Design Separator Standar

Engineer dalam dunia perminyakan seringkali tidak melakukan detail design separator sendiri tetapi melakukan perhitungan shortcut untuk memilih separator air-minyak-gas standar yang telah disediakan oleh manufacturer separator. Penyelesaiannya bisa dilakukan dengan salah satu metoda : Basis gas yang dominan atau Basis liquid yang dominan.A. Basis Gas yang dominan :

Persamaan empiris Souders-Brown untuk menghitung Kapasitas Gas:

dengan nilai

dimana :

Note koreksi : L seharusnya tertulis ρL dan g seharusnya adalah ρgHarga K dapat diambil dari tabel dibawah ini :

Dari dua persamaan diatas digabungkan untuk gas sejati dengan memasukkan harga faktor kompressibilitas z, akan diperoleh persamaan empiris:

dengan :

B. Basis Liquid yang dominan:

Kapasitas liquid suatu separator bisa dihitung secara empiris dengan metoda sbb.

dengan :

Nilai Retentian Time t dapat ditentukan berdasar kondisi dan fasa feed menggunakan data

ditabel ini :

Harga Liquid Settling Volume VL dapat dipilih berdasarkan type dan ukuran separator serta kondisi feed dari beberapa tabel dibawah ini :

Note: Untuk ladang gas tekanan tinggi, perhitungan separator dengan rumusan Gas Capacity lebih sesuai digunakan, sedangkan untuk sumur minyak yang mengandung gas ( jumlah gas sedikit ) lebih sesuai menggunakan rumusan empiris Liquid Capacity.

Contoh soal :

Hitunglah minimum size standard oil-gas separator untuk kondisi feed dari sumur sbb.

Gas flowrate : 5.0 MMscfd

Gas Specific Gravity : 0.7

Condensate Flowrate : 20 bbl/MMscf

Condensate gravity : 60 oAPI

Operating Pressure : 800 psig

Operating temperature : 80 oF

Jawaban:

Asumsi 1 : Gas yang dominan

Liquid Capacity dari feed : 5 x 20 bbl/d = 100 bbl/day

Liquid density dihitung dari korelasinya dengan oAPI dan dikonversi ke satuan British:

Dengan harga K diambil : 0.205 dari tabel 7-1

Harga z dan ρg dihitung pada P dan T operasi, akan diperoleh z = 0.8427 dan ρg = 3.38 lbm/ft3

Pilihan 1. bentuk vertical separator berukuran 20” x 7.5’

Dihitung Kapasitas gas :

Note : hasil cukup besar dibanding feed gas yang 5 MMscfd,.... perlu diambil ukuran separator yang lebih kecil. Lakukan pilihan 2 dg ukuran yg lebih kecil.

Asumsi 2 : Liquid yang dominan

Kalau di check dari sisi cairannya untuk ukuran vertical separator yang sama, dihitung dengan data t dan VL dari tabel diatas :

Note : a. hasilnya juga terlalu besar utk menangani cairan yang hanya 100 bbl/day, memastikan harus dipilih vertical separator yang lebih kecil.

b. dengan memakai cairan sebagai basis perhitungan menghasilkan kesalahan yang lebih besar menyimpulkan basis perhitungan memakai gas lebih akurat untuk feed yang didominasi oleh gas.