F351130341. Formulasi Dan Kinerja Asphaltene Dissolver Menggunakan Surfaktan Anionik Dari Minyak Sawit.

Abstract

Asphaltene merupakan golongan fraksi berat dari minyak bumi dan diterminologikan sebagai komponen sangat aromatik yang mengandung makromolekul heterosiklik tak jenuh dengan komponen utama yaitu karbon, hidrogen, dan komponen minor lain seperti sulfur, oksigen, nitrogen, serta akumulasi beberapa jenis logam berat seperti besi, nikel, vanadin, aluminium, dan magnesium (Okafor et al. 2013). Keberadaan asphaltene di dalam minyak bumi bukanlah sebagai molekul terlarut, melainkan sebagai nanopartikel yang dapat membentuk agregat. Ketika terjadinya perubahan kondisi termodinamika selama proses produksi minyak bumi, kestabilan nanopartikel akan terganggu sehingga saling bertumbukan dan membentuk agregat yang terus tumbuh menjadi partikel yang lebih besar, dari ukuran nano, mikron, sampai terbentuknya deposisi pada daur hidup produksi minyak bumi seperti perforasi, tubing, downhole, dan peralatan permukaan. Proses deposisi asphaltene dapat terus terjadi selama proses produksi minyak bumi sehingga jumlah endapan yang terbentuk semakin meningkat. Terbentuknya deposisi asphlatene merupakan salah satu penyebab penurunan produksi sumur minyak dan peningkatan biaya operasional produksi (Oseghale et al. 2011; Li et al. 2014) serta menjadi masalah utama pada industri perminyakan yang menyebabkan lambatnya proses produksi atau bahkan pemberhentian proses produksi untuk menghilangkan asphaltene yang terdeposisi (Hasmi et al. 2012). Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi permasalahan deposisi tersebut adalah melalui injeksi langsung asphaltene dissolver dengan penambahan surfaktan. Surfaktan dapat berperan sebagai dispersant dan wetting agent yang dapat terdispersi ke dalam molekul asphaltene dengan memecah ikatan antar molekul asphaltene sehingga dapat menghambat pembentukan kembali endapan asphaltene. Namun kebanyakan surfaktan yang digunakan adalah surfaktan komersial dari bahan baku berbasis petroleum. Surfaktan ini bersifat tidak terbarukan seiring dengan semakin berkurangnya cadangan minyak bumi. Jenis surfaktan lain yang dapat digunakan adalah surfaktan anionik yang berasal dari bahan baku nabati seperti metil ester sulfonat acid (MESA) dan metil ester sulfonat (MES) dari minyak sawit. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan produk asphaltene dissolver terbaik menggunakan surfaktan anionik yang berasal dari minyak sawit. Disamping itu untuk mendapatkan informasi kinerja dari asphaltene dissolver yang dihasilkan serta mendapatkan informasi kinerja aplikasi dari asphaltene dissolver yang dihasilkan dengan mengetahui pengaruh suhu dan waktu kontak terhadap kelarutan asphaltene. Penelitian diawali dengan karakterisasi deposit asphaltene dan karakterisasi surfaktan MESA dan MES. Selanjutnya dilakukan proses formulasi asphaltene dissolver dengan tahapan awal yaitu pemilihan jenis pelarut terbaik berdasarkan hasil derajat kelarutan tertinggi. Kemudian pemilihan jenis dan konsentrasi surfaktan terbaik menggunakan surfaktan MESA dan MES dengan konsentrasi masing-masing 0%, 0,5%, 1%, 3%, dan 5%. Pemilihan didasarkan pada nilai kelarutan tertinggi dan tegangan antarmuka terendah. Asphaltene dissolver terbaik yang dihasilkan dilakukan uji kinerja yang meliputi pengukuran daya dispersi, desorpsi asphaltene dari batuan, wettability pada batuan, wetting charateristic pada permukaan logam, dan uji filtrasi. Asphaltene dissolver yang dihasilkan kemudian dilakukan pengujian kinerja aplikasi dengan melihat pengaruh suhu dan waktu kontak terhadap derajat kelarutan asphaltene. Dari hasil analisis formulasi dan kinerja yang telah dilakukan, asphaltene dissolver terbaik yang diperoleh adalah campuran surfaktan MESA 1% dalam toluena yang menghasilkan derajat kelarutan asphaltene sebesar 69,58% dengan nilai tegangan antarmuka terendah yaitu sebesar 3,95x10-3 dyne/cm. Kinerja asphaltene dissolver menunjukkan bahwa asphaltene dissolver yang dihasilkan memiliki daya dispersi dan desorpsi yang baik dibandingkan toluena dengan nilai dispersi sebesar 95,56% dan nilai desorpsi sebesar 93,16%. Asphaltene dissolver yang dihasilkan dapat mengubah sudut kontak batuan dari 48,6o menjadi 80,89o. Sudut kontak yang dihasilkan merupakan sudut kontak terbaik dibandingkan dengan toluena. Uji wetting characteristic memperlihatkan kemampuan asphaltene dissolver dalam meningkatkan sifat kebasahan pada permukaan logam dengan pelepasan asphaltene sebesar 99,32% pada asphaltene dissolver dan toluena sebesar 26,59%. Pada uji filtrasi menunjukkan bahwa asphaltene dissolver yang dihasilkan tidak menimbulkan penyumbatan dengan nilai filtration ratio (Fr) sebesar 1,14 yang berarti masih dalam rentang nilai <1,2. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa faktor suhu dan waktu kontak secara signifikan berpengaruh terhadap derajat kelarutan asphaltene dengan aplikasi asphaltene dissolver pada tingkat kepercayaan 95%. Derajat kelarutan asphaltene meningkat seiring dengan meningkatnya suhu pemanasan dan waktu kontak. Derajat kelarutan asphaltene tertinggi dihasilkan pada suhu 100 oC dengan waktu kontak selama 180 menit sebesar 99,38%.