3 Juli 2019, memiliki nilai specific gravity gas sebesar 0,6827 yang dapat dilihat pada Tabel.4.3. – Tabel.4.4 Sehingga dengan menggunakan pressure operasi dan nilai specific
gravity gas pada grafik pressure-temperature, didapat nilai temperatur terbentuknya
hidrat sebesar 44,6°F.
Tabel.4.3. Hasil Hydrate Formation Temperature Pada Bulan Januari 2019 Bulan
Periode sample gas Citarik 24 inch tahun
2019
Hydrate Formation Temperature (°F) Temperature
Operasi (°F) Berdasarkan grafik Kv-s Berdasarkan grafik Specific gravity Januari 3 – 9 Januari 47,93 48,0 91,59 10 – 16 Januari 43,70 44,8 89 17 – 23 Januari 43,26 44,5 89 24 – 30 Januari 45,48 47,2 89,2 31 Januari – 6 Februari 43,10 44,7 88,53
20 Tabel.4.4. Hasil Hydrate Formation Temperature Pada Bulan Februari – Juni 2019
Bulan
Periode sample gas Citarik 24 inch tahun
2019
Hydrate Formation Temperature (°F) Temperatur e Operasi (°F) Berdasarkan grafik Kv-s Berdasarkan grafik Specific Gravity Februari 7 – 13 Februari 45,73 46,9 88,7 14 – 20 Februari 44,80 45,3 88,91 21 – 27 Februari 45,49 46,8 88,04 26 Feb – 6 Maret 40,07 40,9 88,3 Maret 7 - 13 Maret 43,65 43,9 88,58 14 – 20 Maret 42,25 42,5 88 21 – 27 Maret 42,00 46,1 88,04 28 Maret – 3 April 42,08 43,1 88,4 April 4 – 10 April 42,28 42,6 87,85 11 – 17 April 44,45 45,15 83,81 18 – 24 April 43,76 44,9 83,46 25 April – 1 Mei 44,62 47,2 84,71 Mei 2 – 8 Mei 41,28 42,7 87,19 9 – 15 Mei 42,89 43,9 84,99 16 – 22 Mei 39,94 42,1 84,36 23 – 29 Mei 43,70 44,6 84,94 Juni 30 Mei – 12 Juni 43,60 44,55 85,4 13 – 19 Juni 43,30 44,3 85,5 20 – 26 Juni 44,95 46,2 85 27 Juni – 3 Juli 43,68 44,6 85,16
Gambar.4.9. Grafik Korelasi Nilai Temperatur Pembentukan Hidrat dan Temperatur Operasi Gas 4.1.2 Penetuan Nilai Water Content Selama Bulan Januari – Juni 2019
Pada penentuan water content dalam gas alam, terdapat langkah-langkah perhitungan yaitu sebagai berikut.
1. Menentukan nilai Z (Compressibility Factor) pada gas alam, untuk memperoleh nilai Z ini terdapat 2 metode pendekatan yang digunakan dalam Laporan ini (menggunakan sistem English jika melihat data pengamatan yang tersedia), yaitu :
a. Metode EMR (Eykman Molecular Refraction), digunakan jika data fraksi mol komponen CO2 lebih kecil dari 0,005 atau 5%.
Pada metode EMR, perhitungan untuk setiap komponen gas yang terdapat didalam gas dipisahkan menjadi 2 group, yaitu group ke-1 terdiri dari N2, CO2, H2S,
dan CH4; dan group ke- 2 terdiri dari C2H4, C3H8, n-C4H10, i-C4H10, n-C5H12, dan
C6H14+. Langkah-langkah perhitungan dengan metode EMR, yaitu sebagai berikut.
1) Mengelompokkan komponen gas sesuai group dan nilai fraksi mol (Xi) untuk setiap group ditotalkan menjadi (∑ Xi)1 dan (∑ Xi)2.
2) Menghitung nilai fraksi mol (Xi)*, yaitu dengan membagi nilai fraksi mol (Xi) setiap komponen gas dengan (∑ Xi) sesuai group komponen gas tersebut.
