*EMULSI

*Emulsi adalah suatu sistem yang terdiri dari dua fasa cairan yang tidak saling campur, dimana fasa yang satu tersebar didalam fasa yang lainnya dalam bentuk butiran-butiran kecil.

PROSES PEMBENTUKAN EMULSI

KONDENSASIDISPERSI

Dengan cara kondensasi, partikel larutan sejati (molekul atau ion) bergabung menjadi partikel koloid. Cara ini dapat dilakukan dengan reaksi-reaksi kimia, seperti reaksi redoks, hidrolisis, dan dekomposisi rangkap, atau dengan pergantian pelarut.KONDENSASI

DISPERSIDengan cara dispersi, partikel kasar dipecah menjadi partikel koloid. Cara dispersi dapat dilakukan secara mekanik, peptisasi, atau dengan loncatan bunga listrik (cara busur Bredig).

FAKTOR PEMBENTUKAN EMULSI

Cairan yang Tidak Saling MelarutkanTerjadinya Proses Pengadukan (Agitasi)Keberadaan Emulsifying Agent

Cairan yang Tidak Saling MelarutkanDalam operasi produksi minyak bumi pada umumnya diperoleh minyak dan air secara bersamaan, dimana antara minyak dan air bersifat tidak saling melarutkan, kondisi ini akan cenderung membentuk air dalam minyak (w/oemulsion). Bila terjadi kenaikan water cutatau terjadi proseswater treatmentakan memungkinkan terjadi perubahan jenis emulsi minyak dalam air (o/w emulsion), dimana minyak menjadi fasaterdispersidan air menjadi fasakontinyu.

Terjadinya Proses Pengadukan (Agitasi)Untuk dapat terbentuknya emulsi pada minyak harus terjadi proses pengadukan, misalnya gelembung gas bergerak melewati campuran minyak-air atau akibat campuran air-minyak melewati celah kecil dengan kecepatan relatif tinggi.

Pembentukan emulsi pada umumnya terjadi dari beberapa tingkat pada waktu produksi. Sumber proses agitasi yang cukup untuk dapat membentuk emulsi, diantaranya terjadi pada waktu :

Minyak atau air masuk kedalam sumur (minyak dan air mengalir dari formasi melewatilubangperforasi).Pengangkatan buatan yaitu dengan pompa maupungaslift.Aliranfliudapadatubing,flowline,valve, dan jepitan yang dapat menimbulkanturbulensialiran yang akan memecahkan partikel minyak sehingga potensial untuk terbentuk emulsi.Penurunan tekanan dan temperaturfluidaproduksi.

Tinggi rendahnya agitasi pada aliranfluida ditentukan oleh tingkatturbulensialirannya. Semakin tinggiturbulensialiran yang terjadi, maka akan semakin tinggi pula tingkatagitasinya. Karakteristik dari aliran dapat dibagi menjadi 3 (tiga) yaitu:

Aliran laminer: NRe< 2000Aliran transisi: 2000

Keberadaan Emulsifying AgentEmulsifying agent(emulsifier) merupakan zat aktif permukaan (surfactant) yang memperkecil tegangan antar muka air dan minyak.Emulsifying agenttersusun atas kelompok polar disebuthydrophilic(suka air) dan kelompoknon polardisebuthydrophobic(takut air).Emulsifying agentyang umum ditemukan dalam emulsi minyak bumi adalahasphalt,material resin,naphtenikdan asam-asamorganicyang terlarut dan tersebar di dalam minyak.

