Aliran Outlet dari Wellhead dalam Produksi Minyak Bumi
Dalam produksi minyak dari wellhead, aliran output biasanya terdiri atas campuran komponen yang kompleks dari hidrogen dan karbon dengan perbedaan densitas, tekanan uap, dan karakteristik fisik. Umumnya aliran output terdiri atas tiga fasa, yaitu fasa minyak, air, dan gas. Dalam aliran output tersebut, aliran gas membawa droplet dan aliran cairan membawa gelembung gas. Keberadaan gas dan atau air di dalam output wellhead tentu saja tidak diinginkan dalam output produksi minyak sehingga dibutuhkan proses pemisahan antara ketiga komponen tersebut. Pemisahan secara fisik berdasarkan fasanya menjadi dasar operasi dalam produksi, proses, dan treatment oil and gas.
Proses pemisahan dapat dilakukan menggunakan process oil separator. Process oil separator adalah sebuah bejana tekan untuk memisahkan aliran output wellhead menjadi liquid-free gas dan gas free-liquid.
Aliran output yang akan dipisahkan memiliki karakteristik dan kondisi yang berbeda-beda sehingga process oil separator ini digolongkan menjadi berbagai jenis berdasarkan bentuk, fungsi, fasa pemisahan, aplikasi dan prinsipnya yang disesuaikan dengan kebutuhan.
Jenis Process Oil Separator berdasarkan Bentuknya
Berdasarkan bentuknya, process oil separator terbagi menjadi tiga, yaitu horizontal, vertical dan spherical separator sebagai berikut.
1. Horizontal Separator (Separator Datar)
Horizontal separator efektif digunakan untuk memisahkan fluida yang memiliki Gas Oil Ratio (GLR) yang tinggi dan mengandung busa. Separator jenis ini digolongkan lagi menjadi dua jenis, yaitu single tube horizontal separator dan double tube horizontal separator.
2. Vertical Separator (Separator Tegak)
Vertical separator digunakan untuk memisahkan fluida yang memiliki GLR yang rendah dan mengandung padatan yang tinggi.
3. Spherical Separator (Separator Bulat)
Spherical separator umum digunakan untuk memisahkan fluida yang memiliki GLR kecil hingga sedang karena memiliki kapasitas gas dan pemisahan yang terbatas. Bentuknya yang bulat menjadikan separator ini dapat beroperasi pada tekanan yang tinggi.
Jenis Process Oil Separator berdasarkan Fungsinya
Penggolongan separator berdasarkan fungsinya didasarkan pada jumlah tekanan yang digunakan serta jenis fluida yang dipisahkan. Ada lima jenis dalam penggolongan ini, yaitu sebagai berikut.
1. Gas Scrubber
Gas scrubber dirancang untuk memisahkan butir cairan yang masih terikut gas hasil pemisahan tingkat pertama, karenanya alat ini ditempatkan setelah separator, atau sebelum dehydrator, extraction plant atau kompresor untuk mencegah masuknya cairan ke dalam alat tersebut.
2. Knock-out
Separator jenis knock-out dibedakan menjadi dua, yaitu Free Water Knock‑Out (FWKO) yang digunakan untuk memisahkan air bebas dari hidrokarbon cair dan Total Liquid Knock‑Out (TLKO) yang digunakan untuk memisahkan cairan dari aliran gas bertekanan tinggi (>125 psi)
3. Flash Chamber
Alat ini digunakan pada tahap lanjut dari proses pemisahan secara kilat (flash) dari separator. Flash chamber ini digunakan sebagai separator, tingkat kedua dan dirancang untuk bekerja pada tekanan rendah (<125 psi)
4. Expansion Level
Alat ini digunakan untuk proses pengembangan pada pemisahan bertemperatur rendah yang dirancang untuk menampung gas hidrat yang terbentuk pada proses pendinginan dan mempunyai tekanan kerja antara 100 ‑1300 psi.
5. Chemical Electric
Merupakan jenis separator tingkat lanjut untuk memisahkan air dari cairan hasil separasi tingkat sebelumnya yang dilakukan secara electris (menggunakan prinsip anoda katoda) dan umumnya untuk memudahkan pemisahan.
Jenis Process Oil Separator berdasarkan Fasa Pemisahannya
Separator jenis ini menggunakan perbedaan massa jenis antar fasa sebagai prinsip pemisahannya. Ada dua jenis separator berdasarkan fasa pemisahannya, yaitu:
1. Separator Dua Fasa
Separator dua fasa digunakan untuk pemisahan dua jenis substansi dalam satu larutan, misalnya pemisahan antara minyak dengan air, atau gas dengan air. Sebagai contoh, pada proses distilasi minyak mentah akan dihasilkan fraksi gas, kemungkinan besar fraksi gas tersebut masih mengandung uap air. Untuk menghilangkan kandungan air pada gas tersebut maka dilakukan pemisahan dengan menggunakan separator dua fasa, dimana air akan berada pada bagian dasar sedangkan gas akan berada pada bagian atas, sehingga pada tahap akhir akan diperoleh gas yang minim kandungan airnya.
Separator tiga fasa digunakan untuk memisahkan 3 jenis substansi (air, gas dan minyak) pada satu larutan. Sebagai gambaran, kegiatan produksi pada sumur minyak menghasilkan larutan yang mengandung tiga jenis substansi yaitu air, minyak mentah dan gas. Untuk menghilangkan kandungan air tersebut, maka dilakukan pemisahan dengan menggunakan separator tiga fasa. Pada proses pemisahanannya, substansi air akan berada pada bagian bawah karena densitasnya paling tinggi, sementara minyak berada pada bagian tengah dan gas pada bagian atas. Karena yang dibutuhkan hanya minyak dan gas, maka air akan dikeluarkan dan kemudian dibuang, sementara gas dan minyak akan dialirkan ke tangki penampungan.