(Xi)∗= Xi ∑ Xi
3)
Menghitung nilai fraksi mol (Xi)* dikalikan dengan nilai EMR untuk setiap komponen gas yang dapat dilihat pada Lampiran.15. yang terdapat didalam Lampiran. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 3 – 9 Jan u ar i 10 – 1 6 Jan u ar i 17 – 2 3 Jan u ar i 24 – 3 0 Jan u ar i 3 1 Jan u ar i – 6 F eb ru ar i 7 – 1 3 F eb ru ar i 14 – 2 0 F eb ru ar i 21 – 2 7 F eb ru ar i 2 6 F eb ru ar i – 6 M ar et 7 1 3 M ar et 14 – 2 0 M ar et 21 – 2 7 M ar et 2 8 M ar et – 3 A p ri l 4 – 1 0 A p ri l 11 – 1 7 A p ri l 18 – 2 4 A p ri l 2 5 A p ri l – 1 M ei 2 – 8 M ei 9 – 1 5 M ei 16 – 2 2 M ei 23 – 2 9 M ei 3 0 M ei – 1 2 Ju n i 13 – 1 9 Ju n i 20 – 2 6 Ju n i 2 7 Ju n i – 3 Ju li T em p er atu r (° F) Bulan (periode)Grafik Hubungan Antara Nilai Temperatur Pembentukan Hidrat Dengan Temperatur Operasi Gas
Temperatur pembentukan hidrat berdasarkan grafik Kv-s Temperatur pembentukan hidrat berdasarkan grafik spesific gravity gas Temperature Operasi (°F)
22
4)
Menghitung nilai (ATc/Pc)1 dan (ATc/Pc)2 dengan menggunakan persamaanregresi linier pada Gambar.4.10. seperti berikut.
Gambar.4.10. Grafik Korelasi ATc/Pc dengan EMR
Berdasarkan grafik tersebut, untuk mencari nilai ATc/Pc pada kedua group komponen gas yaitu menggunakan persamaan regresi linier sebagai berikut :
(ATc
Pc)1= 0,4236 + 0,005117 (∑ Xi × EMR)1
Persamaan tersebut, untuk komponen gas yang termasuk group 1. Nilai (∑Xi × EMR)1 yang digunakan yaitu total pada group 1.
(ATc/Pc)2= 0,1419 + 0,02437 (∑ Xi × EMR) + 0,00007911(∑ Xi × EMR)2 2
Sedangkan persamaan tersebut, untuk komponen gas yang termasuk group 2. Nilai (∑Xi × EMR)2 yang digunakan yaitu total pada group 2.
5) Menghitung nilai (ATc/Pc) dengan menggunakan persamaan sebagai berikut. (ATc/Pc) = ((ATc/Pc)1× (∑ Xi × EMR)1) + ((ATc/Pc)2× (∑ Xi × EMR)2) 6) Menghitung nilai EMR mix dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
EMR mix = ((∑ Xi)1 × (∑ Xi × EMR)1) + ((∑ Xi)2 × (∑ Xi × EMR)2) 7) Menghitung nilai (√BTc/Pc) dengan menggunakan persamaan regresi linier pada
Gambar.4.11. Grafik Korelasi √BTc/Pc dengan EMR Berdasarkan grafik tersebut, untuk mencari nilai √BTc/Pc dengan menggunakan persamaan regresi linier sebagai berikut :
(√BTc/Pc) = 5,130 + 0,6604(EMRmix) − 0,001074 (EMRmix)2
Tc= 5,130 + 0,6604(EMRmix) − 0,001074 (EMRmix)2
8) Menghitung nilai Pc (Tekanan kritis) dan nilai Pr (Tekanan reduksi), yang didapat dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
Pc= (√BTc/Pc)
2
(ATc/Pc)2
Pr= P operasi Pc
Sesuai data pengamatan yang tersedia, perhitungan ini menggunakan sistem
English (tekanan dalam satuan psia dan Tc dalam satuan °Rankine). Sehingga nilai A=B yaitu bernilai 1.
9) Menghitung nilai Tc (Temperatur kritis) dan nilai Tr (Temperatur reduksi), yang didapat dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
Tc= (ATc/Pc) × Pc
Tr= T operasi (°Rankine) Tc
10) Menentukan nilai Z, dalam Lampiran.16 – Lampiran.17 yang terdapat didalam Lampiran dengan menggunakan nilai Pr dan Tr hasil perhitungan.
24 b. Metode menurut Buxton & Campbell, digunakan jika data fraksi mol komponen CO2 lebih besar dari 0,005 atau 5%. Langkah-langkah perhitungan dengan metode
menurut Buxton & Campbell, yaitu sebagai berikut.
