Shrinkage (Penyusutan Volume) pada Pencampuran Hydrocarbon Liquid

Pada pencampuran komponen minyak yang mempunyai perbedaan sifat fisik (crude oil, condensat), shrinkage akan terjadi karena komponen-komponen tersebut tidak menghasilkan campuran yang ideal. Pada larutan ideal, volume total larutan sebanding dengan jumlah volume masing-masing komponen. Untuk mencapai kondisi yang ideal, molekul-molekul tersebut harus mempunyai ukuran, bentuk, dan sifat yang sama. Jika tidak maka terjadi deviasi baik positif (volume bertambah) atau negatif (volume berkurang) terhadap kondisi ideal. 

Publikasi API 2509C edisi Desember 1967 menyebutkan:

“If the nature of the molecules of the components differ appreciably, then deviation from ideal behavior may be expected. This deviation may either positive or negative; that is, the total volume may increase or decrease when components are blended. ……Inasmuch as petroleum components contain molecules of various sizes and weights, solutions of two separate components are seldom ideal. Consequently it is to be expected there may be a change in volume associated with the mixing or blending of petroleum components of varying gravities and molecular structure.”

Pada kondisi aktual, komponen-komponen minyak mengandung molekul-molekul dengan ukuran dan berat yang beragam sehingga pencampurannya akan menghasilkan perubahan terhadap volume total jika dibandingkan jumlah masing-masing komponen. Pada beberapa kasus terjadi penambahan volume meskipun jarang, tapi pada umumnya volume total akan menyusut.

Dengan demikian :

1 barrel crude A + 1 barrel crude B ≠ 2 barrel crude AB

Secara operasional, seringkali crude oil mengalami pencampuran dengan crude oil lainnya. Hal ini sangat mungkin terjadi ketika dua atau lebih produsen minyak mentah memanfaatkan pipa minyak yang sama untuk transportasi ke lokasi pembeli. Pada kenyataannya jumlah total minyak hasil pencampuran berbeda dengan jumlah masing-masing minyak yang masuk ke pipa tersebut. Untuk minyak yang mengandung light component, tentu saja ada peluang loss akibat penguapan meskipun secara teknis ada pembatasan RVP crude oil.  Kontribusi lain yang perlu diperhatikan adalah adanya penyusutan volume akibat pencampuran minyak ringan dengan minyak yang lebih berat.

Formula yang dibuat berdasarkan tes empiris telah dihasilkan oleh beberapa perusahaan minyak. Penghitungan faktor susut (shrinkage factor) telah dipublikasikan oleh API pada tahun 1962 yaitu API 2509C yang formulanya telah diterima oleh industry selama lebih dari 30 tahun:

S = 0.0000214 * C^-0.0704 * G ^1.76

S : shrinkage factor

C : prosentase minyak ringan terhadap minyak berat (%-volume)

G : perbedaan specific gravity (API)

Berbagai usaha perbaikan dilakukan untuk meningkatkan akurasi hasil perhitungan shrinkage factor. Pada tahun 1996, Manual of Petroleum Measurement Standards mempublikasikan formula baru sebagai berikut:

• Formula dalam Field Unit (Bbls, ^oF, API)

S = 4.86 * 10^-8 * C (100-C) ^0.819 * G^2.28 

S : shrinkage factor

C : konsentrasi (%-volume)

G : perbedaan specific gravity (API)

• Formula dalam SI Unit (m³, ^oC, kg/m³)

S = 2.69 * 10⁴ * C (100-C) ^0.819 * {(1/dL)-(1/dH)}^2.28

S : shrinkage factor

C : konsentrasi (%-volume)

dL : densitas minyak ringan (kg/m3)

dH : densitas minyak berat (kg/m3)

Contoh:

Crude oil dengan volume 2000 barrel (densitas 720 kg/m3) dicampur dengan crude lain sejumlah 5000 barrel (densitas 870 kg/m3). Berapakah volume total minyak setelah pencampuran?

Jawab:

C = {2000/ (2000+5000)} *100% = 28.57%

G = API Lighter Oil – API Heavier Oil = {(141.5/0.72)-131.5}- {(141.5/(0.87)-131.5} = 33.88

S = 4.86 * 10^-0.0704 * 28.57 (100-28.57) ^0.819 * 33.88^2.28 = 0.14 %

Jadi total volume minyak setelah pencampuran adalah = 7000 – ((0.14/100)*7000) = 6990 bbls

Atau terdapat penyusutan sebesar 10 bbls

Search description:

oil shrinkage

oil shrinkage factor formula

mixed crude oil

penyusutan volume minyak

pencampuran minyak