Desalter modern mengandalkan demulsifier untuk menekan garam dan BS&W ke level spesifikasi. Kuncinya: formulasi yang tepat, bottle test yang disiplin, serta titik injeksi dan energi mixing yang pas.
Di hilir industri migas, desalter adalah gerbang pertama yang menentukan kesehatan kilang. Crude yang masuk wajib memenuhi spesifikasi ketat—umumnya ≤0,2 vol% BS&W (basic sediment & water—persentase sedimen dan air) dan kira-kira 10 lb salt/1000 bbl (bbl = barrels) onepetro.org. Sisa air membawa klorida terlarut yang memicu korosi dan fouling di downstream. Mekanik (dilution water dan electrostatic coalescence) mengerjakan sebagian besar beban, tetapi demulsifier—emulsion breaker berbasis surfaktan/polimer—sering jadi pembeda pada crude berat atau blend yang “stabil”.
Fungsi demulsifier sederhana namun krusial: melemahkan film antarmuka di sekitar droplet air agar koalesens dan mengendap. Kasus ekstrem menunjukkan potensinya: studi di Aljazair menggunakan wash demulsifier dosis tinggi (5% demulsifier DBS + 5% wash water pada 52 °C) menghasilkan efisiensi penghilangan garam 96,9% dengan 0,5% BS&W tanpa medan listrik www.researchgate.net. Di praktik kilang, dosis jauh lebih rendah (sub‑100 ppm) dan dioptimasi untuk capai spesifikasi dengan biaya minimum onepetro.org www.digitalrefining.com.
Ragam demulsifier dan basis formulasi
Produk komersial demulsifier hadir sebagai blend kompleks—umumnya terdiri dari: (1) solvent (mis. toluena, xilena, alkohol rantai pendek) yang menjadi carrier dan melemahkan film asphaltenic; (2) surfactant (bahan aktif) yang dipilih menurut HLB (hydrophile–lipophile balance—keseimbangan hidrofilik‑lipofilik) untuk memindahkan emulsifier alami; dan (3) flocculant (polimer/garam) untuk menyeimbangkan muatan droplet agar beragregasi onepetro.org onepetro.org.
Material “film” indigenous dalam crude—seperti asphaltene, resin, dan fine solids—biasanya punya HLB ≈3–8, sehingga demulsifier dipilih dengan surfactant HLB lebih tinggi (lebih hidrofilik) untuk menggeser emulsifier alami tersebut onepetro.org. Formulasi bisa ionik (anionic/cationic surfactant, sering kali polyoxyalkylated alkylphenols/alcohols) maupun non‑ionik (kopolimer polyethylene/polypropylene oxide, alcohol ethoxylate), disesuaikan kimia feed.
Pemain yang kian naik daun adalah polymeric demulsifiers—misalnya alkylene oxide diesters, berbasis ethylcellulose, polyether copolymers. Satu studi melaporkan demulsifier polyester‑block mencapai 97,5% water removal dalam 45 menit www.mdpi.com. Varian lanjutan—magnetic nanoparticles, partikel submikron Janus—mampu mencapai efisiensi 95–99% www.mdpi.com, meski pabrik pada umumnya tetap mengandalkan solvent–surfactant blend yang ditailor untuk crude mereka.
Dalam konteks aplikasi industri, kategori oilfield chemical mencakup produk seperti demulsifier yang berfungsi “breaks oil‑water emulsions, improves oil recovery by 15–20%”. Penyebutan ini relevan ketika menyusun program treatment di desalter, meski pemilihan akhir tetap kembali pada karakter kimia crude dan hasil uji.
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Pemilihan demulsifier melalui bottle test
Standar industri untuk screening adalah bottle test (uji botol)—menggunakan sampel emulsi lapangan (minyak + air terentrain) yang dicampur kandidat demulsifier dalam tabung sentrifus berskala; volume air yang terpisah (dan rag layer—lapisan antarmuka yang bandel) dipantau terhadap waktu onepetro.org ogst.ifpenergiesnouvelles.fr.
Praktik kunci:
- Fresh sampling: gunakan emulsi segar (hitungan menit). Penuaan membuat emulsi menebal dan menaikkan kebutuhan dosis di uji botol onepetro.org.