1) Menghitung Tc/Pc pada masing-masing komponen gas, dengan nilai Tc dan Pc terdapat didalam Lampiran.15.
2) Menghitung nilai Yi × (Tc/√Pc) pada masing-masing komponen gas, Yi adalah nilai fraksi mol dan kemudian ditotalkan nilai semua komponen gas. 3) Menghitung nilai Yi × (Tc/Pc) pada masing-masing komponen gas, dan
kemudian ditotalkan nilai semua komponen gas.
4) Menghitung nilai Yi × (√Tc/Pc) pada masing-masing komponen gas, dan kemudian ditotalkan nilai semua komponen gas.
5) Menghitung nilai Yi × ωi pada masing-masing komponen gas dan kemudian ditotalkan nilai semua komponen gas, nilai ωi (acentric factor) yang dapat dilihat pada Lampiran.15.
6) Menghitung sebelum koreksi terhadap konsentrasi CO2 dengan parameter yang
terdiri atas K, J, Tc’, Pc’, dan nilai Z’ (nilai Z0’, Z1’didapatkan dari hasil
interpolasi nilai Tr’ dan Pr’ pada Lampiran.16 – Lampiran.17), dalam persamaan sebagai berikut.
K = ∑ 𝑌𝑖 × 𝜔𝑖 J = (1 3× ∑ Tc/Pc) + ( 2 3× (∑ √Tc/Pc) 2 ) Tc′ = K 2 J Tr′ = T operasi (°Rankine) Tc′ Pc′ = Tc′ J Pr′ = P operasi (psia) Pc′ Z′ = Z0 ′ + (Z1′ × (∑ Yi × ωi))
7) Menghitung setelah koreksi terhadap konsentrasi CO2 dengan parameter yang
terdiri atas ωh, 𝜏 (factor multipole), A (sistem yang digunakan yaitu English =
1), Tc’’, Pc’’, dan nilai Z (nilai Z0, Z1 didapatkan dari hasil interpolasi nilai Tr’’
dan Pr’’ pada Tabel.3. – Tabel.4. dalam Lampiran) dalam persamaan sebagai berikut.
ωh= (∑Yi) − (YCO2)
Tc′′ = Tc′− τ/1
Pc′′= Pc′(Tc′′− Tc′)
2. Menentukan nilai Tr dan Pr yang didapatkan dari perhitungan metode EMR dan metode Buxton & Campbell.
3. Menentukan nilai fw (fugasitas air), f/p (koefisien fugasitas), dan nilai k yang didapatkan berdasarkan grafik pada Gambar.4.12. – Gambar.4.14. seperti dibawah ini.
26 Gambar.4.13. Grafik Nilai Fugasitas Air “fw” sebagai Fungsi Tekanan
Gambar.4.14. Grafik Nilai Koefisien Fugasitas “f/P” 4. Menentukan nilai f, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut.
f= f
P× P operasi (psia)
5. Menentukan nilai fraksi mol air dalam gas (yw), dan water content (w) dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut.
y
w = k × (𝑓𝑤
f)
𝐳
28 Contoh perhitungan water content pada salah satu periode sample Gas Citarik 24 inch:
• Penentuan water content menggunakan metode EMR untuk pendekatan nilai Z. Hasil perhitungan akan dimasukkan kedalam tabel.
Salah satu sample yang akan digunakan yaitu pada minggu pertama periode 3 – 9 Januari 2019 yang memiliki tekanan operasi sebesar 274,87 psia dan 88°F (548,2 °Rankine), dengan hasil perhitungan sample terdapat pada Tabel.4.5 – Tabel.4.6. dibawah ini.
Tabel.4.5. Hasil Perhitungan untuk Penentuan Nilai Z Pada Sample Gas dengan EMR.
Berdasarkan data perhitungan Tabel.4.5. – Tabel.4.6. dapat menentukan nilai fw, f/P, dan nilai k pada Gambar.4.12. – Gambar.4.14, dan nilai Z pada Lampiran 15. -Lampiran 16. Setelah itu, menentukan nilai f, y, dan w (water content) hasil yang didapat berdasarkan persamaan diatas, yaitu.
