PENENTUAN TEKANAN UAP

PENENTUAN TEKANAN UAP

(DETERMINING OF VAPOUR PRESSURE)

8.1    TUJUAN PERCOBAAN

Untuk menentukan besarnya tekanan uap (vapour pressure) pada temperature tertentu.

8.2    DASAR TEORI

     Penentuan harga tekanan uap (vapour pressure) adalah digunakan untuk menentukan harga tekanan uap atau gas dari minyak cair yang digunakan atau diproduksi pada temperatur 100o F.

     Tekanan uap didefinisikan sebagai partikel tekanan uap yang berada dalam keseimbangan fasa cairannya. Keseimbangan dicapai dalam wadah tertutup yaitu bila molekul yang meninggalkan fasa cair tersebut. Keseimbangan ini disebut keseimbangan dinamis. Tekanan uap sebagai fungsi suhu,dimana suhunya makin tinggi semakin besar energy kinetiknya,yang berbanding lurus. Sehingga makin banyak molekul yang meniggalkan fasa cair tersebut menjadi tekanan uap maka zat cair bertambah dengan kenaikan temperature. Karena jumlah molekul uap bertambah dan molekul uap bertambah besar.

8.3    ALAT DAN BAHAN

    Alat :

• Pressure gauge                : 1 unit
• Chamber                    : 1 unit
• Cup                         : 1 unit
• Water bath                     : 1 unit
• Water bath thermometer            : 1 unit
• Temperature regulator              : 1 unit
• Temperature controller            : 1 unit
• Gelas kimia                    : 1 unit

Bahan :

• Sampel minyak 1 dan 2

• Air

8.3    PROSEDUR PERCOBAAN

1. Mengambil sampel minyak sebanyak yang diperlukan.
2. Memasukkan ke dalam cup sampai penuh.
3. Menggabungkan dengan rangkaian chamber,pressure gauge.
4. Memasukkan air ke dalam water bath sampai batas.
5. Memanaskan dengan menghubungkan pada arus listrik
6. Mencatat perubahan tekanan pada pressure gauge pada suhu yang telah ditentukan(140oF,150oF,160oF,170oF,dan 180oF.

GAMBAR VIII

         

Chamber + pressure                      Crude oil

       

              Kompressor                     Temperatur control

8.4    HASIL PENGAMATAN

Tabel 8.1 Hubungan tekanan dan suhu

Suhu ( oF )	Tekanan ( Psi )	Keterangan
140	0	Dibantu oleh alat kompressor
150	0
160	0
170	0
180	2

Catatan : pada saat percobaan memnentukan tekanan uap terjadi kebocoran pada alat, sehingga untuk menentukan tekanan dibantu dengan alat kompressor.

8.5    PERHITUNGAN

• Konversi tekanan

1. Atm

2 psi = 2 x 1/14,7 = 0,136092 atm

2. Bar

2 psi = 2 x 0,07 = 0,14 bar

3. Pascal

2 psi = 2 x 6894,76 = 13789,52 Pa

4. Torr

2 psi = 2 x 51,7150 = 103,43 Torr

5. Kg gaya / cm3

2 psi = 2 x 0,070307 = 0,140614 Kg gaya /cm3

6. CmHg

2 psi = 2 x 5,1715075 = 10,343015 cmhg

7. Kaki air

2 psi = 2 x 2,3066585 = 4,613317 kaki air

8. Inch air

2 psi = 2 x 27,6799035 = 55,359807 inch air

9. Kip force/square inch

2 psi = 2 x 0,001 = 0,002 kipforce/squareinch

10. N/m2

2 psi = 2 x 0,06895 = 0,1379 N/m2

11. Ton (UK)/square inch

2 psi = 2 x 0,0004465 = 0,000893 ton(UK) /square inch

12. Ton (US)/square inch

2 psi = 2 x 0,072005 = 0,144001 ton(US)/square inch

13. Ton/squareinch

2 psi = 2 x 0,0005 = 0,001 ton/square inch

14. Pon/ kaki persegi

2 psi = 2 x 144,000773 = 288,001546 pon/ft2

15. Poundal/ft2

2 psi = 2 x 4761,0464 = 9522,092863 poundal/ft2

• Analogikan tekanan pada suhu 140oF-180oF

Tabel 8.2 Analogi tekanan

Suhu (oF )	Tekanan (psi)	Keterangan
140	1,388	Dihitung menggunakan perhitungan di bawah ini.
150	1,541
160	1,694
170	1,847
180	2

Dasar analogi :

• Tekanan pada suhu 180 =  2 psi
• Tekanan pada setiap kenaikan 10oF

=180-1502=1302

                                   =65°F/psi

Jadi setiap 10oF tekanan bertambah 0,153 psi

            =65°F1 psi=10℉x psi

                                         65° X=10℉

                                                 X=1065

                                                 X=0,153 psi  

8.6    PEMBAHASAN

Tekanan uap (vapour pressure ) didefinisikan sebagai partikel tekanan uap yang berada dalam kesetimbangan fasa cairannya.

Pada crude oil biasanya mencapai tekanan uap pada suhu  120>200oF  . Karena pada suhu tersebut minyak mulai melepaskan fasa gasnya yang kita kenal uap.