3 (tiga) proses yang berlangsung dari proses emulsifying agent adalah :

Memperkecil tegangan antar muka partikelMembentuk lapisan penghalang (film), yang mencegah penggabungan antar butiran airMensuspensibutiran air

Pada emulsi air dalam minyak, zat pengemulsi ini hadir dari fasa minyak dan bergerak ke bidang antar muka, sehingga terakumulasi disekitar permukaan minyak air.Emulsifying agent ini selanjutnya akan berperan sebagai penghalang (buffer)yang menurunkan gaya tarik menarik antara partikel air dan minyak sehingga menurunkan luas permukaan antar butiran dan akibatnya akan mampu menurunkan tegangan permukaan. Tidak semua jenis emulsifying agent mempunyai kemampuan untuk menurunkan tegangan antar permukaan antar partikel, membentuk lapisan penghalang serta mensuspensi butiran air dalam pembentukan emulsi. Kadang-kadangemulsifying agentini hanya mampu bekerja dengan salah satu dari ketiga prinsip diatas, sehingga jenisdemulsifier menjadi penentuan terhadap kestabilan emulsi.

KESTABILAN EMULSI

Ukuran ButirViskositasSpesifik GravitasiUmurTegangan Antar MukaGaya KohesiEmulsifying agentKadar air dalam minyakMuatan Listrik

Ukuran ButirEmulsi yang memiliki ukuran butiran semakin kecil akan stabil dan lebih sulit dilakukan pemisahan dibanding dengan yang berukuran butiran lebih besar.

ViskositasBila minyak mempunyaiviskositasyang tinggi, maka butir-butir akan memerlukan waktu yang lebih lama untuk bergabung dan mengendap dibandingkan pada minyak denganviskositasyang rendah (butiran air relatif sulit bergerak dengan cepat dalam minyak yang relatif kental).

Spesifik GravitasiMinyak berat mempunyaiAPIyang rendah, minyak jenis ini cenderung untuk menahan butiran air berada dalamsuspensiuntuk waktu yang relatiflama dibandingkan dengan minyak yang memilikiAPIyang tinggi. Perbedaanspesifikgravitasiyang besar antara minyak dan air akan menyebabkan pengendapan yang relatif cepat dan emulsi mudah dipecahkan.

*Semakin lama emulsi dibiarkan saja, maka akan semakin susah untuk memisahkan emulsi tersebut. Umur

*Tegangan antar muka, cendrung untuk mengusahakan penggabungan (coalescence) dan membuat emulsi tidak stabil. Sedangkan gaya kohesi dari film menghalangi usaha penggabungan tersebut.Selama tegangan antar permukaan tidak cukup kuat untuk memecahkan film Tegangan Antar Muka

*Gaya Kohesi

*Emulsifying Agent

*Kadar Air Dalam Minyak

*Muatan Listrik

METODE PEMECAHAN EMULSI

Metode DestilasiMetode ListrikMetode Gravitational SettlingMetode Pemanasan (Heat Treatment)Metode KimiawiMetode SentrifugalMetode FiltrasiMetode Kombinasi

Metode DestilasiMetode destilasi digunakan dalam system Flash, yang digunakan untuk minyak lebih rendah atau samadengan 15API. Sistem Flash menggunakan panas berlebih di minyak yang diterima dari sistem pengolahan dan merubahnya menjadi panas laten didekat atau sama dengan tekanan atmosfer. Kondenser permukaan akan mengkondensasikan uap di pendinginan, aliran minyak mentah yang masuk, dan menggunakan panas berlebih yang biasanya terbuang.

Kerugian dari metode destilasi adalah biayanya yang tinggi dan semua padatan yang terkandung dalam air tertinggal di dalam minyak ketika air dihilangkan dengan evaporasi.

Metode ListrikDemulsifikasi dengan metode listrik ini dilakukan menggunakan medan listrik. Bidang medan listrik dapat memecah emulsi minyak mentah-air yang stabil. Medan listrik akan mengganggu film antar muka yang kaku dengan cara penataan kembali molekul-molekul polar. Dengan cara tersebut ikatan film menjadi lemah dan akan memperbanyak pengelompokan.