𝑘 = 0,0038 fw = 274,1 f/P = 0,948 f = 0,948 × 274,87 = 260,5768 y = 0,0031 × ( 274,1 260,5768) 𝑧 = 0,0027171 w = 0,0027171 × 47448 lbm MMscf= 150,9499 lbm/MMscf
Sehingga, nilai water content pada sample gas Citarik 24 inch periode 3 – 9 Januari 2019 memiliki water content sebesar 150,9499 lbm/MMscf, serta hasil penentuan water content dari bulan Januari-Juni 2019 telah ditabulasikan pada Tabel.4.9. – Tabel.4.10. berserta parameter lain pada Tabel.4.7. – Tabel.4.8. seperti dibawah ini.
Tabel.4.7. Hasil Parameter untuk Perhitungan Water Content Bulan Januari – Februari 2019
Bulan Periode sample gas citarik 24 inch tahun 2019 k fw (Fugasitas air) f/P (koefisien fugasitas dalam T = °Rankine) Z (Compressibility factor) Januari 3 – 9 Januari 0,0038 274,1 0,948 0,9329 10 – 16 Januari 0,0033 234,9 0,961 0,9452 17 – 23 Januari 0,0033 237,2 0,962 0,9444 24 – 30 Januari 0,0034 259,8 0,949 0,9340 31 Jan – 6 Feb 0,0031 229,6 0,960 0,9476 Februari 7 – 13 Februari 0,0030 253,8 0,951 0,9350 14 – 20 Februari 0,0032 242,4 0,955 0,9420 21 – 27 Februari 0,0032 253,5 0,956 0,9371 26 Feb – 6 Maret 0,0037 212,7 0,968 0,9551
30 Tabel.4.8. Hasil Parameter untuk Perhitungan Water Content Bulan Maret – Juni 2019.
Bulan Periode sample gas citarik 24 inch tahun 2019 k fw (Fugasitas air) f/P (koefisien fugasitas dalam T = °Rankine) Z (Compressibility factor) Maret 7 - 13 Maret 0,0032 233,7 0,972 0,9628 14 – 20 Maret 0,0034 215,9 0,961 0,9508 21 – 27 Maret 0,0029 254,4 0,950 0,9365 28 Maret – 3 April 0,0032 226,9 0,961 0,9488 April 4 – 10 April 0,0033 220,6 0,959 0,9518 11 – 17 April 0,0026 248,8 0,952 0,9399 18 – 24 April 0,0026 239,1 0,956 0,9432 25 April – 1 Mei 0,0027 241,4 0,970 0,9605 Mei 2 – 8 Mei 0,0032 209,7 0,969 0,9531 9 – 15 Mei 0,0028 224,6 0,959 0,9477 16 – 22 Mei 0,0031 212,5 0,966 0,9551 23 – 29 Mei 0,0026 236,1 0,959 0,9446 Juni 30 Mei – 12 Juni 0,0028 223,2 0,958 0,9462 13 – 19 Juni 0,0028 229,7 0,961 0,9476 20 – 26 Juni 0,0029 217,6 0,960 0,9530 27 Juni – 3 Juli 0,0028 234,9 0,957 0,9451
Tabel.4.9. Hasil Water Content Pada Gas Citarik 24 inchi Bulan Januari – Maret 2019
Bulan Periode sample gas citarik 24 inch tahun 2019 Water Content (lbm/MMscf) Januari 3 – 9 Januari 150,9499 10 – 16 Januari 134,4007 17 – 23 Januari 133,3371 24 – 30 Januari 130,1573 31 Jan – 6 Feb 128,9197 Februari 7 – 13 Februari 113,5654 14 – 20 Februari 127,9389 21 – 27 Februari 123,7152 26 Feb – 6 Maret 163,9806 Maret 7 - 13 Maret 129,1473 14 – 20 Maret 140,9280 21 – 27 Maret 112,5151 28 Maret – 3 April 134,2085
32 Tabel.4.10. Hasil Water Content Pada Gas Citarik 24 inchi Bulan April – Juni 2019.
• Penentuan water content yang mengandung banyak fraksi mol CO2 (>5%), menggunakan metode menurut Buxton & Campbell untuk pendekatan nilai Z. Salah satu sample yang akan digunakan yaitu pada minggu pertama periode 25 April – 1 Mei 2019 yang memiliki tekanan operasi sebesar 301,8 psia dan 84,71°F (544,38 °Rankine), dengan hasil perhitungan sample terdapat pada Tabel.4.11 – Tabel.4.12 dibawah ini.
