Wax Problem Pada Instalasi Pipeline Offshore

Minyak bumi merupakan campuran kompleks yang mengandung ribuan senyawa hidrokarbon tunggal mulai dari yang paling ringan saperti gas metana sanpai bahan aspal yang berat dan berwujud padat. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, hampir semua komposisi senyawa dalam minyak bumi terdiri atas atom karbon dan hydrogen (hidrokarbon). Namun terdapat pula senyawa- senyawa yang mengandung belerang, oksigen dan nitrogen.

Senyawa hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi berdasarkan strukturnya secara umum dibagi atas 4 kategori yaitu:
1. Senyawa paraffinic
Hidrokarbon golongan ini menpunyai ikatan rantai baik dalam bentuk lurus maupun bercabang. Pada temperature kamar dan tekanan atmosferik, metana (CH4) etana (C2H6), propana (C3H5), dan butane (C4H10) berada dalam fase gas. Namun propana dan butana dapat dicairkan dengan sedikit kompresi.senyawa paraffinic yang berbentuk cair pada kondisi atmosferik adalah mulai dari pentana (C5) hingga di atasnya. Semakin panjang rantai paraffin, maka titik didih dan titik lebernya akan semakin tinggi.

2. Senyawa olefinic
Senyawa golongan ini jarang terapat dalam minyak bumi, karena senyawa ini merupakan hasil dekomposisi dari tipe golongan hidrikarbon lainnya. Olefin pada konsentrasi tinggi dapat kita peroleh pada produk dari Thermal Cracking atau Catalytic Cracking. Olefin merupakan senyawa paraffinic yang kekurangan atom-atom hidrogen, sehingga mempunyai ikatan rangkap. Secara umum olefin tidak di inginkan dalam proses akhir pengolahan minyak bumi menjadi bahan bakar minyak, karena ikatan rangkapnya yang sangat reaktif serta mudah teroksidasi dan terpolymerisasi menjadi gum. Senyawa oleffinic disebut juga senyawa karbon tak jenuh.

3. Senyawa naphtenic
Senyawa hidrokarbon yang juga dikenal dengan Cycloparaffinic ini mempunyai struktur molekul yang lebih kompleks dari pada paraffin dan berbentuk rantai cincin yang tidak mengandung ikatan rangkap. Panjang dan julah senyawa paraffin yang melekat pada rantai cincin dapat sangat beragam sesuai dengan formula CnH2n. pada Countinuous Catalytic Reforming Unit, Napthenic tersebut akan kehilangan atom hidrogennya dan terkonversi menjadi aromatik.

4. Senyawa aromatic
Bentuk dan rangkaian yang paling sederhana dari aromatik adalah benzene (C6H6). Struktur molekul senyawa ini hampir sama dengan senyawa napthenic, yaitu membentuk suatu rantai cincin. Perbedaanya adalah adanya ikatan rangkap didalam senyawa hidrokarbon yang timbul karena di lepaskanya satu atom hidrogen pada setiap ikatannya. Karakteristik dari golongan senyawa aromatik ini terdiri dari struktur benzene segi enam. Aromatik pada umumnya bersifat kurang reaktif dan pada gasolin range merupakan pelarut yang bagus serta memiliki angka oktan yang tinggi.
Salah satu bahan yang terdapat dalam crude oil adalah wax. Wax ini adalah salah satu hidrokarbon, biasanya berupa paraffin hidrokarbon (C18 – C36) dan naphtenic hidrokarbon (C 30 –C 60). Bila temperatur minyak dalam pipa berada di bawah temperatur titik kabut (cloud point) minyak tersebut, maka wax akan membeku dan membentuk kristal. Faktor utama yang menyebabkan terjadinya penurunan temperatur minyak dalam pipa adalah kehilangan panas yang dialami oleh minyak sebagai akibat adanya perbedaan temperatur antara minyak dan lingkungan.

Masalah wax dan paraffin merupakan hal yg sering dialami dalam instalasi pipeline bawah laut. Terutama untuk pengembangan minyak offshore dimana suhu air laut sangat rendah yang membuat wax mudah mengendap. Pengendapan wax/paraffin di dinding pipa menjadi suatu permasalahan yang serius di industri perminyakan dalam suatu sistem produksi dan transportasi minyak berparaffin. Permasalahan yang timbul dengan keberadaan wax dalam minyak mentah (crude oil) diantaranya adalah :
• Ketika mentransportasikan minyak dalam jaringan pipa, karena akan memperlambat laju alirankarena mengurangi diameter efektif dari pipeline dan juga akan menambah kekasaran pipa juga meningkatkan pressure drop.
• Adanya wax dapat meningkatkan viskositas minyak sehingga akan lebih sukar untuk dialirkan.
• Wax akan mengendap pada tanki penyimpanan.

