PENENTUAN COULD POINT,COLD POINT DAN POUR POINT

PENENTUAN COULD POINT,COLD POINT DAN POUR POINT

(DETERMINING OF CLOUD POINT,COLD POINT AND POUR POINT)

1. TUJUAN PERCOBAAN

1. Menentukan titik kabut (cloud point) untuk minyak mentah.
2. Menentukan titik tuang (pour point)untuk minyak mentah.
3. Menentukan titik beku (cold point) untuk minyak mentah.

2. TEORI DASAR

Pada perjalanan dari formasi menuju permukaan, minyak bumi mengalami penurunan temperatur. Apabila hal ini tidak diwaspadai, maka akan terjadi pembekuan minyak di dalam pipa, sehingga tidak bisa lagi untuk mengalir. Penurunan temperatur ini akan memyebabkan suatu masalah yang akan menjadi besar akibatnya apabila tidak segera diatasi.

Harus diketahui dimana minyak mengalami perubahan temperatur, agar dapat mengetahui atau mengantisipasi dan mengambil tindakan yang terbaik agar minyak dapat ditranspotasikan secara lancar dari formasi ke permukaan sesuai dengan kebutuhan. Untuk mengatasi hal tersebut di atas, kita dapat mengambil sample minyak formasi dan mengadakan uji coba untuk mengetahui titik kabut, titik beku, dan titik tuang minyak tersebut.

Salah satu sifat hampir semua  minyak adalah membeku menjadi semi fluid atau massa solid yang sukar bergerak jika padanya terjadi penurunan temperature. Test titik kabut umumnya dilakukan pada minyak yang dihasilkan dengan destilasi. Test ini menentukan temperatur dimana Wax (lilin paraffin) mulai mengkristal dan terpisah dari minyak membentuk semacam kabut tipis.

Test ini dilakukan untuk menentukan temperature dimana minyak tidak dapat mengalir lagi. Besarnya pour point berbeda – beda untuk setiap tipe minyak tergantung pada komposisi zat yang dikandungnya. Untuk melaksanakan test ini, sample minyak ditempatkan pada botol yang dilengkapi termometer. Kemudian sample dan yar diletakkan pada mesin pendingin untuk diamati temperature dan fluidanya. Untuk menentukan titik kabut, sample diamati pada tiap penurunan temperature 2 ˚F (-16.6667 ˚C) hingga terbentuk endapan (kabut). Sedangkan untuk titik tuang, sample diamati pada tiap penurunan suhu 5 ˚F (-15 ˚C) hingga minyak tidak mengalir lagi jika dituangkan.  

3. ALAT & BAHAN

Alat :

• Water bath                 : 1 unit
• Termometer                : 1 unit       
• Tabung reaksi                : 4 unit
• Rak tabung reaksi            : 1 unit
• Corong                    : 1 unit
• Stopwatch                 : 1 unit
• Aluminium foil                : 1 roll

Bahan :

• Crude Oil 100 ml
• Es Batu
• Garam

4. PROSEDUR PERCOBAAN

Penentuan Titik Kabut ( Cloud Point ) dan Titik Beku ( Cold Point )

1. Mengambil sample dan memasukkannya ke dalam tube sampai garis batas.
2. Menyiapkan es batu kemudian menambahkan garam secukupnya untuk agar es batu tidak cepat mencair.
3. Memasukkan thermometer ke dalam bath.
4. Mengamati temperatur dan kondisi sample yang diteliti setiap 3 menit.
5. Mencatat pembacaan temperatur ( dalam celcius atau Fahrenheit ) pada saat terjadinya kabut atau disebut juga Cloud Point.
6. Kemudian melanjutkannya sampai sample diyakini telah membeku atau Cold Point.

Penentuan Titik Tuang ( Pour Point )

1. Setelah mendapatkan titik beku, mengeluarkan tube yang berisi sample dari dalam bath pada kondisi sample masih beku.
2. Mendiamkan pada temperatur kamar.
3. Mengamati perubahan temperatur pada saat seluruh sample dapat dituangkan. Melaporkan temperatur tersebut sebagai Pour Point.