Bulan Periode sample gas citarik 24 inch tahun 2019 Water Content (lbm/MMscf) April 4 – 10 April 142,3220 11 – 17 April 103,5746 18 – 24 April 104,9716 25 April – 1 Mei 106,4474 31 Jan – 6 Feb 128,9197 Mei 7 – 13 Februari 113,5654 14 – 20 Februari 127,9389 21 – 27 Februari 123,7152 26 Feb – 6 Maret 163,9806 Juni 30 Mei – 12 Juni 110,1072 13 – 19 Juni 116,2445 20 – 26 Juni 126,6362 27 Juni – 3 Juli 114,4892
Tabel.4.11. Hasil Perhitungan Parameter Penentuan Nilai Z Metode Buxton & Campbell
Tabel.4.12. Hasil Perhitungan Parameter untuk Perhitungan Water Content
Berdasarkan data perhitungan Tabel.4.11. – Tabel.4.12. dapat menentukan nilai fw, f/P, dan nilai k pada Gambar.4.12. – Gambar.4.14. Setelah itu, menentukan nilai f, y, dan w (water content) hasil yang didapat berdasarkan persamaan diatas, yaitu.
𝑘 = 0,0027 fw = 241,4 f/P = 0,97 f = 0,97 × 301,8 = 292,746 y = 0,0031 × ( 274,1 260,5768) 𝑧 = 0,0027171
34
w = 0,0027171 × 47448 lbm
MMscf= 106,4474lbm/MMscf
Sehingga, nilai water content pada sample gas Citarik 24 inch periode 25 April – 1 Mei 2019 memiliki water content sebesar 106,4474 lbm/MMscf, serta hasil penentuan water content dari bulan Januari-Juni 2019 telah ditabulasikan pada Tabel.4.9. – Tabel.4.10
4.2.Pembahasan Hasil Kerja Praktik
Pada hasil penentuan temperatur pembentukan hidrat, dapat dilihat pada Tabel.4.8. hasil temperatur yang diperoleh menggunakan metode grafik Kv-s dan grafik specific gravity gas, nilainya tidak berbeda jauh dan masih berada di range temperatur yang berdekatan. Sehingga jika ingin menggunakan salah satu metode tersebut, hasilnya tidak berbeda jauh nilai temperatur pembentukan hidratnya. Metode dengan grafik specific gravity hanya saja lebih cepat cara perhitungannya sehingga tidak menghabiskan waktu yang lama untuk penentuan temperatur pembentukan hidrat. Berdasarkan grafik pada Gambar.4.9 dapat dilihat bahwa nilai temperatur pembentukan hidrat yang telah didapatkan baik menggunakan grafik Kv-s maupun grafik specific gravity gas, masih cukup jauh interval temperaturnya dengan temperatur operasi gas Citarik 24 inch dari bulan Januari-Juni 2019. Sehingga, gas Citarik 24 inch yang mengalir pada pipa 24 inch Cilamaya-Tegalgede masih aman untuk beroperasi pada pipa gas karena belum terbentuk hidrat pada temperatur operasi tersebut.
Namun, jika dilihat hanya melihat temperature pembentukan hidrat yang masih aman dari hidrat itu tidak menjamin bahwa pipa yang dialiri gas tidak mengandung kondensat atau cairan didalam pipa. Oleh karena itu, harus melihat hasil water content gas tersebut untuk melakukan upaya agar menjaga pipa dari kondisi yang buruk akibat terdapat banyak air atau cairan didalam gas. Berdasarkan hasil perhitungan water content yang terdapat pada Tabel.4.13., dapat dilihat bahwa sumber gas Citarik pipa 24 inch memiliki kandungan air yang tinggi yaitu dengan rata-rata 125,6296 lbm/MMscf dengan volume gas yang besar yaitu 90 MMscf. Hal ini disebabkan, karena pada sumur migas Subang dan Pasirjadi yang memproduksi gas dengan kapasitas yang besar sehingga kandungan air yang terbawa pun akan besar, dan akibat perubahan suhu selama gas mengalir didalam pipeline yang berada dibawah tanah yang dapat menimbulkan kondensat dan menambah kandungan air pada nilai
water content tersebut.
