RESUME MINGGUAN
PRAKTIKUM SIMULASI PRODUKSI DAN RESERVOIR PANAS BUMI
“MENJALANKAN SOFTWARE ASPEN HYSYS UNTUK DESIGN SURFACE FACILITES LAPANGAN PANAS BUMI”
Nama : Duan Yoga Crestiano Kwando NIM : 113210179
Plug : B
Acara keempat, minggu keempat Praktikum Simulasi Reservoir Panas Bumi membahas tentang design surface facilities menggunakan software Aspen Hysys. Penggunaan Software Aspen yaitu dengan menjalankan program dari Aspen dan merancang dan evaluasi pipa 2 fasa dengan 2 sumur, 1 separator, dan 1 pipa serta sensitivitas kasus untuk menemukan tekanan kepala sumur. Software Aspen merupakan salah satu perangkat yang digunakan pada proses kimia industri dengan prinsip thermodinamika kompleks untuk mempermudah membangun model proses dan melakukan simulasi dengan perhitungan kompleks dan memodifikasi desain pemodelan. Prinsip dari Software Aspen yaitu kesetimbangan energi untuk menghitung diameter, pressure drop, dan heat loss.
Pada pemodelan menggunakan software ini, terdapat 3 tahapan yang pertama yaitu flowsheet dimana pada bagian akan memetakan seluruh sistem yang ada, kemudian yang kedua yaitu komponen kimia dimana pada bagian ini digunakan untuk menentukan komponen kimia yang digunakan dalam proses termodinamika dan yang terakhir yaitu kondisi operasi dimana pada bagian ini pengondisian dapat mengacu pada temperature, pressure, dan ukuran. Sedangkan, output dari praktikum minggu keempat ini yaitu untuk mendesain power plant yang cocok digunakan dengan mengetahui metode pembangkit listrik apa yang digunakan dan mengetahui pressure dan temperature loss di setiap perjalanan fluida dari satu alat menuju alat selanjutnya.
Pada praktikum minggu keempat ini memfokuskan pada kemampuan praktikan untuk memasukkan data dan membuat desain rangkaian pada surface.
Penggunaan Software Aspen ini diawali dengan klik file kemudian memilih new dan user. Setelah itu, memilih general with English dan klik create. Kemudian, akan muncul opsi properties, simulation, safety analysis, dan energy analysis.
Input data yang dilakukan pada praktikum minggu keempat ini yaitu hanya pada bagian properties dan simulation.
Pada bagian properties, langkah pertama yang dilakukan yaitu memberi nama file dengan cara pilih setup kemudian memasukkan nama file pada bagian title. Kemudian, pada bagian valid memilih vapour-liquid dimana pada bagian ini disesuaikan berdasarkan fluida yang akan mengalir pada alat. Selanjutnya adalah memasukkan data pada bagian components, yaitu dengan menulis “water” pada bagian component ID. Langkah berikutnya dilanjutkan dengan menginput data pada bagian methods dengan memilih water pada bagian method filter, lalu memilih STEAM-TA pada bagian base method karena dasar perhitungan yang akan digunakan yaitu dengan mengikuti steam table dan fluida yang ada yaitu water dan steam. Pada bagian method name juga diisi dengan STEAM-TA.
Setelah semua data terinput dengan baik, dilanjutkan dengan melakukan running data, yaitu dengan cara pilih run pada bagian home. Jika data terinput dengan baik maka pada bagian result akan tertulis kalimat “calculations were completed normally”.
Pada bagian simulations, dilakukan input data yang terfokus pada bagian flowsheet, streams, dan block. Pada bagian ini, terdapat main flowsheet yang berfungsi untuk membuat desain peralatan yang akan diterapkan pada surface.
Langkah awal dalam pembuatan skema dimulai dengan memasukkan material 1 dan 2 pada main flowsheet dan memasukkan data material seperti flash type, pressure, temperature dan sebagainya sesuai data case yang diberikan aslab.