5. HASIL PENGAMATAN

Dari hasil percobaan penentuan cloud point, cold point dan pour point didapat data-data sebagai berikut :

Tabel 7.1 Suhu pour point, cloud point dan cold point

Karakteristik	Waktu (menit)	Crude oil 5ml	Crude oil 7 ml
Cloud point	3 menit pertama	18o C	15,4oC
Cold point		-	-
Pour point		-	-
Cloud point	3 menit kedua	-	-
Cold point		9,3oC	10oC
Pour point		-	-
Cloud point	3 menit ketiga	-	-
Cold point		-	-
Pour point		-	-
Cloud point	3 menit keempat	-	-
Cold point		-	-
Pour point		30oC	26,3oC

Dari hasil pengamatan yang diperoleh dapat di plot grafik sebagai berikut :

               

Grafik 7.1 temperatur vs waktu 5 ml

   

Grafik 7.2 Temperatur vs waktu 7 ml

6. PERHITUNGAN

Pada percobaan penentuan cloud point,cold point dan pour point perhitungan yang dilakukan hanya mengenai konversi suhu yang didapat dari pengamatan yaitu :

• Titik kabut pada 5  ml             Titik kabut pada 7 ml

pada suhu 18 °C                 pada suhu 10 oC

• oF    = (95 x oC) + 32            oF    = (95 x oC) + 32   

= (95 x 18o) + 32             = (95 x 15,4) + 32

= 64,4 oF                = 59,72 oF

• oR    = ( 45 x oC )            oR    = ( 45 x oC )

=( 45 x 18o )                = ( 45 x 15,4)

=  14,4 °R                = 12,32 °R

• oK    = oC + 273            oK    = oC + 273

= 18 + 273                = 15,4 + 273

= 291 oK                = 288,4 oK

• R    = °F + 460            R    = °F + 460

= 64,4 + 460                = 59,72 + 460   

= 524,4 R                = 519,72 R   

• Titik beku pada 5 ml             Titik beku pada 7 ml

pada suhu 9,3 °C             pada suhu 10 oC

• oF    = (95 x oC) + 32            oF    = (95 x oC) + 32   

= (95 x 9,3) + 32             = (95 x 10) + 32

= 48,74 oF                = 50 oF

• oR    = ( 45 x oC )            oR    = ( 45 x oC )

=( 45 x 9,3 )                = ( 45 x 10)

= 7,44 °R                = 8 °R

• oK    = oC + 273            oK    = oC + 273

= 9,3 + 273                = 10 + 273

= 282,3 oK                = 283 oK

• R    = °F + 460            R    = °F + 460

= 48,74 + 460                = 50 + 460   

= 508,74 R                = 510 R   

• Titik tuang pada 5 ml                  Titik tuang pada 7 ml

pada suhu 30 °C                   pada suhu 26,3 oC

• oF    = (95 x oC) + 32            oF     = (95 x oC) + 32   

= (95 x 30) + 32          = (95 x 26,3)+ 32

= 86 oF                           = 79,34 oF

• oR    = ( 45 x oC )           oR    = ( 45 x oC )

= ( 45 x 30 )            = ( 45 x 26,3)

= 24 °R            = 21,04 °R

• oK    = oC + 273           oK    = oC + 273

= 30 + 273            = 26,3 + 273

= 303 oK            = 299,3 oK

• R    = °F + 460            R    = °F + 460

= 86 + 460            = 79,84 + 460   

= 546 R            = 539,34 R   

Susunan data konversi suhunya sebagai berikut :

Tabel 7.2 konversi suhu

Cloud Point (5 ml)	Cold Point (5 ml)	Pour Point (5 ml)
18 oC 64,4 oF 14,4 oR 291 oK 524,4 R	9,3 oC 48,74 oF 7,44 oR 282,3 oK 508,74 R	30 oC 86 oF 24 oR 303 oK 546 R
Cloud Point (7 ml)	Cold Point (7 ml)	Pour Point (7 ml)
15,4 oC 59,72 oF 12,32 oR 282,3 oK 519,72 R	10 oC 50 oF 8 oR 283 oK 510  R	26,3 oC 79,34 oF 21,04 oR 299,3 oK 539,34 R

7. PEMBAHASAN

Dalam proses produksi minyak, kita harus waspada terhadap kemungkinan buruk yang terjadi. Seperti pada saat minyak menuju permukaan minyak tersebut membeku. Sehingga ia tidak dapat mengalir. Ini diakibatkan penurunan temperatur pada saat menuju permukaan.