Oleh karena itu, dibutuhkan gas treating process yang dapat dilakukan di SMG Citarik agar menjaga ketahanan pipa yang dilalui gas yang memiliki kandungan air yang banyak. Salah satu gas treating process ini, yaitu dengan dilakukannya pigging. Pigging pada pipa 24 inch ini dilakukan dari pipa 24 inch yang berada di Distrik Cilamaya, dan melewati SMG Citarik, dan sampai ke Distrik Tegalgede. Berdasarkan data laporan kegiatan pigging yang didapat dari SKG Distrik Cilamaya pada Lampiran.14, bahwa selama bulan Januari – Juni 2019 telah dilakukan pigging sebanyak 4 kali dengan data banyaknya cairan yang terlampir. Banyaknya cairan ini, adalah akumulasi dari cairan yang berasal dari pipa 24 inch Distrik Cilamaya sampai ke Distrik Tegalgede dan bukan hanya hasil cairan dari gas Citarik 24 inch.
35
BAB V
TINJAUAN TEORITIS
5.1 Natural gas atau gas alam.
Gas alam adalah campuran senyawa hidrokarbon dan non-hidrokarbon, yang berasal dari perut bumi (reservoir) atau yang biasa disebut sumur migas (menghasilkan minyak bumi dan gas alam) dan dalam fasa gas pada kondisi atmosfir. Produk dari sumur migas ini terdapat dalam bentuk 2 fasa, yaitu fasa gas yang terdiri dari senyawa hidrokarbon C1-C4 (metana, etana,
propana, dan butana), dan fasa liquid yang terdiri dari senyawa hidrokarbon fraksi berat seperti pentana, heksana, dan fraksi hidrokarbon seterusnya. Sehingga jika kedua fasa tersebut dipisahkan, masih terdapat campuran kedua fasa tersebut meskipun hanya sedikit fraksi mol yang terkandung. Selain itu, terdapat senyawa non-hidrokarbon atau impurities dalam gas seperti nitrogen (N2), karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S). Gas alam dapat disebut
sour gas atau sweet gas, hal ini dapat dibedakan dari kandung H2S dalam gas. Pada sweet gas,
mengandung H2S yang sangat sedikit atau dapat diabaikan dan mengandung CO2. Sedangkan
sour gas, mengandung H2S yang tidak bisa diabaikan jumlahnya dan mengandung CO2. Gas
alam yang disalurkan oleh PT Pertamina Gas ini adalah contoh sour gas, karena mengandung H2S didalamnya. Karbon dioksida dapat ditoleransi ke tingkat yang lebih tinggi, normalnya
sebesar 3-4% mol, selama nilai kalor yang dihasilkan gas tersebut dari penjualan gas memuaskan. Gas alam dapat diklasifikasikan menjadi dry gas, wet gas, dan condensate gas. Gas dianggap dry gas ketika hamper komponen gas merupakan metana murni, setelah sebagian besar hidrokarbon yang lainnya dihilangkan. Ketika hidrokarbon lain hadir, menjadi wet gas yang membentuk fase cair selama produksi pada kondisi permukaan. Gas kondensat memiliki kandungan tinggi cairan hidrokarbon dan membentuk fase cair dalam reservoir selama produksi, selama proses penipisan.
Dalam termodinamika, gas alam tidak termasuk gas ideal. Gas alam, termasuk kedalam gas nyata, sedangkan gas ideal tidak terdapat di alam. Volume gas nyata biasanya lebih kecil dari volume gas ideal, sehingga gas nyata dikatakan super-compressible. Rasio volume nyata dengan volume ideal, yang merupakan ukuran jumlah gas yang menyimpang dari keadaan idealnya, disebut faktor super-kompresibilitas atau yang disingkat menjadi faktor kompresibilitas. Ini juga disebut faktor deviasi gas, dan diberi simbol Z. Pada persamaan keadaan gas nyata memiliki compressibility factor (Z), yaitu sebagai berikut.
P.V = n.Z.R.T
P adalah tekanan, T adalah temperatur absolut, V adalah volume, n adalah mol, R adalah konstanta gas, dan Z adalah compressibility factor. Nilai Z ini akan digunakan sebagai parameter untuk menentukan water content gas. Gas nyata memiliki nilai Z yang mendekati 1 dan memiliki kondisi dengan tekanan tinggi dan temperatur normal dalam keadaan atmosfir. Sedangkan gas ideal memiliki kondisi cenderung memiliki tekanan yang rendah, namun temperatur yang tinggi dan memiliki nilai Z yang lebih rendah dibandingkan gas nyata.