Banyak cara yang dapat dilakukan untuk menghindari wax, yaitu dengan mempertahankan suhu minyak di atas wax appearance temperature (WAT) dengan memberikan isolasi pada pipeline (passive heating) atau memberikan sumber panas tambahan (active heating) ke pipeline seperti electric heater, water medium heater. Namun apabila mempertahankan suhu minyak di atas WAT tidak memungkinkan, maka wax dapat dicegah mengendap dalam pipeline dengan jalan memberikan tambahan bahan-bahan kimia (chemical injections) ke dalam pipeline, baik berupa wax inhibitor atau pour point depressant (PPD). Salah satu fungsi wax inhibitor atau PPD adalah untuk menurunkan WAT atau mengurangi laju pengendapan wax dalam pipeline sehingga wax dapat terbawa ke tujuan.

Jika upaya mencegah pengendapan wax dalam pipeline sudah dilakukan masih gagal, maka wax yg sudah mengendap dalam pipeline dapat dibersih dengan melalukan pigging secara berkala. Pigging adalah satu proses dimana kita memasukkan suatu benda yg keras kedalam pipeline dengan tujuan untuk mengikis wax-wax yg sdh mengendap di dinding pipeline. Waktu melakukan pigging akan disesuaikan dengan laju pengendapan wax dalam pipeline sehingga flow area untuk minyak dalam pipeline tetap memadai.

Perkembangan teknologi terbaru kini memungkinkan untuk menerapkan kombinasi antara wax inhibitor injection dan pigging operation. Pigging, selain digunakan untuk mengikis wax sering juga pakai untuk menjaga jumlah cairan yan berada dalam pipeline, karena selain minyak ada juga cairan lain berupa produced water serta bahan kimia (baik berupa corrosion inhibitor, hydrate inhibitor, dll) yang mengendap dan tertahan dalam pipeline.

Dari berbagai sumber

Sintesis Hydrogel

Hydrogel merupakan jaringan dari cincin-cincin polimer yang mampu menyerap air dalam jumlah besar tanpa larut dalam air. Hidrogel kadang berbentuk gel koloid yang mampu mendispersi pada air. Hydrogel adalah adsorben alami yang mampu menyerap air hingga 99% kandungannya. Hydrogel dapat terurai melalui pembusukan oleh mikroba sehingga aman digunakan.
Beberapa penggunaan hydrogel diantaranya sebagai berikut:
• Sebagai bahan penyangga pada pembuatan tissue
• Bahan penyusun popok, yang akan menyerap urin bayi (sanitary napkin)
• Kontak lensa (silicon hydrogel, polyacrilamide)
• Medikal elektroda menggunakan hydrogel yang terbentuk dari persilangan polimer(polyetilen oksid, poliAMPS, dan polyvinilpirrolidone).
• Aplikasi biomedis karena sifat hydrogel yang sensitive terhadap PH, temperature dan kini digunakan pada pengobatan kanker.