Jadi kita harus menentukan karakteristik minyak tersebut dengan cara mengetahui titik kabut, titik beku dan titik tuang.

Pada percobaan ini kami menggunakan water bath sebagai medianya. Di dalamnya di isi minyak(oil cup). Dan diisi dengan es batu di dalam bathnya. Es batu tersebut diberi garam untuk memperlambat es batu tersebut mencair. Es berfungsi untuk mengurangi suhu pada water bath yang diisi minyak mentah tadi.

Adanya es batu yang ditambahkan garam tidak mudah mencair karena titik bekunya NaCl (garam) lebih kecil dari air., sehingga dapat menjaga temperatur di H2O. Namun NaCl tidak dapat membuat H2O atau air tetap beku, hanya menjadikan titik beku air lebih tahan lama untuk mencair.

NaCl    +    H2O              NaOH    + HCl

Setelah kita melakukan prosedur percobaan dengan benar maka pertama kali kita akan temukan titik kabut, selanjutnya baru kita temukan titik beku.

Setelah titik beku tercapai, maka minyak tersebut diletakkan pada suhu kamar untuk mendapatkan titik tuangnya hingga minyak tersebut bisa mengalir.

Dengan mengetahui titik kabut,titik beku dan titik tuangnya, maka kita bisa mengetahui pada titik berapakah minyak tersebut berkabut,membeku dan mengalir. Jadi kita bisa mewaspadai sebelum masalah tersebut terjadi, sehingga proses produksi kita tidak terganggu.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan yaitu penentuan Cloud Point, Cold Point, dan Pour Point. Yang mempengaruhi besar kecilnya tiga aspek tersebut adalah jenis dari minyak, serta kandungan atau komponen-komponen yang ada dalam minyak. Selain itu densitas, viskositas dan Rs (kelarutan gas dalam minyak) ikut berpengaruh juga. Apabila viskositas dan densitas minyak tinggi, maka Cold Point  (titik bekunya) itu semakin kecil. Hanya butuh sedikit penurunan suhu maka akan membeku. Hal ini bertolak belakang dengan Rs, semakin tinggi atau banyak gas yang terlarut dalam minyak, maka dibutuhkan waktu atau suhu yang tinggi atau besar untuk membekukan minyak.

Jadi apabila suatu minyak memiliki titik kabut dan titik beku yang rendah, maka dapat dipastikan minyak tersebut memiliki viskositas yang tinggi, karena viskositas tinggi maka kualitas minyak tersebut buruk. Begitu juga sebaliknya.

8. KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan dapat diambil kesimpulan bahwa minyak bumi mempunyai titik kabut (cloud point),titik beku (cold point) dan titik tuang (pour point) pada suhu-suhu tertentu. Pada saat minyak bumi tersebut mengalami penurunan suhu maka pertama kali ia akan mencapai titik kabut terlebih dahulu. Setelah itu dengan suhu yang lebih rendah dibandingkan cloud point maka kita akan mencapai titik beku. Dan untuk mencari titik tuangnya dengan suhu yang lebih tinggi dibandingkan cloud point dan cold point, maka minyak kami letakkan pada suhu kamar.

Pada percobaan ini kami memiliki 2 tabung crude oil yang memiliki volume yang berbeda yaitu 5 ml dan 7 ml.

• T cloud point ( 5 ml )     > T cloud point (7 ml )
• T cold point ( 5 ml )    < T cold point ( 7 ml )
• T pour point (5 ml )    > T pour point ( 7 ml )

9. TUGAS

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan titik kabut, titik beku, dan titik tuang dan apa yang dapat mempengaruhi besar kecilnya derajat cloud point dan pour point?
2. Diketahui tiga type crude oil dengan nilai cloud point berturut-turut adalah 27 oC, 34 oC, dan 43 oC. Hitunglah :

1. Pada temperatur berapakah (oF) ketiga crude oil tersebut mencapai cloud pointnya?
2. Stelah mencapai cloud point, konversikan temperatur tersebut ke dalam satuan :

• oK
• oR
• R

3. Dalam study kasus jika crude oil yang akan diproduksikan ke permukaan dalam reservoir merupakan jenis minyak berat sehingga dalam proses produksinya akan mengalami penyumbatan pada flow line pipa. Lalu sebagai seorang engineering, langkah apa yang akan anda lakukan?
4. Setelah melakukan percobaan, bagaimana aplikasi penentuan cloud point dan pour point dalam dunia perminyakan!