Pada gas alam juga mengandung air didalamnya, air ini sudah terbawa oleh gas alam saat proses produksi didalam reservoir. Sehingga keberadaan air ini akan terbawa bersama dengan gas yang mengalir sampai keluar sumur, hingga ke jalur pipa transmisi gas dan ke tangan konsumen. Air ini dapat menimbulkan beberapa kerugian bagi perusahaan baik yang mentransmisi maupun mengolah gas alam seperti PT Pertamina Gas, yang didapat dari perusahaan eksplorasi produksi gas alam tersebut. Keberadaan air didalam gas alam, akan mempercepat terbentuknya hidrat didalam sistem yang dapat menghambat aliran gas dan merusak sistem yang dilalui gas alam tersebut. Sebelum terbentuknya hidrat, dapat diprediksi terlebih dahulu pada temperatur pembentukan hidrat agar dapat melakukan upaya agar gas alam memiliki temperatur absolut (operasi) diatas temperatur hidratnya. Serta, air yang terbawa dalam gas dapat dihitung kadarnya agar dapat melakukan upaya untuk melindungi sistem dari kerusakan yang disebabkan oleh air didalam gas.
5.2 Water Content
Water content adalah banyaknya air atau massa air yang terdapat pada gas per volumenya. Water content sangat dipengaruhi oleh keberadaan air dalam gas alam. Pada produksi gas alam,
gas alam akan selalu dalam keadaan jenuh dengan air. Temperature dan tekanan yang dapat berubah saat produksi gas alam, dapat menyebabkan air terkondensasi dari gas alam. Nilai water content dapat tinggi atau rendah, bergantung dengan kadar komponen penyusun gas atau fraksi mol, temperatur, dan tekanan operasi gas tersebut.
Water content erat kaitannya dengan proses dehidrasi kadar air untuk mengurangi kadar air
didalam gas, menentukan banyaknya air yang akan terkondensasi dari gas, serta pencegahan terjadi korosi pada sistem khusunya pipeline gas. Namun, proses dehidrasi hanya dapat digunakan untuk gas yang berasal dari offshore yang memiliki kadar air yang banyak, sedangkan untuk gas sumur onshore tidak melalui tahap Dehydration Plant (DHP) sehingga tidak efektif digunakan.
Water content dapat bertambah banyak jika pada pipeline yang dilalui gas tersebut melalui
area yang menyebabkan perubahan temperatur (contoh crossing river dari highway) yang dapat menimbulkan cairan atau kondensat pada pipa, atau dapat disebabkan terdapat unit yang tidak berfungsi dengan baik selama proses sehingga air atau kondensat tidak terbuang dari komponen gas. Namun, water content yang besar nilainya dapat diminimalisir dengan pemisahan fasa gas dan fasa cairan (kondensat) pada stasiun kompresor selanjutnya, sebelum dikompresi kembali gas tersebut.
Berdasarkan hasil perhitungan water content pada sumber gas Citarik pipa 24 inch selama bulan Januari-Juni 2019 telah didapat rata-rata sebesar 125,6296 lbm/MMscf ini didapat dari gas yang diambil pada pipa inlet gas dari sumur Subang dan Pasirjadi atau tidak melalui tahap filter terlebih dahulu, serta didalam SMG Citarik tidak terdapat proses apapun untuk mengurangi kadar air pada gas Subang dan Pasirjadi ini. Sehingga kondisi gas yang berasal dari Subang dan Pasirjadi telah sesuai dengan nilai water content tersebut.