- Kondisi terkontrol: lakukan pada temperatur representatif (sering sedikit di bawah suhu feed kilang) dan water‑cut relevan. Kehilangan volatil kecil bisa mengubah viskositas; tabung tertutup dipakai ogst.ifpenergiesnouvelles.fr.
- Banyak dosis/kondisi: uji beberapa kimia dan dosis. Umumnya 10–50 ppm (0,001–0,005 vol%) dan hingga 200 ppm bila diperlukan onepetro.org, serta skenario lapangan (water‑cut berbeda, variasi musim/temperatur) onepetro.org.
- Amati kejernihan: catat volume dropout, kejernihan air, dan rag/solids. Air keruh atau rag persisten menandakan performa buruk meski volumenya tinggi onepetro.org.
Hasil biasanya diplot sebagai kurva “water‑out vs time”. Di sebuah fasilitas Saudi, Raynel dkk. (2021) menunjukkan korelasi: botol yang menghasilkan 10% vol air pada 50 ppm setelah 60 menit, sesuai dengan plant draw‑off ≈9–11% di kondisi serupa ogst.ifpenergiesnouvelles.fr. Sebaliknya, demulsifier B yang kurang tercampur baik di lapangan hanya 5% di botol tapi 16% di plant—menggambarkan uji statik dapat meng-underestimate performa bila mixing tak memadai ogst.ifpenergiesnouvelles.fr. Umumnya, bottle test justru over‑predict kebutuhan dosis (lapangan sering butuh lebih sedikit kimia) ogst.ifpenergiesnouvelles.fr onepetro.org. Targetnya: satu‑dua kandidat tercepat dengan pemisahan terbersih untuk uji validasi on‑plant onepetro.org.
Penyempurnaan kuantitatif meliputi penimbangan massa demulsifier secara presisi ogst.ifpenergiesnouvelles.fr dan koreksi terhadap waktu tinggal; namun inti prosedur tetap visual dropout. Survei industri menekankan konsistensi metode dan protokol freeze‑dried untuk meningkatkan reproducibility ogst.ifpenergiesnouvelles.fr ogst.ifpenergiesnouvelles.fr.
Baca juga:
Titik injeksi dan energi pencampuran
Lokasi injeksi dan intensitas mixing menentukan sukses. Demulsifier harus menyentuh semua droplet air dan film antarmuka. PetroWiki menegaskan butuh “sejumlah shear” untuk mendispersi demulsifier ke dalam emulsi onepetro.org. Praktiknya, demulsifier disuntikkan upstream elektrostatik koaleser ke aliran crude/water.
- Upstream/in‑line injection: quill atau tee menyuntikkan demulsifier ke titik laju tinggi (sering sebelum mixing valve atau static mixer) agar kimia terentrain merata onepetro.org onepetro.org. Inline mixer (kinetic static mixers, eductor pumps) membantu dispersi. “Adequate mixing of the chemical in the emulsion” adalah esensial onepetro.org.
- Hindari slugging: injeksi harus berupa aliran kontinu yang diencerkan, bukan slug besar, untuk mencegah over‑reaction lokal. Pengenceran dalam solvent meningkatkan volume injeksi dan keseragaman onepetro.org. Implementasi praktis injeksi kontinu yang akurat selaras dengan fungsi perangkat seperti dosing pump untuk dosing kimia.
- Perangkat mixing: shear alami (turbelensi pada valve, elbow, manifold) sering cukup, tetapi kondisi low‑flow bisa butuh mixer tambahan. Solusi umum: static mixer (motionless) seperti elemen Kenics, mixing valve (ΔP sekitar 5–20 psi), atau kinetic/vortex mixer petrowiki.spe.org petrowiki.spe.org onepetro.org. Menambah elemen Kenics downstream dari mixing valve terbukti meningkatkan blending seraya meminimalkan shear destruktif petrowiki.spe.org.
- Energi mixing: targetnya moderat. Shear tinggi (churn keras, penurunan tekanan tajam) membentuk droplet sangat kecil yang sulit berkoalesens onepetro.org onepetro.org. Turbelensi rendah‑moderate dari pipa/valve/static mixer cukup untuk mencampur tanpa memperkecil droplet lebih jauh onepetro.org onepetro.org.