Jawab :

1. -Titik kabut adalah temperatur dimana wax (lilin parafin) mulai mengkristal dan terpisah dari minyak membentuk semacam kabut tipis.

-Titik beku adalah temperatur terendah dimana minyak sudah tidak dapat bergerak atau mengalir di dalam pipa saat diproduksikan dari reservoir ke permukaan.

-Titik tuang adalah temperatur terendah dimana minyak yang tadinya membeku dibiarkan pada temperatur ruangan sampai minyak tersebut mencapai titik tuangnya (dapat bergerak).

Yang mempengaruhi besar kecilnya derajat cloud point dan pour point :

• Viskositas : semakin besar viskositas suatu minyak, maka derajat pour point akan tinggi ( suhu yang lebih tinggi ). Dan untuk cloud pointnya akan semakin rendah.
• Komposisi minyak : jika banyak terdapat komponen pengotor dan berat maka titik cloud point akan semakin rendah dan pour pointnya semakin tinggi.
• Densitas : apabila densitasnya tinggi, maka titik cloud pointnya akan rendah, titik pour pointnya tinggi.
• Volume : volume juga mempengaruhi ,berdasarkan penelitian yang kami lakukan. Volume yang besar mempunyai titik cloud point yang tinggi dibandingkan yang volumenya kecil. Dan volume yang  besar memiliki titik pour point yang lebih rendah dibandingkan volumenya yang kecil.

2. a. 27 oC    = . . .  oF

0F    = ( 95 x 0C ) + 32

=( 95 x 27 ) + 32

= 80,6 0F

        34 oC    = . . .  oF

0F    = ( 95 x 0C ) + 32

= ( 95 x 34 ) + 32

= 93,2 0F

        43 oC    = . . .  oF

0F    = ( 95 x 0C ) + 32

=( 95 x 43 ) + 32

= 109,4 0F

b. Konversi 80,6 oF, 93,2 oF, 109,4 oF ke dalam oK, oR, Rn :

• 80,6 oF                93,2 oF
• oC = 59 x (oF - 32)               oC  = 59 x (oF - 32)   

 = 59 x( 80,6 – 32)              = 59 x (93,2- 32)

 = 27 oC                          = 34 oC

• oR  = ( 45 x oC )           oR    = ( 45 x oC )

  = ( 45 x 27 )            = ( 45 x 34)

  = 21,6 °R            = 27,2 °R

• oK  = oC + 273           oK    = oC + 273

   = 27 + 273            = 34 + 273

   = 300 oK            = 307 oK

• R     = °F + 460            R    = °F + 460

    = 80,6 + 460        = 93,2 + 460   

    = 540,6 °Rn        = 553,2 °Rn   

• 109,4
• oC = 59 x (oF - 32)             

 = 59 x( 109,4 – 32)             

               = 43 oC   

• 0R =  45 x 0C

 = 45 x 43

  = 34,4 0R

• 0K = 0C  + 273

  = 43 + 273

= 316 0K

• Rn = 0F + 460

  = 109,4 + 460

  = 569,4 R

3. Apabila terjadi penyumbatan pada flow line pipe pada jenis minyak berat, maka sebagai engineer saya akan mengatasi masalah tersebut dengan cara menginjeksi uap panas ke dalam reservoir supaya minyak berat tersebut lebih encer akan mudah mengalir. Apabila cara tersebut kurang berhasil, maka saya akan menginjeksi bahan-bahan kimia seperti surfaktan atau polimer supaya minyak bisa mengalir dengan lancar. Dan saya akan terus berusaha untuk mengatasi masalah tersebut dengan metode lain jika metode yang telah tersebut belum berhasil.
4. Penentuan cloud point dan pour point dalam dunia perminyakan adalah untuk parameter untuk menentukan agar minyak tersebut bisa mengalir dengan  lancar tanpa adanya pembekuan. Dengan mengetahui cloud point kita bisa mengetahui pada suhu berapa minyak tersebut berkabut. Jika suhunya lebih rendah dan cloud point maka berpotensi minyak tersebut membeku dan tidak bisa mengalir. Selanjutnya titik tuang adalah untuk mengetahui pada suhu berapa minyak tersebut bisa mengalir.