ETHYLANE VINYL ACETATE (EVA) COPOLYMER SEBAGAI POUR POINT DEPRESSANT PADA WAXY CRUDE OIL Andi Alfian Nur 1*, Henk Subekti 1 1 Teknik Produksi Migas, PEM Akamigas, Cepu, Blora, 58315 *E-mail: andialfiannur181410020@gmail.com ABSTRAK Salah satu tantangan terbesar dalam pemroduksian dan pentransportasian minyak mentah adalah terbentuknya lilin (Wax Deposition) permasalahan inilah yang menjadi salah satu faktor penghambat karena mempengaruhi peforma suatu sumur atau pompa untuk mengalirkan suatu fluida pada lapangan tertentu, maka dari itu permasalahan Wax Deposition ini tentunya harus diatasi dan dilakukannya pengujian Pour Point pada sample Crude Oil, ada beberapa metode untuk mencegah Wax Deposition salah satunya dengan menggunakan metode penambahan Pour Point Depressant, metode ini dikenal sangat efektif dalam melakukan penanganan Wax Deposition dan sering di pakai untuk menghilangkan endapan Wax. Pada penelitian kali ini menggunakan Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer yang di campurkan pada sampel Crude Oil dengan perbandingan mulai dari 5, 10 dan 15 gram dengan sampel memakai metode ASTM D97. Dari hasil pengukuran Pour Point dari Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer mampu menurunkan nilai Pour Point sebesar 9 C.. Kata kunci: Pour Point Depressant, Wax Deposition, Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer 1. PENDAHULUAN Pengendapan dari Wax pada saat pemrosesan maupun pentransportasian dari Crude Oil menjadi aspek yang perlu diperhatikan dalam menjamin lancarnya proses produksi dan pengolahan Crude Oil khususnya Crude Oil dengan kandungan paraffin atau Wax yang tinggi (Waxy). Perubahan tekanan dan temperatur akan sangat memengaruhi kecenderungan terbentuknya Wax. Penurunan dari temperatur operasi pada saat memproduksikan minyak dari bawah permukaan menuju permukaan sampai dengan pentransportasian akan mempercepat terjadinya Wax Deposition. Fenomena ini mengarah pada pembentukan dan pengendapan lilin yang cenderung menghasilkan kristal yang mampu menjebak Crude Oil. Perbedaan suhu antara dinding pipa dan minyak mentah yang didorong oleh mekanisme difusi molekuler mengakibatkan pembentukan dan pengendapan lilin di permukaan dinding pipa. Proses pengendapan lilin pada akhirnya dapat menghasilkan pengurangan yang signifikan dari diameter internal tabung, selubung, perforasi, senar pompa, batang, pipa dan dalam kasus terburuk menyebabkan penyumbatan total pada saluran aliran yang mengarah pada kerugian yang luar biasa. Karena masalah konsekuensial yang dihadapi sebagai akibat dari pengendapan lilin, banyak metode perawatan dikembangkan, seperti perawatan mekanis, termal, kimia, dan biologis yang biasanya diterapkan untuk membersihkan endapan berdasarkan sifat, lokasi, biaya, dan faktor lain yang berpengaruh. Semua metode ini dapat diterapkan untuk memecahkan masalah setelah lilin diendapkan dalam pipa. Selain itu, ada juga beberapa teknik pencegahan lilin seperti meningkatkan tekanan operasi yang meningkatkan laju geser, mengisolasi garis aliran atau bahkan melapisi bagian dalam garis aliran dengan bahan yang tidak melekat. Sayangnya teknik yang disebutkan di atas membutuhkan biaya tinggi dan 101
biasanya memerlukan penghentian sebagian atau keseluruhan sistem produksi agar dapat diterapkan Pour Point atau titik tuang adalah suhu terendah dimana suatu fraksi cairan masih dapat dialirkan atau masih bisa dituangkan, Penentuan Pour Poin ini sangat penting dalam mendesign atau menentukan cocok tidaknya suatu jenis pompa untuk mentransportasikan fraksi dari suatu tempat ke tempat lain dalam keadaan suhu tertentu. Dengan mengetahui nilai titik tuang fraksi cairan tersebut maka bisa diketahui pada suhu berapakah fraksi itu dapat mengalir dengan pompa baik itu dari dalam sumur maupun saat dalam transportasi pipa. ketika tabung yang berisi minyak dipanaskan terlebih dahulu dalam bak, untuk melarutkan semua kandungan lilinnya dan kemudian didinginkan secara bertahap. Pada suhu ini, minyak mentah dalam bentuk semi-padat hingga padat, dan dengan demikian kehilangan fluiditasnya. Sedikit di atas suhu tanpa aliran ini (Pour Point), mungkin ada penampakan zat keruh dalam minyak mentah yang disebabkan oleh pengendapan lilin parafin padat yang terkandung dalam minyak mentah. Suhu itu disebut