Titik injeksi biasanya sejauh mungkin di upstream (sering di inlet mixing valve atau sesaat setelah crude preheater) onepetro.org. Lebih upstream memberi waktu tinggal lebih lama, tetapi terlalu jauh bisa memicu pengendapan prematur atau korosi pada pipa. Unit besar lazim memakai multiple injection points. Di sebuah kilang Asia Tenggara, dosis 5–10 ppm dibagi: satu quill sebelum crude heater dan satu di valve tiap stage www.digitalrefining.com. Skema split‑feed ini memastikan distribusi menyeluruh; hasilnya crude keluar dengan <0,5 PTB garam (PTB = pounds per thousand barrels) dan 0,2% BS&W (free water) www.digitalrefining.com, nyaman di dalam spesifikasi pipeline.
Baca juga:
Kondensat Sterilizer Sawit: Limbah Panas yang Bisa Diubah Jadi CPO dan Penghematan Energi
Hasil terukur dan optimasi dosis
Dengan demulsifier dan strategi injeksi yang tepat, benefitnya terukur. Dalam studi dua‑stage di atas www.digitalrefining.com, plant mencapai target salt (<0,5 PTB) dan BS&W (0,2%) hanya dengan 8% wash water. Literatur (umumnya lab/pilot) menunjukkan >90% water removal dalam hitungan menit saat kimia dioptimasi. Martínez‑Palou dkk. mencapai ≈89,5% water removal memakai ionic surfactant di 900 mg/L (~900 ppm) www.mdpi.com, dan laporan lain menemukan ~95–97% memakai demulsifier non‑ionik BM tinggi atau polimer www.mdpi.com www.mdpi.com. Angka lab yang tinggi ini menegaskan prinsip bahwa kimia yang tepat pada dasarnya bisa “membuka” emulsi hampir penuh.
Di operasi kilang, optimasi fokus ke dosis minimum yang memenuhi spesifikasi. Rentang umum 10–50 ppm (≈1–4 gal/1.000 bbl) onepetro.org. Trial on‑site menunjukkan overdosing (>ppm optimal) justru memperparah emulsi—muncul rag layer dan residual water lebih tinggi onepetro.org. Karena itu, pabrik kerap menjalankan dosage curve periodik atau kontrol otomatis untuk menahan konsumsi kimia pada minimum yang diperlukan onepetro.org onepetro.org. Dalam kerangka program kimia, rujukan ke lini demulsifier dan kategori oilfield chemical membantu menempatkan opsi produk sesuai fungsi proses, tanpa mengubah prinsip seleksi berbasis data.
Ringkasnya: dengan memilih demulsifier yang disetel untuk crude, memastikan mixing yang cukup (titik injeksi/mixing tepat), plant akan melihat pemisahan fase yang lebih cepat dan residu garam/air lebih rendah. Secara empiris, perbaikan demulsifikasi berarti spesifikasi penjualan lebih ajeg dengan biaya kimia minimal. Satu survei menyimpulkan bahwa re‑evaluasi demulsifier secara sistematis (screening bottle test + uji lapangan) dapat menurunkan konsumsi 30–50% sambil mempertahankan mutu produk www.researchgate.net. Metrik performa konkret—BS&W%, salt mg/L, vol% free water—dioptimasi melalui seleksi kimia dan rekayasa injeksi yang disiplin ogst.ifpenergiesnouvelles.fr www.digitalrefining.com.
Baca juga:
Mengapa Sterilizer Horizontal & Kontrol Otomatis PLC/SCADA Jadi Pilihan Utama di Pabrik Kelapa Sawit
Catatan sumber tepercaya
Panduan teknis dan angka‑angka di atas bersandar pada handbook industri (SPE/PetroWiki) dan studi kasus onepetro.org onepetro.org, jurnal peer‑review (Oil & Gas Sci. Technol. 2021 ogst.ifpenergiesnouvelles.fr; Processes 2019 www.mdpi.com), data kilang US www.digitalrefining.com, serta studi regional www.researchgate.net www.researchgate.net.