37 5.3 Gas Hidrat
Gas hidrat termasuk klasifikasi solid, berbentuk seperti clathrate. Clathrate adalah bentuk yang menyerupai sarang yang didalamnya terdapat molekul tamu atau guest molecule yang terperangkap dalam molekul tuan atau host molecule. Host molecule pada gas hidrat ini yaitu molekul air, dan molekul tamu yaitu molekul komponen penyusun gas alam seperti metana, etana, dan karbon dioksida. Terbentuk gas hidrat ini, disebabkan oleh perubahan ikatan hidrogen pada molekul air, sehingga molekul air akan berusaha menstabilkan molekul menjadi orientasi yang teratur. Kehadiran molekul tamu dapat bergabung dan ikut menstabilkan molekul sehingga akan terbentuk endapan campuran atau yang disebut gas hidrat ini. Umumnya, dibutuhkan sebanyak 6 molekul air untuk setiap molekul tamu. Namun, dibutuhkan sebanyak 20 atau lebih molekul air untuk membentuk kandang (cage) disekitar molekul gas, dan banyak kandang harus bergabung untuk membentuk kisi hidrat. Oleh karena itu, dibutuhkan jumlah molekul air yang cukup pada konsentrasi bagian per seribu yang terbawa bersama gas untuk membentuk sedikit kisi hidrat.
Gas hidrat akan mudah terbentuk jika gas yang mempunyai suhu yang rendah dan tekanan yang tinggi. Namun, temperature dan tekanan gas dipengaruhi oleh komposisi gas itu sendiri. Hidrat akan terbentuk pada suhu diatas 0°C (32°F) yaitu diatas titik beku air. (Carrol, 2003)
Struktur hidrat, terbagi atas 3 tipe yaitu tipe I, tipe II, dan tipe H. Tipe I, adalah bentuk hidrat yang paling sederhana dan terbentuk dari 2 struktur yaitu kandang kecil (small cage) yaitu dodecahedron (12 sisi berbentuk polyhedron dan setiap sisi face berbentuk pentagon) dan tetrakaidekahedron (large cage yang tersusun atas 14 sisi berbentuk polyhedron dengan 12 sisi pentagon dan 2 sisi heksagonal. Tipe II, terbentuk dari 2 struktur yaitu kandang kecil (small cage) yaitu dodecahedron (12 sisi berbentuk polyhedron dan setiap sisi face berbentuk
pentagon) dan heksakaidekahedron (large cage yang tersusun atas 16 sisi berbentuk polyhedron dengan 14 sisi pentagon dan 4 sisi heksagonal), dapat dilihat pada Gambar.5.1.
Tipe H, yaitu bentuk hidrat yang membutuhkan molekul kecil seperti metana dan molekul tamu tipe H yang lebih besar. Perbandingan Tipe I dengan Tipe II memiliki ciri-ciri seperti pada Tabel.5.1. sebagai berikut
Tabel.5.1. Perbandingan antara Tipe I dan Tipe II Hidrat
Gambar.5.1. Bentuk Hydrate Polyhedral Cage dari Tipe I dan Tipe II (Carrol, 2003)
39 Gambar.5.2. Perbandingan Molekul Tamu untuk Penyusun Terbentuknya Hidrat
(Carrol, 2003)
Molekul yang lebih dari 7Å ukurannya, tidak tergolong dalam kelompok tipe 1 maupun tipe 2 dan bukan sebagai molekul tamu pada pembentukan hidrat, contoh molekul ini yaitu pentana, heksana, dan paraffin yang lebih besar (dapat dilihat pada Gambar.5.2)
Pada kasus sumber gas Citarik berdasarkan hasil perhitungan untuk menentukan temperatur pembentukan hidrat dengan menggunakan Kv-s maupun specific gravity gas, didapatkan nilai temperatur terbentuk hidrat masih dibawah dari temperatur operasi yang (dapat dilihat dari Gambar.4.9 Grafik Perbandingan antara Nilai Temperatur Pembentukan Hidrat dengan Temperatur Operasi Gas). Sehingga, gas dari sumber citarik 24 inch tidak terjadi pembentukan hidrat pada pipa
Hidrat lebih menyukai kondisi gas yang memiliki temperature yang rendah namun tekanannya tinggi. Namun, temperature dan tekanan gas bergantung oleh komponen penyusun gas itu sendiri. Hidrat akan terbentuk pada temperatur diatas 0°C (32°F) atau diatas titik beku air. Terdapat 3 faktor utama yang dapat menyebabkan terbentuknya hidrat, yaitu :
1. Gas memiliki temperatur yang rendah dan tekanan yang tinggi. 2. Adanya molekul tamu, seperti metana, etana dan karbon dioksida.
3. Adanya air dalam jumlah cukup, yaitu tidak terlalu banyak atau tidak terlalu sedikit. Air dapat berasal dari gas alam yang mengandung air, atau dari dalam pipa.