Cloud Point. Pour Point Depressant adalah zat kimia (additives) yang menghambat pembentukan dan pertumbuhan kristal Wax dengan memodifikasi struktur kristal (dengan menempelkan dirinya pada pinggiran struktur kristal). Additives ini memiliki kemampuan untuk memperlambat nucleation dan memperlambat pertumbuhan rantai panjang Wax dengan membentuk kristal yang berukuran lebih kecil. Karena endapan parafin, setelah minyak mentah mencapai suhu di bawah titik tuangnya, ia tidak dapat dipompa atau tidak akan mengalir. Penambahan Pour Point Depressant menggunakan aditif kimia seperti Pour Point Depressant (PPD) peningkat aliran, yang menurunkan titik tuang dan karenanya pengangkutan minyak mentah pada suhu di bawah Wax Apparance Temperature (WAT) menjadi mungkin. Jadi selain lilin, konstituen dalam minyak mentah adalah asphaltenes, resin, distilat yang lebih ringan, aromatik polar, dll. Konstituen ini juga harus dipertimbangkan sebagai faktor penting saat memastikan perilaku minyak mentah. Penambahan Pour Point Depressant bisa menjadi alternatif untuk mencegah terjadinya Wax Deposition. Penelitian sudah banyak menemukan berbagai jenis senyawasenyawa yang dapat digunakan sebagai Pour Point Depressant seperti senyawa Polimer 2. METODE Metode penelitian yang digunakan berupa penelitian pada laboratorium Hulu dan Hilir PEM Akamigas menggunakan peralatan dan bahan Pour Point seperti gambar dibawah Tabel 1. Peralatan Pour Point Measurement Nama Gambar Fungsi Refrigator Sebagai tempat menkondisikan sample 102
Timbangan Digital Sebagai alat untuk mengukur suatu berat atau massa pada suatu zat Hotplate Sebai alat untuk memanaskan campuran/sampel. Tube Kaca Sebagai wadah sample Thermometer Untuk mengukur suhu sample Sedangkan untuk bahan-bahan yang dibutuhkan berupa sampel Crude Oil yang digunakan pada penelitian ini berasal dari lapangan Ledok. 103
Gambar 1. Sample Crude Oil Lapangan Ledok Selain itu juga dibutuhkan bahan-bahan pendukung untuk menunjang dalam praktikum penelitian yaitu berupa Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer sebagai (PDD) Pour Point Depressant pada praktikum analisa Pour Point 3. PEMBAHASAN Gambar 2. Bubuk Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer A. Analisa Parameter Dasar dan Solid Point Crude Oil Sebelum melakukan penelitian Pour Point terlebih dahulu kami melakukan percobaan penentuan mencari nilai Specific Gravity menggunakan Hydrometer untuk mendapatkan nilai parameter dasar yang terkandung pada sample Crude Oil yang akan peneliti ujikan. Pengukuran sampel dilakukan pada temperature sekitar 88 0 F. Percobaan dilakukan menggunakan hydrometer. Pengukuran specific gravity dapat dilakukan dengan hidrometer yang 104
memanfaatkan konsep Archimedes ketika sampel dicelupkan ke dalam hydrometer maka sampel akan menerima gaya ke atas yang besarnya sejumlah dengan volume yang dipindahkan dan akan dikonversi menjadi satuan massa jenis atau specific gravity. Pengukuran specific gravity minyak perlu dilakukan pada kondisi tertentu dikarenakan specific gravity minyak dipengaruhi oleh temperatur di mana akan mempengaruhi komposisi dari minyak sehingga specific gravity minyak akan bervariasi dengan temperatur dan kualitas minyak dipengaruhi oleh specific gravity. Ditetapkan bahwa pengukuran specific gravity dilakukan pada temperatur 60 dan dapat digunakan tabel korelasi atau koreksi pengukuran specific gravity pada temperatur pengukuran terhadap specific gravity pada temperatur 60. - (0,7-0,75) = Mengapung - (0,75-0,8) = Mengapung - (0,8-0,85) = SG = 0,847 Maka Specific Gravity yang di dapat adalah 0,847 API = 141,5 SG 131,5 API = 141,5 0,847 131,5 API = 167,06 131,5 API = 35,5 API @ 60 0 F = 32,9 Dari Percobaan penentuan Specific Gravity menggunakan Hydrometer peneliti mendapatkan hasil SG sebesar 0,847 dan nilai API @ 60 0 F = 32,9 Setelah mendapatkan nilai SG dan API-nya peneliti selanjuntya mencari nilai solid point dari Crude Oil sample yang digunakan oleh praktikan. Dengan menggunkan volume sample crude yang digunakan pada percobaan Pour Point ini adalah 40 ml dengan metode ASTM D5853. Pada percobaan percobaan kali ini kami terlebih dahulu memanaskan sample sampai suhu 45 C menggunakan HotPlate sambil menunggu Cooling bath mencapai suhu dingin yang diinginkan agar bisa mendinginkan