Metode Gravitational SettlingGravitational settling(pengendapan secara gravitasi) adalah metode yang paling tua, paling mudah dan banyak digunakan dalam pemecahan emulsi minyak. Pengendapan secara gravitasi menjadikan emulsi tidak stabil, sehingga mudah pecahdan butiranfasa terdispersiakan tergabung membentuk ukuran butiran yang lebih besar dengan gaya gravitasi mendukung proses pemisahan. Pemanfaatan efek gravitasi akan dapat membantu pemisahan butiran air yang telah menyatu pada suatu selang waktu pengendapan.

Metode Pemanasan (Heat Treatment)Penggunaan panas untuk pemisahan minyak sering digunakan, tetapi jarang sekali metode ini digunakan tanpa kombinasi dengan metode lain, seperti kimia, listrik, dan lain-lain. Tentu saja metode pemanasan selalu menggunakan pulasettling tank, sehingga kombinasi dengan cara gravitasi pasti dilakukan seperti juga cara kimia.

Pemanasan dikatakan dapat memecahkan emulsi karena :

Dapat menurunkanviskositasminyak, sehingga meningkatkan laju terjadinya tumbukan antar partikel air dan mempercepat prosessettling.Pemanasan menaikkan perbedaan berat jenis minyak dan air, karena laju penurunan berat jenis minyak lebih besar dibandingkan dengan laju penurunan berat jenis air apabila terjadi kenaikan temperatur.Pemanasan menaikkan kecepatan gerak partikel air, sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan antar partikel air juga semakin besar.Pemanasan mengakibatkan pemuaian, sehingga partikel-partikel air akan membesar dan cenderung untuk lebih mudah pecah jika bertumbukan.Apabila temperatur cukup tinggi, maka dapat mengubah fasa dari cair menjadi uap, sehingga uap air akan memecahkan dinding partikel di sekeliling tetes air.

BerdasarkanAPIminyak, temperatur minyak yang dibutuhkan untuk dapat terjadi proses pemisahan yang efektif adalah :

Untuk minyak ringan (> 30API), pengolahan emulsi dilakukan pada selangtemperatur75 -125 F atau 25 50 C.Untuk minyak berat (20 30API), efektifitas pengolahan dicapai pada selang temperatur 100 170 F atau 40 80 C.Untuk minyak sangat berat (

Kerugian pemecahan emulsi dengan metode pemanas ini adalah penguapanhidrokarbonyang memiliki titik didih rendah (fraksi ringan), sehingga mengakibatkan berkurangnya volume minyak. Oleh sebab itu perhitungan kebutuhan panas yang akan dipergunakan dalam proses pemecahan minyak emulsi, harus sesuai denganspecific gravityminyak itu sendiri.

Metode KimiawiPenggunaan emulsion breaker merupakan salah satu pertimbangan yang sangat penting ketika mendesain treating facility. Chemical akan bekerja dengan baik dalam arti bercampur dengan emulsi apabila sistem memiliki cukup agitasi di dalam flow stream. Hal ini berarti chemical mampu berhubungan dengan setiap butiran-butiran air di dalam emulsi dan menetralisir film dari emulsifying agent yang mengelilinginya. Selain agitasi dan temperatur emulsi, kualitas chemical sangat mempengaruhi kinerja chemical itu sendiri. Pada emulsi dengan panas yang cukup dibutuhkan sedikit chemical pada proses treating-nya, sebaliknya dibutuhkan lebih banyak chemical apabila emulsi tidak mempunyai panas yang cukup.

Metode CentrifugalSuatu suspensi atau campuran yang berada pada suatu tempat (tabung) apabila diputar dengan kecepatan tertentu, dengan gaya centrifugal dan berat jenis yang berbeda akan saling pisah, dimana zat dengan berat jenis yang lebih besar akan berada di bawah dan zat dengan berat jenis rendah berada di atas.Prinsip utama dari metode ini adalah menggunakan gaya gravitasi untuk melakukan pemisahan antara partikel atau padatan, air, minyak, dan gas berdasarkan berat jenisnya masing-masing.