Kemudian menambahkan pipa pada skema yang dibuat pada main flowsheet setelah material 1 dan 2. Pipa digunakan untuk menyalurkan fluida produksi dari satu alat ke alat lainnya dimana pada bagian pipa akan terjadi pressure loss yang disebabkan oleh elevasi, friksi, dan akselerasi. Setelah itu, menambahkan data pipa 1 dan 2 sesuai dengan data yang diberikan aslab dan memilih jenis adiabatic
(zero duty) pada bagian thermal specification alasannya yaitu karena adiabatic tidak ada perpindahan panas atau perpindahan panas dari sistem ke lingkungan sama dengan 0 (nol), dimana pada sistem panas bumi ini pipa-pipa yang digunakan diisolasi sehingga tidak ada perpindahan panas yang terjadi. Kemudian, untuk menggabungkan kedua aliran dari pipa dan untuk menyatukan pressure dan temperature agar tidak turun drastis ditambahkan mixer pada skema dan menambahkan data mixer sesuai dari data yang diberikan aslab. Langkah selanjutnya yaitu memasukkan pipa dan flash separator pada desain main flowsheet dan dilanjutkan dengan input data masing-masing pipa dan flash separator sesuai dengan data yang diberikan. Separator berfungsi untuk memisahkan fluida yang berbeda fasa. Untuk mengalirkan fluida yang sudah dipisahkan, ditambahkan pipa 4 dan 5 setelah separator. Kemudian, setelah pipa 4 ditambahkan lagi 3 pipa lagi setiap 100 meter dengan data pipa yang sama dengan pipa 4 dimana pada pipa ketiga diletakkan sedikit ke bawah dan dilanjutkan dengan menambahkan turbin dengan spesifikasi model diubah menjadi turbine dan type menjadi isentropic, discharge pressure sebesar 0.1035 Mpa, dan isentropic-nya sebesar 1. Turbin berfungsi untuk menghitung besar daya yang dihasilkan dan mengubah energi menjadi energi listrik yang akan meggerakkan generator. Dari penambahan peralatan-peralatan pada skema dihubungkan dengan material dengan cara menghubungkan titik merah pada alat yang satu dengan lainnya sesuai dengan alurnya dan divalidasi dengan digeser-geser peralatannya pada skema, jika digeser-geser peralatannya maka akan bergeser. Kemudian, di run dengan cara klik run dan menghasilkan result available yang menandakan pekerjaan yang telah dilakukan sudah bagus.
Untuk mengetahui output-nya, klik kanan dari turbin dan pilih result.
Kemudian akan muncul hasil dari indicated horsepower, broke horsepower, dan net work required dimana satuan dari ketiga kategori tersebut diubah menjadi MegaWatt (MW). Net work required artinya turbin membutuhkan daya sebesar angka tersebut dengan steam yang digunakan pada skema untuk mengubah energi menjadi energi listrik. Kemudian melakukan pengubahan data schedule dan nominal diameter pada pipa setelah separator dimana untuk nominal diameter
dipilih angka yang paling mendekati. Setelah dilakukan pengubahan data tersebut, dapat menganalisa output mana yang menghasilkan horsepower paling besar.
Berdasarkan dari hasil running Software Aspen, besar horsepower dipengaruhi oleh besarnya schedule dan nominal diameter pipa. Dengan panjang pipa, roughness, pipe angle dan thermal specification yang sama dihasilkan nilai horsepower yang berbeda. Semakin besar schedule, maka horsepower yang dihasilkan semakin kecil, sedangkan semakin kecil schedule yang digunakan maka horsepower yang dihasilkan semakin besar. Dari hasil running, horsepower yang paling besar dihasilkan dari pipa yang memiliki schedule 10 dengan nominal diameter 8 inch. Untuk melihat output dari masing-masing komponen bisa dilihat dari steam table. Dari hasil steam table dapat dilihat bahwaa perubahan pressure dan temperature bisa mengubah daya pada turbin. Penentuan schedule untuk memilih mana yang paling menghasilkan energi listrik paling besar dapat melihat spesifikasi dari literatur yang ada sehingga penentuannya pemilihannya ada dasarnya.
Metode pembangkit listrik pada panas bumi diantaranya yaitu direct steam plants, flash steam plant, double flash steam, dan binary power plant. Direct steam plants digunakan pada reservoir yang menghasilkan panas bumi dengan vapour dominated dimana uap yang dihasilkan langsung digunakan untuk memutar turbin. Flash steam plant digunakan pada reservoir liquid dominated sehingga perlu diberikan treatment terlebih dahulul agar peralatan tidak cepat rusak, adanya flasher dapat digunakan untuk tempat penguapan agar kandungan air dapat dikurangi seminimal mungkin. Double flash steam merupakan metode pembangkit listrik yang mirip dengan flash steam plant, tetapi pada sistem double flash steam dilakukan dua kali penguapan dimana flash yang pertama high power dan yang kedua low power. Binary power plant fluida panas yang dihasilkan digunakan untuk working fluid, uap panas yang dihasilkan dari working fluid digunakan untuk memutar turbin. Reservoir pada praktikum keempat ini merupakan reservoir dengan liquid dominated karena vapour fraction sebesar 0.2 dan digunakan metode pembangkit listriknya yaitu single flash dimana separator yang digunakan hanya satu. Untuk menentukan single atau double dapat dilihat
dari temperature atau pressure yang masuk ke flash atau dapat disimpulkan dari setelah flash yang pertama, jika masih terdapat uap di dalam liquid-nya dapat ditambahkan flash yang kedua dimana pada double flash steam, pressure yang pertama tinggi dan yang kedua memiliki pressure dan temperature yang lebih rendah karena setelah di flash yang pertama.
