DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL PERNYATAAN BEBAS PLAGIARISME HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN TUGAS HALAMAN PERSEMBAHAN HALAMAN MOTTO KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN INTISARI ABSTRACT i ii iii iv v vi vii x xiv xv xviii xix xx I. PENDAHULUAN 1 I.1. Latar Belakang 1 I.2. Perumusan Masalah 2 I.3. Tujuan Penelitian... 3 I.4. Manfaat Penelitian 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 4 III. DASAR TEORI 7
III.1. Pemulihan Produksi Minyak Bumi (Enhanced Oil Recovery (EOR)) 7 III.2. Performa dari Steam Flooding EOR 9 III.3. Deskripsi Steam Plant yang digunakan untuk Steam Flooding EOR 11 III.4. Pembangkit Uap Sekali Lintas (Once Through Steam Generator (OTSG)) 12 III.4.1. Bagian-bagian OTSG 12 III.4.2. Proses Termodinamika yang Terjadi dalam OTSG 13 III.5. Prinsip Pemodelan Matematis 15 III.5.1. Prinsip Konservasi Massa 15 III.5.2. Hukum Pertama Termodinamika 16 III.6. Respon Waktu Sistem Orde I 17 IV. PELAKSANAAN PENELITIAN 21 IV.1. Alat dan Bahan Penelitian 21 IV.1.1. Alat Penelitian 21 IV.1.2. Bahan Penelitian 21 IV.2. Tata Laksana Penelitian 22 IV.2.1. Studi Literatur 23 IV.2.2. Pemodelan Sistem... 23 IV.2.3. Pemodelan Matematis 26 IV.2.3.1. Pemodelan Matematis pada Economiser 26 IV.2.3.1.1. Neraca Massa Economiser 27 IV.2.3.1.2. Neraca Energi Economiser 29 IV.2.3.2. Pemodelan Matematis pada Evaporator 31
IV.2.3.2.1. Neraca Massa Evaporator 31 IV.2.3.2.2. Neraca Energi Evaporator 33 IV.2.3.3. Model Time Delay 36 IV.2.3.3.1. Time Delay pada Economiser 36 IV.2.3.3.2. Time Delay pada Evaporator 37 IV.2.3.4. Kualitas Uap 37 IV.2.4. Simulasi Sistem 38 IV.2.5. Analisis Sistem 38 IV.3. Rencana Analisis Hasil... 39 V. HASIL DAN PEMBAHASAN 40 V.1. Simulasi 40 V.2. Analisis Simulasi 40 V.2.1. V.2.2. V.2.3. V.2.4. Analisis Respon Sistem terhadap Perubahan Nilai Entalpi Air Umpan yang Masuk kedalam OTSG 41 Analisis Respon Sistem terhadap Perubahan Laju Aliran Kalor Gas Buang Turbin yang Masuk kedalam OTSG 45 Analisis Respon Sistem terhadap Perubahan Laju Aliran Massan Air Umpan yang Masuk kedalam OTSG 49 Analisis Respon Sistem terhadap Kualitas Uap yang Keluar dari OTSG 53 VI. KESIMPULAN DAN SARAN 55 VI.1. Kesimpulan 55 VI.2. Saran 55
DAFTAR PUSTAKA 56 LAMPIRAN 58 A. Pemodelan Matematis 59 A.1. Pada Economiser... 59 A.2. Pada Evaporator... 59 B. Simulasi 61
DAFTAR TABEL 2.1. Perbandingan penelitian-penelitian yang telah dilakukan... 6 3.1. Jenis sinyal uji [15]... 18 4.1. Data model OTSG dalam keadaan tunak... 22
DAFTAR GAMBAR 3.1. Pembagian Oil Recovery [2]... 7 3.2. Metode injeksi EOR [11]... 9 3.3. Proses steam flooding EOR [5]... 10 3.4. Skematik steam plant [6]... 11 3.5. OTSG [10]... 13 3.6. Proses yang terjadi dalam pipa kontinyu OTSG [10]... 13 3.7. Proses yang terjadi dalam OTSG [10]... 14 3.8. Siklus rankine dengan pemanasan lanjut... 14 3.9. Respon sistem orde satu dari masukan satu unit step [16]... 19 4.1. Diagram alir penelitian... 23 4.2. Posisi OTSG didalam plant EOR injeksi uap... 24 4.3. Pemodelan sistem OTSG... 25 4.4. Pemodelan sistem OTSG bagian economiser... 28 4.5. Pemodelan sistem OTSG bagian evaporator... 33 5.1. Respon keadaan tunak variabel manipulasi... 41 5.2. Respon step up sistem terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG... 42 5.3. Respon step down sistem terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG... 43 5.4. Respon ramp terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG... 44 5.5. Respon sinusoidal terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG... 45
5.6. Respon step up sistem terhadap nilai laju aliran kalor gas buang turbin yang masuk kedalam OTSG... 46 5.7. Respon step down sistem terhadap nilai laju aliran kalor gas buang turbin yang masuk kedalam OTSG... 47 5.8. Respon ramp terhadap perubahan nilai laju aliran kalor gas buang turbin yang masuk kedalam OTSG... 48 5.9. Respon sinusoidal terhadap perubahan nilai entalpi air umpan yang masuk kedalam OTSG... 49 5.10. Respon step up sistem terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG... 50 5.11. Respon step down sistem terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG... 51 5.12. Respon ramp terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG... 52 5.13. Respon sinusoidal terhadap perubahan laju aliran massa air umpan yang masuk kedalam OTSG... 53 5.14. Respon step up sistem terhadap kualitas uap yang keluar dari OTSG54 5.15. Respon step down sistem terhadap kualitas uap yang keluar dari OTSG... 54
DAFTAR LAMBANG DAN SINGKATAN Lambang Romawi Lambang Kuantitas Satuan laju aliran massa kg/s laju aliran kalor J/s m massa m P tekanan Pa T panjang diameter entalpi suhu m m J/kg o C x kualitas uap - V volume m 3 A luasan penampang m 2 t waktu s c kecepatan aliran fluida m/s Lambang Yunani Lambang Kuantitas Satuan konstanta waktu s densitas kg/m 3
Subskrip Lambang e b ss in out T f fg Deskripsi economiser evaporator keadaan steadi masuk keluar total air jenuh selisih entalpi uap jenuh dan air jenuh Singkatan EOR OTSG BFW Enhanced Oil Recovery Once Through Steam Generator Boiling Feed Water