Hydrogel tidak larut dalam air tetapi dia hanya menyerap dan akan melepaskan air dan nutrisi secara proporsional pada saat dibutuhkan. Hydrogel mampu menyerap air sebanyak 500 kali berat hydrogel itu sendiri. Hydrogel ini dapat digunakan untuk campuran media tanam pada tanaman pot, lahan pertanian, perkebunan, hutan dll. Sehingga untuk daerah yang kekurangan persediaan air atau daerah yang harga airnya mahal atau kita ingin mengurangi volume dan frekuensi penyiraman tanaman, kita tidak perlu khawatir, karena hydrogel akan menyediakan air dan memenuhi kebutuhan air tanaman.
Hydrogel bisa biodegradable, bisa pula tidak. Karena sifat-sifat ini hydrogel sangat berguna untuk absorbant/water resevoir, immobilisator dan release bahan-bahan tertentu (misalnya, obat, pupuk, parfum and vitamin) serta punya prospek untuk tissue engineering.
Pada penggunaan hydrogel sebagai media tanam, memang lebih disukai oleh beberapa orang terutama bagi kalangan pecinta tanaman. Media ini mempunyai nilai seni dan artistic yang cukup besar, yaitu warnanya yang bermacam-macam seperti Merah, Pink, Ungu, Biru, Hijau, Kuning, Orange dan Putih yang berkilauan. Lebih jauh lagi karena manfaatnya cukup besar yaitu untuk memastikan keteresediaan air sepanjang tahun, engurangi ferekuensi penyiraman / irigasi hingga 50%, Mengurangi hilangnya air dan nutrient disebabkan oleh leaching dan evaporasi.
Pada proses pembuatan hydrogel, bahan penyusunnya dapat disediakan dari monomer, prepolimer. Proses pembentukannya adalah sebagai berikut:
A. Sintesis hydrogel dari monomernya
Pada sintesis hydrogel dari monomer dilakukan dengan kopolimerisasi monomer hydrofilik dan monomer polifungsional, melakukakanya seperti penyilangan, memastikan pembentukan struktur jaringan hidrofilik. Monomer yang sering digunakan adalah metakrilat dan metakrilamida. Salah satu contoh yang terdapat pada literatur adalah kopolimer dari (2-hydroxyethyl) methacrylate (HEMA) dan ethylene glycol bismethacrylate (EGDMA). Hasil hydrogel telah digunakan untuk memproduksi kontak lensa. Penyilangan kopolimer dari akrilamide dan methylene bisacrylamide kini digunakan untuk pemanfaatan gel untuk elektroforesis. Polimerisasi dari vinil monomersering dimulai melalui inisiator radikal (peroksida, azo-compound). Radikal-radikal dibangkitkan oleh panas, dengan penggunaan inisiator redox (ammonium persulfate + N,N’-tetramethyl ethylene diamine, TEMED) atau photoinisiator. Sebuah alternative cara untuk menginisiasi proses polimerisasi radikal dengan radiasi energy tinggi.

B. Sintesis hydrogel dari prepolimer
Hydrogel ini dibentuk oleh persilangan dari polimer hidrofilik molekul rendah atau olgomer. Salah satu contoh yang ada pada literature adalah reaksi dari have been prepared by crosslinkage of low molecular weight hydrophilic polymers or α,ω-hydroxyl poly(ethylene glycol) dengan diïsocyanate pada triol sebagai crosslinker. Reaksi ini memastikan pembentukan poliuretan hidrofilik. Salah satu alternative pendekatannya adalah dengan mengkonversi grup akhir hidroksil dari polietilen glikol menjadi metilakrilat yang dapat disilangkan dengan cara polimerisasi radikal.

C. Sintesis Hydrogel dari Polimer
Persilangan kimiawi dari hidrofilik polimer akan menghasilkan sebuah hydrogel. Ada beberapa contoh yang tersedia pada literature. Sebagai contoh Sephadex® adalah sebuah jaringan dari persilangan dextran dengan is epichlorohydrin. Contoh lain diantaranya adalah protein-protein yang dihubungkan dengan formaldehyde, gluteraldehyde atau
Polyaldehyde. Polimer ionik dapat disilangkan dengan penambahan di- atau tri- valensi ion yang berlawanan muatan. Misalnya adalah pembentukan gelatin dengan penambahan ion Ca+2.

Polimer-polimer lain seperti gelatin dan agarose dapat membentuk hydrogel pada kondisi pendinginan dari larutan encer. Pembentukan gel seharusnya melalui formasi helix dan kumpulan helix, membentuk zona persimpangan.

Hydrogel persilangan ini secara fisis memiliki temperature transisi sol-gel. Persilangan permanen dapat diperoleh dengan persilangan kimiawi selanjutnya. Hal ini dijelaskan dibawah sebagai kelanjutan proses sintesis hidrogel bahan dasar gelatin untuk aplikasi perawatan luka.

Hydrogel berbahan dasar gelatin
Vadenbulcke, dkk menjelaskan bahwa pembuatan penyilangan hydrogel gelatin dengan cara dioksidasi secara parsial dengan dextran.

Material-material yang dikembangkan dengan tujuan untuk penggunaan sebagai pembalut luka. Oleh karena itu, factor-faktor pertumbuhan dipertimbangan pada tahap persilangan. Hal ini dikarenakan mereka secara parsial terperangkap dalam matriks gel melalui ikatan kovalen. Oleh karena itu pengembangan proses lebih lanjut diperlukan. Gelatin dimodifikasi secara kimiawi dengan grup metilakrilamid yang selanjutnya dapat dipolimerisasi oleh inisiator radikal atau penyinaran energi tinggi seperti dijelaskan pada gambar dibawah. Grup metialkrilamid diperoleh dari reaksi dengan anhidrid metakrilat dengan ∈- amino grup dari residu lysine. Tingkat modifikasi yang dapat divariasikan dengan mengontrol kondisi reaksi, menentukan luas sifat mekanis dari hydrogel yang dihasilkan.