sample. Setelah suhu sample mencapai 45 C kemudian sample didiamkan hingga suhunya turun menjadi 30 C kemudian sample dimasukkan ke Cooling Bath untuk mendinginkan sample. Sample kemudian di perhatikan tiap penurunan 3 C kemudian diangkat untuk dimiringkan 90 untuk melihat apakah sample masih bisa mengalir atau sudah mengendap. Setelah sekian lama kami mengamati sample pada temperature 21 C Sample telah mengalami Wax Deposite yang berarti nilai Pour Point-nya atau Solid Point-nya adalah 24 C B. Penambahan Ethylaen Vinyl Acetate (EVA) Copolymer Sebagai Pour Point Depressat Pada percobaan pertama peneliti pertama-tama menimbang menggunakan Timbangan Digital 5, 10 dan 15 Gram Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer. Setelah itu peneliti melakukan konversi pada sample Crude Oil dengan menggunakan ASTM-IP PETROLEUM MEASUREMENT TABLES Metric Edition dengan Specific Gravity to API and to Density. Setelah melakukan plot pada SG 60/60 f 0,847 mendapatkan nilai density 0,8486 kemudian dilakukan perhitungan dari 40 ml dikonversi menjadi gram sehinggan mendapatkan nilai 47,28 gram Crude Oil untuk 40 ml sample. Setelah didapatan dosis yang ditetapkan kemudian peneliti melakukan proses pencampuran sample dengan Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer kemudian sample di panaskan sambil diaduk pada HotPlate sampai kondisi suhu sample mencapai suhu 40 C dan tercampur dengan baik. Kemudian sample didiamkan pada cooling bath sampai suhu turun sampai 30 C 105
kemudian dilakukan pengamatan tiap penurunan 3 C pada thermometer sample diangkat lalu di miringkan untuk mengetahui nilai Pour Point-nya Tabel 2. Hasil percobaan penambahan PPD pada Crude Oil No Perbandingan Dosis Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer dengan Crude Oil Pour Point ( C) 1 5 21 2 10 18 3 15 15 Pada sample dengan menngunakan perbandingan 5 gram didapatkan hasil Pour Point yang tidak berbeda dengan nilai solid point awal Crude Oil. Pada percobaan kedua dengan perbandingan 10 gram didapatkan nilai Pour Point yang lebih rendah dari nilai Pour Point awal yaitu pada temperatur Pour Point 18 C dan pada perbandingan 15 gram mendapatkan nilai Pour Point yang lebih rendah dari percobaan awal yaitu 15 C Dari percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer bertindak sebagai agen nukleasi atau inhibitor kristal dalam memodifikasi ukuran dan morfologi kristal Wax. Pengenalan rantai Vinyl Acetate meningkatkan kemampuan mengalir minyak mentah dan menghambat pertumbuhan kristal lilin. 4. SIMPULAN Berdasarakan hasil pengujian yang telah dilaksanakan pada Gedung Laboratorium Minyak Bumi PEM Akamigas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Pour Point atau titik tuang adalah suhu terendah dimana suatu fraksi cairan masih dapat dialirkan atau masih bisa dituangkan 2. Penambahan Ethylane Vinyl Acetate (EVA) Copolymer sebagai Pour Point Depressant mampu menurunkan suhu Pour Point dari suatu Crude Oil 5. DAFTAR PUSTAKA 1. Devold, H., & ABB Asea Brown Boveri Ltd. (2009). Oil and gas production handbook: An introduction to oil and gas production. Oslo: ABB Oil and Gas 2. Bekaidar T. Marenov dkk (2020) Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer/Crude Gossypol Compositions as Pour Point Depressants for Waxy Oil. Hindawi: International Journal of Chemical Engineering 3. S M Anisuzzaman dkk (2016) Wax inhibitor based on ethylene vinyl acetate with methylmethacrylate and diethanolamine for Crude Oil pipeline. Kinabalu: Universiti Malaysia Sabah 4. Fielder, M., & Johnson, R. W. (1986, January). The use of pour-point depressant additive in the beatrice field. In European Petroleum Conference. Society of Petroleum Engineers. 5. Kulkarni dan Iyer ( 2005 ); Effects of pour-point depressants on Indian Crude Oils. In SPE Annual Technical Conference and Exhibition. OnePetro 6. A H. I. l-shafey, A.I. Hashem, R. S. Abdel Hameed, E. A. Dawood, Studies on the Influence of Long Chain Acrylic Esters Co-Polymers Grafted With Vinyl Acetate as Flow Improver Additives of Crude Oils, Advances in Applied Science Research, 2 (5), 106
2011, 476-489. 7. Na Li, GuoLiang Mao, XianZhi Shi, ShiWei Tian & Yang Liu (2017): Advances in the research of polymeric Pour Point Depressant for Waxy Crude Oil, Journal of Dispersion Science and Technology, 107