Temperatur dan tekanan mempunyai hubungan ,yaitu semakin tinggi temperatur maka tekanan juga semakin tinggi karena suhu dan tekanan selalu berbanding lurus. Namun pada saat percobaan yang kami lakukan pressure gauge tidak bisa membaca tekanan hingga 180oF dikarenakan adanya kebocoran pada alat praktikum. Untuk mendapatkan nilai tekanan tersebut kami menggunakan bantuan alat kompressor untuk mendapatkan nilai tekanannya.

Vapour pressurenya digunakan di lapangan untuk mengetahui suhu tekanannya maka kita akan mudah dalam proses produksi, karena suhu dan tekanan mempunyai hubungan yang searah.

Vapour pressure mempunyai perbedaan dengan bubble pressure. Walaupun sebenarnya hampir sama. Vapour pressure merupakan tekanan yang terjadi pada saat fasa gas terlepaskan dari fasa cairnya yang diakibatkan perubahan suhu ( temperatur berubah ).

Sedangkan bubble pressure merupakan tekanan pada saat pertama kali fasa gas muncul dalam sistem, dan temperaturnya konstan.

8.8    KESIMPULAN    

Berdasarkan percobaan yang kami lakukan dapat diambil kesimpulan bahwa dalam menentukan tekanan uap maka dipengaruhi oleh suhu. Karena semakin tinggi suhu maka tekanan juga semakin tinggi hingga mencapai tekanan uap.

Tekanan uap (vapour pressure) adalah tekanan pada saat fasa gas terlepas dari fasa liquid dan berada dalam keseimbangan fasa cairannya.

Tekanan uap dan tekanan gelembung mempunyai persamaan dan perbedaan. Persamaannya ketika ia sama-sama melepas fasa gasnya dan perbedaannya pada saat temperaturnya.

8.9    TUGAS   

1. Jelaskan pengertian istilah di bawah ini :

1. Bubble point
2. Dew point
3. Cricondenbar
4. Cricondentherm
5. Critical point

2. Jelaskan beserta grafik jenis-jenis minyak bumi ?
3. Jelaskan hubungan temperatur terhadap tekanan pada hidrokarbon?
4. Jika diketahui perbandingan dari unsur metana dan etana didapat dari grafik di bawah ini dengan kondisi Z.

• Tentukan  :

1. Tekanan gelembung dan tekanan embun pada -23 oF kondisi 6.
2. Tekanan kritis

Jawab :

1. A.Bubble point :  titik dimana fasa liquid mulai berubah menjadi    gas. Namun masih dominan liquid dibanding gas(awal muncul fasa gas).

Dew point : titik dimana fasa liquid sudah menjadi gas, namun masih tersisa sedikit liquid.

Cricondenbar : tekanan tertinggi dimana fasa gas masih terdapat dan di atas tekanan ini tidak ada lagi fasa gas, berapapun besarnya temperatur yang diberikan.

Cricondentherm : temperatur dimana fasa gas masih terdapat dan di atas temperatur ini tidak ada lagi fasa cair berapapun besarnya tekanan yang diberikan.

Critical point : titiki kritis yang merupakan pertemuan antara dew point dan bubble point.

2. Low  shrinkage oil

Grafik 5.1 Low shrinkage oil

Karakteristik :

• GOR     : < 200 scf/STB.
• API    : 35 0API.
• Biasanya berwarna hitam atau sangat bewarna.
• Kondisi separator pada ditunjukkan oleh titik G pada kualitas 85 %.
• B0     : < 1,2 bbl/STB

High  shrinkage oil

Grafik 5.2 High shrinkage oil

Karakteristik :

• GOR : 2000-3500 scf/STB.
• Oil gravity : 45 – 55oAPI.
• Berwarna hijau ke orange.
• Kondisi separator yang ditunjukkan oleh titik G pada kualitas 40%.
• Bo : < 2 bbl/STB.

Retrograde condensate gas

Grafik 5.3 Retrogate gas condensate

Karakteristik :

• GOR : 8000-7000 scf/stb.
• API  :  >50oAPI.
• Berwarna terang, cerah (water white).
• Suhu reservoir terletak diantara suhu Tc (kritis) dan Tct (cricondenbar) pada fluida reservoir.

Dry gas

  

Grafik 5.4 Dry gas

    Karakteristik :

• GOR  : >100.000 scf /STB.
• API    :  60 0API.
• Suhu reservoir berada di atas cricondenterm.

Wet Gas

Grafik 5.5 Wet gas

Karakteristik :

• GOR  : 60.000 s/d 100.000 scf/STB.
• oAPI  : 60 0API.
• Warna : putih/bening (water white).
• Kondisi separator 2 fasa.
• Suhu reservoir terletak di atas Cricondenterm.
  
  

3. Hubungan temperatur terhadap tekanan pada hidrokarbon berbanding lurus , jika kita hubungkan dengan viskositas :

• Jika temperatur tinggi maka tekanannya juga tinggi, berarti viskositas rendah, minyak mudah mengalir dan dikategorikan minyak bagus.
• Jiak temperatur turun maka tekanan turun, berarti viskositas tinggi. minyak sulit untuk mengalir dan minyak tersebut dikategorikan minyak kurang bagus.