Hygrogel gelatin telah dites secara in vitro dan in vivo mengenai sifat biokompatibiltinya. Hasil yang diperoleh menunjukan tidak ada reaksi yang merugikan yang ditemukan. Selanjutnya, hydrogel dicoba untuk pengobatan luka, dengan menggunakan model dengan luka yang tebal. Gelatin gel membuktikan manfaatnya sebagai pendorong pembentukan kembali jaringan epithel dan mampu menyembuhkan luka.

BBM akan habis 2014?

Masyarakat, khususnya generasi muda seperti mahasiswa, diimbau untuk mengurangi perilaku konsumtif menggunakan bahan bakar minyak dari jenis fosil. Sebaliknya, mulai memikirkan dan menyosialisasikan penggunaan energi alternatif. Sebab, setidaknya pada 2014 mendatang, BBM jenis fosil ini akan mulai habis.

Hal tersebut mengemuka dalam seminar Konferensi Energi Nasional Mahasiswa Indonesia (Kenmi) 2009 yang diadakan di Kampus Institut teknologi Bandung, Minggu (15/3). Seminar yang diikuti perwakilan mahasiswa dari sejumlah perguruan tinggi di 14 provinsi ini dihadiri Sekretaris Jendral Dewan Energi Nasional Novian M. Thaib, Ketua Ikatan Ahli Geologi Indonesia (IAGI) Lambok Hutasoit, serta pengamat energi Prof. Widjajono Partowidagdo dan Sugiharto.

Menurut Lambok yang juga Dekan Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, jika tidak peningkatan cadangan minyak terbukti (proven) , Indonesia hanya akan bisa mandiri energi (BBM) paling lama di 2014 mendatang. Ini mengingat tingginya kebutuhan BBM di tanah air. “Bukannya ingin menakut-nakuti, tetapi untuk lebih menggugah kita di sini agar mulai bisa memikirkan penggunaan sumber energi alternatif baru,” ucapnya.

Novianto membenarkan, masyarakat di Indonesia termasuk yang terboros dalam hal pemanfaatan BBM. Perbandingan elastisitasnya 1,84. Jauh lebih boros dari Jepang dan Amerika Serikat, ucapnya. Jepang misalnya, koefesien elastisitasnya hanya 0,10. Untuk meningkatkan per 1 USD GDP (produk domestik bruto), masyarakat kita butuh 1,84 kali lipat energi BBM, ucapnya.

Di sisi lain, pengembangan energi alternatif saat ini belum memadai. Murahnya harga BBM mengakibatkan tingginya ketergantungan masyarakat terhadap energi fosil. Menurut Widjajono, pengajar dari Perminyakan ITB yang juga anggota Dewan Energi Nasional, dilihat secara ekonomis dan kajian tata niaga, energi alternatif tidak mungkin bisa berkembang saat ini. Selama BBM lebih murah, itu akan selalu demikian. Harusnya energi alternatif ini yang mendapat subsidi. Karena langka, harusnya dibalik, BBM yang jadi alternatif energi, tuturnya.

Tentunya kemungkinan habisnya BBM pada tahun 2014 harus bisa memacu seluruh stakeholder agar terus aktif dalam mananggapi masalah ini secara serius. Pengembangan energi alternatif mutlak diperlukan untuk terus bisa memajukan kehidupan dan peradaban manusia. Pemerintahpun diharapkan terus berupaya mendukung pengembangan energi alternatif. Jangan salah paham bahwa energi fosil masih ada untuk jangka waktu yang masih lama, sehingga pengembangan energi alternatif bisa digalakkan didaerah-daerah sesuai potensi dan sosiokulturnya.

Sebagai contoh Pemerintah Provinsi Nusa Tenggara Timur (NTT) segera membangun pabrik biodiesel untuk memenuhi tawaran PT (Persero) Perusahaan Listrik Negara (PLN) Wilayah NTT yakni sebanyak 95 ribu kiloliter/tahun minyak jarak pagar (Jatropa L. curcas) pengganti solar.

Salah satu bagian terpenting dari masalah ini adalah budaya konsumtif yang dilakukan masyarakat secara umum dalam mengonsumsi BBM. Upaya mengubah perilaku boros dan keteraturan masyarakat khususnya pemuda niscaya menjadi salah satu agenda penting untuk menghemat persediaan yang masih ada disamping upaya menemukan solusi inovatif dalam mengembangkan energi alternatif.